關于20kV線路裸導線運行的防鳥害研究

李秋平

（國網桐鄉市供電公司，浙江 桐鄉 314500）

關于20kV線路裸導線運行的防鳥害研究

李秋平

（國網桐鄉市供電公司，浙江 桐鄉 314500）

浙江桐鄉是全國首個全域推廣20kV電壓等級的區域。相較于10kV，20kV線路的運維難度有所增加，特別體現在防鳥害方面。筆者根據工作實際，基于桐鄉20kV線路裸導線運行的歷史狀況，首先梳理了20kV線路的鳥害成因，接著剖析桐鄉地區的鳥害特點，最后從組織、技術等層面就如何提高 20kV裸導線的防鳥害水平進行闡述。筆者的研究成果經歷了桐鄉電網的運行實踐，結果表明，成果合理、有效，具有較強推廣價值。

裸導線；20kV線路；防鳥害；故障

隨著傳統能源的緊缺和環境狀況的惡化，開展電壓序列優化工作是勢在必行的。就配網層面來說，進行電壓序列優化就是取消10kV、35kV電壓等級，取而代之以 20kV電壓等級。雖然全國尚處于零星試點階段，但桐鄉已是全域展開。

經過3～4年的建設，桐鄉20kV配網在提升供電能力、降低線路損耗、減少線路走廊等方面均有著不俗的表現，但也暴露出一些運行問題，主要是由鳥害引起的單相接地、相間短路等情況有了大幅增長，嚴重影響 20kV線路（特別是裸導線形式）的供電可靠性。筆者結合實際工作，就 20kV線路的鳥害成因、鳥害特點等進行分析，然后提出針對性解決措施，以期為推進電壓序列優化工作拋磚引玉。

1　桐鄉20kV建設概要

桐鄉是經國網公司批準的全域推進 20kV建設的惟一試點。在3～4年時間里，桐鄉已經完成十幾座變電站和數百公里線路的升壓改造。需要指出的是，因是全域推進，必須考慮改造工作與正常供電的協調，即除了負荷新增片區可以按 20kV最嚴標準建設，其余地區（即原先由 10kV供電區域）實行的是基于利舊原則的改造辦法。

所謂利舊，不是說原 10kV設備可直接升壓運行，而是在科學評估（參照浙江省電力公司的相關技術文件）基礎上，更換一些對電壓敏感的設備或安全距離達不到要求的設備，再進行 20kV電氣試驗。這樣，對于配網來說，就形成以下格局：

1）因電壓等級升高可使導線電流減小，因此原10kV裸導線不做更換（絕緣子、橫擔等需更換）。

2）考慮到設備利舊成分多，配網中性點采用經小電阻接地，這樣一發生線路的單相接地，變電所的饋線開關就立即跳閘。

表1統計了2012年春季桐鄉配電網中以20kV裸導線運行的那部分網絡的鳥害情況（按不同桿型區分），并與同時期同區域相應規模的10kV網絡的鳥害情況作對比。得出結論：基于利舊改造的20kV配電網比改造前更容易遭受鳥害影響，做好 20kV裸導線防鳥害意義重大。

表1　20kV裸導線與10kV裸導線受鳥害情況對比

2　20kV裸導線的鳥害成因分析

鳥害成因是多方面的，既有電氣量因素，又有自然因素，還包括電網結構因素等等，筆者經過細致分析，總結出以下幾點。

1）電氣量因素。10kV線路改造為 20kV后，雖然相間距由200mm提升至300mm，但電壓幅值增加了100%。因此，對于裸導線（或者線路設備搭接的裸露部分）而言，相同的鳥害誘因，20kV比10kV更容易形成故障。

2）自然因素。桐鄉地處平原，鳥類要棲息，會很自然地選擇突出地表十幾米的線路桿塔。鳥類對桿塔的危害主要是做窩：

（1）做窩時鳥銜著各種材料在橫擔等處活動，若這種材料是導電的（譬如潮濕的樹枝），則必然減少 20kV的絕緣間隙，容易誘發單相接地故障（即裸導線的某一相與桿塔發生放電）。

（2）鳥巢的時間漸變性。經常可以看到某些桿塔上鳥巢搭就但線路仍維持正常運行的現象，這是因為鳥巢剛好沒影響到線路絕緣（如處在絕緣子上方）。但隨著時間的推移，在自然因素（如風吹、雨淋）的作用下，鳥巢是很容易散落或部分損壞的，在這個過程中，難免鳥巢材料直接觸碰到導電部位，導致相間短路的發生。

另外，鳥類喜歡在橫擔或絕緣子掛點上方排便，其糞便堆積對絕緣子污閃的“貢獻”是不言而喻的，若情況嚴重（指粘連的糞便在絕緣子裙邊形成細長條狀物），絕緣子當場閃絡。

3）電網結構因素。一般的，考慮到電容電流的影響，10kV系統基本采用中性點經消弧線圈接地，這種接地方式的優點是允許線路帶單相接地故障運行2h。但20kV建設初期，因利舊設備較多，考慮整體絕緣性，配網中性點一般采用經小電阻接地方式（是過渡性的），這種方式要求饋線保護及時切除單相接地故障。而根據運行大數據統計［1］，線路故障的85%以上是單相接地，這也是20kV線路因鳥害跳閘的次數比10kV高的一大原因。

3　20kV裸導線防鳥害措施研究

根據相關文獻［2-3］，鳥害帶有區域性（平原多于山區）、季節性（主要集中在春夏季產卵期）、時間性（多發于凌晨或清晨，此時鳥類排便）等特點，這是制定應對措施的考慮前提。

3.1管理措施

防鳥害是一項綜合性很強的工作，必須從管理上抓細抓好，做到有的放矢、快速高效。

1）首先要建章立制。要站在頂層設計的高度，從設計、施工、運維、技術、宣傳等層面，制定周全的執行細則，使人員組織、責任落實、技術分析、故障處理等工作形成有效的閉環機制。

2）其次要勾勒清晰的鳥害區域圖，建立防鳥害重點桿塔臺賬，以使“防”有重點、“查”有針對。

3）探索新型的線路檢修模式，達到防鳥害與穩定供電的最佳結合，提升狀態檢修的科學性。

3.2運行措施

運行措施是防鳥害工作的重點之一［4］。

1）加裝驅鳥或防鳥裝置。表2為幾種常見方式的分析，運行中應根據實際情況進行選擇。

表2　常用驅鳥防鳥裝置效果原理介紹和效果分析

2）巡視驅鳥。鳥害季節應加強線路巡視的頻度（特別是鳥害區域圖中被列為重點的桿塔區段），當發現有鳥巢或大量鳥類棲息跡象，應采取帶電作業或登桿檢查的方式進行清理。

3.3技術措施

由表2可知，運行措施均具有一定局限性，有治標不治本之嫌。為了提升防鳥害的長效性，重點需關注技術層面的措施。

1）絕緣屏蔽。雖然裸導線里程綿長，但根據運行數據統計，鳥害對裸導線造成影響的部位基本在線路樁頭等設備交匯處，因此可通過提升桿塔的絕緣化水平來增強防鳥害效果。這樣，能達到節約投資（相較于將裸導線全部更換為絕緣線）和提高線路供電可靠性的雙贏。下面是具體措施。

（1）對于直線桿，一般采用加裝絕緣護具的方法，即對離桿塔橫擔最近的一段導線進行絕緣屏蔽。圖1所示為采取措施前后的對比（左邊為護套安裝前，右邊為護套安裝后）。顯然，護套的安裝使得因鳥巢樹枝掉落而可能造成的相間短路得到有效避免。

圖1　直線桿在線路接頭部位安裝絕緣護套

（2）對于耐張桿，由于引線兩端的桿塔參數互不相同，因此無法像直線桿一樣直接加裝絕緣護具。但可將耐張桿的引線和搭頭線換成絕緣型導線，從而變相增加橫擔與裸導線的空氣間隙（基本可由原30cm增加到改造后的55cm）。詳細施工圖紙如圖2所示，施工效果如圖3所示。

圖2　耐張桿的絕緣化加強的施工示意

圖3　耐張桿的絕緣化加強的效果比對圖

（3）對于開關桿，由于引線較多，必須將引線全部更換成絕緣型導線，再在開關各個外露樁頭上套上耐壓試驗合格、壽命較長的樁頭絕緣護套。圖4所示為處理前后的效果比對。

圖4　開關桿的絕緣化加強效果

2）其他措施。主要是工藝方面，如：①對于支出桿，對其令克護具進行改進，以增加爬電距離；②對于耐張桿，嘗試將引流線搭接在瓷瓶外側；③對雙回路鋼管桿，跳線采用下掛式。

在采取系列技術措施防鳥害的同時，桐鄉公司也注意線路防雷水平的提升。在這方面，主要是加強接地電阻測試、開關桿增設避雷器且采用單獨橫擔安裝等（可起到簡化桿上裝置、減少裸露點的作用）。隨著20kV電壓序列優化工作的推進，在可預見的未來，20kV絕緣導線將逐步取代20kV裸導線，這時必須考慮架空耦合地線、屏蔽耦合地線等防雷措施的同步跟進。

4　效果檢驗

2012—2013年，桐鄉供電公司完成對 58條共計496.03km的20kV裸導線線路的防鳥害改造（這些線路中包括了表 1所列出的被考察的 20kV線路），同時輔之以必要的管理措施和運行措施，并經歷2014年鳥害季節的檢驗，結果取得了表3所示的成效（為了突出比對效果，表3主要對表1中被考察的 20kV線路在防鳥害處理前后的情況進行列示）。

表3　20kV裸導線防鳥害處理前后的故障比對

5　結論

20kV裸導線的防鳥害是一項系統工程，需從管理、技術、運行等層面齊頭并進。文章在透徹分析20kV裸導線受鳥害影響的諸多因素的基礎上，重點探索了提升 20kV裸導線抗鳥害水平的技術措施，即加強線路的絕緣化處理。運行結果表明，文章的研究成果是有效的，值得在電壓序列優化工作中作進一步推廣。

［1］ 沈偉偉， 陳燕萍. 20kV配電網防鳥工作的特點研究［J］. 機電信息， 2015， 31（21）： 170-171.

［2］ 沈圣煒. 20 kV配電線路防鳥害技術研究［J］. 電氣應用， 2014， 37（17）： 98-100.

［3］ 陳建家， 王立生， 奚東升. 輸電線路防鳥害工作探討［J］. 華北電力技術， 2013， 33（10）： 25-28， 39.

［4］ 程中華， 于相潔. 10kV架空配電線路常用防鳥害技術措施簡析［J］. 山東電力技術， 2008， 29（6）： 11-14.

Study on Anti Bird 20kV Bare Wire Running Line

Li Qiuping
（State Grid Tongxiang Power Supply Company， Tongxiang， Zhejiang 314500）

Zhejiang Tongxiang is the country's first global promotion 20kV voltage level area. Compared with 10kV， 20kV line operation and maintenance difficulty increased， especially in the aspect of anti bird. The according to the practical work， based on the historical condition of Tongxiang 20kV circuit bare wires that run. Firstly review the 20kV circuit of bird origin， followed by an analysis of Tongxiang region bird. Finally， from organization， technology and other aspects on how to improve the 20kV bare wire of anti bird level elaborate. The author's research results have experienced the operation of Tongxiang power network， the results show that the method is effective and has the promotion value.

bare wire； 20kV line； anti bird fault； contact switch

李秋平（1985-），男，工程師，本科學歷，主要從事電力系統的運維工作。