董翔
【摘 要】在輸電線路運行中最重要的一個影響因素就是鳥害,其造成跳閘次數僅次于雷擊和外破。輸電線路大部分都暴露在外界,加上輸電線路分布面積較廣,自然條件也隨時變化,這樣很容易受到鳥類的威脅。本文就對輸電線路中鳥害的故障進行分析,同時提出預防鳥害的具體措施。
【關鍵詞】輸電線路;鳥害;故障;措施
鳥的活動可以導致輸電線路跳閘的觀點由美國艾迪森于20世紀20年代首次提出,自此以后輸電線路鳥害逐漸引起人們的重視。運行經驗與統計數據得出,鳥害已經成為威脅輸電線路安全運行的一個重要因素,其危害僅次于外破和雷擊。隨著人類日益重視生態環境的保護,鳥類活動的環境得到了極大的改善,使得鳥類數量不斷增加,其活動范圍已廣泛延伸到輸電線路領域,給輸電線路運行帶來隱患。
1、鳥害事故的特點
1.1鳥害事故的季節性及時間性特點
鳥害事故有明顯的季節性和時間性特點,鳥害事故多發于每年的1—4月和9—12月兩個時間段,1—4月期間春暖花開、萬物復蘇,本地留守的鳥類(如烏鴉、喜鵲、貓頭鷹等)相繼在輸電線路桿塔上筑巢產卵,這一期間的鳥害事故多為鳥類在線路周邊活動及排泄所造成;9—12月期間天氣轉涼、萬物凋零,一些地區有體型較大的候鳥紛紛遷徙到氣候溫和的南方過冬,這一期間的鳥害事故多為候鳥遷徙過程中在線路桿塔上棲息和飛行過程中排泄所導致。從事故發生時間上來看,鳥害事故多發于清晨4—6時區間,棲息在桿塔上的鳥類白天覓食夜間休息,通常在清晨排泄糞便。鳥類在這段時間外出以及返回巢中時,站在桿塔上絕緣子上方排泄糞便,加上清晨霧氣較重、空氣濕度大,線路與桿塔之間的絕緣電阻相對減小,這些條件促成了鳥害事故發生。
1.2設備選擇性
鳥類在筑巢時對輸電線路的設備也是有選擇性的,數據顯示不同的桿塔類型,鳥害故障發生的程度是不同的,主要是因為不同電壓等級的橫擔寬度以及桿塔形式都是不同的,鳥類通常會選擇橫擔寬度比較寬的桿體或是在鐵塔上搭建鳥巢,這樣可以使鳥巢更加的穩定。220KV的輸電線路直線桿的橫擔經常會有鳥類搭建鳥巢,所以220KV的輸電線路桿塔上經常會有鳥害故障的發生。
1.3鳥害事故與運行方式的關系
鳥害事故在桿塔類型上多發于直線型桿塔(酒杯塔、貓頭塔、干字型桿塔等),耐張型桿塔發生的概率很小。同時鳥害事故與相別及線路排列方式有關,導線水平排列的中相、三角形排列的上相以及垂直排列的上相為事故多發區域。鳥類通常在桿塔頭部、地線支架、橫擔與主材連接處筑巢,清晨鳥兒由巢中跳到塔頭中部站立、棲息,起落過程和站立在絕緣子上方時排泄糞便引發鳥害事故。此外,通過統計數據和以往運行經驗分析,鳥害事故與絕緣子類型關系不大,事故多為沿絕緣子表面的沿面閃絡,合成絕緣子較普通絕緣子在防鳥害過程中優勢并不明顯。
2、鳥害故障原因分析
2.1鳥糞閃絡
鳥糞閃絡是鳥害故障跳閘的主要原因,當鳥類棲息或駐足在絕緣子頂端時,其排出的糞便易泄落在絕緣子之上。絕緣子是具有良好絕緣性質的材料,起到隔離高電壓與桿塔的作用,而鳥糞是一種含水量和電解質較高的導電混合液體,當其沾污或臨近絕緣子時,會引起絕緣子的整體絕緣性能下降,達到一定條件后可能造成絕緣子表面閃絡,嚴重時甚至造成短路故障。鳥糞閃絡主要有兩種形式,即有鳥糞跡象的閃絡和無鳥糞跡象的閃絡。有鳥糞跡象的閃絡分為兩類,第一類是鳥站在絕緣子串上部的橫擔上排泄,糞便下落并沿瓶串流下時造成單相接地,或者鳥糞隨風吹向帶電體造成空氣間隙擊穿,引起閃絡;第二類是鳥類排泄糞便過程中未發生閃絡,而當鳥糞積累到一定污穢程度,在空氣潮濕的大霧、雨天時發生閃絡。無鳥糞跡象的閃絡可以認為是鳥糞下落的瞬間畸變了絕緣子周圍的電場分布,使鳥糞通道與絕緣子高壓端之間發生了空氣擊穿而導致閃絡;
2.2鳥類啄食復合絕緣子故障
喜鵲以及啄木鳥等鳥類有啄食的習性,而復合絕緣子材質是鳥類喜好啄食的對象。復合絕緣子被鳥類啄食后,其護套傘裙部位遭到破壞,當氣候潮濕時,破損部分容易形成局部放電,危害絕緣子材料的機械性能以及電氣性能,長時間累積效應下,絕緣子容易發生脆斷事故。
3、輸電線路鳥害防治措施
3.1劃分輸電線路鳥害區域
為了能夠得到充足的食物,鳥類經常選擇在魚蝦比較富足的水庫、河流等旁邊活動,如果水庫、河流旁邊有鐵塔則因為環境舒適且安全的原因,鳥類通常會選擇將鐵塔作為棲息或是筑巢的場所,所以很多的水庫、河流旁邊的或是山野地區的鐵塔處是輸電線路鳥害故障的多發地。為了降低鳥害故障的發生,可以根據以往的鳥害故障多發地帶的數據,研究周圍地理環境,將鳥類頻繁活動區域以及鳥害頻發地區作為預防鳥害重點區域。
3.2加強技術預防
可以在重點鳥害故障區域安裝鳥類驅除裝置,或引導鳥類在人為放置的鳥框里搭建鳥巢。在珍貴鳥類頻繁活動區域可以人為的安裝可以供鳥類棲息的裝置,引導鳥類在安裝設施中居住,減少人為的阻擋對鳥類造成驚嚇或是殘忍捕殺,有效防止鳥害故障并與鳥類共處,維持生態平衡。安裝電子驅鳥裝置,電子驅鳥器以太陽能為驅動力,每個一段時間就會發出鳴叫聲并伴有閃光,從而達到驅鳥的作用。但是這種驅鳥裝置比較貴,安裝防鳥擋板或是防鳥刺則價格比較低廉,并且制作方法簡單,方便安裝、拆卸,防鳥刺可以直接用螺栓固定在桿塔上,對輸電線路的停電預試以及檢修工作的影響都不大。擋鳥板安裝后,導線的非懸掛點的擋板上方的鳥巢不需要立即拆除,可以等到鳥巢中的小鳥出巢后在輸電線路停電檢修時一起清除,更好的保護鳥類。選取防鳥裝置時,裝置一定要能夠抵抗外界的惡劣的環境變化,在短時間內不會發生變形,能夠長時間的使用。但是長時間使用同一種驅鳥裝置鳥類就會產生適應性,所以要多在日常工作中總結工作經驗,及時更新、改進驅鳥裝置。制作合理的防鳥罩安裝在絕緣子上可以很好地防止鳥類在絕緣子上方排便時對絕緣子造成的影響。防鳥罩是直接安裝在絕緣子的上部均壓環上端的防護物,是一種防止鳥類糞便落在輸電線路絕緣子的表面的防護措施,兩者之間的配合有效降低了鳥類糞便落在線路絕緣子上的可能性。
3.3人為防范
線路維護人員加強對鳥害預防設施的巡視以及維護工作,如果發現設施損壞或是需要在新的地點安裝防護設施則需要及時的進行維修或增添防鳥裝置。輸電線路的維護人員應該增加在鳥害多發季節或是重點鳥害區域的巡視工作,縮短重要季節或是重點區域的巡視間隔,發現鳥巢后及時清除,注意鳥類的活動規律,提供鳥害防治資料。
4、總結
治理鳥害跳閘的應遵循的原則是:仔細觀察,措施不能單一,要對癥下藥,要堵疏結合通過仔細觀察,了解到鳥類的更多習性,進行更好的引導,以上防止鳥害的措施,可以更根據不同鳥類,不同環境,不同桿塔類型進行選用,實踐證明,多種方法組合防治效果更好,進行選擇時,要以不影響電網的安全運行,保護生態環境,現場施工較為方便,不影響正常檢修工作,使用壽命較長,經濟適用等為原則,真正把鳥害事故降到最低,切實實現安全生產。
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(作者單位:國網晉中供電公司)