架空输电线路的鸟害故障对策措施研究

吴越洲

（苏州市供电公司吴江供电分公司）

0 引言

随着经济的飞速发展，人们对于生活质量要求越来越高，对电力设备也有更高层次上的需求。在我国北方地区由于自然环境因素影响严重导致一些鸟兽灾害频发。而这些事件都是因为自然原因造成鸟类以及其他动物死亡引起的，同时对于输电线路工程而言也同样会带来一定程度上损失和安全隐患，例如，架空输电线杆塔、电缆线架设过程中出现质量问题或是安装不当等情况。

1 架空输电线路鸟害故障机理

在我国的架空输电线路上，鸟害事故发生次数越来越多，而且发生率也非常高。根据目前相关资料统计发现，由于鸟类的活动而导致杆塔故障占到整个高压线故障总数比例近60%。所以要对鸟类进行实时监控与监测来预防鸟类灾害造成伤害等行为，另外在输电线杆塔处产生过电压、绝缘子串以及导线上的绝缘击穿或者裸露等，这些都是会引起线路事故发生概率增加以及经济损失不断增大的因素。架空输电线路鸟害的发生是由多种因素造成，如温度、湿度等。但是由于自然环境具有复杂性以及不确定性而导致鸟类对杆塔上环境条件有着不同程度影响，另外由于天气或者人类活动而引起杆塔受到伤害时也会使鸟类遭受损伤或破坏行为，致使鸟生病害事故发生概率加大，高压线路的鸟害防护工作量又增加了输电线路运行维护成本。

2 架空输电线路的鸟害故障分析

在电力系统中，鸟害产生的故障原因繁多，所以对于鸟类所带来的危害情况有一定程度的不同。由于输电线路杆塔故障、绝缘子和金属构件损坏等原因造成一些类型多样且容易引起其他鸟情灾害。根据对各种因素分析可知，其中包括雷击放电现象以及雷电过电压情况，其次是在接地系统中可能发生闪络现象而产生的感应电流，也就是雷电流通过导线时就会有相对应的电场。在鸟类的侵袭下，架空输电线路上鸟对其造成的污染是非常严重且危害也特别大，如果不采取有效防控措施，会给人们带来难以预计的后果。由于雷电放电产生大量电流，雷击过电压又可以被称为直闪性或感应雷雨，即雷电击中导体间层附近带了电荷而引起事故，在静电感应、电磁辐射和热效应等作用下，线路的绝缘强度下降导致其变形或者损坏设备造成事故发生时也属于一种类型。在我国的电力系统中输电线路鸟害事故时有发生，而其中鸟类所引起的鸟刺又是主要原因之一。当架空导线杆塔上安装有高电压避雷线时或者是高压接地体埋入地中后产生过电压影响其绝缘水平，同时由于雷电击中母线上带电导体导致线路侧绕组与引下线间发生放电，引发鸟类对输电线的伤害和鸟刺烧伤等。

3 架空输电线路鸟害及其对导线的影响

架空输电线路在运行中容易发生鸟害，主要是由于鸟类的活动造成杆塔变形、扭曲和悬挂点偏斜等。根据相关统计资料表明，鸟类有两种不同程度的活动。其中包括跨越障碍、穿越障碍以及越过阻碍物两种类型，而沿着通道方向侵入到导线时会导致过电压升高或者击穿导线后产生刺线现象，输电线路事故发生较多一种鸟害事件发生在架空绝缘子上造成杆塔变形和扭曲，主要是因为杆塔结构复杂且质量大。杆塔、导线和电缆等绝缘子由于长期暴露于空气中，如果不加以防护，导致鸟类长时间裸露在空中或者土壤中会对其造成一定程度损害，另外有可能是树枝折断或被昆虫咬伤输电线路杆塔处形成鸟害现象，还有可能是因为树木的老化而使线路接地装置发生腐蚀作用从而引发过电压等。而对于鸟类来说，由于其自身繁殖能力比较强以及对外界环境适应不快使得它们很难进行活动。所以如果没有妥善处理这些问题就很容易导线故障甚至是跳闸事故，其次由于树枝等粒子会与空气形成氧化铁和氧分子等物质，从而引起鸟兽的死亡或者使杆塔出现锈蚀现象进而影响到线路安全运行。

4 架空输电线路的闪络故障

架空输电线路的鸟粪会造成闪络故障主要是在杆塔产生电力系统故障，造成杆塔发生闪络；因为绝缘子击穿或污秽等情况而引起放电、老化以及机械性损伤导致跳闸。鸟笼和树枝一起缠绕到导线上形成一个小方块，当输电线路中出现鸟粪时就会在杆塔的表面划开路径从而产生刺点。其中在架空绝缘子上含有大量粉尘颗粒物，由于空气湿度较大时使其产生云雾或者飘浮现象从而对导线的击穿以及刮擦造成鸟粪污染，同时还会导致空气对流与风切变形跳脱线架而引起闪络故障以及杆塔端部过负荷损坏这些都会影响输电线路运行安全系数。输电线路在正常运行状态下，电压等级在110kV及以上，会出现闪络。因为架空电力线路自身结构特点和工作环境等因素造成高压输电线杆塔、电缆线以及绝缘子产生鸟害。而导致这种现象主要是由于雷击跳闸时没有及时对其进行防护或者操作不当使雷电流沿导线向周围空间传播，还有是由于天气的影响使得避让距离不够远，从而引发闪络故障。

5 架空输电线路的鸟害故障对策措施

5.1 采用超声驱鸟技术

在预防鸟害的过程中，超声驱鸟主要是通过对其自身振动频率和距离进行控制来减少这种现象。因为超声驱鸟类技术较为简单且成本低、效果也十分明显等特点被很多科研人员运用作为研究防震措施之一，但是对于自然界来说在不同条件下都具有一定差异性的声波传播时，就需要根据实际情况采取相应的方法加以防范以应对鸟害事故发生。在空气中产生反射波和散射波，由于声音会发生振动而被发出。当遇到鸟儿时产生这种现象是因为声波具有较高能量使周围介质受到巨大压力作用，如果将声音传递到空气中时就使得声场强度变大，进而引起粒子数增多从而形成新的自由表面。超声驱鸟技术是指利用声波的传播原理，对鸟类进行驱赶或抑制其活动，以达到减少鸟群数量、降低输电线路杆塔雷击率目的。在实际运用中主要有两种方式：一是通过人工调节装置来实现。二是借助机械设备和相应的传感器来感知并探测声音信号变化情况，从而采取措施避免鸟类造成事故隐患发生。

5.2 加强架空输电线路安全防护

架空输电线路的防护主要就是对杆塔、基础以及接地装置进行保护。在实际的工作中，不仅要注重对于高压导线和地面之间以及地线等容易出现相间短路或者断开事故，还需要注意对于避雷针这类防鸟刺问题采取积极措施。首先是加强对施工现场周围环境安全系数高、易于被发现且不易受破坏的自然环境进行分析调查，其次是通过一些技术手段来保证线路运行时不会受到雷电袭击而造成跳闸现象发生。在电力线路上安装绝缘、避雷器等设备时，要严格遵守国家的相关规定，避免由于人为原因造成事故。首先是防鸟击和杆塔碰伤，其次是防止鸟类对输电导线产生撞击而导致跳闸或者其他鸟引起交通事故等问题发生，防止跨越架空线引发的过电压以及由于雷电击中树木落络造成事故等危害现象出现。在高压电力线路中安装避雷器时需要按照相关规定进行。架空输电线路鸟害的发生，主要是由于在高压电场中，雷电过电压、雷击导线以及鸟类等都会对杆塔造成破坏。所以加强电力设备防护措施非常重要，要严格检查电线绝缘设施是否完好无损，对于铁塔上裸露的金属线缆进行一定程度涂刷处理以防止其锈蚀影响到输电线路安全运行。

5.3 加强输电线路的防鸟击技术

输电线路的防鸟击技术主要是通过对杆塔、基础结构等设备进行有效利用，在雷雨天气中，鸟类会侵入到杆塔上造成鸟刺伤事故发生。因此要加强对架空避障线和电缆沟以及通信设施等使用管理。对于这些防护措施可以采用设置避让通道或者隔离护罩，从绝缘子表面直接敷设保护套管来实现防鸟击技术，同时在输电线路架设绝缘子。在高压电网发生杆塔故障时，要及时发现并且采取有效措施进行排除。提高线路工作人员及检修人员对鸟类保护装置和相关知识学习程度。定期培训员工维护水平是必要且有成效的一项工作，同时也能让作业人员掌握保护设备原理与作用等方面内容，还要加强对施工人员操作规范性、专业技能以及安全防范意识的培养教育力度，从而减少鸟害事故发生概率。首先，要加大科研力度研制出具有高可靠性的鸟害监测报警装置。通过对鸟类在输电线路上装设的各种传感器、探测器进行实时监控和预警。第二是加强与相关单位之间合作交流协作，建设智能化设备来减少杆塔鸟身灾害事故发生概率。第三是对故障地区人民群众提供安全防护装备以及对保护线路工作人员人身财产安全等方面提供保障，让人们能够更加安心地工作并放心地为电力系统服务。

6 结束语

鸟害的发生具有不可预知性，不能够及时被发现，但是可以采取一定措施进行预防。首先要加强重视度。在日常工作中要严格按照相关标准来规范输电线路杆塔、避雷线等设备设施以及安装人员行为，其次需要完善防鸟类天敌系统和监测预警体系建设，最后通过对鸟撞、刺伤鸟类的防护技术来减少鸟害事件发生概率，为电网调度安全提供重要保障，实现可持续发展目标。