中低压线路鸟害分析及多种驱鸟器的组合运用

徐东旭，陈 宇，吴爱军，颜钰霆，王 冠，缪进荣，何苗壮，王 乾

（国网上海市电力公司松江供电公司，上海201600）

0 引言

随着社会对生态环境的重视，城市绿化不断推进，绿化面积不断增加，鸟类活动逐渐活跃，这对电力线路的安全运行带来了巨大的挑战［1-2］。鸟类对线路的影响分为：鸟类筑巢与鸟类粪便。鸟类筑巢主要指的是鸟类在线路杆塔筑巢，其所用的材料中，可能会有导电性能良好的铁丝等，一端位于电杆横担上，另一端跨过绝缘子与线路相接，从而造成线路接地故障［3-4］。同时，在特定情况下，其所使用的导电材料也可能跨越绝缘子，直接与两相导线相接，从而造成相间故障［5-6］。另一种可能是，虽然鸟类使用的多数为树枝等绝缘材料，但遇刮风下雨等情形，会增加其导电性能，从而发生故障［7］。鸟类粪便一方面指鸟类的粪便沾染在线路绝缘子上，对线路绝缘子造成闪络［8-9］，另一方面指鸟类粪便呈长丝状造成线路接地［10］。为了维护线路的安全运行，切实降低故障压降，必须采取措施，防治鸟类危害［11］。

现有研究，主要探讨了鸟害的成因及驱鸟器设计。文献［12］探讨了鸟害对输电线路故障的影响，文献［13］则提出了一种新型智能驱鸟器。对于具体的鸟害数据分析及驱鸟器组合应用则涉及较少。结合实际情况，鸟类筑巢所造成的线路危害次数要远大于鸟类粪便，因此本文主要讨论鸟类筑巢对中低压线路的影响。以上海市松江区电网鸟害数据为例，本文分析了近三年松江地区鸟害的影响特征，并对现有鸟害防治常用驱鸟器进行了分析。在此基础上，结合松江地区鸟害治理的具体措施，证明了驱鸟器组合运用在鸟害防治中的效果，为线路安全运行提供了保障。

1 鸟害数据分析

为了解鸟害的具体影响特征，为鸟害治理指明方向。本文基于松江地区2017年至2019年鸟害数据，分别从电压等级、季节性、紧急程度、跳闸次数及鸟害区域5个方面进行分析，阐述了鸟害的严重性，鸟害治理刻不容缓。近3年总鸟害数据分布如表1所示。

表1 2017-2019三年鸟害总数Table 1 Bird damage in 2017-2019

由表1 可得，近3 年发现鸟害共计161 处，其中，2019 年发现113 处，较2018 年增长452%。随着自然环境的改善，线路运行所面对的鸟害隐患越来越严峻，急需采取有力措施。

1.1 按电压等级分析

为探讨不同电压等级的鸟害特征，明确鸟害治理的重点。本文分别统计了10 kV、35 kV、110 kV线路的鸟害数据，如表2所示。

表2 2017-2019三年不同电压等级鸟害情况Table 2 Bird damage at different voltage levels in 2017-2019

由表2 可得，近3 年鸟害次数总体呈增长趋势，特别是2019 年，10 kV 较2018 年增长了5 倍，35 kV、110 kV相较于2018年也分别增长了3.8倍、3倍。不同电压等级线路的鸟害次数所占比例如图1所示。

图1 不同电压等级鸟害次数所占比例Fig.1 Proportion of bird damage frequency at different voltage levels

由图1可得，10 kV、35 kV线路鸟害次数分别占据了总鸟害次数的54%、35%，总计发现鸟害143次，占总数的89%。因此，针对鸟害进行防治时，应重点针对10 kV及35 kV电压等级，且由于该电压等级线路杆塔众多，考虑到大规模推广的成本，在设计防鸟害装置时，经济性是需要重点考虑的因素。

1.2 按季节分析

为了探讨鸟害的季节性特点，本文将2 月-4 月归为春季；5 月-7 月归为夏季；8 月-10 月归为秋季；11月-1月归为冬季，不同季节的鸟害情况如表3所示。

表3 不同季节鸟害情况Table 3 Bird damage in different seasons

由表3 可看出，鸟害主要发生在春季和夏季，其中，以春季最为严重，占总数的92%。从变化趋势看，近三年春季都呈增长趋势，特别是2019年较2018年增长了近7 倍。因此，鸟害防治应重点针对春季。具体到执行，建议在每年的1月份，对于鸟害高发线路组织特巡及采取有效措施，做到提前应对，防患于未然。

1.3 从不同紧急程度分析

为避免同时处理多处鸟害时资源的浪费，使鸟害处理更加有效。本文对鸟害数据进行了分类：一般、严重、危急。其中，一般指的是绝缘线路鸟窝搭建未完成，只有一些树枝等鸟窝材料位于电杆顶部；严重为绝缘线路鸟窝已搭建完成，树枝等鸟窝材料与导线有多处接触，若绝缘导线绝缘皮破损，则直接会引发线路跳闸；危急到鸟窝搭建于裸导线线路上，有随时跳闸的隐患。

不同紧急程度鸟害情况如表4所示。

表4 不同紧急程度鸟害情况Table 4 Bird damage in different emergency degrees

不同紧急程度鸟害所占比例如图2所示。

由图2可得，不同程度鸟害所占比例相当，并没有巨大差别。但由表4 可看出，危急程度的鸟害增长迅速，2019年相较2018年增长了近20倍，而一般与严重程度的鸟害增长则较平稳。因此，未来所面临的鸟害情况，危急程度将会占据相当大的部分，这进一步对鸟害防治工作提出了更高的要求。

图2 不同紧急程度鸟害所占比例Fig.2 Proportion of bird damage in different emergency degree

1.4 鸟害发生区域

为更好地分析鸟害的区域特性，本文将松江地区分为远郊城镇、浦南及城区。其中，远郊城镇的特点为地广人稀，有农田及建筑物，但高大树木较少；浦南地区为生态保护区，未进行大规模开发，树木茂盛；城区较多为建筑物，人流密集。鸟害发生区域情况如表5所示。

表5 鸟害发生区域情况Table 5 Bird damage area

图3 不同地区所占比例Fig.3 Proportion of different area

从增长趋势看，3种区域的鸟害均呈现大幅增长，鸟害日益严重。从鸟害发生区域看，不难看出，深受鸟害困扰的重灾区以远郊城镇为主。远郊城镇地广人稀，又少有茂密树木，电杆成为了鸟类筑巢的绝佳场所，在鸟害治理过程中，应重点针对此区域。而对于树木茂盛的浦南地区，虽有大量鸟类活动，但众多的树木为其提供了筑巢的场所，鸟害问题反而低于远郊城镇。对于城区，由于人流密集，建筑物较多，鸟类活动较少，鸟害问题相对缓和。

1.5 鸟害跳闸情况

为了进一步分析鸟害对线路运行的影响，本文统计了因鸟害引起的跳闸，如表6所示。

表6 2017-2019年鸟害引起跳闸次数Table 6 Number of trips caused by bird damage in 2017-2019

由表6 可看出，因鸟窝引起的跳闸次数呈快速增长趋势，这与前文危急程度鸟害数据增长情况相吻合，鸟害治理迫在眉睫。

2 不同驱鸟器分析

在鸟害治理中，驱鸟器是常用的一种装置。在日常应用中，已诞生了风力驱鸟器、形状驱鸟器、电力防鸟刺、声波驱鸟器。同时，为进一步提高驱鸟效果，松江地区应用了占位器。且在此基础上，提出了驱鸟器的改进措施，从多维度达到驱鸟效果。

2.1 风力驱鸟器

目前应用较多的驱鸟器为风力驱鸟器，其结构如图4所示，只需有微风，驱鸟器就会转动，从而达到驱鸟的目的。随着对鸟害研究的深入，在风力驱鸟器的基础上，在驱鸟器表面涂上镜面反光物质，通过对阳光的反射达到驱鸟的目的，如图4（b）。同时，为了进一步用物理的方式使得鸟类无法驻足，在普通风力驱鸟器的顶部安装刺状结构，使得鸟类无法靠近，如图4（c）。此种驱鸟装置结构简单，成本低廉，安装方便，有利于线路大面积安装，但在实际使用中发现，此种驱鸟器通过旋转地方式驱赶鸟类，长时间使用会造成鸟类的适应性，出现在已安装驱鸟器的横担上重复筑巢的情况，驱鸟效果逐渐减弱。

图4 风力驱鸟器Fig.4 Wind driven bird repellent

2.2 天敌驱鸟器

此种驱鸟器通过模仿鸟类天敌的形状，达到驱鸟目的，如图5所示。在实际应用中，该驱鸟器由于一直处于静止状态，且并没有防止鸟类筑巢的物理措施，极易造成鸟类的适应性，长时间运用，效果不佳。

2.3 电力防鸟刺

图5 形状驱鸟器Fig.5 Shape bird repellent

电力防鸟刺的结构如图6所示，其安装在横担上，通过伸出的刺状结构阻止鸟类靠近筑巢。由于此种防鸟刺的原理是利用物理方式防鸟筑巢，其能够很好应对鸟类的适应性，长期使用，驱鸟效果良好。但其刺状结构同时也对线路安全运行造成了不利影响。一方面，其往外延伸的刺减少了导线与横担、导线与导线之间的电气距离，容易造成短路故障；另一方面，其刺状结构在阻止鸟类的同时，也对运行人员对线路的检修、维护造成了困难。

图6 电力防鸟刺Fig.6 Electric bird sting prevention

2.4 声波驱鸟器

声波驱鸟器通过发出声波来达到驱鸟的目的，其由电源部分、控制部分及发声部分组成。电源部分，通常采用太阳能光板与蓄电池相结合的方式，白天利用太阳能光板给蓄电池充电，整个全时段期间，蓄电池为整套系统提供电力。主要工作原理为，控制部分检测到有鸟类靠近时，控制发声部分发出一定频率的声音，驱赶鸟类，但此种驱鸟器成本较高，不利于大范围推广。

2.5 占位器

占位器是国网上海市电力公司松江供电公司所提出的一种可带电安装的防鸟害装置，如图7所示，其由（1）凸卡、（2）磁吸底座、（3）顶端排刺、（4）底部卡槽、（5）底座加强筋和（6）凹槽构成，通过顶端排刺阻止鸟类停留，底部通过磁吸底座固定在横担上，底部卡槽可用于专门设计的带电安装工具进行带电安装，凹、凸槽的设计便于模块化拼装。

2.6 驱鸟器的改进

图7 占位器Fig.7 Space occupying device

架空线路所面对的环境复杂多变，线路设备结构多样。为了达到更好的驱鸟效果，适应不同设备的使用，本文在以上驱鸟器的基础上，对驱鸟器提出了以下改进，如图8所示。

图8 驱鸟器改进措施Fig.8 Improvement measures of bird repellent

1）风车占位器

为了进一步提高异形防鸟害装置的防鸟效果，其改进版本为在原来装置的基础上，在两侧各安装一个旋转结构，将风力驱鸟器的特性与异形防鸟害装置相结合，从而达到长时间、良好驱鸟效果。

2）扣式占位器

线路中不仅有铁质横担，在跌落式熔断器处通常运用绝缘横担，普通占位器的磁吸底座无法固定。为解决此问题，其改进版本为在占位器底部安装金属扣状结构，通过金属扣状结构将占位器固定于绝缘横担上。

3）异形盖板

线路柱上开关、杆刀等设备的横担上，由于其结构原因，给常规驱鸟器的安装带来了严峻的挑战。为解决此问题，异形盖板是一个研究的方向。异形盖板根据设备结构的不同，呈现不同的形状。使用时，固定在设备表面，通过盖板覆盖设备结构中的缝隙，以防止鸟类筑巢。

3 应对措施

通过前文分析可知，鸟害主要发生于每年的春、夏季节。因此，每年1 月份，公司都会组织线路特巡，对鸟窝情况进行专项整治，预防鸟窝问题所造成的开关跳闸。特巡线路的选择，主要为长线路、裸导线线路，以及远郊城镇等生态环境良好地区的线路。对于发现的鸟窝情况，安排专人进行处理，并安装驱鸟器。截至目前为止，已累计安装驱鸟器约3 000 套，如表7所示。

表7 驱鸟器安装情况Table 7 Installation of bird repellent

根据线路运行经验，鸟类筑巢主要有三处：双横担、熔断器绝缘横担、避雷器横担、断路器。对于双横担防鸟，多采用占位器与风车驱鸟器相结合的方式；对于跌落式熔断器绝缘横担防鸟，多采用扣式占位器与风车驱鸟器相结合的方式；对于避雷器横担，主要采用占位器；对于断路器，由于其结构原因，给驱鸟器及占位器的安装带来了极大的困难，现行方法为在断路器上安装驱鸟剂。驱鸟剂的作用方式为，通过散发出特殊的气味，以达到驱鸟的目的。

图9 钉钉处理流程Fig.9 Dingding process

为了更加全面地管控鸟害情况，国网上海市电力公司松江供电公司创新性将钉钉运用于生产实际。当发现鸟害，发现人可第一时间填报钉钉，在填报时，可选择鸟害的紧急程度，便于部门按轻重缓急安排人员处理。处理后，处理人员会将处理结果上报于钉钉，由设备主人验收，从而完成鸟害处理的闭环管理。

4 驱鸟器应用案例分析

辰硅7115线路2018年发现鸟窝以来，公司对其立即处理，在清除鸟窝的同时，在其上安装了风力驱鸟器。2019 年3 月25 日，当运行人员对线路进行特巡时，在风力驱鸟器安装处，发现了鸟类重复筑巢的现象，如图10（a）。为了解决鸟类对单一驱鸟器的适应性问题，公司在风力驱鸟器的基础上，为其加装了占位器，从物理角度防止鸟类驻足如图10（b）。自安装以来，此位置未再出现鸟类筑巢问题，线路运行安全得到了保障。2019 年4 月1 日，在其临近的辰昆7112 发现鸟类筑巢，在此两条线路横担处，均采用风力驱鸟器与占位器组合的方式防鸟害。同时，为了提高驱鸟效果，在处理其他鸟害问题时，只要结构允许，多采用此种方式。

图10 风力驱鸟器重复筑巢处理Fig.10 Repeated nesting treatment of wind driven bird repellent

线路效27民福荣乐路北柱上开关，自拆除鸟窝以来，发现了多次鸟窝重复筑巢的情况。最终于2019年3月17日，在其本体上放置了驱鸟剂，如图11所示。

图11 驱鸟剂安装情况Fig.11 Installation of bird repellent

驱鸟剂安装后，断路器位置鸟害问题得到一定程度改善。

5 结语

本文首先分别从电压等级、季节性、紧急程度、跳闸次数及鸟害区域5 个方面分析了鸟害的影响特征，为鸟害处理指明了方向。在此基础上，通过分析各种驱鸟器的作用，说明驱鸟器组合运用的优势。最后，以松江地区为例，通过其所采取的具体措施及案例，证明了驱鸟器组合运用的有效性。

在实际应用中，组合使用驱鸟器在有效改善鸟害的同时，也暴露了新的问题，例如随着时间的推迟，驱鸟剂效果不佳。关于鸟害治理，仍有需要进一步研究的地方。其中，根据设备结构研制不同的异形盖板是一种可能的解决方案。

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