雄安新区配电网架空线路防鸟害措施研究

2020-10-17陈洪亮贾亚飞李志雷刘海峰

河北电力技术 2020年4期

陈洪亮，贾亚飞，李志雷，刘海峰

(国网河北省电力有限公司雄安新区供电分公司，河北雄安新区 071800)

近年来，随着环境的改善鸟类数量逐步增多，鸟类频繁活动给配电网架空线路安全可靠运行带来了极大的威胁[1]。目前，雄安新区10kV架空线路4 700 km的绝缘化率达67%，故仍有大量裸导线在线运行，柱上断路器、柱上隔离开关等设备未实施全密封绝缘化改造，这些部位搭建的鸟窝容易造成短路和接地故障，因此，鸟害防治是雄安新区配电网故障治理的重点工作。

通过对雄安新区电网鸟害基本特点和鸟害故障主要形式进行分析，结合雄安新区实际情况分析了雄安新区现有各种鸟害防治措施及其优缺点，研究结果对鸟害防治具有一定的参考价值。

1 雄安新区配电网鸟害特征

鸟害造成的线路故障已成为影响线路安全的重要因素，配电杆塔以视野开阔、稳固、易搭窝等特性成为鸟类优选筑巢地点，鸟类常在配电柱上设备以及杆塔上的双横担位置搭建鸟窝[2]。此外，鸟害隐患还具有地理环境、气候、季节等特性。

1.1 雄安新区鸟害季节特征

鸟类活动频繁的季节配电网鸟害故障率也会变高，因此鸟害造成的配电网故障季节特征非常明显[3-4]。每年春季鸟类开始大量繁殖，鸟类筑巢频繁，大大增加了配电网鸟害故障发生的概率。根据2017-2019年跳闸数据统计，10kV架空线路鸟害故障多发生在春季。

1.2 雄安新区鸟害分布特征

雄安新区地处我国北方，常见的鸟类以喜鹊居多，喜鹊喜欢在地理位置空旷、视野开阔、路面平坦、高大物体的区域活动。杆塔高大、活动范围大、路面平坦正好符合喜鹊的活动习性，10kV架空配电线路就成为了鸟类栖息筑巢的理想场所[5]。当筑巢位置选好后，即使鸟巢被拆除喜鹊依然会在同一位置反复搭窝，人工清理工作量大，时效性差，清理过程中容易造成线路停电，给配电网运行维护人员带来了大量的、繁重的工作。

雄安新区境内配电网鸟害分布见图1，由图可知，鸟害主要集中分布在千年秀林和农田区。这些区域大都植被较多，适合鸟类活动，且用于搭建鸟巢的材料丰富，聚居人群较少，对鸟类影响比较小，因此这部分区域鸟害较多。

图1 雄安新区境内鸟害分布

2 鸟害故障的主要形式与位置

2.1 鸟害故障的主要形式

雄安新区配电网鸟害故障主要为接地故障，针对鸟害故障的形成机理，可将鸟害故障分为3种：筑巢故障、鸟粪闪络故障、飞行故障。

a.筑巢故障。一种情况是已经筑好的鸟巢导致的故障;另一种情况是鸟类在筑巢过程中搬运各种筑巢材料接触或靠近带电导线形成的接地或短路故障。

b.鸟粪闪络故障。大致分为2种：一种是配电线路的绝缘子被鸟粪污染造成闪络现象的发生;另一种是绝缘子周围的电场被下落的鸟粪破坏造成闪络现象的发生。

c.飞行故障。指鸟类在飞行或活动过程中偶然碰触导线裸露部位导致的故障。

通过对鸟害故障分析得出，雄安新区鸟害故障主要为由鸟类筑巢引发的故障。

2.2 鸟害故障的位置

由于配电网设备类型很多，结构也不一样，单横担、双横担、柱上断路器、柱上变压器等部位均是搭建鸟窝的主要位置，因此鸟巢搭建位置也呈现出多样性。通过长时间的运行经验得出，由于双横担较单横担而言结构更稳固，对鸟窝有更好的支撑作用，对于鸟类来说搭建鸟窝更容易，因此双横担上搭建鸟窝数量更多，占比最高。图2是喜鹊在单横担、双横担处搭建的鸟巢。

图2 单横担、双横担处搭建的鸟窝

3 鸟害防治技术措施及效果

预防鸟害措施分为2类：一是驱鸟措施，即为避免鸟类筑巢措施;二是线路绝缘措施，即将配电网线路和设备进行绝缘化改造。

3.1 驱鸟措施

驱鸟措施的主要目的是使鸟类不能在线路杆塔上筑巢，雄安新区配电网主要采用安装风力驱鸟器、占位器、驱鸟药盒等措施。

3.1.1 风力驱鸟器应用效果

风力驱鸟器是通过反光镜不同方向的快速旋转产生对鸟类视觉的干扰和惊吓，达到驱鸟效果。此类驱鸟器的特点是成本低廉，结构简单，安装简易，改造工作量小，易带电作业。但是风力驱鸟器使用1-2年后长转轴灵活性变差失效，废旧风力驱鸟器反而给线路运行带来隐患，时间久了鸟类会产生适应性，不能够达到良好的驱鸟效果，易老化、寿命短、无风天气下效果不佳。

图3是在双横担上安装风力驱鸟器后仍然发生鸟类搭窝的情况，说明风力驱鸟器驱鸟效果并不明显。

图3 风力驱鸟器

3.1.2 防鸟害占位器应用效果

占位器整体为拱形或三角形设计，结构科学合理，内部结构如图4所示。

图4 占位器内部结构

占位器采用弹簧装配，内侧有2个支撑面，支撑面两侧各有2个圆孔用于安装弹簧。电杆粗用外面孔，电杆细用靠内孔。弹簧小环侧挂在圆孔上使大环侧挂钩朝外，占位器在停电和带电情况下均可进行安装。占位器安装示意如图5所示。

图5 占位器安装示意

占位器安装后可以有效防止鸟类在横担上搭窝，驱鸟效果明显。很好的解决了驱鸟器因转轴损坏失效而给线路运行带来隐患的问题。此外，占位器成本低廉，绝缘性好，还可在线路不停电的情况下进行安装。图6(a)中，双横担右侧安装占位器，没有出现鸟类搭窝的情况，而左侧没有安装占位器，出现了鸟窝;图6(b)中横担双侧都安装占位器，没有出现鸟类搭窝的情况。这表明占位器可以很好地防止鸟类搭窝，但是占位器需要选择合适的位置进行安装，以达到良好的驱鸟效果。

图6 防鸟害占位器

3.1.3 驱鸟剂应用效果

在线路易搭鸟窝处安装装有驱鸟剂的驱鸟药盒，缓慢持久的释放出影响鸟类呼吸系统和神经系统的特殊气味，鸟类闻后即会飞走，在其记忆期内不会再来，以达到驱鸟目的。

放置驱鸟剂方法简单，短期内驱鸟效果明显。但是驱鸟剂存在以下缺点：驱鸟药剂的有效期较短，一般为15-20天，且视天气状况(大风、暴雨天气)还会有不同程度的缩短，因此涂抹后仅能取得短期效果，若要做到长期有效需要反复涂抹，工作量较大;若长时间使用驱鸟剂，鸟类会产生适应性，驱鸟效果并不理想;驱鸟药剂散发出的气味对环境的影响尚不明确，尤其运行人员长期接触后是否会对人体健康产生影响也尚不明确，存在一定风险。

3.2 绝缘措施

绝缘措施指应用绝缘技术把鸟害故障多发地的导线、柱上设备进行全部绝缘包裹来减少和降低鸟害故障的发生，可以使用绝缘导线改造、加装绝缘护套、安装导线绝缘套管等措施。

由以上分析可知双横担是鸟类筑巢首选地点，柱上隔离开关通常安装在杆塔双横担下方。当筑巢材料中的铁丝和潮湿的树枝导致隔离开关带电部位与横担或相邻设备形成导电通道就会引发接地或短路故障，因此双横担柱上隔离开关是鸟害故障高发部位。通过对近2年鸟害故障分析发现，鸟害故障中柱上隔离开关引发的故障占比达到76%。

对裸露的柱上隔离开关加装绝缘护套能够使隔离开关外部建立一层有效的绝缘屏障，能够防止其他导电体搭接引发线路故障，是一种有效的鸟害防治方法。柱上隔离开关上加装绝缘护套，以防止裸露的带电部位引发接地或短路故障，见图7。