張 建，童杭偉

(1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司，浙江 寧波 315000；2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，浙江 杭州 310014)

架空輸電線路鳥害故障分析及預(yù)防措施

張 建1，童杭偉2

(1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司，浙江 寧波 315000；2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，浙江 杭州 310014)

通過對(duì)寧波電網(wǎng)輸電線路鳥害故障的統(tǒng)計(jì)分析，找出了寧波地區(qū)鳥害故障特征，對(duì)不同防鳥害措施進(jìn)行了效果評(píng)估，提出了適合寧波電網(wǎng)輸電線路的差異化鳥害防范工作對(duì)策并加以實(shí)施，有效控制了寧波輸電線路鳥害故障。

架空輸電線路；鳥害；故障分析

0 引言

根據(jù)2005—2013年寧波電網(wǎng)110 kV及以上輸電線路跳閘統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，鳥害故障占到了架空輸電線路故障總數(shù)的6.38 %，是除雷擊、外力破壞外造成架空輸電線路跳閘故障的第3大原因，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重威脅。

本文分析了寧波電網(wǎng)輸電線路近9年來(lái)的鳥害故障情況，從故障線路的電壓等級(jí)、故障類型、故障發(fā)生季節(jié)、故障發(fā)生時(shí)間、地域特征、桿塔塔型等6個(gè)方面歸納了鳥害故障特征，分析鳥害防治措施的實(shí)際運(yùn)用情況，提出了“現(xiàn)場(chǎng)疏堵結(jié)合為主，高發(fā)季節(jié)重點(diǎn)管控”的差異化鳥害防治對(duì)策，并取得了良好的效果。

1 鳥害故障統(tǒng)計(jì)及分析

寧波地區(qū)是我國(guó)東部地區(qū)候鳥遷徙的必經(jīng)之路，區(qū)域物產(chǎn)豐富，河網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜以及生態(tài)環(huán)境優(yōu)越，給鳥類繁衍活動(dòng)提供了良好條件。由于平原地區(qū)高大樹木較少，高壓輸電線路桿塔成為鳥類休憩和筑巢選址的主要地方之一，而絕緣子串掛點(diǎn)處因塔材分布較密且有掛線板作為底部支撐，成為了鳥類在桿塔上筑巢的首選區(qū)域。2005—2013年，寧波電網(wǎng)架空輸電線路共發(fā)生110 kV及以上跳閘故障627次(不計(jì)冰災(zāi)故障)，其中因鳥害引起的故障有40次，全部由鳥巢材料或鳥糞短接線路絕緣子或空氣間隙所致，故障桿塔均位于平原地區(qū)。

1.1 線路電壓等級(jí)

110 kV線路故障35次，占比87.5 %；220 kV線路故障5次，占比12.5 %；500 kV線路尚未發(fā)生鳥害故障。這是因?yàn)榫€路電壓等級(jí)不同，絕緣子串的結(jié)構(gòu)高度或空氣間隙長(zhǎng)度也不同，電壓等級(jí)越高，鳥糞或鳥巢材料短接距離相對(duì)增加，也就越不容易發(fā)生鳥害故障。

1.2 故障類型

由鳥巢材料短路引起的故障有27次，占比67.5 %；由鳥糞引起的閃絡(luò)有13次，占比32.5 %，這些故障主要是由鳥巢材料中的草莖、布條、細(xì)鐵絲等造成的。寧波地區(qū)未發(fā)生樹枝鳥巢散落引發(fā)的鳥害故障，這與樹枝型鳥巢結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定、不容易散落下垂有很大關(guān)系。

1.3 故障發(fā)生季節(jié)

鳥害故障全年各季均有發(fā)生，4～8月較為集中，共發(fā)生28次，占到了故障發(fā)生總次數(shù)的70 %，其中以6月最為集中，且絕大部分故障為鳥巢材料短路引起的。2005—2013年寧波電網(wǎng)架空輸電線路鳥害故障月度分布情況如表1所示，從中可看出鳥害故障具有明顯的季節(jié)性。

1.4 故障發(fā)生時(shí)間

2005—2013年寧波電網(wǎng)架空輸電線路鳥害故障時(shí)間分布情況如圖1所示。鳥害故障主要集中在04:00-09:00，共發(fā)生20次，占到故障發(fā)生總次數(shù)的50 %，其中鳥糞故障以05:00-07:00時(shí)間段最為集中，這與清晨鳥類開始覓食前大量排便關(guān)系密切。

表1 鳥害故障月度分布情況 次

圖1 鳥害故障時(shí)間分布情況

1.5 地域特征

就發(fā)生故障桿塔的地域位置來(lái)看，寧波山區(qū)、城市中心區(qū)線路桿塔從未發(fā)現(xiàn)過鳥巢，也從未發(fā)生過鳥害故障；慈溪、余姚、鄞州北3縣鳥害故障發(fā)生次數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于奉化、寧海、象山南3縣地區(qū)，北3縣鳥害故障多達(dá)35次，占到了故障發(fā)生總次數(shù)的87.5 %，這與寧波地區(qū)南部多山、北部多平原的地形地貌特征是相符的。

1.6 桿塔塔型

就處理數(shù)量而言，每年單回路塔鳥巢處理量明顯多于多回路塔型。需要指出的是，在寧波平原地區(qū)大量使用的7727系列塔型上基本未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線橫擔(dān)頭鳥類筑巢現(xiàn)象，但塔身筑巢現(xiàn)象較為常見。這與該塔型導(dǎo)線橫擔(dān)端部結(jié)構(gòu)緊湊、不利于鳥類筑巢有很大關(guān)系。

以上數(shù)據(jù)表明，寧波電網(wǎng)110 kV及以上輸電線路鳥害故障的特征如下：

(1) 主要集中在110 kV平原線路桿塔上；

(2) 鳥巢引起的短路故障明顯多于鳥糞引起的閃絡(luò)故障；

(3) 故障相對(duì)集中于4～8月及05:00-07:00；(4) 單回路塔型明顯多于多回路塔型。

2 傳統(tǒng)鳥害防范措施及優(yōu)缺點(diǎn)分析

根據(jù)歷年來(lái)鳥害發(fā)生原因，其防范重點(diǎn)主要是防止鳥類在桿塔絕緣子或引流線上方活動(dòng)及筑巢，從而有效降低鳥類糞便、鳥巢材料短接絕緣子故障的發(fā)生概率。目前，主要從以下幾個(gè)方面來(lái)控制和減少鳥害故障的發(fā)生。

2.1 線路本體設(shè)備

為防止鳥糞在下落過程中(局部)短接絕緣子，采用防鳥害型復(fù)合絕緣子，即將傳統(tǒng)復(fù)合絕緣子低壓端均壓環(huán)的環(huán)式結(jié)構(gòu)改為采用全封閉式的低壓端均壓環(huán)，從而起到遮擋鳥糞下落的作用。其優(yōu)點(diǎn)是能有效遮擋鳥糞沿絕緣子表面下落，目前寧波地區(qū)未發(fā)現(xiàn)防鳥害型復(fù)合絕緣子發(fā)生鳥糞閃絡(luò)故障；其缺點(diǎn)是不能防止鳥巢閃絡(luò)故障。受運(yùn)行絕緣子均壓環(huán)安裝結(jié)構(gòu)限制，更換新型防鳥均壓環(huán)難度較大，只能在新建線路上成批使用。

2.2 安裝驅(qū)鳥裝置

(1) 安裝風(fēng)動(dòng)型驅(qū)鳥器。在導(dǎo)線絕緣子掛點(diǎn)安裝轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)輪、塑料風(fēng)車等，可在安裝初期起到驅(qū)鳥作用；但在野外雨、雪、霜、塵的長(zhǎng)期侵蝕下，其反光和轉(zhuǎn)動(dòng)功能不斷下降，驅(qū)鳥功能也隨之下降，驅(qū)鳥效果不是十分理想。另外，當(dāng)外界無(wú)風(fēng)時(shí)，驅(qū)鳥器風(fēng)葉無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)法形成變化光束，失去驅(qū)鳥功能。

(2) 安裝防鳥刺。防鳥刺安裝在桿塔橫擔(dān)絕緣子掛點(diǎn)上部控制鳥類棲息位置，從防鳥效果看，這種裝置能有效防止體形較大的鳥類在懸垂串橫擔(dān)位置停留歇息，能耐受野外雨、雪、霜、塵的長(zhǎng)期侵蝕，具有長(zhǎng)期驅(qū)鳥效果；但此種裝置不能長(zhǎng)期防止小型鳥類筑巢，易被其利用作為鳥巢支撐。

(3) 采用防鳥擋板或封堵橫擔(dān)頭。在直線塔懸垂絕緣子上方安裝防擋板或封堵部分橫擔(dān)頭，可起到防止鳥類在絕緣子掛點(diǎn)上方筑巢的作用。但此種方法需根據(jù)不同塔型加工擋板，加工難度大且?guī)щ姲惭b有較大安全風(fēng)險(xiǎn)，封堵橫擔(dān)頭時(shí)無(wú)法做到完全封閉。運(yùn)行結(jié)果表明：受材料加工及封堵不嚴(yán)等影響，無(wú)法阻止鳥類在桿塔上筑巢，起不到防鳥作用，目前已停用此種方法。

以上幾種方法都以“驅(qū)鳥”為主要出發(fā)點(diǎn)，實(shí)際運(yùn)行證明上述方法有較多的局限性，雖具有一定的防鳥作用，但防鳥效果不佳。

2.3 人為引導(dǎo)筑巢

借鑒兄弟單位防鳥害工作經(jīng)驗(yàn)，為減少鳥類在桿塔絕緣子上方筑巢，可給鳥類在桿塔上創(chuàng)造適合筑巢的位置，引導(dǎo)鳥類在不影響線路運(yùn)行的桿塔上的適當(dāng)位置筑巢?，F(xiàn)采用廢舊導(dǎo)線自制人工引鳥架，并在桿塔適當(dāng)位置(如單回路塔曲臂處、雙回路塔橫擔(dān)與主材交界處等)安裝，作為鳥類筑巢的“基礎(chǔ)”?？紤]到鳥類體形及筑巢材料不同，在同一基桿塔上安裝有倒錐體形、長(zhǎng)方體形、大圓盤形等多種人工引鳥架，起到了一定的引鳥效果，也在一定程度上減少了鳥害故障的發(fā)生。

除綜合采取上述措施外，還通過編制鳥害、鳥巢區(qū)域分布圖，在鳥害多發(fā)季節(jié)加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域巡視等多種措施來(lái)控制和減少鳥害故障的發(fā)生。

3 鳥害防范重點(diǎn)及提升措施

通過分析鳥害故障特點(diǎn)及防鳥害措施的優(yōu)缺點(diǎn)，寧波供電公司從2013年下半年開始采取了以現(xiàn)場(chǎng)疏堵結(jié)合為主的防范措施，還從寧波地區(qū)鳥巢處理情況、鳥害故障特點(diǎn)及防鳥措施效果方面著手，加強(qiáng)了差異化防鳥害措施的實(shí)施。

3.1 明確重點(diǎn)管控線路

根據(jù)架空線路所處地形、地貌情況，結(jié)合線路桿塔塔型特征，利用輸電線路地理信息系統(tǒng)進(jìn)一步細(xì)化了寧波地區(qū)鳥害、鳥巢區(qū)域分布圖，使防鳥害工作更具針對(duì)性和可操作性。通過梳理，將寧波地區(qū)下莫1071線等16條線路列為重點(diǎn)管控線路，并落實(shí)了現(xiàn)場(chǎng)驅(qū)鳥、引鳥等整改措施。

3.2 明確重點(diǎn)管控季節(jié)

利用統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，將每年4～8月列為寧波地區(qū)輸電線路鳥害防范重點(diǎn)管控季節(jié)。通過現(xiàn)場(chǎng)觀察，6月中下旬，田地翻耕帶來(lái)蚯蚓、泥鰍、昆蟲等豐富食物，造成鳥類活動(dòng)趨于頂峰，此時(shí)是每年鳥害防治的重中之重。

3.3 明確防鳥巡視周期

在重點(diǎn)管控季節(jié)每周安排1次防鳥害專項(xiàng)巡視，在鳥害高發(fā)季節(jié)每3天安排1次巡視，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理危及線路安全運(yùn)行的鳥巢。充分利用群眾護(hù)線員分布點(diǎn)多面廣的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合電力設(shè)施保護(hù)，實(shí)施鳥巢缺陷上報(bào)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)群眾護(hù)線員的積極性，從而達(dá)到“群防”效果。

3.4 開展鳥巢整治專項(xiàng)行動(dòng)

2013和2014年，寧波電網(wǎng)各輸電線路均開展了鳥巢整治專項(xiàng)行動(dòng)，實(shí)行了鳥巢發(fā)現(xiàn)和處理的周匯報(bào)制度，大大提高了鳥巢發(fā)現(xiàn)率和處理率。從實(shí)行效果來(lái)看，有效遏制了鳥害故障的高發(fā)態(tài)勢(shì)，取得了良好的成績(jī)。

3.5 其他措施

在鳥巢缺陷高發(fā)期間，當(dāng)人手無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)處理需要時(shí)，技術(shù)部門應(yīng)根據(jù)鳥巢在桿塔上的位置及嚴(yán)重程度、線路電壓等級(jí)、鳥巢材料、天氣趨勢(shì)等情況，綜合考慮安排鳥巢清理工作。在重點(diǎn)管控季節(jié)內(nèi)，定期查詢氣象部門發(fā)布的中期天氣預(yù)報(bào)，關(guān)注汛期、梅雨季節(jié)、雷雨天氣的來(lái)臨，并提前安排巡視和處理鳥巢工作。對(duì)部分鳥類不喜歡利用舊鳥巢的特點(diǎn)，在每年2，3月份集中清理引鳥架內(nèi)的已筑鳥巢，并對(duì)重點(diǎn)維護(hù)管控線路的驅(qū)鳥裝置。

4 結(jié)束語(yǔ)

架空輸電線路鳥害威脅是全國(guó)電力系統(tǒng)架空線路運(yùn)行中普遍存在的問題，鳥害防范工作要從本地區(qū)的地域特點(diǎn)、輸電線路塔型特征及鳥類活動(dòng)規(guī)律等為切入點(diǎn)，對(duì)不同桿塔塔型、不同周邊環(huán)境、不同季節(jié)實(shí)行差異化防治工作。另外，線路管理單位還需明確防鳥害工作范圍及重點(diǎn)防范時(shí)期，同時(shí)制定完善的防鳥害工作機(jī)制，才能收到好的效果，從而達(dá)到降低輸電線路鳥害故障跳閘率。

1 繆壽成．輸電線路防鳥害技術(shù)的研究與實(shí)踐[J]．浙江電力，2007(1).

2 王志偉，王祖國(guó)，王忠陽(yáng)．10 kV架空線路的鳥害及防治[J]．電力安全技術(shù)，2013(2).

2014-10-11。

張 建(1982-)，男，工程師，從事高壓架空輸電線路運(yùn)行檢修工作，email：53475694@qq.com。

童杭偉(1968-)，男，高級(jí)工程師，主要從事高電壓專業(yè)技術(shù)工作。