
摘要:架空輸電線路是電網的主動脈、電能輸送的重要渠道,鳥害是架空線路的主要威脅之一。文章分析了鳥害的故障類型、發生特征,并對近年來幾種有效的防治措施進行了系統總結。
關鍵詞:架空輸電線路;鳥害;故障類型;電能輸送;電網 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM592 文章編號:1009-2374(2015)15-0133-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.069
架空輸電線路是電網的主動脈、電能輸送的重要渠道,因此架空線路是否“暢通”直接關系到電網的安全運行。廣東恩平市屬亞熱帶季風海洋性氣候,冬短夏長,雨量充沛,年平均氣溫23℃,全境北寬南窄,地勢較高,一半是山地,一半是丘陵,境內有錦江,蓢底河、那吉河等大小河流13條,均發源于天露山及其余脈,森林植被較好,為鳥類棲息、繁殖或越冬提供了良好的條件。隨著退耕還林、濕地恢復及樹木保護等工作的開展,鳥類繁衍生息條件逐步改善,各種鳥類數量不斷增加,進而給高壓輸電線路安全運行帶來越來越多的隱患,因此如何防治鳥害已經成為線路安全運行的一項重要工作。
1 鳥害故障類型
1.1 鳥糞拉絲閃絡
鳥在桿塔上方排便,鳥糞沿絕緣子串邊沿或橫擔頭跌落時,形成拉絲狀態,由于鳥糞具有一定的電導性,會造成導線與塔材之間的絕緣間隙縮小,形成導電性通道,當距離小于線路電壓等級允許的最小安全距離時,導線會通過鳥糞對桿塔放電,引發線路單項接地故障。
1.2 鳥巢引起的故障
每年的春季鳥類會在輸電線路桿塔上進行筑巢、卵化,鳥類筑巢時會用嘴叼一些樹枝、柴草、鐵絲等雜物在線路上方飛行易引起線路故障。當鳥巢筑在絕緣子上方塔材時,刮風天桿塔上的鳥巢會被吹散,掉落到導線或者懸垂絕緣子上也會發生短路接地故障。
1.3 鳥類飛行故障
大型鳥類在展翅飛行過程中,較大的身體會短接空氣間隙造成閃絡。
1.4 鳥糞積污
有些鳥類雖然不在桿塔上筑巢,但是會在桿塔上方停留。鳥類在桿塔上排泄,絕緣子表面易產生鳥糞堆積,在空氣濕度較大的情況下回造成污閃。
2 鳥害故障發生的特征
2.1 季節性
恩平地區鳥類活動受季節明顯,調查發現,全年4~9月為鳥類活動高發期,鳥類在桿塔上頻發搭巢,周期也越來越短。此時正值鳥類繁殖高峰期,加之受南海季風影響,使得鳥巢極易吹散,造成導線與塔材短接。8月之后時值農收,鳥類食物充足,使得排便周期變短,易引發鳥糞閃絡。
2.2 時間性
經大量實例總結發現,鳥糞閃絡通常發生在夜間,白天相對較少,這是因為一方面鳥類白天覓食,夜晚歸巢,排泄物會污染絕緣子,造成閃絡;另一方面夜間濕度較大,會稀釋鳥糞,降低絕緣子的絕緣水平,最終造成閃絡。
2.3 重復性
通常情況下,鳥類一旦適應了一種生態環境就會很難改變,因此假如某桿塔被選為搭巢位置便會長期如此,即便強行拆除鳥類還會繼續搭建。如恩平地區的一條110kV線路,由于該線路毗鄰水庫,周圍環境適宜鳥類繁殖,在鳥類繁殖期線路班組十天內連續3次進行鳥巢拆除。
2.4 電壓等級
通過對近年來鳥害發生故障線路電壓等級統計進行分析,鳥害故障多發生在110kV、220kV和500kV電壓等級上的線路,而35kV及其以下的線路發生鳥害故障的概率明顯較小。原因主要是35kV及其以下主要是城市配網,周圍的鳥類少,且多為小鳥,排便量小,同時電壓等級低,擊穿空氣距離就小,且低壓合成絕緣子一般無均壓環,不易堆積鳥糞,因此鳥害故障相對較少。
3 鳥害的防治措施
現今國內電網防鳥害措施通常分為三種:驅鳥型、引鳥型、隔離型。
3.1 驅鳥型
驅鳥型即阻止鳥類在塔材上筑巢,現今國內驅鳥裝置大概有以下四種,如圖1至圖4所示:
圖1 防鳥刺 圖2 太陽能聲音驅鳥器
圖3 超聲波驅鳥器 圖4 風車式驅鳥器
3.1.1 防鳥刺。防鳥刺,顧名思義,刺為主體,狀若蘑菇。通常為一束多股鋼絞線做成的剛刺,裝設在絕緣子的正上方,如同小型云杉樹插在上面,使鳥類無從下腳。防鳥刺的優點是便于安裝,造價低廉,不過缺點也十分明顯,由于防鳥刺需一端螺栓固定,因此安裝一定時間后會容易生銹而無法打開,防鳥刺安裝一定時間后也容易變形,變形后的防鳥刺便會失去作用,鳥類會繼續棲息,同時刺狀裝置在塔材上給檢修工作帶來一定的麻煩。
3.1.2 太陽能聲音驅鳥器。太陽能聲音驅鳥器,主要是以太陽能電池板為能源,聲源則一般分為兩類:一類是揚聲器與語言芯片相結合發聲,另一類則是利用MP3錄入一些鳥類的悲鳴或天敵的聲音來驚走鳥類。
語言芯片發生器成本較低,技術簡單;缺點是聲音種類少,鳥類較容易適應。而MP3式驅鳥器優點則是聲音還原度高,種類變換多;缺點是技術比較復雜,成本較高。
3.1.3 超聲波驅鳥器。超聲波驅鳥器所發出的音頻為12~25Hz,每兩分鐘為一個工作周期:一分鐘是掃頻,一分鐘是定頻。掃頻是在12~25Hz的頻段中不斷變換頻點循環工作,循環速度一般為3.8秒,定頻是工作時隨機選擇一個頻點工作一分鐘。這種聲音頻段是人類無法感應到的,而且超聲波驅鳥器的功率都未能達到穿透人體的能力,因此對人體沒有影響,但對鳥類而言卻是一種噪音,會驅使鳥類離開鐵塔。
3.1.4 風車式驅鳥器。風車式驅鳥器是我國電網最早采用的一種驅鳥裝置,其原理非常簡單,將風車式驅鳥器安裝在塔材上,在風的帶動下,驅鳥器轉動從而起到恐嚇鳥類的作用。還有一些在驅鳥器上涂上一層反光材料,在太陽的照射下反光驅趕鳥類。
風車式驅鳥器的優點是造價低、安裝方便,不過缺點也很明顯。驅鳥器易老化、壽命短,在無風天氣就會失去作用,且鳥類適應能力強,在投入使用一段時間后鳥類會適應風車式驅鳥器的存在,不再懼怕。
3.2 隔離型
隔離型是將鳥類的活動區域與桿塔重要帶電部位進行隔開,以確保線路安全,目前,國內通常采用以下三種隔離措施:
3.2.1 絕緣防鳥隔板。對絕緣板進行加工,通過架子安裝在橫擔下部,將懸垂絕緣子與上方隔絕,這種方法防鳥害效果好,能夠有效控制鳥糞掉落,但容易被折斷,且安裝麻煩,檢修時需先拆卸,適用范圍也小。
3.2.2 驅鳥籠。驅鳥籠是近幾年來使用的驅鳥裝置,在恩平地區被普遍采用。通常對線路造成威脅的鳥巢都筑在絕緣子上方,在塔身或遠離導線的塔材可忽略不計。驅鳥籠正是針對這一點進行設計的。驅鳥籠形狀剛好貼合塔身,使鳥類無從筑巢,從而起到驅鳥的作用。這種驅鳥方式在短期內十分有效,但材料易老化,自然損壞嚴重,對塔上作業也會產生一定的影響。
3.2.3 橫擔封堵帽。將專用的絕緣封堵帽安裝在橫擔與桿之間的縫隙處,使之形成一個光滑的曲面,使鳥類無法在橫擔上筑巢。
3.3 引鳥型措施
引鳥型措施是指在鳥類活動區域,如果隔離效果不佳且不易驅走鳥類,則采取主動提供棲息地的方法,同時避開線路。例如在線路附近人工假設鳥巢吸引鳥類進行居住。
4 結語
鳥害作為送電線路防護的老課題,嚴重威脅著電網的安全運行,但隨著科技的進步與新的送電形式的采用,相信對鳥害的整治會更加有效。
作者簡介:高鑫(1987-),男,廣東恩平人,廣東電網有限責任公司江門供電局助理工程師,研究方向:送電線路運行。
(責任編輯:蔣建華)endprint