输电线路鸟害原因分析及防范措施探究

多俊龙，崇生生

(国网沈阳供电公司，辽宁 沈阳 110044)

架空输电线路是电网的重要组成部分，其安全可靠性直接影响电网的安全。近年来随着生态环境的改善和对野生鸟类加强保护，各种鸟类繁衍数量增多，活动更加频繁，输电线路由鸟害引起的跳闸事故明显增多，严重威胁电网的安全稳定运行。国内外学者对鸟害事故进行了广泛研究，但现有研究普遍缺乏针对性，本文结合沈阳地区特有的季节性、地域性特点以及往年运行数据进行有针对性的研究。

1 地理信息及线路情况

沈阳位于辽宁省中部，东经122°25′09″北纬41°11′15″之间，地处辽河平原，属暖温带大陆性季风气候，年平均降水量776.6 mm，年平均气温6.8～8.1 ℃。按植被属性划分沈阳地区位于东北、华北、内蒙古植物系交汇处，属于北暖温带夏绿落叶林植系。

沈阳市所辖220 kV输电线路共计119回，总长度2 273.81 km，杆塔总数4 890基，220 kV线路杆塔广泛分布于市内9区、新民市以及康平、法库、辽中3个郊县，具有分布范围广、运行环境复杂、运行难度大等特点。

2 近年鸟害事故分析

沈阳市所辖220 kV输电线路2008年至今共计发生鸟害事故11次，鸟害事故已经严重威胁到电力系统安全稳定运行，因此分析鸟害特征，掌握鸟类生活习性，研究鸟害事故发生过程对合理制定防鸟措施具有重要意义。表1详细列举了故障线路名称、杆号、事故时间、杆塔类型、线路排列方式以及故障相别，结合国内外相关专家学者对输电线路鸟害特征和防范措施的相关研究[1-7]，对沈阳地区鸟害事故历史数据分析表明，沈阳地区鸟害事故在时间、地域以及线路运行方式上有明显规律性可循[8-9]。

2.1 鸟害事故的季节性及时间性特点

沈阳地区的鸟害事故有明显的季节性和时间性特点，鸟害事故多发于每年的1—4月和9—12月两个时间段，1—4月期间春暖花开、万物复苏，本地留守的鸟类(如乌鸦、喜鹊、猫头鹰等)相继在输电线路杆塔上筑巢产卵，这一期间的鸟害事故多为鸟类在线路周边活动及排泄所造成；9—12月期间天气转凉、万物凋零，沈阳地区一些体型较大的候鸟纷纷迁徙到气候温和的南方过冬，这一期间的鸟害事故多为候鸟迁徙过程中在线路杆塔上栖息和飞行过程中排泄所导致。

表1 历年鸟害事故统计

从事故发生时间上来看，鸟害事故多发于清晨4—6时区间，栖息在杆塔上的鸟类白天觅食夜间休息，通常在清晨排泄粪便。鸟类在这段时间外出以及返回巢中时，站在杆塔上绝缘子上方排泄粪便，加上清晨雾气较重、空气湿度大，线路与杆塔之间的绝缘电阻相对减小，这些条件促成了鸟害事故发生。

2.2 鸟害事故的地域性特点

通过对沈阳地区近10年鸟害事故记录进行分析，可见鸟害事故具有明显的地域性特点。鸟类普遍喜欢在人烟稀少的地区筑巢和栖息，统计中的11次跳闸事故大多分布在康平、法库、新民、辽中等郊县。此外，鸟类广泛活动于水源充足、食物丰富、自然环境较好的区域，事故杆塔一般位于河流、鱼塘、地势低洼的区域，鸟害事故具有相对的集中性、固定性和重复性。

近3年来仅220 kV高瓷2线就连续发生3次鸟害事故，事故杆塔66号、115号、122号均地处平原属于旱田，线路周边数公里范围内有秀水河流过，是鸟类生活繁衍的典型区域。

2.3 鸟害事故与运行方式的关系

由表2统计数据可见，沈阳地区鸟害事故在杆塔类型上多发于直线型杆塔(酒杯塔、猫头塔、干字型杆塔等)，耐张型杆塔发生的概率很小。同时鸟害事故与相别及线路排列方式有关，导线水平排列的中相、三角形排列的上相以及垂直排列的上相为事故多发区域。鸟类通常在杆塔头部、地线支架、横担与主材连接处筑巢，清晨鸟儿由巢中跳到塔头中部站立、栖息，起落过程和站立在绝缘子上方时排泄粪便引发鸟害事故。此外，通过统计数据和以往运行经验分析，鸟害事故与绝缘子类型关系不大，事故多为沿绝缘子表面的沿面闪络，合成绝缘子较普通绝缘子在防鸟害过程中优势并不明显。

表2 鸟害事故与运行方式统计

3 鸟害过程分析

鸟害事故类型主要分为鸟类展翅飞翔过程中身体短接空气间隙造成不同相别线路的相间短路，鸟巢等异物散落在导线与杆塔之间造成的异物短路以及鸟类粪便沿绝缘子表面构成放电通道产生沿面闪络3种。根据以往运行经验，沈阳地区鸟害事故多为鸟类粪便造成沿绝缘子表面的闪络，下面仅就这一现象进行分析。

沈阳地区较为常见的苍鹰为例，成年苍鹰其体型硕大，体长可达60 cm，翼展可达1.3 m，其通常以鼠类、斑鸠、麻雀等小型动物为食，食量大、排泄物多。苍鹰属于冬候鸟，冬季频繁活动于沈阳郊县区域，活动半径大，飞行高度通常在30～40 m，常在线路杆塔横担中部栖息，与线路跳闸高度吻合。

鸟类粪便是一种粘稠状导电液体，含水量和电解质成分相当高，成年苍鹰的新鲜粪便沿绝缘子表面下滴能够形成长达1 m以上的时断时续的线条。在强电场作用下导电性能较好。当鸟类站在杆塔横担上或起落过程中排泄时，一旦粪便落于绝缘子表面将会沿绝缘子坡度下滑，缓慢地沿绝缘子边缘滴落，下落过程中拉成时断时续的细条，向导线方向延伸。当粪便通道取代原有空气绝缘通道时，导线与杆塔之间的强电场将粪便通道击穿，导线对杆塔放电。线路电流由正常工作电流迅速升高为短路电流，线路两端变电站保护动作，开关跳闸并启动自动重合闸装置。粪便通道瞬时流过短路电流，电流的热效应将粪便中的水分蒸干并使电解质迅速碳化失去导电性，空气通道绝缘性能恢复，线路恢复正常运行状态。

4 现阶段防鸟害工作存在的问题

鸟害事故连年出现，暴露出在防鸟害工作上存在不足之处。在管理层面，由于鸟害事故重合闸成功并不损失电量不影响系统正常运行，对鸟害事故不够重视，未能及时总结分析历年鸟害事故的经验教训，未建立防鸟害专项档案，鸟害区域图未能及时绘制、更新。防鸟设备投放力度不足，未能充分利用群众护线队伍做好防鸟工作。

在运行层面，运行人员对沈阳地区鸟类活动区域和生活习性了解不透彻，线路巡检过程中发现的鸟巢清除不够及时，对已污染的绝缘子未能及时进行清扫。对鸟害频发的区域防鸟设备安装不到位，重点区域、重要时间段巡视力度不够。

在防鸟设备技术层面，现阶段采取的防鸟设备多为普通型防鸟刺，在鸟害频发区域多采取加密安装普通型防鸟刺的方式，防鸟手段较为单一。新型防鸟设备投放力度不够，欠缺自主研发适用型防鸟设备。

5 下一步防鸟害工作方向

提高对防鸟害工作的重视，全面排查线路通道、杆塔周边地理环境，结合历史运行数据绘制、更新鸟害区域图，建立防鸟害专项技术档案。加大防鸟设备投入力度，重点时间段、重点区域安排巡视人员加密巡视，充分调动群众护线员属地化监控防鸟重点区。

运行人员深入线路实地，掌握沈阳地区鸟类活动区域和习性，对线路周边河流、鱼塘等鸟类活动频繁区域做重点防控。在鸟害高发季节，对重点区段增加巡视频率，发现塔上鸟巢及绝缘子脏污第一时间予以清除。分析往年运行资料，以直线型杆塔、导线水平排列、中间相位为重点部位，加密安装各类防鸟设备。

积极开展防鸟新技术的研发和应用，对现有防鸟刺进行改进，增加防鸟刺股数，采取长短刺相结合的方式优化防鸟刺打开形状和防鸟范围，在重点区段加密安装。在水平排列线路中相及垂直排列线路上相横担处安装防鸟隔板，避免鸟类与绝缘子垂直接触。加大新型防鸟设备(如超声波防鸟器、爆闪灯等)的投放力度，结合沈阳地区线路防鸟害实际情况研发适用型防鸟设备。

参考文献：

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