單寶來



摘要:京滬高速鐵路作為國家戰略性重大交通工程,全長1318km,是我國一次建成線路最長、運行速度最快、技術標準最高、工程規模最大、舉世矚目的高速鐵路。在濟南鐵路局管轄375正線公里,自開通以來牽引供電設備運行良好,但由于受外部環境的干擾多次造成了接觸網發生跳閘,尤其是鳥類筑巢短接帶電設備引發跳閘的情況較為突出。本文結合近年來鳥巢的危害及防治工作進行簡單分析,并總結提出了防治鳥害的系列措施。
關鍵詞:鳥害防治? 跳閘? 接觸網
1 鳥害情況分析
1.1 鳥害情況統計 京滬高鐵開通初期牽引供電設備跳閘計17件,因鳥害直接或間接原因引起的跳閘為9件,占52.94%,對鐵路的運輸造成了一定的影響。近年以來統計,在每年12月至次年6月,供電段管內京滬高鐵發現并處理鳥巢約3500余個。
1.2 鳥害分析 春暖花開是鳥類繁殖的時節,經實地觀察在接觸網設備上搭建鳥巢的鳥類主要以灰喜鵲為主。鳥害的主要體現是鳥類在搭巢過程中通過自身身體或鳥巢樹枝將帶電體與接地體之間的絕緣距離縮小或短接,造成接地跳閘甚至斷線、擊穿絕緣子等。鳥類用樹枝造成的鳥窩在干燥的天氣里雖未造成故障或事故,但遇陰雨天氣鳥巢被風吹散掉落在帶電體或懸瓶上放入樹枝將發生短路接地引起跳閘,影響正常供電。
另外鳥兒站在桿塔上排泄時鳥糞便常常掉到絕緣瓷瓶上,導致絕緣瓷瓶臟污,使絕緣性能下降,在大霧或空氣潮濕時易發生閃絡事故。
1.3 按搭巢時間、搭巢區段、搭巢地點統計分析
1.3.1 按搭巢時間
由于對自然生態環境保護意識的加強,鳥類的繁衍數量也逐漸增多,活動范圍日趨擴大,鳥巢搭建的時間往往于每年的3月份開始,但隨著氣候變暖及環境變化,鳥巢的搭建由每年的3月份提前至2月份、1月份,甚至提前至了前一年的12月份。
見圖表1,自圖表中可以看出,在12月份京滬高鐵全線就發現了71處鳥巢,到次年的1、2月份逐漸增多,到3、4、5月份后達到了鳥類筑巢的高峰期,尤其在4月份由于鳥類處于孵蛋期,筑巢的頻率和速度也非常快,往往第一天清除的鳥巢,一夜間就能搭成,而且頻繁區段一般是清除一次,搭建一次,頻率和速度非常快。
1.3.2 按搭巢區段
山東省地勢,中部為隆起的山地,南部為和緩起伏的丘陵區,北部和西北部為平坦的黃河沖積平原,京滬高鐵沿山東省西部自德州經濟南、泰安、曲阜、滕州至棗莊由北向南貫通,地勢及環境的影響,以濟南為界,鳥巢多發于德州東至濟南間的平原地區,如下統計圖表2。
1.3.3 按搭巢位置
通過現場統計調查,鳥巢主要搭設在接觸網設備的以下位置:①棘輪補償裝置;②附加導線肩架或對錨處;③硬橫梁;④隔離開關、避雷器托架座;⑤供電線格構式鋼柱等位置。下圖是京滬高鐵開通初期以來對鳥巢搭建位置的統計,從圖中可以看出,鳥巢搭建以棘輪補償裝置居多,占86.4%,其次是隔離開關,占5.4%,再次是硬橫梁,占2.8%。
■
其中各類鳥巢典型搭設位置及危害如右圖所示:
①棘輪補償裝置。此類鳥巢一般主要搭建于棘輪底座框架內,看似對供電影響不大,但通過今年的運行情況看,主要是鳥類搭巢過程中,鳥或樹枝短接了棘輪底座角鋼與斜腕臂帶電部分引起跳閘;另伸出的樹枝易對棘輪的轉動靈活性造成一定影響。
②隔離開關、避雷器處。此類鳥巢搭建于隔離開關的底座,底座距引線連接線距離較近,而且此部位與AF線、T線之間絕緣距離有限,鳥類在筑巢過程或搭建一定程度,造成絕緣間隙滿足不了要求,極易將絕緣短接,燒傷開關引線等設備。
③硬橫梁處。此類鳥巢易搭建于在鋼柱和硬橫梁連接處、吊柱和硬橫梁連接處、硬橫梁的中間連接處,尤其位于帶電部分正上方的鳥巢,危險性較大,極易短接帶電部分與橫梁,造成設備跳閘。
■
④附加導線肩架或對錨處。此類鳥巢搭建于AF線、加強線或保護線的肩架,尤其AF、加強線對向下錨,絕緣空間較小,鳥類在筑巢過程中,很有可能將帶電體短接引起跳閘。
⑤供電線格構式鋼柱。此類鳥巢搭建于一些格構式鋼柱的法蘭連接、肩架安裝處所,一般情況下距帶電體較遠,對供電影響不大。
2 防治措施研究
鳥巢對接觸網設備的安全運行存在較大危害,設計、管理及維護單位都應高度重視,增加必要投入、采取有效防治措施,從根本上消除鳥害。通過對電氣化鐵路防鳥害情況的調查,在預防鳥害整治過程主要是利用光、聲、味等措施驚嚇或刺激鳥,讓它逃離(驅鳥);或用物理方法進行隔離,防止鳥類進入;主要有風車式、光片式、聲音式、超聲波驅鳥器、驅鳥劑、防鳥罩(網)等。
2.1 驅鳥效果對比分析
①驅鳥器。在2月份起,沿線各車間對鳥巢搭建處所采取安裝風車驅鳥器的驅鳥措施,重點是對隔離開關、棘輪補償裝置、硬橫梁以及雙腕臂底座位置加裝風車驅鳥器,全線共計安裝了1167個。驅鳥器的安裝起到了一定效果,但對鳥巢頻繁區段效果不佳,據統計京滬高鐵全線出現鳥巢重復搭建8次以上有89處,但安裝驅鳥器后再次重復搭建鳥巢的有78次,如XX區間2387#支柱共計搭建鳥巢33次,安裝驅鳥器后重復出現15次;又如XX站128#(隔離開關),安裝驅鳥器后重復出現12次。②驅鳥劑。在鳥巢出現前期探索采取涂抹驅鳥劑的防鳥措施,在3處隔離開關位置涂抹,但效果不夠明顯。進入4月份,為進一步提高防鳥的效果,研究采取了凡士林加樟腦球的混合氣味驅鳥劑,與其他驅鳥措施并用,起到了一定的效果,但是氣味保留時間不長,僅保留6-7天左右。③棘輪采用塑料泡沫封堵搭建空隙。因棘輪補償裝置處鳥巢搭建頻繁,因此對棘輪處所在原采取加裝驅鳥器的基礎上,增加了使用塑料泡沫填充棘輪底座空隙的方式,此種方式填充了鳥巢搭建的空間,起到了良好的防治作用。
2.2 防治建議及方案
結合上述分析,結合不同位置的鳥害特點,防治建議如下:
①搭建在格構式鋼柱框架內。防治方案:安裝風車式驅鳥器或驅鳥刺。②搭建在硬橫梁鋼柱上方或硬橫梁吊柱底座上方、硬橫梁法蘭連接處、鋼柱大限界框架處。防治方案:采用質量可靠的防鳥網封堵。③搭建在接地跳線肩架、附加導線下錨角鋼與接地跳線肩架之間、在腕臂上底座與跳線肩架處。防治方案:可根據現場實際調整肩架位置改變跳線肩架的結構偏轉方向,使其不具備搭建鳥巢的條件,同時安裝風車式驅鳥器進行預防。④搭建在隔離開關底座處。防治方案:采取驅鳥劑與驅鳥器結合方式進行預防。⑤搭建在棘輪補償裝置的框架內。防治方案:根據棘輪尺寸定制標準的棘輪封堵板,采取封堵方式預防。⑥搭建在AF線或供電線肩架處。防治方案:安裝風車式驅鳥器進行預防。⑦以上六種方案僅僅是針對鳥巢本身進行防治,可起到兼治的效果,但為進一步減少對接觸網運行的影響,借鑒目前防外界侵害采用的絕緣導線或跨線橋下加裝絕緣措施的方案,在硬橫梁下方接觸懸掛、隔離開關引線、線夾等帶電部分加裝絕緣套管,能夠有效的防止鳥巢短接帶電部分引起接觸網跳閘故障,可有效減少對鐵路運輸的影響。
總之,雖然采取了以上種種措施,但仍需在以下方面予以落實和保證:
①在制度上予以保證:制定嚴格的鳥害整治獎懲制度,凡在鳥害處理中工作不力的車間、班組一律嚴加考核。②加大巡視力度:加大設備巡視次數,利用動檢車添乘人員和護路人員等多種力量來保證及時發現鳥巢,消除隱患。③人力、物力投入應保證。鳥巢防治工作歷來是供電系統重點性的季節性工作,為保證鳥巢防治取得成效,人力、物力的投入每年遞增,但是因鳥類的習性及適應性,單一化的鳥巢防治措施不可能起到一勞永逸的效果;另因設備運行和行車運輸的安全所需,驅鳥措施的周期性維修及更新也是重中之重,為確保防鳥工作,在人力、物力的投入上必須加強,決不能因小失大。
參考文獻:
[1]董昭德.接觸網鳥害防治方法建議[A].高速鐵路接觸網系統新技術研討會論文集[C].2010.
[2]項楊,周宗紀.接觸網鳥害防治新思路[J].電氣化鐵道,2012(03).
[3]李文豪,劉航.接觸網鳥害防治措施研究[J].電氣化鐵道,2013(05).