李進(jìn)榮,黃紅輝,顧浩,賈飛云
摘要:鳥害是危及輸電線路安全運(yùn)行的主要故障之一,如何有效防范,對確保輸電線路安全運(yùn)行有著重要意義。文章對鳥類活動(dòng)的規(guī)律以及鳥做巢的特性進(jìn)行了分析,對鳥害發(fā)生的相關(guān)因素、條件進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和剖析,介紹了常規(guī)防鳥害故障措施方法的運(yùn)用效果,重點(diǎn)闡述了“封堵與疏引”相結(jié)合防鳥措施的運(yùn)用和效果,提出要從源頭開始考慮防鳥害措施的設(shè)想。
關(guān)鍵詞:輸電線路;鳥類活動(dòng);鳥害;鳥巢故障;防鳥措施
中圖分類號:TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)28-0145-03
鳥害、雷害、外力破壞是架空輸電線路三大主要障礙,據(jù)統(tǒng)計(jì)鳥害所占的比例為32%。近年來,隨著我國自然環(huán)境的不斷改善,以及相關(guān)保護(hù)動(dòng)物的法律法規(guī)的不斷完善,鳥類的繁衍逐漸加快,鳥類活動(dòng)日漸頻繁,架空輸電線路鳥害故障逐年增多,嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)的安全運(yùn)行。為減少和遏止鳥害事故,有必要對鳥類活動(dòng)進(jìn)行分析并采取有效的防范措施。
1 鳥害故障原因分析
110~220kV架空輸送電線路鳥害故障有三種:一是鳥巢或鳥做巢時(shí)其草、細(xì)長繩與線路接地造成輸電線路跳閘;二是鳥在橫擔(dān)上叼食小動(dòng)物,動(dòng)物內(nèi)臟掛下引起短接線路;三是鳥泄糞時(shí)使糞形成連續(xù)的線狀物,直接短接全部或部分絕緣子引起線路跳閘。其中鳥巢或鳥做巢引起線路跳閘的大約占80%左右,但它通過人們的努力是可以防范的。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì),某單位連續(xù)兩年由于鳥類在桿塔上活動(dòng)引起線路跳閘有22次,占一類障礙的32%,成為輸電線路三大主要危害之一(外力破壞、雷害)。以其中一年為例:縱觀11次跳閘,其中有9次是鳥巢所發(fā)的,2次是鳥糞引起。見下表1:
表1 鳥害故障原因統(tǒng)計(jì)表
序列 故障引起的原因 次數(shù) 所占比例(%)
1 鳥巢 9 81.8
2 鳥糞 2 18.2
合計(jì) 11 100
因此可見鳥類在桿塔上筑巢是導(dǎo)致鳥害故障發(fā)生的主要原因,是今后防鳥害工作的方向和重點(diǎn)。根據(jù)某一年所拆除的202只危險(xiǎn)鳥巢的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及11次鳥害故障情況,現(xiàn)對鳥筑巢的特點(diǎn)、發(fā)生跳閘的主要原因以及防范措施闡述如下:
1.1 鳥筑巢的特點(diǎn)
1.1.1 桿塔所處周圍環(huán)境:鳥類做巢的地方必須要具備兩個(gè)條件:(1)要有做巢的材料,且取材方便,如草、樹枝、細(xì)長軟繩子等;(2)要有喂小鳥的食物。而處在村莊邊、田間地頭、水塘邊、靠近河流、水庫、低洼潮濕地帶的桿塔具備了鳥類做巢的兩個(gè)條件,成為鳥類做巢所選目標(biāo)。根據(jù)所拆除202只危險(xiǎn)鳥巢的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及17次鳥害故障情況看,這些桿塔所處的位置剛好與之相同。見圖1。
圖1
1.1.2 鳥類做巢時(shí)間。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上表明,鳥類做巢一般在3月下旬~7月間,主要集中在4、5、6三個(gè)月,以5月份為高峰期,4月、6月次之,7月份少數(shù),時(shí)間上符合動(dòng)物的發(fā)展和生活規(guī)律。具體見下表2:
表2 2004年鳥類做巢時(shí)間統(tǒng)計(jì)表
序列 月份 數(shù)量(次) 所占比例(%) 備注
1 4 55 27 3
2 5 74 37 1
3 6 62 31 2
4 7 11 5 4
合計(jì) 202
1.1.3 桿塔型式。根據(jù)所拆除202只危險(xiǎn)鳥巢的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及11次鳥害故障情況看,水泥桿上一般不會做鳥巢,到目前為止沒有發(fā)現(xiàn)過;鳥類做巢往往在鐵塔上,鳥類筑巢的鐵塔型式主要有:ZM、ZT、ZV、GUZ1、Z2、Z1、ZS3。這些鐵塔的橫擔(dān)頭鈄材較密,橫擔(dān)頭較小比較容易做鳥巢。具體情況見下表3:
表3 鳥類筑巢鐵塔型式分析統(tǒng)計(jì)表
序列 桿塔型式 筑巢次數(shù) 所占比例(%) 備注
1 ZM 21 10.4
2 ZT 41 20.3 ZT1、ZT2、ZT1b、ZT1a
3 ZV 101 50
4 GUZ1 8 3.96
5 Z1、Z2 21 10.4
6 ZS3 4 1.98
7 其他 6 2.96 SJ3、JG1、J1、J2、ZS、JT3
從統(tǒng)計(jì)表上可以反映出,筑鳥巢的桿塔型式中,ZV型塔筑鳥巢的情況最多,占了一半,這是因?yàn)閆V塔的橫擔(dān)結(jié)構(gòu)剛好適應(yīng)筑鳥巢。
1.1.4 筑巢高度。根據(jù)所拆除202只危險(xiǎn)鳥巢的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及11次鳥害故障發(fā)生的情況看,筑巢和發(fā)生鳥害故障的桿塔高度在24m及以下的有181次,占85%,ZV型塔一般高度在23.7m及以下,桿塔高度在24m以上的只有32次,占15%。
1.2 鳥筑巢時(shí)發(fā)生線路跳閘的原因
春季時(shí),鳥類開始在筑巢產(chǎn)卵孵化,尤其喜歡在桿塔的橫擔(dān)上做窩。當(dāng)這些鳥嘴里叼著樹枝、柴草、鐵絲等細(xì)長物在線路上空往返飛行時(shí),所叼的東西落在橫擔(dān)與導(dǎo)線之間,就會造成線路接地,引起跳閘;另就是橫擔(dān)頭上成型的鳥巢,細(xì)長物掛下、鳥巢在大風(fēng)暴雨的天氣里,鳥
巢被風(fēng)吹散觸及或接近導(dǎo)線,因而造成線路跳閘事故。
2 一般防范措施的運(yùn)用及效果
鳥害的發(fā)生有季節(jié)性,通過人們的防范是可以避免的,由此可見,在鳥類活動(dòng)頻繁的季節(jié)里,應(yīng)積極開展防治鳥害工作,以保證輸電線路安全運(yùn)行。根據(jù)兄弟單位的防鳥經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合工區(qū)的實(shí)際情況,除了在鳥類活動(dòng)季節(jié)加強(qiáng)對活動(dòng)區(qū)域特巡外,還必須利用各種科學(xué)手段積極加以防范,采取多種形式的防鳥害措施,以達(dá)到防止鳥害的發(fā)生。目前采取的一般措施主要有安裝刺鳥裝置、安裝驚鳥裝置(安裝風(fēng)車、反光驚鳥)、長效防腐蝕防鳥害磁性涂層等,其安裝和使用效果如下:
一是安裝刺鳥裝置,采用鋼絞線制做,一頭將鋼絞線固定在線夾上,利用螺栓固定在橫擔(dān)頭上,一頭將鋼絞線散開,使鋼絞線散開成球形狀,使鳥不能在此停落。安裝刺鳥裝置后,鳥在橫擔(dān)頭是站不住了,但在刺鳥裝置的跟部(刺鳥裝置與橫擔(dān)聯(lián)接處)鳥利用鋼絞線做巢,因在橫擔(dān)頭草掛下還是要發(fā)生線路故障跳閘。此種方法的有效性不是很好。
二是安裝驚鳥裝置、安裝風(fēng)車,利用風(fēng)的作用使三片鏡片轉(zhuǎn)動(dòng),在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中加上鏡片的強(qiáng)反光以達(dá)到驅(qū)動(dòng)鳥的目的。此方法在安裝初期起到了一定的作用,但經(jīng)過一段時(shí)間鳥適應(yīng)其這種現(xiàn)象,它就不怕了,再就是鳥做巢時(shí),草、繩將驅(qū)鳥器的轉(zhuǎn)動(dòng)軸繞住,使其不能轉(zhuǎn)動(dòng),則作用就起不到了。
三是采用“長效防腐蝕、防鳥害磁性涂層”進(jìn)行防鳥,其原理是該涂層經(jīng)過分散劑使充磁性載體分散到涂料中,涂刷在桿塔表面形成具有磁性涂料層的磁場和線路,向空間輻射的電磁波共振形成空間磁場,從而達(dá)到驅(qū)鳥的目的。該方法在一條220kV雙回路上使用后,其防鳥效果不是很理想,仍有做鳥巢的現(xiàn)象。此防鳥害磁性涂層不適應(yīng)各種鳥類,只適應(yīng)部分鳥。
3 “封堵與疏引”防鳥措施
3.1 “封堵”式防鳥措施
根據(jù)不同塔型的橫擔(dān)及大小,利用板材將橫擔(dān)的下面封閉,其封堵式防鳥架的形狀要求是:長約80~100cm,寬根據(jù)不同塔型橫擔(dān)具體情況而定,安裝在橫擔(dān)主材上面,整個(gè)成一平面型(見下圖2)。此防鳥架安裝在線路鐵塔的橫擔(dān)頭上使鳥不能在橫擔(dān)頭上直接做鳥巢,因?yàn)榉励B架的頂面是平的,鳥做巢用的材料放在上面極容易被風(fēng)所吹出,同時(shí)頂面周圍沒有可利用的條件,制造鳥巢很困難,起到了防止在橫擔(dān)頭上做鳥巢的目的;另外鳥為了產(chǎn)卵孵化必須要做巢,鳥在選擇做巢位置時(shí)橫擔(dān)頭上沒法做,只能選擇在塔身或防鳥架里面,而這些地方距導(dǎo)線較遠(yuǎn),鳥做巢的草及其他細(xì)長材料雖然掛下,基本上不會對線路造成威脅。以110kV線路為例,金具、絕緣子串長度為1415mm,防鳥架長800mm,鳥巢做在距防鳥架500mm處(因防鳥架安裝在橫擔(dān)叉鐵交叉處,此地方空間較大不容易做巢,只能往外移,做到另一叉鐵交叉處),如果鳥巢的草長為1400mm,在沒有安裝防鳥架的鐵塔橫擔(dān)上就會引起線路接地,造成故障跳閘;而安裝封堵式防鳥后,發(fā)生類似情況就不會造成故障跳閘,因鳥巢做在距橫擔(dān)頭1300mm處,該處對導(dǎo)線的距離為1922mm,在最惡劣的情況下還有522mm(出現(xiàn)此情況的概率很?。?,見下圖3。
圖2 圖3
3.2 “疏引”式防鳥措施
由于鳥類做巢需搬遷其材料,高度越高其消耗的能量就越大,高度越低則越省力,其高度應(yīng)認(rèn)為其安全的高度。根據(jù)鳥類做巢習(xí)性的分析可知,鳥類在做巢時(shí)選擇的高度一般在10~20m(大多數(shù))。為此,設(shè)計(jì)了引鳥架,在離地10~20m的鐵塔塔身進(jìn)行安裝引鳥架,一般每基塔上安裝4只,對于新建線路在竣工驗(yàn)收時(shí)安排安裝,主要安裝處于平原和丘陵的桿塔上。由于引鳥設(shè)施安裝在導(dǎo)線下面與導(dǎo)線保持足夠的安全距離,鳥類在做巢時(shí)不會對線路造成危脅,起到了防鳥巢故障的效果。為了可持續(xù)實(shí)現(xiàn)防鳥害工作目標(biāo),在鳥類活動(dòng)季節(jié)后,一般在11月到次年3月前安排人員進(jìn)行維護(hù)并拆除引鳥架內(nèi)的鳥巢,因鳥類不用舊的或其它鳥類所做
的巢。
4 結(jié)語
采用“封堵與疏引”防鳥措施,經(jīng)過多年的實(shí)踐證明已經(jīng)取得了重大效果,運(yùn)行5年來,該單位所轄線路沒有發(fā)生因鳥巢引起的故障跳閘事件。目前所采取的措施是事后防備,亡羊補(bǔ)牢模式,屬消極防范,是沒有辦法的辦法。防鳥害工作應(yīng)采取積極的態(tài)度,應(yīng)從源頭上防止,從發(fā)生鳥害及鳥做巢的現(xiàn)象反映出,鳥做巢一定要有其可做巢的必備條件,即要有固定的地方、方便、省力。因此,要徹底防止鳥害的發(fā)生則要從輸電線路的設(shè)計(jì)開始,選擇合理的塔型,如7727、7814、7815、7817等塔型,因這些塔型的橫擔(dān)叉鐵少,橫擔(dān)頭上鳥難以停留做巢,另就是將橫擔(dān)頭的設(shè)計(jì)根據(jù)防鳥害要求進(jìn)行更改。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:李進(jìn)榮(1984-),男,江蘇鹽城人,國網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司助理工程師,研究方向:輸電線路運(yùn)行、檢修;黃紅輝(1986-),男,江西吉安人,國網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司助理工程師,研究方向:輸電線路運(yùn)行、檢修;顧浩(1984-),男,江蘇宿遷人,國網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司助理工程師,研究方向:輸電線路技術(shù)管理;賈飛云(1988-),男,江西萍鄉(xiāng)人,國網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司助理工程師,研究方向:輸電線路檢修。