李晉勝
摘要:隨著全社會環境保護意識的提高,城市周圍綠化面積越來越大,鳥類的生存環境也得到很大的改善,鳥類的數量不斷增加,沿鐵路架設的電力架空線路電桿和接觸網線路的支柱等設備上,就成了有些鳥類搭窩的首選之地,給鐵路供電造成了危害,筆者根據自身工作經驗,對危害進行了分析,并提出了一些防治措施。
關鍵詞:輸電線路;鳥害;防治
中圖分類號:TM752? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A
1 引言
鳥害是威脅輸電線路穩定運行的重要因素。因為輸電線路多架設于環境復雜的野外地區,所以除了會受到野外極端天氣的影響外,生活生長在野外的動植物也是造成線路故障的主要原因。其中,擁有飛行能力,可以無視架空線高度的鳥類對輸電線的危害極大。但是,輸電線路分布范圍廣,鳥害并非均勻分布,全方位的安裝驅鳥設備其成本和后期維護代價極高,所以必須有選擇性的在鳥害較頻繁的場所或鳥害較為嚴重的時間段進行驅鳥,提高效率。特別是考慮當鳥類適應了驅鳥裝置的存在而無視它們的時候,及時更換方法或者調整設備同樣重要。因此,對輸電線路的鳥情進行檢測,及時了解鳥的分布聚集情況就顯得十分重要。
2 輸電線路鳥害概述
2.1 鳥害類型
(1)鳥糞閃絡。鳥類棲落于輸電桿塔的橫擔、架空地線上排泄糞便時,鳥糞沿絕緣子串表面或外側下落,當鳥糞達到一定長度,并呈連續狀態,就有可能引發鳥糞短接空氣間隙閃絡跳閘。(2)鳥巢短接。鳥類筑巢時,經常叼抓鐵絲、樹枝、柴草等筑巢物在線路上空往返飛行,或者風力較大時,筑巢材料落在橫擔與導線之間,或者落到絕緣子串上,減小或短接了空氣間隙,所引發的線路跳閘故障。(3)鳥體放電。鳥類在線路絕緣空間展翅飛行過程中,身體使線路相間或者相對地間的空氣間隙距離減小,導致空氣擊穿引起的線路跳閘故障。(4)鳥啄類。輸電線路使用復合絕緣子較為普遍,有些鳥類啄損傘裙,造成復合絕緣子硅橡膠傘裙損壞,損傷面積較大時,有可能造成線路跳閘故障。
2.2 鳥害發生規律
輸電線路鳥害的發生具有一定規律,如時間性、區域性、重復性、瞬時性、季節性等。(1)時間性。鳥害故障的發生與鳥類作息時間密切相關,鳥糞閃絡類故障一般多發生在清晨5點至7點和傍晚7點至9點之間,鳥巢短接類故障多發生在有風的白天時間。(2)區域性。在人口稀少的河流、水庫附近,植被茂盛的綠化區,以及農田附近區域,鳥類聚集棲息、覓食,發生鳥害故障的幾率大大增加。(3)重復性。鳥類筑巢、棲息等活動具有一定的依戀性,習慣于停留在同一區域。實踐證明桿塔上的鳥巢拆除后,鳥類很快又在原位重新筑巢。(4)瞬時性。不論是鳥糞閃絡類故障還是鳥巢短接類故障,一般均為單相接地故障,線路跳閘后重合閘均能動作成功,瞬時恢復正常運行。(5)季節性。北方地區大多數鳥類在每年4-6月份繁殖,3、11月份遷徙。線路故障也呈現出春、冬兩季鳥害多發的現象。
3 防治對策
3.1 驅趕
(1)利用鳥類在白天筑巢的特點,使用安裝有反光鏡的橫向旋轉風杯,提前裝設在鳥類可能筑巢的金屬構件上,利用風杯的旋轉和反光鏡的反射光線,達到驅趕鳥類的目的。(2)在鳥類可能筑巢的處所涂抹驅鳥劑,驅鳥劑揮發出鳥類厭惡的氣味,起到驅離鳥類的目的。(3)安裝太陽能超聲波驅鳥裝置,利用超聲波驅趕鳥類。
3.2 堵鳥措施分析
堵鳥措施為被動措施,預先在桿塔上加裝各種裝置,限制鳥類無法在可能造成線路故障的位置筑巢、棲停等活動,排泄物無法短接絕緣部分。例如,加裝防鳥刺、防鳥擋板、防鳥封堵盒、防鳥針板、防鳥糞絕緣子傘裙、防鳥屏蔽罩、防鳥絕緣包覆等。(1)防鳥刺制作方法簡單,安裝方便,目前使用范圍也較廣,主要作用是占據鳥類活動的危險區域。但是防鳥刺完全展開面積較大,即使具有收放功能的防鳥刺,也會給檢修作業帶來不便。小中型鳥類,時常會在鳥刺上筑巢。(2)防鳥擋板適合寬大橫擔的大面積封堵,該裝置造價較高,安裝和拆卸不方便,可能會在擋板上積累鳥糞,需要定期清理。(3)防鳥封堵盒作用在于封堵鳥類筑巢的搭建空間,并阻擋鳥糞下落,但是封堵盒需要逐個位置分別設計,適用性不強,制作成本高,安裝復雜。(4)防鳥針板優點在于適用性強,可覆蓋面積大,但是造價較高,拆裝不方便,并且容易搭掛隨風吹過的異物。(5)防鳥糞絕緣子傘裙防鳥糞短路效果好,還可提高絕緣子串的耐雷和耐污閃水平,但是保護范圍有限,積累大量鳥糞后,下雨天氣也可能造成閃絡故障。(6)防鳥屏蔽罩作用類似于防鳥擋板,防護范圍比防鳥擋板小,但安裝方便,適用性較強,需要定期清理上方積累的鳥糞。(7)防鳥絕緣包覆實際上是增大了線路的整體絕緣性,但是必須線路停電才能安裝,造價髙,安裝工藝要求髙,長時間運行易老化。
3.3 疏鳥措施分析
“驅、堵”措施,限制了鳥類活動區域,使鳥類遠離桿塔或者容易造成線路故障的危險位置,同時在安全位置給鳥類人為設置一些可棲停地,也是解決鳥害問題的辦法。例如,使用人造鳥巢、棲鳥架。(1)人造鳥巢環保性好,但是引鳥效果不穩定,鳥類習慣于自己筑巢,對人類準備好的鳥巢往往不感興趣。(2)棲鳥架安裝在桿塔頂部,架身向塔外側支出,供鳥類棲停,鳥類即便在上面排便,糞便下落時與線路絕緣子距離較遠,也不會造成短路故障。
3.4 智能視頻監測程序應用
整個鳥情檢測系統可以分為硬件部分和軟件部分。其中硬件部分主要是起到視頻圖像采集和數據傳遞的作用,主要由攝像頭、電源模塊、無線通訊模塊、光敏模塊、控制模塊和上位機組成。軟件部分則是上位機的算法處理程序,具體可以分為鳥情數據提取算法和鳥情異常數據判斷算法兩部分。攝像頭、電源模塊、無線通訊模塊、光敏模塊和控制模塊組成一個整體,作為數據獲取端。將數據獲取端通過支架固定在桿塔上或者在輸電線路周圍視野較為開闊處建立固定支架,便于采集輸電線周圍環境的視頻圖像。通過旋轉云臺或者手動調整攝像頭位置,使其盡量對準空中輸電線區域及其周圍臨近區域。當環境光照強度達到設定值時,光敏模塊發出信號給控制系統,系統控制模塊控制安裝在桿塔上的攝像頭開始采集輸電線路周圍視頻圖像,經過圖像壓縮處理后,通過 GSM/GPRS/3G/4G 等遠距離無線傳輸方式將視頻數據傳到臨近范圍內的監測中心,然后由監控中心的上位機服務器對視頻圖像進行實時處理,判斷視頻中出現的鳥類并對其進行數量統計分析,對鳥類活動頻繁的輸電線路區域做出判斷預警。
4 結束語
輸電線路是電力系統的重要組成部分,承擔著電能輸送的關鍵任務,其安全穩定運行是整個電力系統能夠正常工作的前提。鳥害是影響輸電線路正常運行的重要原因,因此需要對其進行狀態檢測,有效避免鳥害對輸電線路的影響。
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