項 楊,周宗紀
鳥害嚴重威脅著接觸網系統的安全運行。國內第一條高速鐵路(下文簡稱高鐵)京津城際鐵路從2008 年8 月開通至今,由鳥害引起的跳閘達到11次;合武線和武廣高鐵某區段2010 年累計發現和處理鳥窩2 016 處,因鳥害引發跳閘16 次,最長一次影響供電1 h 48 min;2011 年1 月南方某高鐵一起鳥窩引起的故障影響供電近6 h。鳥害防治已經成為接觸網季節性管理的一項重要工作。
(1)接觸網鳥害的產生。隨著人類保護自然環境成績顯著提高,鳥類的數量迅速增長,活動范圍日趨擴大,對人類生產生活的影響越來越大。鐵路部門為保證安全生產,消除鳥類活動的影響,對鳥類進行驚嚇和驅趕,方法和手段越來越高明,但接觸網線路長,網上設備多,難以做到全面有效的防護。美國愛迪生電氣研究院的專家們認為,鳥兒喜歡駐足在桿塔上,一方面是尋求棲息平臺和獵食平臺;另一方面是桿塔高于周圍樹木,視野開闊,利于鳥類的捕食和生存[1]。接觸網支柱通常都比周圍的樹木高,而且柱上設備結構適合搭鳥窩,所以極易遭受鳥類的侵擾。
接觸網鳥害主要分為2 種:一種是鳥類棲落在絕緣子上,造成瞬時短路跳閘,該情況能重合成功,對接觸網影響較小;另一種是鳥類筑巢短接空氣絕緣間隙引起跳閘,該故障較多,危害也較大,會造成接觸網重合不成功而斷電,本文主要研究第2 種鳥害防治。
(2)接觸網鳥害治理的長期性與艱巨性。由于鳥類數量增多、活動頻繁,目前又缺乏有效的防鳥措施,所以鳥類活動對接觸網設備的影響將長期存在,需要做好長期治理的準備。再則,鳥類為種群的生存繁殖而進行的抗爭非常頑強,鳥害防治任務非常艱巨。在防治鳥害的過程中可以發現,每年的3~4 月,由于鳥類即將孵蛋,筑巢的頻率和速度非常快,并呈現在一處或鄰近多次筑巢的特點。
1.2.1 鳥害治理常規思路
鳥害治理通常的思路是防堵,不讓鳥在接觸網設備上搭窩,最好不讓鳥在線路附近活動。做法是發現鳥窩一概清除,在鳥容易筑巢的地方安裝風車式驚鳥器、超聲波驅鳥器、驅鳥刺、懸掛藥瓶和涂抹驅鳥劑等,甚至有人建議把鳥可能筑巢的地方用鐵絲網包起來,想一勞永逸。但這樣做的代價非常大,能不能達到預期的效果不得而知。全路有接觸網10 萬條公里,50 m 左右一根支柱,接觸網設備更是不計其數,如果治理工作按最保險的做法,在每個支柱上都安裝驅鳥裝置,費用無疑是天文數字,工作量更是驚人,而且經實踐與經驗證明,一種方法只能在一段時間內有效,時間一長有些方法就會失效,因此要不斷變換方法輪流使用[2]。
在實踐中,意識到看似固若金湯的防堵并不能徹底解決問題,反而會把問題搞得更糟。鳥類即將孵蛋的時候,對巢穴的需求非常迫切,筑巢頻率和速度非常快。一味的防堵,會逼得它們在接觸網上四處打窩,無法控制,對供電設備造成更大的危害。
1.2.2 鳥害治理新思路
針對鳥類的行為、生理特性和生活習性,根據具體情況,采取一系列引鳥措施和方法,完善引鳥設施,為它們創造宜居條件以降低鳥害對接觸網線路的危害。
(1)引鳥的優勢。
a.能有效避免和減輕接觸網鳥害事故。完善引鳥設施,執行科學有效的管理,引導鳥類在合適的引鳥設施上居住棲息,有效避免它們隨意在接觸網設備上筑巢而導致鳥害事故。
b.利用鳥類的獨霸領地行為減小治理的代價。鳥類為確保生存和巢居育雛時,它的家庭能夠獲得足夠的食物來源,會以巢窩為圓心劃出自己獨霸的領地[3],食物越匱乏,領地范圍劃得越大,并且它們會不遺余力的去保護這一空間。可以借助這一點,讓“鳥保安”“看護”設備。當然,該“鳥保安”的窩要引導它筑在合適的地方。
c.如果鳥都被引到人們期望的地方筑巢,就可以對這些地方重點關注,這對減小鳥害故障發生范圍和提高此類故障應急處理能力大有裨益。
(2)引鳥的可行性。目前,引鳥措施在歐洲、美國電網中應用較多,在國內也有一些類似的做法,國內外電力部門引鳥措施主要有以下2 種[1]:
a.人為立桿設巢吸引鳥類駐留棲息。國外的做法是在距線路桿塔30~50 m 外,建立模擬桿塔并架設鳥窩,并且高度要高于線路桿塔,實踐證明該方法能夠達到較好的疏導效果。
b.在線路桿塔安全部分加裝人工鳥巢。國內有一些地方采用該方式來引鳥,一般的做法是:在輸電線路桿塔的安全部位和適當位置,懸掛或者安裝人工鳥巢(比如小竹籃鳥巢、木質鳥巢、不銹鋼鳥巢等),給鳥類主動提供巢穴。有些還在巢內放好一些樹葉和稻草,供鳥安家,甚至還將原鳥窩內的幼鳥、鳥蛋搬移到人工巢內,然后配合實施后期的跟蹤管理,引鳥成功率也比較高。
筆者借鑒國內外電力部門引鳥的理念,針對接觸網鳥害自身的特點,研究總結科學有效的接觸網鳥害防治管理方法。
(1)疏通與防堵并舉,引導鳥類到合適的地方筑巢。根據歷史上鳥在接觸網設備上筑巢的情況,總結出鳥容易搭窩的處所,按對接觸網安全運行危害大小分類排序,采取不同的處理措施。原則上不影響供電安全的鳥窩可以不清除,影響供電安全的鳥窩堅決處理掉。
以鄭西高鐵洛陽供電段管內鳥窩情況為例,探討引鳥的措施和管理方法。經統計,2009 年11 月—2010 年8 月,洛陽供電段在鄭西高鐵上共計發現并清除鳥巢649 個,見表1。

表1 鄭西高鐵鳥窩情況及建議處理措施統計表
由表1 可以看出,接觸線(承力索)下錨底座處鳥窩占總鳥窩數的70%。該處距帶電體有一定距離,鳥窩搭在底座框架里對接觸網絕緣和補償效果影響都比較小,因此可以作為合適的引鳥處所。硬橫跨吊柱底座與接觸網帶電體距離較遠,鳥搭窩比例為6%,可作為引鳥處所。供電線格構式鋼柱占7%,鳥類在供電線下方且距帶電體較遠的處所筑巢,對供電影響不大,也是合適的引鳥處所。
隔離開關(避雷器)底座。底座與引線連接線距離較近(最小450 mm),鳥類在筑巢過程中可將其絕緣短接,另一方面,當鳥巢搭壘到一定程度會造成絕緣間隙滿足不了要求,因此不允許有鳥窩,應該提前安裝有效的防鳥裝置。
綜上所述,接觸線(承力索)下錨底座、硬橫跨吊柱底座、供電線格構式鋼柱3 處鳥窩共占到83%,而且對接觸網運行安全影響較小,如果把這3 處管理好,再把隔離開關(避雷器)底座和接觸網其他設備上搭窩的鳥引過去,或用其他鳥的領域范圍加以覆蓋,鳥害基本上可以控制。
(1)根據接觸網設備實際情況,人工搭建引鳥處所或在接觸網上選取合適的引鳥處所。引鳥處所內的鳥窩要加強管理,發現影響供電安全,要及時維護處理(盡量不清除),如進行修剪使與帶電體之間絕緣距離達到安全要求等。非引鳥處所的鳥窩及時清除掉,并加裝有效的防鳥裝置,防止復搭。
(2)加強巡視。采用登乘機車巡視、步行巡視和乘車網外巡視相結合的辦法,及時掌握接觸網鳥窩的狀態,準確記錄在案,內容應包括鳥窩處所,支柱號,公里標,空間狀態以及距接觸網帶電體的最短距離等。
(3)加強分析。根據以往鳥搭窩處所分析確定管內鳥害重點區段,建檔并重點監控。
以上記錄數據及分析結果作為線路鳥窩狀態的基礎資料,供進一步觀察處理及故障搶修參考。
(1)上文中提到的引鳥處所不是絕對的,需要根據現場的實際情況確定。
(2)中國國土廣闊,鳥類種群眾多,應根據當地的實際情況完善引鳥原理和技術。
(3)設計應充分考慮,使接觸網系統具有防鳥功能,如研發和生產具有防鳥搭窩、駐留的零部件和肩架。
(4)制定切實合理的引鳥措施,建立引鳥、驅鳥、防鳥相結合的鳥害防治體系,進行科學有效的管理,大幅減少鳥害對接觸網安全運行的影響。
引鳥治理方式雖不能杜絕鳥類活動引起的接觸網故障,但卻可以減小鳥害故障發生范圍,降低故障發生概率,提高該類故障應急處理能力,使得鳥害故障可控。
[1] 李波,羅晶,等.引鳥策略在輸電線路鳥害防治領域的研究與應用[J].湖南電力,2011,(1):44-46.
[2] 丁鳳岐.送電線路鳥害及其防治措施[J].農村電氣化,2001,(1):28.
[3] 阿冰.動物“領地”之爭[J].科學大眾(中學版)1997,(11):29-30.