架空輸電線路防鳥害工作探討

國網(wǎng)青海省電力公司海西供電公司 趙強 韓志斌

鳥害故障的頻頻出現(xiàn)，給電網(wǎng)造成較大損失，鳥害故障已越來越引起人們的重視。因此做好線路的運行維護工作，有效地防范和減少線路因鳥類活動引起的故障次數(shù)，對保證電網(wǎng)安全可靠運行是極為必要的。

架空輸電線路；鳥害；防控

0 引言

架空輸電線路是電網(wǎng)的重要組成部分，其能否正常運行，直接關系到電網(wǎng)的安全可靠和影響電力企業(yè)的經濟效益。近年的統(tǒng)計資料表明，由于鳥類活動引起的線路故障僅次于雷害和外力破壞，已占線路故障總數(shù)第三位。鳥害故障的頻頻出現(xiàn)，給電網(wǎng)造成較大損失，鳥害故障已越來越引起人們的重視。因此做好線路的運行維護工作，有效地防范和減少線路因鳥類活動引起的故障次數(shù)，對保證電網(wǎng)安全可靠運行是極為必要的。

1 架空輸電線路故障的統(tǒng)計與分析

近年來，由于保護生態(tài)環(huán)境的措施不斷加強，使鳥類的生活環(huán)境逐漸好轉，鳥類得以“休養(yǎng)生息”，種類和數(shù)量不斷增多，造成鳥類對輸電線路的威脅也日益增加，幾乎每年都有鳥害故障的發(fā)生，且呈上升的趨勢。

因此，防控鳥類活動對輸電線路安全運行的影響，是目前各供電單位需要盡快解決的問題。

通過對所在輸電線路單位近十年來的線路故障進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)鳥害故障是影響架空輸電線路安全運行的首要因素，雖然鳥害故障時均重合閘成功，沒有造成停電損失，但是過多的閃絡跳閘總是不好的，有可能因為接地不良或繼電保護動作而誘發(fā)重大的停電故障。因此要及時采取防鳥害措施，以確保架空輸電線路安全穩(wěn)定運行。

下面結合作者實際工作中所遇到的鳥害故障，進行分析研究，掌握鳥類的活動規(guī)律，以便有針對性地采取預防措施，防止鳥害故障的發(fā)生。

2 鳥害故障的分類與統(tǒng)計分析

2.1 鳥害故障的分類

2.1.1 鳥糞閃絡故障

有三種情況：（1）由于鳥糞附著在絕緣子串上，在適當?shù)臈l件下，造成絕緣子串閃絡。（2）鳥類直接排便，長長的稀屎沿著絕緣子表面下滑，在絕緣子串上形成一條粘稠狀短路帶造成絕緣子串閃絡。（3）鳥類直接排便造成空氣間隙擊穿放電。

2.1.2 鳥巢材料短路故障

鳥類在桿塔棲息圖

有三種情況：（1）鳥類在桿塔上筑巢，在大風天氣，鳥巢材料被風吹散，直接短接帶電體放電。（2）個別鳥巢垂下一些樹枝、柴草等物件，縮短與帶電體的距離，在雨天造成放電現(xiàn)象。（3）一些鳥類叼著濕潤長草或金屬絲等導電性異物停留在桿塔橫擔或穿越靠近桿塔構件與帶電體絕緣間隙時，導線通過異物對桿塔放電，造成跳閘故障。

圖1 鳥害故障發(fā)生月份統(tǒng)計圖

2.1.3 鳥類身體短路故障

大型鳥類在導線附近飛翔或者打架，造成跳閘。

2.1.4 輸電線路零部件損壞故障

鳥類啄損復合絕緣子的傘裙、護套，造成線路零部件損壞故障。

2.2 鳥害故障的統(tǒng)計分析

據(jù)統(tǒng)計資料，因鳥糞引起的閃絡是鳥害故障的主要原因。我單位所轄線路的鳥害故障均為鳥糞閃絡故障，下面就近十年來的鳥害故障進行統(tǒng)計分析。

通過對近十年來鳥害故障發(fā)生的地點、時間等進行綜合分析，發(fā)現(xiàn)它們有以下特點：

（1）發(fā)生鳥害故障的桿塔均位于河套、水庫附近及低洼地區(qū)，桿塔上經常有鳥筑巢或棲息著體型較大的水鳥等各種鳥禽。

（2）這些鳥害故障均發(fā)生在5—10月期間。

（3）閃絡的時間比較集中，在19：00—8:00點期間。

（4）鳥害故障與絕緣子傘裙型式及絕緣子材質關系不大。等徑傘、大小傘、普通瓷質（玻璃）絕緣子、防污瓷質（玻璃）絕緣子、復合絕緣子均發(fā)生過鳥害故障。

2.3 鳥害故障的規(guī)律分析

下面我們就對這些鳥害故障逐條進行分析，找出鳥糞污閃故障形成的內在原因和規(guī)律，以便有的放矢地進行防治工作。

2.3.1 發(fā)生鳥害故障的桿塔均位于河套、水庫附近及低洼地區(qū)，是因為河套、水庫附近及低洼地區(qū)一般都水源豐富，食物充足，各種大型鳥類喜愛在此類地區(qū)筑巢和棲息，其地理、地形和水資源使此類地區(qū)的空氣濕度大，同時此類地區(qū)容易形成晨霧。濕度大和晨霧是引發(fā)污閃故障的主要因素。

2.3.2 鳥害故障多發(fā)生在5-10月期間，在北方地區(qū)，5-10月期間正是多雨的季節(jié)，雨水多就使空氣的濕度增大；同時5-10月期間，天氣一般是中午溫度高，早晨和傍晚溫度低，夜晚溫度最低。晝夜溫差較大，凌晨溫度較低，很容易形成晨霧和出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，這就給空氣擊穿創(chuàng)造了有利的條件。5-10月期間是大批的候鳥返回及遷徙前的季節(jié)，鳥類種類與數(shù)量不斷增多。5-10月期間正是魚蝦增多、農作物成熟到收割期間，各種鳥類食源豐富，容易找食，鳥類因此吃的多，排泄的次數(shù)也就多，使附著在絕緣子串上的鳥糞增多，這就是閃絡放電形成的主要因素。

2.3.3 閃絡的時間比較集中。鳥害故障集中發(fā)生在19：00-8：00時間段，是因為河套、水庫及低洼地區(qū)在此時間段，空氣濕度大，往往易形成霧，在濕度和霧的共同影響下，形成氣體擊穿放電的有利條件。同時桿塔上棲息的各種鳥類，它們白天覓食，夜間休息，經過消化，此時間段是它們排泄糞便較集中且數(shù)量最大的時間，這也是鳥害故障集中發(fā)生在這個時間段內的原因。

2.3.4 為了了解鳥類活動規(guī)律，我們對鳥類的覓食地、棲息地進行過蹲守、觀察，情況如下：

（1）在桿塔筑巢的基本為喜鵲。

（2）喜鵲、烏鴉、鴿子類等小型鳥類喜群體棲息桿塔上，天長日久排便，造成附著在絕緣子串上的鳥糞過多，是造成絕緣子串鳥糞污閃的主要原因。

（3）老鷹（站立時1米左右）類大型水鳥排便量大、便稀，是造成排便瞬間絕緣子串閃絡和空氣間隙擊穿的主要鳥類。

3 鳥糞閃絡故障的分析

3.1 鳥糞的構成

圖2 鳥害故障發(fā)生時間統(tǒng)計圖

鳥糞含有三種主要成分：尿液、尿酸鹽以及糞便。在鳥糞旁邊的那一圈液體就是尿。在鳥糞里的白色糊糊的東西就是尿酸鹽。在尿酸鹽中央的深色部分，才是鳥的糞便。在鳥糞尿酸鹽里，含有氨、尿酸、磷酸、草酸與碳酸鹽等多種成分。（見圖）

鳥的尿酸鹽

鳥的糞便

3.2 鳥類排泄的習慣

鳥類沒有膀胱，因此產生的尿酸鹽比尿液還多，為了減輕體重，更容易飛翔，食物的殘渣非得盡快排出去，再者因為鳥類沒有膀胱，有排泄物不能憋著，隨時有排泄物隨時就排出去，它們只好每隔10到45分鐘就排泄一次(包括飛行的時候)。

3.3 鳥糞閃絡的主要原因

3.3.1 首先鳥糞是一種導電混合液體，含水量和電解質較高，電阻值較低，易導致閃絡。

3.3.2 在每條線路的清掃間隔期間，由于鳥類在絕緣子串上方大量排泄糞便，使附著在絕緣子串上的鳥糞逐漸增多，在適當?shù)臈l件下如：霧或濕度增大時，使絕緣子串上的鳥糞污穢形成導電水膜造成污閃故障的發(fā)生。

3.3.3 鳥類站立在帶電體上方排便，鳥糞以自由落體的方式下落，形成一個細長的下落體。由于首未端開始下落的時間有先后，最先開始下落的那段總是比最后下落的那段下落速度快，鳥糞到達帶電體附近時的長度要比剛開始下落時長得多。具有一定導電性的鳥糞通道的介入，使絕緣子（或帶電體）周圍的電場分布發(fā)生嚴重畸變，造成空氣間隙擊穿而導致閃絡。

4 鳥害故障防范措施的探討

4.1 繪制線路的鳥害區(qū)域圖

根據(jù)對線路鳥害故障的統(tǒng)計與分析及各種運行資料，制定出鳥害區(qū)域線路圖。這樣就可以對此區(qū)域重點進行鳥害預防措施和鳥害巡視方面工作，同時在鳥害故障中，縮小巡視范圍，快速查找出鳥害故障的發(fā)生點，及時排除故障。因此繪制出鳥害區(qū)域線路圖，可以節(jié)省大量人力、物力。

此項工作在實際工作可以發(fā)揮較好的作用，是值得推廣的。

4.2 加強運行管理

4.2.1 在鳥害故障高發(fā)的季節(jié)里，對鳥害區(qū)域圖中的線路重點巡視。

4.2.2 對鳥害區(qū)域圖中的線路增加巡視次數(shù)，隨時拆除鳥巢。

4.2.3 雇傭靠近線路村莊里的村民為臨時巡線員，在運行人員巡視的間隔期間，讓臨時巡線員對線路進行巡視。因為臨時巡線員的住址靠近線路，平時讓其對線路的異常情況進行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時上報，這樣，既可彌補巡視人員人少工作量大，無法兼顧每一條線路的問題，又可以防止故障的發(fā)生，節(jié)省大量人力、物力。

鳥刺安裝圖

4.2.4 登桿塔巡查。因為有一部分鳥糞附著在絕緣子表面，地面巡視人員因巡視時的地理條件、光線等諸多因素的影響，很難發(fā)現(xiàn)此類缺陷，以致造成鳥害故障的發(fā)生。故在巡視中如果發(fā)現(xiàn)桿塔上或桿塔下的地面上有大量的鳥糞或有鳥類集中棲息在某基桿塔上，應及時組織人員登桿塔檢查，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，及時采取措施防止鳥糞污閃故障的發(fā)生。

組合型防鳥措施

鳥類在驅鳥器安裝處棲息

4.3 安裝驚鳥措施

在桿塔頂部涂刷紅油漆、捆綁紅布條、安裝驚鳥彩旗、安裝風鈴、安裝反光鏡片、安裝驚鳥牌等。

此類方法在安裝初期確實能起到驚嚇鳥的作用，但鳥類容易適應，長期防鳥性能差。

4.4 安裝防鳥擋板

在絕緣子串的上端，鳥類站立位置的下方加裝防鳥擋板，防止鳥糞下落。此方法雖有效果，但安裝工作量大，鳥類更易筑巢，板上鳥糞大量堆積，易腐蝕，維護工作量大等問題。

4.5 安裝驅鳥器

4.5.1 風動驅鳥器

在風的作用下，彩色的驅鳥器轉動扇葉，發(fā)出聲光，使鳥類受到驚嚇，不敢落在桿塔上。

這種驅鳥器在初期防鳥效果較好，但鳥類容易適應，我單位已經發(fā)生過鳥類站在驅鳥器上方排便造成的鳥害故障，故其長期防鳥性能差。

4.5.2 超聲波、聲光類驅鳥器

此類驅鳥器以聲波、語音驅鳥為主，結合光、色等手段來達到驅鳥的目的。

在其他兄弟單位應用過，經了解也是短期效果，鳥類容易適應，長期防鳥性能差。

4.6 安裝防鳥罩

在鳥害區(qū)域線路絕緣子串的第一片絕緣子上加裝復合防鳥罩，由于復合防鳥罩外徑大，可以起到傘的作用，在一定程度上防止了鳥糞的污染。

但是，后來又有鳥閃故障發(fā)生在安裝了防鳥罩的桿塔上，說明此種防鳥措施仍存在一定的缺陷。同時此種絕緣復合防鳥罩制作復雜，價格貴，易損壞，安裝困難。（在瓷或玻璃絕緣子上將第一片或間隔幾片改用大盤徑絕緣子、復合絕緣子頂部加裝大盤徑絕緣子、采用防鳥均壓環(huán)等均與此法類似）

4.7 噴涂防鳥磁性漆

采用一種磁性涂料，噴涂于桿塔上，利用磁性涂層使鳥的生物磁產生紊亂，促使鳥離開噴涂過磁性涂層的輸電線路桿塔，從而達到防治鳥害的目的，同時利用磁性涂料的長效防腐特性，增加桿塔的防腐性能。

此法，在我單位的110kV線路上正試點應用，效果正在觀察中。

4.8 防鳥閃絕緣包帶、護套

據(jù)資料介紹：此方法為在絕緣子串大小號側防震錘之間的導線上纏繞絕緣包帶或護套，當絕緣子串及其周圍的空氣均被下落的鳥糞完全短路時，它應能單獨承受線路對地的全部相電壓，而且承受時間在10秒以上，可以避免閃絡的發(fā)生。

我們及接觸過的兄弟單位均沒有應用過此法，效果暫時不明。

4.9 安裝防鳥刺

防鳥刺用多股不銹鋼刺制作，一端固定，一端散開，成云杉樹狀，刺上套有鋼環(huán)，用來收攏和打開防鳥刺。防鳥刺安裝在絕緣子串懸掛點正上方的橫擔處、導線（引流線）垂直上方的塔材上、架空地線支架上、桿頂及水平拉桿上（一般要求在絕緣子串垂直上方及周邊2米范圍內應做到有效保護），使鳥類不能在此范圍內筑巢、落腳，防止鳥糞排泄在絕緣子串（導線）上及附近。

此方法經長期實踐，防鳥效果明顯，且制作簡單，安裝方便，成本低廉，打開、收攏方便，對檢修影響不大，適用于長期防鳥。

架空地線防鳥刺托架

安裝效果圖

4 特殊鳥害故障的預防措施

4.1 驅鳥器成為鳥害故障的幫兇

鳥害故障情況：閃絡的是干字型耐張塔中相引流串，該塔采取的是防鳥刺與驅鳥器組合型防鳥措施。故障原因為：傍晚無風，驅鳥器呈靜止狀態(tài)，水鳥在跳線橫擔驅鳥器安裝處棲息，排泄時，糞便造成絕緣子串閃絡。

預防措施：驅鳥器不起作用，反而成為鳥類落腳點，造成故障的發(fā)生，驅鳥器防鳥的局限性充分暴露，為此我們將全部驅鳥器更換為防鳥刺，運行至今效果良好。

4.2 架空地線對導線放電的鳥害故障

鳥害故障情況：是干字型耐張塔架空地線對中相引流線托架因鳥糞閃絡。故障原因為：因桿塔橫擔裝滿防鳥刺，黒鸛只好在架空地線防震錘安裝處棲息，凌晨排泄時，糞便由棲息處呈弧線狀成串下落，使架空地線與跳線之間的空氣間隙減小，造成空氣間隙擊穿從而引發(fā)線路跳閘（注：架空地線與跳線在同一垂直面，垂直距離為2.376米。閃絡通道距離跳線串水平距離1.54米）

預防措施：此閃絡為黑鸛在架空地線棲息造成的，我們對引流線采用托架的干字型耐張塔架空地線大小號側處順架空地線方向各伸出一根鍍鋅管，管上安裝防鳥刺，將與引流線對應的架空地線區(qū)段防護，防止鳥類在該處棲息、排便，安裝至今效果良好。

4.3 鳥類飛行中排便造成的鳥害故障

鳥害故障情況：干字型耐張塔架空地線橫擔角鋼對中相引流線托架因鳥糞閃絡。故障原因為：因該塔導線掛點周圍、導線垂直上方的塔材上及引流線托架上方的架空地線上方，均安裝有防鳥刺，鳥類已無落腳地，現(xiàn)場裝有鳥刺的地方，均未發(fā)現(xiàn)鳥糞。從現(xiàn)場情況分析，黑鸛曾與橫擔邊緣的鳥刺有過接觸（鳥刺上掛有鳥類絨毛），被鳥刺阻擋， 在此過程中黑鸛排泄，糞便呈弧線狀成串下落，造成鐵塔橫擔與引流線托架之間的空氣間隙減小，從而引發(fā)線路跳閘。（注：橫擔與跳線托架，垂直距離為2.376米。閃絡通道距離跳線串水平距離0.74米）

預防措施：因鐵塔上層橫擔未裝鳥刺段可供黑鸛群棲息，黑鸛在此塔周圍飛翔盤旋造成鳥害故障，故在此類型鐵塔上層橫擔全部裝滿防鳥刺，使鳥類無落腳地，遷徙到別處。安裝完當晚派人蹲守，發(fā)現(xiàn)黒鸛群在該塔上空盤旋，發(fā)現(xiàn)無法落腳后離去。連續(xù)幾日夜晚蹲守，發(fā)現(xiàn)黒鸛群已遷徙到別處，不再對該線路造成威脅。

以往我們在線路關鍵部位不給鳥類活動留下空間，同時在對線路運行不構成威脅的區(qū)域不安裝防鳥刺，給鳥類生活創(chuàng)造條件。今后要根據(jù)情況，只要發(fā)現(xiàn)有大型鳥類棲息，桿塔就要全部裝滿防鳥刺，防止鳥害故障發(fā)生。

5 結束語

鳥害故障的形成和發(fā)生是一個很特殊的問題，其危害性又特別嚴重雖然其規(guī)律一下難以全部掌握，但只要我們不斷摸索、不斷實踐，借鑒別處先進的經驗，逐步減少鳥害故障的發(fā)生，把鳥害故障降到最低限度，是完全可能的。