高速鐵路接觸網防鳥措施的探討

王夢陽

（鄭州鐵路局鄭州供電段綜合分析室，河南 鄭州 450000）

0 引 言

在我國經濟飛速發展的背景下，人們對快速軌道交通運輸的要求越來越高。近年來，我國在鐵路建設方面投入了大量資金，越來越多的高速鐵路客運專線展開運營。為使高速鐵路上的列車速度達到200 km/h的目標值，我國將電動車組作為高速鐵路客運專線的牽引載體，并于高速鐵路沿線上方設置了27.5 kV的接觸網系統。隨著民眾動物保護方面意識的逐步提升和生態環境的良好改善，鳥類繁衍的速度越來越快。但是，由于人類活動范圍的逐步擴張，人與動物在生存空間上出現了很大重疊。在高速鐵路投入運營后，接觸網線路常因鳥害出現短路跳閘事故，嚴重影響高速鐵路動車組列車的運行。當前，我國高速鐵路接觸網因鳥類活動而產生的線路故障率在線路故障總數中排名第三，僅次于雷擊與外力破壞。為提升高速鐵路的運輸服務質量與高速鐵路的運行可靠性[1]，防治高速鐵路接觸網鳥害十分必要。

1 高速鐵路接觸網鳥害故障的分類與成因

1.1 筑巢類鳥害故障

筑巢類鳥害故障是指接觸網線路因鳥類在設備相關結構筑巢引發的短路故障。故障形成的根本原因在于鳥類建筑窩巢的相應材料與高速鐵路接觸網帶電體靠近或接觸，導致高速鐵路接觸網線路短路而引發故障。

1.2 猛禽類鳥害故障

猛禽類鳥害故障是接觸網線路因老鷹、鷂子或貓頭鷹等猛禽在高速鐵路接觸網線路桿塔上對其他小動物進行獵食時造成的高速鐵路接觸網跳閘故障。故障形成的根本原因在于老鷹、鷂子或貓頭鷹等猛禽在高速鐵路接觸網導線上方食用小動物時，將流出的小動物內臟掉落至高速鐵路接觸網線路的絕緣子上，導致其全部短接或部分短接而引發接地短路。

1.3 泄糞類鳥害故障

泄糞類鳥害故障是高速鐵路接觸網線路因以魚蝦為主食的鳥類或體型較大的鳥類在高速鐵路接觸網線路桿塔上活動時排泄糞便導致的高速鐵路接觸網線路跳閘故障[2]。故障形成的根本原因在于此類鳥休息在高速鐵路接觸網設備上方，所排泄的糞便長時間累積于高速鐵路接觸網絕緣子表面，導致絕緣子污閃。

1.4 其他鳥害故障

其他鳥害故障是指一部分鳥類喜歡用喙啄高速鐵路接觸網的復合絕緣子，導致高速鐵路接觸網復合絕緣子損壞的故障。該種鳥類做出此類行為的原因尚不明確。此外，高速鐵路接觸網附近大體型鳥類的飛翔或爭斗也可使高速鐵路接觸網出現短路事故。

2 鳥類筑巢位置特點

鳥類喜歡在高速鐵路接觸網的避雷器、供電線支柱、棘輪補償裝置、下錨支柱、硬橫梁吊柱及隔離開關等部位建筑窩巢，其中筑巢率最高的部位為高速鐵路接觸網隔離開關和棘輪補償裝置。由于隔離開關底座和棘輪補償裝置與高速鐵路接觸網帶電體的距離較近，嚴重威脅高速鐵路接觸網的安全運行。

3 高速鐵路接觸網防鳥措施

3.1 封堵式防鳥措施

封堵式防鳥措施的主要手段是利用相關物理措施封堵鳥類，破壞鳥類在高速鐵路接觸網建筑窩巢的結構條件，實現對筑巢類鳥害故障的有效規避。以防鳥網和防鳥罩作為封堵式防鳥措施的主要應用設備，可有效提升高速鐵路接觸網硬橫梁吊柱底座和棘輪補償裝置底座位置的鳥害防治效果。但是，此種防鳥措施具有安裝工作量大、改造費用高等弊端，建議在高速鐵路建設時期實施同步設計與施工。

3.2 驅趕式防鳥措施

常見的驅趕方式主要有以下幾種：（1）風車式驅鳥器，風車在風力作用下旋轉，并利用光學反射原理充分抓住鳥類的懼光特點，使其不敢在該處棲息與筑巢；（2）鳥刺式驅鳥器，通常采用多股鋼絞線，一端固定，一端散開，呈放射狀，阻止鳥類在該處棲息與筑巢；（3）超聲波驅鳥器，利用頻率大于20 000 Hz的超聲波對鳥類生理系統和神經系統進行刺激、干擾與破壞，使其遠離超聲波覆蓋范圍；（4）智能型驅鳥器，充分結合高科技電子技術與鳥類學放射技術，具有拾音器探測與多普勒雷達探測功能，可在鳥類靠近時自動播放獵槍聲源或老鷹聲源，嚇阻鳥類靠近高速鐵路接觸網設備；（5）視覺驅鳥，利用鳥類對天敵與紅色的懼怕，對其產生視覺驚嚇，達到驅鳥的目的；（6）氣味驅鳥，利用可對鳥類呼吸系統與神經系統產生影響的特殊氣味完成驅鳥的目的。

3.3 混合式防鳥措施

在無法利用單一驅鳥措施取得理想防鳥效果時，可選取兩種或多種防鳥裝置解決高速鐵路接觸網鳥害問題。在運用混合式防鳥措施防鳥時，需以特定設備類型為依據摸索規律，尋找出最適宜該設備的防鳥措施組合模式，最終獲得理想的防鳥效果。

3.4 引鳥式防鳥措施

鳥類通常會為了獲取充足食物、確保自身生存空間與育雛，需要在自身窩巢周圍劃取領地。因此，可利用此特征采取相關措施將鳥類引至別處，避免鳥類因防堵措施的應用在高速鐵路接觸網設備上隨意筑巢，有效規避鳥害故障。

3.5 人工清除、巡查式防鳥措施

人工清除、巡查防鳥式措施最為簡單、直接和有效。由于高速鐵路具有一定的封閉性，相關人員可利用高速鐵路沿線視頻設備，在第一時間發現高速鐵路接觸網的鳥巢，并運用智能巡檢分析系統按時出巡和限時分析，及時發現鳥巢隱患[3]。需注意，應在鳥類繁殖季節適當增加人工巡檢次數。雖然人工清除、巡查防鳥措施能帶來最理想的防鳥效果，但該措施占用較多人力，也會對高速鐵路工區的正常檢修作業產生干擾。此外，較難發現隔離開關底座等隱蔽位置的鳥巢。

4 提升高速鐵路接觸網防鳥效果的建議

4.1 棘輪補償裝置防鳥建議

可用光片式、風車式或鳥刺式驅鳥器驅趕鳥類；對棘輪補償裝置采取防鳥罩封閉的方法避免鳥類進入防鳥罩；利用隔離板阻斷接觸網斜腕臂帶電體與鳥巢之間的通道。

4.2 避雷器底座和隔離開關防鳥建議

操作人員需在絕緣距離控制得當的條件下，在避雷器底座和隔離開關處安裝光片式或風車式驅鳥器，也可利用智能型驅鳥器或超聲波驅鳥器對其進行重點防范。

4.3 硬橫梁吊柱底座防鳥建議

利用光片式或風車式驅鳥器驅趕鳥類，若某段高速鐵路接觸網鳥害嚴重或項目剛剛啟動，可利用防鳥網封閉吊柱上方硬橫梁，避免鳥類進入其中。

4.4 承錨角鋼、線錨角鋼防鳥建議

利用光片式或風車式驅鳥器來驅趕鳥類，或將驅鳥器安裝于承錨角鋼與線錨角鋼柱頂，避免鳥類在此平臺上方建筑窩巢。

4.5 人工巡查防鳥建議

在將驅鳥器等防鳥措施應用于高速鐵路接觸網的同時，需要加強人工巡查和清除鳥巢等防鳥工作，于每年2月份至5月份的鳥類筑巢高發期加大添乘頻次，并固定添乘交路。各運營單位可以以自身實際情況為依據合理選擇添乘車次，以速度為200 km/h的車次為宜，確保每天添乘車次全面覆蓋高速鐵路上下行及有關聯絡線。此外，應在鳥類筑巢的重點區段與時段加大添乘頻次，對鳥類建筑窩巢的重點部位，如棘輪補償底座、供電線格鉤鋼支柱、隔離開關底座、硬橫梁吊柱等地予以重點盯控。相關人員也應做好線下巡視工作，確保工作過程中不留有死角，做到每間隔三天巡視一次一般區段，每天巡視一次鳥害多發區段，并加強視頻添乘工作，利用適宜的技術手段為添乘車次配備行車視頻記錄儀，保證巡視效果。

5 結 論

高速鐵路接觸網鳥害事故具有重復性、區域性、季節性與瞬時性的特征。在防治過程中，應充分重視高速鐵路建設至運行階段的各個環節，以“預防為主、安全第一”為高速鐵路接觸網鳥害防治工作的基本原則。對高速鐵路接觸網設備鳥害的預防是艱巨而長期的工作，要求相關人員認真總結鳥類筑巢特點，詳細分析鳥類于高速鐵路接觸網設備處筑巢的安全系數，并利用設備防鳥與人工防鳥措施綜合防治高速鐵路接觸網鳥害事故，降低高速鐵路接觸網鳥害事故的危害。