王夢(mèng)陽(yáng)

（鄭州鐵路局鄭州供電段綜合分析室，河南 鄭州 450000）

0 引 言

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的背景下，人們對(duì)快速軌道交通運(yùn)輸?shù)囊笤絹?lái)越高。近年來(lái)，我國(guó)在鐵路建設(shè)方面投入了大量資金，越來(lái)越多的高速鐵路客運(yùn)專(zhuān)線展開(kāi)運(yùn)營(yíng)。為使高速鐵路上的列車(chē)速度達(dá)到200 km/h的目標(biāo)值，我國(guó)將電動(dòng)車(chē)組作為高速鐵路客運(yùn)專(zhuān)線的牽引載體，并于高速鐵路沿線上方設(shè)置了27.5 kV的接觸網(wǎng)系統(tǒng)。隨著民眾動(dòng)物保護(hù)方面意識(shí)的逐步提升和生態(tài)環(huán)境的良好改善，鳥(niǎo)類(lèi)繁衍的速度越來(lái)越快。但是，由于人類(lèi)活動(dòng)范圍的逐步擴(kuò)張，人與動(dòng)物在生存空間上出現(xiàn)了很大重疊。在高速鐵路投入運(yùn)營(yíng)后，接觸網(wǎng)線路常因鳥(niǎo)害出現(xiàn)短路跳閘事故，嚴(yán)重影響高速鐵路動(dòng)車(chē)組列車(chē)的運(yùn)行。當(dāng)前，我國(guó)高速鐵路接觸網(wǎng)因鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)而產(chǎn)生的線路故障率在線路故障總數(shù)中排名第三，僅次于雷擊與外力破壞。為提升高速鐵路的運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量與高速鐵路的運(yùn)行可靠性[1]，防治高速鐵路接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害十分必要。

1 高速鐵路接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害故障的分類(lèi)與成因

1.1 筑巢類(lèi)鳥(niǎo)害故障

筑巢類(lèi)鳥(niǎo)害故障是指接觸網(wǎng)線路因鳥(niǎo)類(lèi)在設(shè)備相關(guān)結(jié)構(gòu)筑巢引發(fā)的短路故障。故障形成的根本原因在于鳥(niǎo)類(lèi)建筑窩巢的相應(yīng)材料與高速鐵路接觸網(wǎng)帶電體靠近或接觸，導(dǎo)致高速鐵路接觸網(wǎng)線路短路而引發(fā)故障。

1.2 猛禽類(lèi)鳥(niǎo)害故障

猛禽類(lèi)鳥(niǎo)害故障是接觸網(wǎng)線路因老鷹、鷂子或貓頭鷹等猛禽在高速鐵路接觸網(wǎng)線路桿塔上對(duì)其他小動(dòng)物進(jìn)行獵食時(shí)造成的高速鐵路接觸網(wǎng)跳閘故障。故障形成的根本原因在于老鷹、鷂子或貓頭鷹等猛禽在高速鐵路接觸網(wǎng)導(dǎo)線上方食用小動(dòng)物時(shí)，將流出的小動(dòng)物內(nèi)臟掉落至高速鐵路接觸網(wǎng)線路的絕緣子上，導(dǎo)致其全部短接或部分短接而引發(fā)接地短路。

1.3 泄糞類(lèi)鳥(niǎo)害故障

泄糞類(lèi)鳥(niǎo)害故障是高速鐵路接觸網(wǎng)線路因以魚(yú)蝦為主食的鳥(niǎo)類(lèi)或體型較大的鳥(niǎo)類(lèi)在高速鐵路接觸網(wǎng)線路桿塔上活動(dòng)時(shí)排泄糞便導(dǎo)致的高速鐵路接觸網(wǎng)線路跳閘故障[2]。故障形成的根本原因在于此類(lèi)鳥(niǎo)休息在高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備上方，所排泄的糞便長(zhǎng)時(shí)間累積于高速鐵路接觸網(wǎng)絕緣子表面，導(dǎo)致絕緣子污閃。

1.4 其他鳥(niǎo)害故障

其他鳥(niǎo)害故障是指一部分鳥(niǎo)類(lèi)喜歡用喙啄高速鐵路接觸網(wǎng)的復(fù)合絕緣子，導(dǎo)致高速鐵路接觸網(wǎng)復(fù)合絕緣子損壞的故障。該種鳥(niǎo)類(lèi)做出此類(lèi)行為的原因尚不明確。此外，高速鐵路接觸網(wǎng)附近大體型鳥(niǎo)類(lèi)的飛翔或爭(zhēng)斗也可使高速鐵路接觸網(wǎng)出現(xiàn)短路事故。

2 鳥(niǎo)類(lèi)筑巢位置特點(diǎn)

鳥(niǎo)類(lèi)喜歡在高速鐵路接觸網(wǎng)的避雷器、供電線支柱、棘輪補(bǔ)償裝置、下錨支柱、硬橫梁吊柱及隔離開(kāi)關(guān)等部位建筑窩巢，其中筑巢率最高的部位為高速鐵路接觸網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)和棘輪補(bǔ)償裝置。由于隔離開(kāi)關(guān)底座和棘輪補(bǔ)償裝置與高速鐵路接觸網(wǎng)帶電體的距離較近，嚴(yán)重威脅高速鐵路接觸網(wǎng)的安全運(yùn)行。

3 高速鐵路接觸網(wǎng)防鳥(niǎo)措施

3.1 封堵式防鳥(niǎo)措施

封堵式防鳥(niǎo)措施的主要手段是利用相關(guān)物理措施封堵鳥(niǎo)類(lèi)，破壞鳥(niǎo)類(lèi)在高速鐵路接觸網(wǎng)建筑窩巢的結(jié)構(gòu)條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)筑巢類(lèi)鳥(niǎo)害故障的有效規(guī)避。以防鳥(niǎo)網(wǎng)和防鳥(niǎo)罩作為封堵式防鳥(niǎo)措施的主要應(yīng)用設(shè)備，可有效提升高速鐵路接觸網(wǎng)硬橫梁吊柱底座和棘輪補(bǔ)償裝置底座位置的鳥(niǎo)害防治效果。但是，此種防鳥(niǎo)措施具有安裝工作量大、改造費(fèi)用高等弊端，建議在高速鐵路建設(shè)時(shí)期實(shí)施同步設(shè)計(jì)與施工。

3.2 驅(qū)趕式防鳥(niǎo)措施

常見(jiàn)的驅(qū)趕方式主要有以下幾種：（1）風(fēng)車(chē)式驅(qū)鳥(niǎo)器，風(fēng)車(chē)在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)，并利用光學(xué)反射原理充分抓住鳥(niǎo)類(lèi)的懼光特點(diǎn)，使其不敢在該處棲息與筑巢；（2）鳥(niǎo)刺式驅(qū)鳥(niǎo)器，通常采用多股鋼絞線，一端固定，一端散開(kāi)，呈放射狀，阻止鳥(niǎo)類(lèi)在該處棲息與筑巢；（3）超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器，利用頻率大于20 000 Hz的超聲波對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)生理系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行刺激、干擾與破壞，使其遠(yuǎn)離超聲波覆蓋范圍；（4）智能型驅(qū)鳥(niǎo)器，充分結(jié)合高科技電子技術(shù)與鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)放射技術(shù)，具有拾音器探測(cè)與多普勒雷達(dá)探測(cè)功能，可在鳥(niǎo)類(lèi)靠近時(shí)自動(dòng)播放獵槍聲源或老鷹聲源，嚇阻鳥(niǎo)類(lèi)靠近高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備；（5）視覺(jué)驅(qū)鳥(niǎo)，利用鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)天敵與紅色的懼怕，對(duì)其產(chǎn)生視覺(jué)驚嚇，達(dá)到驅(qū)鳥(niǎo)的目的；（6）氣味驅(qū)鳥(niǎo)，利用可對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)呼吸系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響的特殊氣味完成驅(qū)鳥(niǎo)的目的。

3.3 混合式防鳥(niǎo)措施

在無(wú)法利用單一驅(qū)鳥(niǎo)措施取得理想防鳥(niǎo)效果時(shí)，可選取兩種或多種防鳥(niǎo)裝置解決高速鐵路接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害問(wèn)題。在運(yùn)用混合式防鳥(niǎo)措施防鳥(niǎo)時(shí)，需以特定設(shè)備類(lèi)型為依據(jù)摸索規(guī)律，尋找出最適宜該設(shè)備的防鳥(niǎo)措施組合模式，最終獲得理想的防鳥(niǎo)效果。

3.4 引鳥(niǎo)式防鳥(niǎo)措施

鳥(niǎo)類(lèi)通常會(huì)為了獲取充足食物、確保自身生存空間與育雛，需要在自身窩巢周?chē)鷦澣☆I(lǐng)地。因此，可利用此特征采取相關(guān)措施將鳥(niǎo)類(lèi)引至別處，避免鳥(niǎo)類(lèi)因防堵措施的應(yīng)用在高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備上隨意筑巢，有效規(guī)避鳥(niǎo)害故障。

3.5 人工清除、巡查式防鳥(niǎo)措施

人工清除、巡查防鳥(niǎo)式措施最為簡(jiǎn)單、直接和有效。由于高速鐵路具有一定的封閉性，相關(guān)人員可利用高速鐵路沿線視頻設(shè)備，在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)高速鐵路接觸網(wǎng)的鳥(niǎo)巢，并運(yùn)用智能巡檢分析系統(tǒng)按時(shí)出巡和限時(shí)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)巢隱患[3]。需注意，應(yīng)在鳥(niǎo)類(lèi)繁殖季節(jié)適當(dāng)增加人工巡檢次數(shù)。雖然人工清除、巡查防鳥(niǎo)措施能帶來(lái)最理想的防鳥(niǎo)效果，但該措施占用較多人力，也會(huì)對(duì)高速鐵路工區(qū)的正常檢修作業(yè)產(chǎn)生干擾。此外，較難發(fā)現(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)底座等隱蔽位置的鳥(niǎo)巢。

4 提升高速鐵路接觸網(wǎng)防鳥(niǎo)效果的建議

4.1 棘輪補(bǔ)償裝置防鳥(niǎo)建議

可用光片式、風(fēng)車(chē)式或鳥(niǎo)刺式驅(qū)鳥(niǎo)器驅(qū)趕鳥(niǎo)類(lèi)；對(duì)棘輪補(bǔ)償裝置采取防鳥(niǎo)罩封閉的方法避免鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)入防鳥(niǎo)罩；利用隔離板阻斷接觸網(wǎng)斜腕臂帶電體與鳥(niǎo)巢之間的通道。

4.2 避雷器底座和隔離開(kāi)關(guān)防鳥(niǎo)建議

操作人員需在絕緣距離控制得當(dāng)?shù)臈l件下，在避雷器底座和隔離開(kāi)關(guān)處安裝光片式或風(fēng)車(chē)式驅(qū)鳥(niǎo)器，也可利用智能型驅(qū)鳥(niǎo)器或超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)防范。

4.3 硬橫梁吊柱底座防鳥(niǎo)建議

利用光片式或風(fēng)車(chē)式驅(qū)鳥(niǎo)器驅(qū)趕鳥(niǎo)類(lèi)，若某段高速鐵路接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害嚴(yán)重或項(xiàng)目剛剛啟動(dòng)，可利用防鳥(niǎo)網(wǎng)封閉吊柱上方硬橫梁，避免鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)入其中。

4.4 承錨角鋼、線錨角鋼防鳥(niǎo)建議

利用光片式或風(fēng)車(chē)式驅(qū)鳥(niǎo)器來(lái)驅(qū)趕鳥(niǎo)類(lèi)，或?qū)Ⅱ?qū)鳥(niǎo)器安裝于承錨角鋼與線錨角鋼柱頂，避免鳥(niǎo)類(lèi)在此平臺(tái)上方建筑窩巢。

4.5 人工巡查防鳥(niǎo)建議

在將驅(qū)鳥(niǎo)器等防鳥(niǎo)措施應(yīng)用于高速鐵路接觸網(wǎng)的同時(shí)，需要加強(qiáng)人工巡查和清除鳥(niǎo)巢等防鳥(niǎo)工作，于每年2月份至5月份的鳥(niǎo)類(lèi)筑巢高發(fā)期加大添乘頻次，并固定添乘交路。各運(yùn)營(yíng)單位可以以自身實(shí)際情況為依據(jù)合理選擇添乘車(chē)次，以速度為200 km/h的車(chē)次為宜，確保每天添乘車(chē)次全面覆蓋高速鐵路上下行及有關(guān)聯(lián)絡(luò)線。此外，應(yīng)在鳥(niǎo)類(lèi)筑巢的重點(diǎn)區(qū)段與時(shí)段加大添乘頻次，對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)建筑窩巢的重點(diǎn)部位，如棘輪補(bǔ)償?shù)鬃?、供電線格鉤鋼支柱、隔離開(kāi)關(guān)底座、硬橫梁吊柱等地予以重點(diǎn)盯控。相關(guān)人員也應(yīng)做好線下巡視工作，確保工作過(guò)程中不留有死角，做到每間隔三天巡視一次一般區(qū)段，每天巡視一次鳥(niǎo)害多發(fā)區(qū)段，并加強(qiáng)視頻添乘工作，利用適宜的技術(shù)手段為添乘車(chē)次配備行車(chē)視頻記錄儀，保證巡視效果。

5 結(jié) 論

高速鐵路接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害事故具有重復(fù)性、區(qū)域性、季節(jié)性與瞬時(shí)性的特征。在防治過(guò)程中，應(yīng)充分重視高速鐵路建設(shè)至運(yùn)行階段的各個(gè)環(huán)節(jié)，以“預(yù)防為主、安全第一”為高速鐵路接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害防治工作的基本原則。對(duì)高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備鳥(niǎo)害的預(yù)防是艱巨而長(zhǎng)期的工作，要求相關(guān)人員認(rèn)真總結(jié)鳥(niǎo)類(lèi)筑巢特點(diǎn)，詳細(xì)分析鳥(niǎo)類(lèi)于高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備處筑巢的安全系數(shù)，并利用設(shè)備防鳥(niǎo)與人工防鳥(niǎo)措施綜合防治高速鐵路接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害事故，降低高速鐵路接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害事故的危害。