架空输电线路不同区域立体式防鸟害分析

董慎学

摘 要：鸟害是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一。鸟害故障的基础上架空输电线路。近年来，笔者分析了鸟的特征和形成架空输电线路损害的故障，并对鸟害故障进行了综合分析，提出了预防和控制的措施。以期为架空输电线路运维部门，以及鸟害控制工作提供参考。

关键词：架空线路;鸟害故障;防治措施

引言

随着我国生态保护和退耕还林政策的逐年推进，鸟类数量不断增加，活动频繁。鸟类侵入架空输电线路设施的现象有增多的趋势，造成的损失也越来越大。因此，了解鸟类损伤故障的特征和形成机理，选择有效的预防鸟类损坏措施，对保证输电线路的安全运行具有重要意义。对架空输电线路鸟害的故障特征、形成机理及防治措施进行了总结和分析，以期为架空输电线路鸟害防治工作提供参考。

鸟类伤害事故多发生在110kV电压等级线路，约占总事故的80%，而220kV及以上电压等级线路仅占20%左右。这主要是受鸟类生活习性和活动区域的影响。110kV电压等级线塔高度一般在10米以上到30米以上，正好是鸟类适宜活动和筑巢的地方。由于线塔的水平支撑相对牢固，鸟类倾向于在此筑巢。据统计，雷击、外力破坏和鸟害是架空输电线路受到威胁的三大主要原因，鸟害排在第三位。因此，相关部门必须更加重视鸟类危害的防治，采取综合防治措施，力求将危害降到最低。

故障类型

鸟粪闪络是由栖息在杆塔上的鸟粪引起的闪络事故。根据其形成机理，将鸟粪闪络分为两种：一种是鸟粪污染绝缘子引起的闪络，另一种是鸟粪掉落使绝缘子串附近电场发生畸变引起的闪络。春天，鸟儿在输电线路的杆塔上筑巢孵化。当鸟类筑巢时，它们会叼着树枝、电线、木柴和其他东西在嘴里飞过线或电线之间。当电线和其他东西落在横杆和电线之间时，线就会断。较大的鸟类，如水鸟、白鹭，其展开翅膀可达1米以上。大鸟在电线之间飞行，这会导致交替短路或单相接地故障。鸟类会在杆子上筑巢或停留在塔的顶部，所以，蛇会爬到塔的顶部来捕食鸟类。蛇体较长，爬到塔顶时，而绝缘体较短，就发生了闪络事故。

鸟害故障特征

2.1地理环境特征

由于不同的鸟类有不同的栖息习性和环境要求，这就形成了地理环境特征的断层。调查发现，鸟类损伤断层多发生在人少的丘陵、山地、水田，及附近无林水库或池塘。原因是：这样的区域可以为鸟类提供充足的食物，而且，没有高大的树木。为了繁殖和考虑自身的安全，鸟类不得不选择在输电线路的杆塔上筑巢。因此，这些地区很容易发生鸟类损坏故障。

2.2季节性特征

由于鸟类活动受季节影响较大，线路鸟类损伤故障也具有明显的季节性特征。研究发现，冬季和春季是鸟类损伤的多发季节。其原因是：冬季，由于鸟类的自然栖息地环境恶劣，鸟类坠落电线杆和电线塔的概率增大。此外，由于冬季少雨，鸟粪落在绝缘体表面不易被冲刷掉，从而，增加了鸟粪污闪的概率。而春季是鸟类繁殖的高峰季节，筑巢量增大，鸟害的概率成倍地增加。每年八月到十月也是庄稼成熟和收获的季节。鸟类吃得多，从而也相应地增加了它们的排泄量，增加了故障。

2.3时间特征

鸟类粪便闪络故障多发生在夜间，白天相对较少。究其原因，主要有两个方面：候鸟觅食方便，夜间栖息于铁塔上，排放粪便污染绝缘子，造成绝缘子闪络故障;冬夜湿度大，有雾，小雨，小雪会稀释粪便，使绝缘子绝缘水平明显下降，导致绝缘子闪络故障。大鸟通常大便在杆塔或在起飞前，粪便是连续的，稀释和活动，粪便存根线之间的气隙和横向杆，使空气绝缘组合差距缩短，导致电路遭到破坏。

2.4电压等级

从鸟害故障线路的电压等级来看，鸟害主要发生在110k V、220k V、500kV电压等级的线路中，35kV及以下的鸟害故障较少。原因是35kV以下的电压等级大多为城市配电网，附近鸟类较少，鸟粪量很小。此外，电压低，可以打破的空气距离非常小。绝缘子不受等压环的束缚，被伞裙遮挡，故鸟粪闪络的概率不大。

2.5瞬间性、继发性特征

瞬间性是指，鸟害故障短时间接地跳闸，一般均能重合成功。 继发性是指鸟害故障会在同一天或相隔几天，再次甚至多次发生，故障点相对集中，往往在同一基杆塔发生重复性闪络，或者相邻塔位发生闪络。

鸟害故障成因

3.1鸟粪污染绝缘子引起的闪络

鸟粪污染绝缘子引起的闪络一般认为有两种机理。其一是由于很稀的鸟粪倾泻在绝缘子表面，这种稀的鸟粪导电率非常高，当鸟粪量达到一定程度时，就会短接绝缘子伞裙边，而导致绝缘子串的沿面闪络。其二是鸟粪在同一绝缘子串日积月累，干鸟粪和湿鸟粪混合达到一定数量，一旦遇到湿润天气，就会发生闪络放电，这样的闪络形式与大气污染在绝缘子串表面积污，所引起的污秽闪络十分类似.

3.2鸟粪下落畸变绝缘子串附近电场引起的闪络

在模拟绝缘子鸟粪闪络现象的基础上，对鸟粪闪络机理及闪络条件进行了研究。 发现鸟粪闪络主要是在鸟粪倾泻的瞬间，绝缘子串附近的电场畸变，进而导致击穿，而不是以往仅仅认为的绝缘子串的沿面闪络。 对于此类闪络故障，绝缘子串表面并无鸟粪沾附。 因此，原来认为的许多不明原因的闪络故障中，应有相当一部分实际上属于鸟粪闪络。研究结果表明，鸟粪闪络具有一定的规律性。

鸟害防治措施

4.1驱鸟型措施

它就是设法让鸟类远离架空线路设施。目前，在中国架空输电线路上应用较多的驱鸟装置有风车式驱鸟器等。

1. 风车式驱鸟器是中国最早进入市场的驱鸟器。其原理是将风车式的驱鸟器安装在铁塔上，在风的作用下驱鸟器旋转来恐吓鸟类。有的在驱鸟器上还涂上一层反光材料，在太阳的照射下，反光来驱赶鸟。 现场中还有将此类驱鸟器外型作成鹰状的。
2. 防鸟刺为一束向上的钢刺，罩住绝缘子串上方横担，一般用多股钢绞线，一端固定、一端散开，形成“蘑菇”状，或采用冷拔钢丝焊接成“云杉树”状。

4.2隔离或加固措施

它将鸟类的活动与电线的重要部分分开。目前，在架空输电线路中，应用较多的隔离措施有：绝缘和防鸟挡板、过负荷阻挡帽和杆顶防鸟罩等。

例如，对于防制乌鸦，由于其主要的团体活动集中在秋季和冬季末，根据乌鸦的特点，应当在秋季使用，根据通常的操作经验为多个线段设置好声音，提前采取措施，因为乌鸦经常聚集在电塔上休息，因此，针对线路塔架和地线导向器的薄弱部位应优先加固，若有大量飞鸟栖息在塔架和地线的导向器上，就会发生导线地应力迅速增大所造成的事故。同时，在重点地区可采用声波驱虫剂，或人工惊吓等方法，防止大量的鸟群聚集，威胁传输电线。乌鸦是中国北方常见的留鸟。冬天，秃鼻乌鸦、寒鸦和大嘴乌鸦经常成群结隊地生活。冬季觅食时，群体经常出现在田间，经常栖息在架空输电线路的塔上，对输电线路的安全运行构成了极大的威胁。因此，根据不同的鸟类活动的季节性差异，以及它们的习惯和活跃的季节，应采取不同的应对措施，以实现鸟害的合理和有效预防。

4.3引导措施

它是指在鸟类活动区，如果隔离效果有限，不应强行推出，而要主动为鸟类提供栖息地。如，在线路附近放置人工电线杆以吸引鸟类停留，从而，减少它们对线路设施的影响。

总结

要防止送电线路鸟害事故的发生，单凭一种防鸟害措施是不能收到满意效果的，鸟害的防治需要结合输电线路运行特性、鸟类习性和地区环境特点，动态综合防治是一个长期性的综合问题。只有不断地去总结实践中的经验，并与新理论、技术、工艺相结合，才能够真正高效的解决此类问题，确保输电线路安全可靠运行。

参考文献：

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