程永勝

(中國(guó)鐵路武漢局集團(tuán)有限公司 武漢供電段，湖北 武漢 430070)

隨著生態(tài)文明建設(shè)不斷推進(jìn)，人們的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)得到提升，動(dòng)物的繁衍生存環(huán)境得到很大改善，鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量俱增。一般而言，人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)不利于鳥(niǎo)類(lèi)繁衍，但遠(yuǎn)離人群又難以獲得充足的食物，所以鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)范圍就限定在人類(lèi)聚集區(qū)附近，與鐵路線路分布有很大重合。鐵路供電設(shè)施中有許多利于鳥(niǎo)類(lèi)繁衍筑巢的地方，這給鐵路供電安全帶來(lái)極大危害。在我國(guó)電氣化鐵路線路中，鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的故障數(shù)在各種線路故障中居第三位，僅次于雷擊和外力破壞。

1 鳥(niǎo)害致接觸網(wǎng)故障的原因

1.1 鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量增加

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們生態(tài)文明意識(shí)不斷增強(qiáng)，致使鳥(niǎo)類(lèi)的生存環(huán)境得到很大改善，這為其繁衍打下良好基礎(chǔ)。鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量的增加導(dǎo)致大量筑巢，同時(shí)其遷徙覓食活動(dòng)也變得頻繁，這些因素成為鳥(niǎo)害隱患。

1.2 鳥(niǎo)類(lèi)筑巢

相當(dāng)數(shù)量的鳥(niǎo)類(lèi)生存覓食較為依賴(lài)人類(lèi)生產(chǎn)生活，其安家筑巢的范圍不會(huì)離人類(lèi)聚集區(qū)太遠(yuǎn)，由于這些地方的植物、樹(shù)木一般不會(huì)太多，所以它們就會(huì)選擇在一些工業(yè)建筑上筑巢，比如輸電線路的鐵塔、接觸網(wǎng)供電設(shè)備等。鳥(niǎo)類(lèi)喜歡用樹(shù)枝、鐵線、漁網(wǎng)碎片及草稈兒等在接觸網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)底座、硬橫梁吊柱底座、鋼柱鐵塔等處筑巢，而且是反復(fù)拆搭，尤其陰雨天氣極易造成接觸網(wǎng)設(shè)備短路跳閘，影響機(jī)車(chē)安全運(yùn)行[1]。

1.3 鳥(niǎo)類(lèi)日?；顒?dòng)造成短路

鳥(niǎo)類(lèi)在筑巢或者日?；顒?dòng)中，會(huì)口銜一些導(dǎo)電材料，如鐵絲、樹(shù)枝等在供電設(shè)備上穿越飛行。此時(shí)，如果掉落到帶電部分，可能會(huì)造成短接跳閘，或者短接絕緣裝置接地故障，進(jìn)而影響接觸網(wǎng)的供電安全，造成危害行車(chē)安全的嚴(yán)重事故。

1.4 鳥(niǎo)類(lèi)身體或者排泄物造成故障

鳥(niǎo)類(lèi)在接觸網(wǎng)設(shè)備上活動(dòng)時(shí)，如果其體型過(guò)大，則有可能造成兩個(gè)不同電位的接觸網(wǎng)設(shè)備發(fā)生短路，引發(fā)保護(hù)裝置跳閘，線路停電。此外，鳥(niǎo)類(lèi)的排泄物會(huì)附著在接觸網(wǎng)設(shè)備上，如果絕緣設(shè)備上沾染鳥(niǎo)糞，會(huì)增加絕緣子發(fā)生污閃的概率，鳥(niǎo)糞不同于一般顆粒污染物，其附著力更強(qiáng)，不易從絕緣子表面剝離，如果清洗不及時(shí)，在濕度較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)放電，繼而引發(fā)危及供電安全的事故。

1.5 鳥(niǎo)類(lèi)啄食致絕緣破壞

木質(zhì)絕緣體很容易被鳥(niǎo)類(lèi)啄壞，導(dǎo)致絕緣能力下降，危及供電安全。此外，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，復(fù)合絕緣子也易遭受鳥(niǎo)類(lèi)啄食，一旦破壞其結(jié)構(gòu)，同樣會(huì)造成短路事故，且目前對(duì)其為何易受鳥(niǎo)類(lèi)破壞尚無(wú)科學(xué)解釋。

2 接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害多發(fā)區(qū)域

鐵路接觸網(wǎng)腕臂底座、下錨底座、隔離開(kāi)關(guān)底座、避雷器底座、棘輪補(bǔ)償裝置處、硬橫梁、大限界框架、供電線肩架轉(zhuǎn)角、隧外中心錨結(jié)下錨處、格構(gòu)式鋼柱、附加線肩架等位置都是鳥(niǎo)類(lèi)搭巢易選場(chǎng)所。鳥(niǎo)類(lèi)筑巢的地點(diǎn)不是一成不變的，不同鳥(niǎo)類(lèi)的生活習(xí)性和對(duì)環(huán)境的要求也不盡相同，因此要有針對(duì)性統(tǒng)計(jì)分析，歸納專(zhuān)門(mén)的鳥(niǎo)害區(qū)域分布，進(jìn)而制定有效的防治措施[2]。

3 接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害特點(diǎn)

鳥(niǎo)類(lèi)筑巢具有比較明顯的季節(jié)性特征，每年3至6月份是鳥(niǎo)類(lèi)繁殖期，筑巢量比較大，尤其是孵蛋期，筑巢的頻次非常高。此外，瞬時(shí)性特征明顯，鳥(niǎo)類(lèi)筑巢的時(shí)間很短，往往頭天剛將鳥(niǎo)窩鏟除，第二天在原地就搭建起一個(gè)新巢。由于鐵路線路里程長(zhǎng)，沿線接觸網(wǎng)均存在鳥(niǎo)害隱患，相較于機(jī)場(chǎng)等小范圍鳥(niǎo)害治理工程，其距離過(guò)長(zhǎng)致使防治難度更高。

4 接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害防治措施

如果鳥(niǎo)類(lèi)在設(shè)備上筑巢，需使用人工清除手段，技術(shù)措施較原始，且操作本身帶有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，尤其是高速鐵路沿線的鳥(niǎo)巢治理，其巡線工作較難開(kāi)展，防治難度很大。因此，治理鳥(niǎo)害以驅(qū)鳥(niǎo)為主，減少鳥(niǎo)類(lèi)筑巢概率，以此減少鳥(niǎo)害導(dǎo)致電氣故障的隱患。

4.1 傳統(tǒng)防治手段

4.1.1 圖片驅(qū)鳥(niǎo)

圖片驅(qū)鳥(niǎo)是利用視覺(jué)威懾達(dá)到驅(qū)鳥(niǎo)目的的一種方式，主要包括在現(xiàn)場(chǎng)放置一些鳥(niǎo)類(lèi)天敵的照片或者模型使鳥(niǎo)類(lèi)產(chǎn)生恐懼心理而不在附近降落，避免了鳥(niǎo)類(lèi)在此駐留、排泄或筑巢導(dǎo)致的電氣故障。接觸網(wǎng)一般以模型為主，這種方式相對(duì)較為簡(jiǎn)易、設(shè)置難度小、適用場(chǎng)景比較廣泛。需要注意的是，模型雖然設(shè)置難度不大，但對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有較高要求，如果固定不牢靠，很容易在經(jīng)歷雨打風(fēng)吹后脫落而危及供電設(shè)備的安全運(yùn)行，如短接絕緣部位等，成為新的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)[3]。

4.1.2 聲音驅(qū)鳥(niǎo)

聲音驅(qū)鳥(niǎo)裝置一般是播放鳥(niǎo)類(lèi)天敵的聲音，使鳥(niǎo)類(lèi)恐懼而飛離預(yù)設(shè)地區(qū)。此外，還可以播放諸如同伴的驚叫等，讓鳥(niǎo)類(lèi)誤認(rèn)為該地區(qū)存在危險(xiǎn)而降低駐留概率，但相較于第一種方式驅(qū)鳥(niǎo)裝置成本有所升高，且不同鳥(niǎo)類(lèi)恐懼的聲音類(lèi)型有一定區(qū)別。因此，防護(hù)效果不具有普適性給聲音驅(qū)鳥(niǎo)裝置的選型帶來(lái)一定困難，且該裝置能否耐受接觸網(wǎng)較大的電磁干擾和適應(yīng)戶(hù)外露天惡劣環(huán)境還需專(zhuān)門(mén)考慮、特別設(shè)計(jì)。

4.1.3 光干擾驅(qū)鳥(niǎo)

可以利用鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)光敏感的特性設(shè)計(jì)光干擾驅(qū)鳥(niǎo)裝置，適用于各種鳥(niǎo)類(lèi)，相較于聲音驅(qū)鳥(niǎo)具有廣泛適用性，但該裝置的架設(shè)維護(hù)投入較大，且對(duì)安裝地點(diǎn)也有一定要求。光干擾分為頻閃燈干擾和反光鏡干擾：架設(shè)頻閃燈投資成本較高，但不受環(huán)境影響，可收獲較好的防護(hù)效果；架設(shè)反光鏡就受限于環(huán)境的影響，如果是陰天或夜間，因無(wú)可利用光源而無(wú)法起到驅(qū)鳥(niǎo)作用。光干擾裝置的設(shè)計(jì)安裝同樣需要考慮接觸網(wǎng)露天的工作環(huán)境，要能夠適應(yīng)風(fēng)霜雨雪侵蝕。如果采用反光鏡干擾，還需要配備其他輔助手段在夜間和陰天時(shí)段驅(qū)鳥(niǎo)，同時(shí)要注意防止鏡片被外物破壞或發(fā)生脫落影響驅(qū)鳥(niǎo)功能。

4.1.4 加裝驅(qū)鳥(niǎo)刺

可以在鳥(niǎo)類(lèi)較易筑巢地區(qū)的接觸網(wǎng)中加裝驅(qū)鳥(niǎo)刺，由樹(shù)根金屬絲構(gòu)成，可以用普通鐵絲，也可以使用散股絞線，將其一端固定在需要防止鳥(niǎo)類(lèi)駐留的地方，另一端保持散開(kāi)的狀態(tài)。這樣由于散開(kāi)的部分較尖銳，鳥(niǎo)類(lèi)難以在上面筑巢居住。該措施相較于前幾種更加簡(jiǎn)易，投入成本也較低，但其占地較廣。對(duì)于接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，占用過(guò)多空間，尤其是一些空間局促的部位難以設(shè)置。此外，如果驅(qū)鳥(niǎo)刺的位置過(guò)低還會(huì)出現(xiàn)剮蹭巡視人員的情況，即使設(shè)置在高空也會(huì)影響接觸網(wǎng)檢修作業(yè)，出現(xiàn)人身傷害；如果驅(qū)鳥(niǎo)刺的組成部件過(guò)長(zhǎng)還會(huì)影響供電設(shè)備的絕緣安全，誘發(fā)短路跳閘。另外，隨著使用年限的增加，驅(qū)鳥(niǎo)刺結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會(huì)遭受較為嚴(yán)峻的考驗(yàn)，當(dāng)鐵絲出現(xiàn)較為嚴(yán)重的變形后，驅(qū)鳥(niǎo)效果大打折扣。

4.2 復(fù)合型驅(qū)鳥(niǎo)裝置

傳統(tǒng)的驅(qū)鳥(niǎo)裝置在使用一段時(shí)間后，鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)逐漸適應(yīng)，導(dǎo)致驅(qū)鳥(niǎo)裝置失效。因此，新型驅(qū)鳥(niǎo)裝置的研發(fā)一直在進(jìn)行著。

為防止單一驅(qū)鳥(niǎo)裝置被鳥(niǎo)類(lèi)免疫，可采用復(fù)合型驅(qū)鳥(niǎo)裝置，比如超聲波配合語(yǔ)音，再輔以高亮頻閃等進(jìn)行多重刺激，可以很大程度上增加鳥(niǎo)類(lèi)適應(yīng)的難度，支撐驅(qū)鳥(niǎo)裝置獲得較為持久的效果。同時(shí)，因?yàn)榧尤肓顺暡?，其覆蓋范圍變得更廣，使鳥(niǎo)類(lèi)無(wú)法靠近接觸網(wǎng)設(shè)備。該復(fù)合手段對(duì)環(huán)境具有普適性，無(wú)論白天還是黑夜均可有效工作，且可以開(kāi)發(fā)配套智能模塊，記錄對(duì)特定位置的特殊族群最有效的驅(qū)離手段，避免一套系統(tǒng)走天下，導(dǎo)致防護(hù)效果強(qiáng)弱有別。在實(shí)際使用時(shí)可以三種手段交替使用，也可同時(shí)使用、自由組合，避免重復(fù)出現(xiàn)單一措施，使鳥(niǎo)類(lèi)產(chǎn)生免疫而失去效果。

5 展望

隨著生態(tài)文明建設(shè)的推進(jìn)，許多生物種群規(guī)模都會(huì)擴(kuò)大。除了鳥(niǎo)類(lèi)，接觸網(wǎng)沿線其他物種侵入限界的安全隱患也會(huì)變得越來(lái)越多。人與自然相處也要有新的認(rèn)知模式，要從過(guò)去粗放式的滅殺轉(zhuǎn)為更溫和的手段，這不光是對(duì)運(yùn)行部門(mén)的要求，也是對(duì)設(shè)計(jì)部門(mén)的考驗(yàn)。接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害治理同樣需要遵循這一原則，借鑒其他行業(yè)優(yōu)秀做法，引進(jìn)、吸收再創(chuàng)新，既要保護(hù)鐵路運(yùn)行安全，又要保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)生存繁衍。比如，有的鐵路局利用接觸網(wǎng)智能檢測(cè)(6C)系統(tǒng)偵測(cè)到沿線的鳥(niǎo)窩后，根據(jù)嚴(yán)重程度劃分等級(jí)，對(duì)于威脅較低的暫緩處理，待繁殖期結(jié)束再行鏟除，并安裝專(zhuān)門(mén)的人工鳥(niǎo)窩供鳥(niǎo)類(lèi)居住。