朱晶亮
(嘉興電力局,浙江 嘉興 314001)
近年來,隨著線路和變電站的不斷建設和生態環境的改善,鳥害已嚴重威脅輸電線路和變電站設備的安全運行,因鳥害造成的設備障礙及事故逐年上升,由此造成的損失也越來越大。浙江省嘉興地區地處長江三角洲平原地帶,水網交錯,變電站內設備構架眾多,每年春夏之季有大量鳥類選擇在變電站的鐵塔、架構上筑窩繁殖,成為電力安全運行的嚴重隱患。本文分析鳥害原因,從技術、管理措施探討變電站防治鳥害辦法。
鳥害的基本形式有2種:鳥窩及鳥糞。
鳥窩危害主要表現為在桿塔、設備構架上的筑巢材料下落,短接絕緣子串、套管等,引起斷路器跳閘。變電站內主變壓器、母線、引線、各類隔離開關等設備的運行溫度高于常溫,設備及周圍構架易成為鳥類棲息場所。鳥類筑巢材料主要是樹枝和銅、鋁、鐵絲等廢金屬絲,在干燥的天氣里不易發生事故,但遇陰雨天氣,樹枝受潮電阻降低,接觸或靠近導線導體,達到放電距離時即發生接地短路事故,而廢金屬絲較樹枝更易發生短路事故。
鳥糞閃絡危害表現為鳥糞下落后污染懸掛絕緣子、支持絕緣子和各種套管,使絕緣水平降低,導致閃絡引起斷路器跳閘。絕緣子閃絡故障發生后,通過檢查可以很容易地發現事故點,閃絡痕跡非常明顯,能用肉眼看見。引起鳥糞跳閘的條件為:鳥糞的量夠大,閃絡發生在春夏季鳥類活動頻繁的季節,時間多為每天夜晚至清晨鳥類大量覓食時;另一條件是鳥糞的稠度合適,干燥的鳥糞呈粒狀,不能連續成串短接橫擔和導線,太稀時因近似雨水也不易導電。
以嘉興電網220 kV及以上變電站(500 kV變電站3座、220 kV變電站24座)2011年度每天變電運行日報為原始數據,整理出有關鳥害缺陷分析情況。因鳥害引起的變電站缺陷共26起,均為鳥類筑巢,變電站內鳥類筑巢引起危害的幾率遠大于鳥糞閃絡。而變電站日常巡視頻率較高,發現鳥類筑巢后即可采取措施,在一定程度上降低鳥糞閃絡可能性。
圖1顯示鳥害的高發期為每年的2—5月,此時鳥類正處于春季繁殖期,活動頻繁,該時段是鳥害防治的關鍵時期。同時,每天不同時段的鳥類活動情況也不一樣,早晨和傍晚鳥類覓食頻繁,為活動的高峰時段。

圖1 鳥害次數及時間分布
對鳥類活動與鳥害發生地點進行統計,發現變電站鳥害多發地帶集中在主變壓器構架區域、線路門型構架區域和母線上方構架區域,分別為6起、15起、4起,共計25起;設備本體發生幾率較小,僅有閘刀本體底座1起。分析原因主要為主變壓器上部平坦,樁頭比較多,除夏季外常年溫度適宜;大部分鳥害分布在門型構架區域,因該區域高于其他構架,吸引了鳥類筑巢,如圖2所示。

圖2 典型構架筑巢鳥害
由于鳥類具有極強的適應能力,采用技術措施來驅趕鳥類時要考慮其適應性。進行鳥害防治需經常變化驅趕方式,或多種方式配合使用,使鳥類難以適應。防治鳥害作為變電運行單位季節性的重要工作,具有由被動到主動、由短效到長效、由低級到高級的發展過程,鳥害防護必須技術措施和管理措施雙管齊下。
常用的鳥害防治技術措施主要是視覺驅鳥、聲音驅鳥、利用物理方法阻止鳥類進入等,基于上述原理的驅鳥設備主要有驅鳥刺、風車式驅鳥器、聲音和超聲波驅鳥器等。
應用驅鳥刺防止鳥類在絕緣子、套管、導線上方的橫擔構架處停留或筑巢是防治鳥害最常用的方法。驅鳥刺基本原理是在球冠形底座上安裝若干針體,針體呈放射狀分布,如圖3所示,使鳥不能落在驅鳥刺安裝處,從而有效防止鳥害的發生。驅鳥刺的特點是結構簡單、成本低廉、效果持久。

圖3 驅鳥刺
風車式驅鳥器原理是將驅鳥器安裝在桿塔架構高處,驅鳥器在風力的作用下旋轉以恐嚇鳥類。驅鳥器的迎風面還涂有反光或警告色涂料,在太陽的照射下發光以驅趕鳥類,如圖4所示。
為了加強驅鳥器對鳥的驚嚇效果,也可利用風車旋轉時發出的劈啪聲來驚嚇鳥。這類驅鳥器的優點是成本低廉、使用方便,但存在易老化、自然損壞嚴重、壽命短、無風天氣不能發揮作用等缺點。

圖4 風車式驅鳥器
利用MP3技術語音芯片和揚聲器配合發出鳥類的哀鳴、天敵的叫聲來驚嚇鳥類。利用語音芯片發聲的驅鳥器,其優點是技術簡單、成本低廉且聲音逼真。結合變電站有電源、有保安的優勢,具備人工播放及維護的條件,大大增強了這種驅鳥辦法的效果及驅鳥設備的可靠性。可配合相關管理措施,規范使用方法,作為變電站防治鳥害首選設備。
人耳只能感受到約20~20 000 Hz的聲波,超出這一頻率范圍的聲波就是超聲波。超聲波驅鳥器采用單片機技術實現分段工作,在一定時段以一定頻率范圍隨機大分貝、間隙性發出超聲波驅趕鳥類,使鳥類無規則可循。
超聲波驅鳥器采用太陽能電池板提供電源,由于變電站內有電源,也可以直接從站用電取電,從而可以節省太陽能電池板成本。
超聲波驅鳥器發出的頻率人類無法聽見,但絕大部分鳥類能聽見,可采用較大的分貝,間歇性發聲,增加恐嚇聽覺沖擊程度,從而提高裝置作用范圍和驅離效果。
隨著人類自然保護意識的增強,打破傳統思維模式,變防、清、堵為疏導,形成了引導式趨鳥,既能保證變電設備的安全運行,又能與自然和諧相處,引導式驅鳥與以往治理鳥害技術措施相比,其優勢不言而喻。
引導方式是在桿塔、構架合適的位置為鳥類筑巢,裝配一定容量的籃、盆,引導鳥類在固定的位置安家。鳥巢編制材料可以是與桿塔同樣材料的鋼線(長期使用免維護)。人造鳥窩尺寸因地制宜,結合南方鳥類較小的特點,確定人造鳥窩尺寸為直徑40 cm、高20 cm,形狀如圖5所示。

圖5 人工鳥窩
為鳥類筑窩,幫助安“家”。因鳥類具有良好記憶能力,下一年繁殖季節鳥類會繼續在固定的位置安家,形成良性循環。
防治鳥害僅靠技術措施還遠遠不夠,只有配以適合季節性防治鳥害長效機制的管理措施,才能充分發揮硬件裝備的效能。
(1)運行部門建立防治鳥害技術措施硬件設備臺賬,實時更新、關注設備工況,將“防治鳥害裝備”列入非室內變電站運行規程。
(2)加強變電站日常巡視,嚴格執行變電運行日報制度,建立防鳥害工作資料,做到記錄與現場情況相符。實時關注鳥害動向,并以影像資料為證。
(3)地區市局層面形成“防治鳥害專項檔案”,在局域網公共盤建立“鳥害專項文件夾”,使檢修部門能隨時掌握缺陷狀況,同時留檔為進一步分析提供依據。通過一段時期的積累和綜合分析,對鳥類活動頻繁的變電站相應增加巡視次數,觀察其發展趨勢。
(4)檢修部門應結合月度缺陷分析會,將鳥害缺陷納入反措工作計劃,適時安排除鳥害消缺工作,并安裝防鳥設施。
(5)每年春秋季鳥害高發期來臨前,運行部門組織對變電站內防鳥害設備集中排查,做到設備無缺陷,能正常進行驅鳥工作。
(6)對無人值班變電站要定期清理設備區域樹枝等鳥類筑巢材料,防止鳥類就地取材。
(7)利用變電站有保安、有電源的有利條件,配置一定功率的MP3外置播放機(可發聲驅鳥器)。春季鳥類活躍期,在清晨7—8時、傍晚17—18時,按巡查路線進行播放,以達到驅鳥效果。
(8)綜合分析數據,為設計、基建、生產統籌考慮提供依據,超前預防。在設計階段考慮采取必要的防鳥措施(如盡可能采用全封閉設備或室內變電站),使變電站設備具備先天免疫鳥害能力。
變電站鳥害防治是長久、艱巨的任務。在實際驅鳥過程中發現,由于鳥類適應能力極強,單一驅鳥技術措施長期使用效果較差。鳥害防治必須因地制宜,科學、生態、有效地組合使用防鳥害措施,如復合式驅鳥器、擋鳥板及超聲波驅鳥器、聲光電一體驅鳥器等。同時,匹配相關管理措施,提高技術措施利用效率,驅、防、引三者結合才能從根本上治理變電站鳥害。
[1]李曉明.淺談輸電線路鳥害防治一種新方法[J].科技信息,2011(21):781.
[2]周青,郭慶.輸電線路鳥害分析及對策探討[J].湖北電力,2008,32(3):11-14.
[3]陳升,李武杭.輸電線路防鳥害技術措施的應用[J].浙江電力,2003,22(2):30-31.
[4]繆壽成.輸電線路防鳥害技術的研究與實踐[J].浙江電力,2007,26(1):33-36.