摘要:本文通過對甘肅白銀地區鳥害情況的統計,結合配電線路的結構特點,系統分析了10kV架空配電線路鳥害防治工作的特點、規律及方法,對近年來涌現出的鳥害防治新技術、新產品進行了研究及評價,總結了鳥害防治新技術在現場推廣中值得注意的問題,期望為架空配電線路在鳥害防治工作實踐中提供借鑒和參考。
關鍵詞:配電線路;防鳥害技術;故障措施
隨著人們對環境保護意識的不斷加強,通過水土治理、節能減排、植樹造林等手段,甘肅白銀地區自然生態環境得到不斷改善,各種鳥類的品種和數量不斷增加。但是,鳥類的行為活動對電力設施的安全穩定運行構成了嚴重威脅,近年來,輸電線路防鳥害技術措施得到不斷加強,應用越來越廣泛,鳥類可棲息輸電線路的桿塔越來越少,在輸電桿塔上可活動的范圍越來越小,10kV架空配電線路就成為了鳥類筑巢搭窩的理想場所,10kV架空配電線路附近鳥類生存活動的行為越來越頻繁,因此造成線路故障的數量也越來越多。
一、甘肅白銀地區10kV架空配電線路鳥害故障情況
(一)白銀地區造成10kV架空配電線路故障鳥類品種
通過近年來經過對甘肅白銀地區的鳥害故障分析和實地觀察,引起線路故障的主要是灰喜鵲、烏鴉、貓頭鷹等鳥類。其中以本地常住的灰喜鵲較多,過往候鳥較少。
(二)10kV架空配電線路由于鳥害造成的線路故障分類
1.由于鳥類筑巢搭窩時,飛鳥利用潮濕的樹枝、鐵絲或帶有金屬絲的導電物品等在線路導線之間、導線與桿塔之間穿插飛行,在飛行過程中,導電體導致線路導線之間發生相間短路或發生單相接地故障。
2.部分鳥巢構筑不牢固,在春季西北地區大風天氣下,鳥巢的部分構筑物,甚至鳥巢整體極易被吹散掉落在10kV架空導線上,此時將會發生導線相間短路故障或單相接地故障。
3.大多數鳥巢建在10kV架空線路的桿塔與橫擔之間的縫隙中,這個位置恰是線路支撐物最多,導線相間距離最近,導線對地距離最近的地方,有些體型較大的鳥類在回巢或出巢的時候,極易發生翅展導致線路導線相間短路或單相接地故障。
二、10kV配電線路鳥害故障情況分析
通過對甘肅白銀地區存留的鳥害故障資料統計分析,鳥害造成的電網故障,有明顯的時間特性、地域特性和桿塔特性。
(一)鳥害發生的時間特性
從年度及周期來看,鳥害發生的開始時間為每年3月底,結束于每年10月底,平均日氣溫維持在10攝氏度左右的時候,其中鳥害故障發生的峰值出現在6、7月間。從日短周期來看,鳥害發生的高峰時間為每天清晨6:00至10:00之間,黃昏17:00至21:00之間,按照季節的不同,每日周期時間略有差異。按照統計時間看,鳥害發生頻繁的時間也是鳥類活動較多的時間。
(二)鳥害發生的地域特性
白銀地處黃土高原,位于甘肅省中部干旱地區,北連騰格里沙漠,南與隴西黃土高原接壤,地理位置致使白銀地區生態環境非常嚴酷,水土流失、草場退化,區域內樹木稀少。鳥類為了生存,主要活動在距離水源較近的河流、池塘、和較易找到食物的農田附近,因此鳥害造成的10kV線路故障也比較集中地發生在市郊距離農田、魚塘、河道等較近的地區。
(三)鳥害發生的桿塔特性
統計發現,鳥類筑巢多是在10kV架空配電線路的耐張橫擔、十字橫擔之間、柱上開關、低壓線路等相對空間密集的區域,鳥巢多是用樹枝、茅草、羽毛、金屬絲等搭建而成,當遇上陰雨潮濕或大風天氣時,鳥巢內的金屬導體易造成線路導線間短路,或與引流導線接觸造成單相接地。因此可見,鳥害具有一定的桿塔特性,桿塔上裝置越復雜,鳥害越是容易發生。
三、10kV架空配電線路防鳥害故障措施
(一)安裝超聲波驅鳥器
超聲波驅鳥器是目前市面上比較流行的一種防鳥害設備,生產廠家眾多。該儀器使用超低功耗的超聲波發生系統,通過發出的超聲波刺激鳥類的神經系統,從而破壞鳥類的生存環境,使鳥類遠離超聲波覆蓋的范圍,實現保護線路不受鳥類侵害的目的。某些超聲波驅鳥器還增加了發光功能,通過發出強光增加使用效果。超聲波驅鳥器的特點是電壓低、功耗小、使用壽命長、性能可靠、維修量小。缺點是造價較高,安裝較復雜,鳥類適應超聲波環境后,該儀器的使用效果會大大降低。
(二)安裝風力驅鳥器
風力驅鳥器是電力線路上最早使用的驅鳥裝備,目前已經在電力線路上得到了廣泛的應用。該裝置采用轉動干擾和反光干擾兩種形式對鳥類進行驚嚇驅趕,裝置原理是以自然風力為動力,在支架上安裝三個相隔120度的風碗組成,在風碗上加裝鏡片,風輪在風力推動的作用下轉動,反光鏡片在驅鳥區域形成散光區,使鳥類在風輪轉動或強光照射時受到驚嚇,從而遠離電力桿塔,實現驅鳥的目的。風力驅鳥器的特點是造價低、安裝方便、免維護、無后續成本。缺點是鳥類較易適應。
(三)安裝防鳥刺
防鳥刺是普遍應用于輸電線路的一種防鳥害裝置,安裝后,防鳥刺上的鋼絞線分散成球狀,可有效地防止鳥落在防鳥刺安裝的位置,確保電網安全運行。近年來,10kV架空配電線路也在逐漸應用防鳥刺防止鳥害的發生。防鳥刺的特點是安裝簡便,不用維護,成本較低。缺點是防鳥刺安裝后,妨礙了配電線路的檢修作業,同時,由于配電線路相間電氣距離較小,線路裝置緊湊,安裝防鳥刺后容易造成線路導線相間短路和單相接地。
(四)定期巡視清除鳥巢
在配網運行維護工作中,清除鳥巢是定期巡視的一項內容,要求巡視人員在定期巡視過程中,對發現的鳥巢要及時搗毀。這種處理方式雖然看似一次性解決了問題,但是由于鳥類在筑巢時對選定的位置具有固定性和頑固性,一般情況下拆除的鳥巢在一周之內又會重新搭建而成。這種方法的缺點是重復工作量較大,同時不利于鳥類生態環境的保護。
(五)對10kV架空配電線路及設備進行絕緣化改造
有條件時可考慮對整條10kV架空配電線路進行絕緣化改造。如果受投資限制,可考慮采取對耐張橫擔引流線采用絕緣導線,或將桿塔附近的裸導線采取絕緣包覆,防止鳥巢的單相接地或短路故障發生;對變壓器、柱上開關、隔離刀閘等裸露樁頭用絕緣罩包覆隔離,起到防鳥的作用,將臺區終端計量箱、互感器、電表箱等空洞進行封堵防止小鳥筑巢。這種方法受投資數量的限制,實施區域有限。
(六)搭建鳥巢,引鳥離開危險區域
為了兼顧電網的安全穩定運行與鳥類繁衍生息,可以在線路臨近的樹干、房屋等地方,按照不同鳥的筑巢習慣,搭建鳥巢,吸引鳥類離開線路。這種方法不僅解決了鳥類活動對電網安全穩定運行的影響,也兼顧了鳥類的生存環境。
四、結語
鳥害造成10kV架空配電線路故障,是電網的快速發展與生態保護之間產生矛盾的一個體現,同時也是我們目前面臨的一個新的課題,對于10kV架空配電線路防鳥害故障措施,我們只列出了六種方法,在實際應用過程中,還應根據現場特點,兼容并蓄,配合使用,以期達到最佳的效果。在這里我們提倡多使用對線路及設備進行絕緣化改造和搭建人工鳥巢的方式,引導鳥類適應環境變化,最終實現電網設備防鳥害和生態環境保護的雙贏。
(作者單位:華北電力大學)