一种脉冲爆闪驱鸟装置

樊雅文，韩如月，李 博，李建国，刘 洋

(1.内蒙古工业大学，内蒙古 呼和浩特 010080；2.阿拉善电业局，内蒙古 阿拉善 750306；3.内蒙古蒙高电力发展有限公司，内蒙古 呼和浩特 010080)

架空输电线路鸟害随着生态环境的改善相应逐年增加，鸟害对电网的稳定运行构成了严重的影响。而且每次鸟害跳闸，候鸟均受到伤害或死亡。鸟是人类的朋友，在不伤害鸟类的情况下，保证输电线路安全运行，是我们需要研究的课题。

1 鸟害对输电线路的危害

鸟害故障对电网的安全稳定与经济运行造成影响，虽然鸟害故障大多数为瞬间故障，重合成功，或强送后可以重新投入运行。但它具有重复性，如果不及时采取有效措施，在一定时间或一天内可以多次重复性发生，对线路的稳定运行带来严重影响，甚至可以使网架与设备薄弱区域发生短时性断电事故，造成经济损失。

造成部分设备损伤。鸟害故障发生后，将会对送电线路的绝缘子、导线、均压环及金具造成一定的损伤，必要时应停电处理。

2 输电线路鸟害跳闸分析

鸟害跳闸时刻分布在20∶00～8∶00左右的时间段内，鸟害的高峰在凌晨1∶00～8∶00。分析其原因为凌晨时分露水增多，铁塔、绝缘子以及金具布满了露水，露水与绝缘子串上的盐密结合在一起，导致输电线路绝缘性能下降，此时鸟类粪便拉丝，容易造成线路跳闸。8∶00以后，随着阳光照射，露水逐渐蒸发，绝缘子串变为干燥状态，绝缘性能提高。

鸟害大多数发生在铁塔上，因其电压等级较高，易引发击穿，水泥杆上因其电压等级相对较低，所以发生较少。

绝缘子串分布特点：鸟害跳闸在绝缘子材质类型方面没有明显的倾向性，而中相为V型串的绝缘子鸟害跳闸的次数较多。

如图1左图所示，诸多现象表明，中相鸟害跳闸概率较大，因中相更容易到达和停留，且水平排列时中相上方横担侧更宜于筑巢。

图1 鸟类在塔上筑巢

3 目前采取措施

防鸟措施目前效果最好为防鸟刺，其次为挡板、防鸟罩以及超声波防鸟器等。

其中，防鸟刺极易伤害鸟类，而且在铁塔横担侧挂满防鸟刺，影响了输电线路运行检修工的作业，使作业人员受到伤害现象也为之增多，而且仍有跳闸现象发生。

防鸟挡板目前使用效果较好，不伤及鸟类。但长期使用会积累鸟粪，如遇雨天鸟粪与雨水混合，排漏中更会导致跳闸发生。

防鸟罩，在一定程度上制止了鸟害发生，但区域性较小，垂直发生时的鸟粪起到一定作用，但避开防鸟罩区的地方，仍会发生鸟害。

如图1右图所示，超声波防鸟器，在起初安装好超声波防鸟器时，效果良好，但鸟类的适应性较强，而且超声波防鸟器的使用寿命一般为1年，1年后蓄电池衰竭。

4 脉冲爆闪驱鸟装置的研制

脉冲爆闪驱鸟装置基本原理采用了电子脉冲电压电路，高亮度发光LED，开关采用了微波雷达感应开关，电源采用太阳能电池板与蓄电池供电。当有鸟类进入区域时，微波雷达感应开关闭合，形成回路，发出强烈的脉冲光源，不停地闪烁；鸟类离开后20s自动停止脉冲爆闪。

4.1 电子脉冲爆闪器的选择

如图2所示，电子脉冲爆闪器市场上常见的有爆闪4次、停2次，单次周期约为150ms，在电路导通状态下，一直循环。

图2 电子脉冲爆闪器

此电子脉冲爆闪器电源为DC5-24V，电压范围较宽，适合野外安装使用。

4.2 微波雷达感应开关选择

如图3所示，微波雷达感应开关的优点是隔物也能正常感应到动物和移动物体，且不受湿度、温度影响，感应无死角，而且感应距离为直径16m的半球体。

图3 市场常用雷达感应开关

选择此开关时电压选用DC9-26V，数量为2个，并联使用，因其超高压铁塔横担侧长度为22m，故在适当位置安装2个，从而保证全塔横担侧预防。

微波雷达感应开关的参数：①直流电压DC9V-26V；②额定电流:10A；③最大功率：阻性负载1 200W，感性负载300W；④感应直径：2m～16m内可调节；⑤感应角度:360°；⑥感应延时:10s～30min可调；⑦光控照度:2LUX～2 000LUX；⑧电源功率耗电：小于0.5W。

4.3 LED灯源选择

如图4所示，采用电源为DC12V的LED灯，功率为10W，户外防雨水型，可选择两组，并联使用，安置于不同角度。

图4 户外LED灯源

4.4 太阳能电池板带储电功能选择

太阳能电池板用途较广，采购也方便，只要功率大于30W均可使用。

5 工作原理

在220kV及以上输电线路中，常见鸟害发生在铁塔的横担侧中相，而且傍晚20∶00开始，到8∶00左右。在傍晚时分，候鸟开始寻找塔位中相驻留的落脚点。

如图5所示，此装置安装于塔位中相顶端部位，当有候鸟在即将飞入塔位横担侧时，微波雷达感应开关闭合，脉冲爆闪器工作，带动超亮LED爆闪，候鸟惊慌而逃。

图5 脉冲爆闪驱鸟装置工作原理

傍晚过后，进入夜晚，鸟类不再活动，装置也不再启动，所以不再耗电。

6 结束语

在现场实际使用中，我们增加了声控功能，如爆炸声、狗叫声，但只适应于野外远离村庄处，故装置属于选配型设计。另外增加了智能充电装置，当蓄电池电量超过50%时，不在充电状态，低于50%时自动充电，这样保障了蓄电池的寿命，使装置达到使用周期为5年内不用更换蓄电池。