江西500kV輸電線路鳥害跳閘故障分析及治理

祝曉軍

摘 要： 近些年來，鳥害跳閘故障在江西500kV輸電線路跳閘故障中所占的比重較大，已成為危害電力系統安全穩定運行的重要故障類型之一。本文通過分析近年來江西500kV輸電線路鳥害跳閘故障，總結了鳥害跳閘故障與季節、時間段、桿塔周邊生境、線路結構的規律。以此為基礎，制定了江西500kV輸電線路鳥害風險等級劃分原則及相應的防范措施。

關鍵詞： 鳥害;跳閘故障;風險等級區劃;防治措施

國內對輸電線路鳥害防范措施方面的研究已持續多年，雖然各種類型的防鳥措施早已規模化應用，但對鳥害等級劃分的研究進展較為緩慢。目前的這些鳥害區域劃分規則較為籠統或比較狹隘，沒有形成區域劃分的一般性規則，僅僅考慮輸電線路沿線的情況，對于新建線路的線路選取，無法發揮充分的指導作用[1，2，3]，僅對于已建線路的鳥害防范有一定的幫助。但本文通過對近幾年江西500kV輸電線路附近活動的鳥類品種進行觀察，對鐵塔上鳥巢筑巢位置及鳥類生境進行了統計，對鳥害跳閘故障發生的桿塔塔型、絕緣子串型等進行分析，制定了江西500kV輸電線路鳥害風險等級劃分原則，并針對不同風險等級制定了相應的防范措施。

1 江西鳥害跳閘故障特征分析

1.1 季節性

鳥類活動的頻繁程度受季節影響很大，顯然鳥類活動越頻繁，線路桿塔上出現鳥類可能性和數量就越高，線路上發生鳥害跳閘故障的可能性就越高。圖1給出了江西500kV輸電線路鳥害跳閘故障的季度分布狀況，不難看出鳥害跳閘故障均發生在春夏季，其中春季最多，占70%，3月份達到頂峰。其主要原因是：由于3月份是江西省冬候鳥集群，準備遷飛的月份，大型候鳥更傾向于集中在河流、湖泊等食物豐富的地區，一些候鳥的集群數量可達到數千只，因此在水系附近的桿塔發生鳥害跳閘故障的概率明顯增大。

1.2 時段性

鳥類每天的活動較為規律，一般凌晨開始外出覓食，夜間休息。沒有巢穴的鳥類和黑鶴、灰鶴等大型涉水禽類喜歡在輸電線路鐵塔等位置較高的地方棲息。鳥類的這種活動規律造成了鳥害跳閘故障在一天中不同時段發生的概率不同。通過統計分析，夜間發生的鳥害故障比白天多，主要集中在晚20時～早7時[4]。

造成這一現象的原因主要有兩個：第一，夜間空氣濕度較大，在鳥糞較多的絕緣子串上，極易因濕度增大形成導電液，引起絕緣子串沿面閃絡;第二，鳥類在凌晨時刻開始外出捕食，活動頻率增大，同時江西省境內鄱陽湖屬于候鳥聚集地，大鳥猛禽（翅展超過2米）較多，大鳥在鐵塔與導線間（特別是酒杯塔中相）穿越時，極易造成導線與鐵塔之間空氣間隙被擊穿。

2 鳥害跳閘故障原因分析

江西歷年500kV輸電線路鳥害跳閘故障，均為鳥糞引起的，分為兩類：一類是鳥糞通道引起絕緣子串閃絡，另一類是滴落在絕緣子上的鳥糞因受潮形成導電液引起絕緣子串閃絡[5，6]。

鳥糞通道引起絕緣子串閃絡的機理是鳥糞下落的瞬間造成絕緣子周圍的電場畸變，使鳥糞通道與絕緣子高壓均壓環或金具之間發生了空氣間隙擊穿而導致閃絡。

絕緣子表面的鳥糞受潮形成導電液引起絕緣子串閃絡的機理類似于污閃，鳥害跳閘一般多發生于晴朗或者濕度較大的陰天、大霧、毛毛雨等天氣條件下，空氣濕度較大時，絕緣子上殘留的鳥糞容易受潮形成導電液。

3 鳥害跳閘故障防治對策

3.1 防鳥裝置配置原則

防鳥裝置的選用應依據江西500kV輸電線路鳥害跳閘故障風險等級，明確線路桿塔所屬的鳥害跳閘故障風險區類型及風險等級，有針對性地進行配置。配置標準不低于如下原則：a級：不需安裝防鳥裝置。b級：根據運行經驗，選擇鳥類多見桿塔安裝防鳥擋板。c級：每基桿塔均安裝防鳥擋板。d級：每基桿塔均安裝防鳥刺和防鳥擋板。

3.2 防鳥裝置的要求

3.2.1 防鳥裝置的一般要求

防鳥裝置應有8年及以上的使用壽命，能長期耐受紫外線、雨、冰、風、溫度變化等外部環境和短時惡劣天氣的考驗。裝置結構應保持穩定，不應變形、松動、變位甚至脫落。

500kV輸電線路安裝的防鳥刺、防鳥擋板防鳥糞閃絡的保護范圍為以懸垂絕緣子懸掛點為圓心、半徑分別為1.2m的圓。

3.2.2 防鳥刺的具體要求

（1）防鳥刺的長針一般25～30根左右，長度不小于0.6m，除散開的長針外，中間應設置4～8根0.35m短直針，以防止小鳥利用鳥刺筑巢。每相絕緣子串上方防鳥刺的支數應滿足防護范圍的要求，當橫擔順線路方向較寬時，應在順線路方向安裝2只及以上的防鳥刺。

（2）對于相導線垂直布置的塔型，在下方導線橫擔上加裝防鳥刺前，應校核防鳥刺與上方導線間的電氣距離。

3.2.3 防鳥擋板的具體要求

（1）防鳥裝置應在桿塔上固定牢固，防鳥盒或防鳥擋板的綁扎線不可采用易銹斷的鐵絲或鋁絲，可使用BV-1×2.5mm2的單股塑包銅線。

（2）防鳥裝置的設計加工，除按照桿塔設計圖紙確定防鳥裝置的尺寸外，必要時應登塔進行尺寸測量，保證防鳥裝置安裝后與桿塔貼合緊密。新設計的防鳥裝置在批量生產前，應在桿塔上進行樣品試裝。

3.3.3 防鳥裝置的安裝位置要求

防鳥擋板、防鳥刺應安裝在易發生涉鳥故障的絕緣子串上方，其數量和尺寸應滿足防護范圍要求。典型桿塔防鳥裝置安裝位置如下：

4 實例驗證

南樂II回線途徑鄱陽湖區域，是候鳥過冬主要棲息地之一，鳥類繁多，其中對輸電線路危害最大的是東方白鸛。且在江西500kV輸電線路歷年的10次鳥害跳閘故障中，南樂II回線占6次，故本文以500kV南樂II回線的防鳥害治理工作為例，對該線路進行鳥害故障風險區域劃分，并針對桿塔所在的不同風險區域實施相對應的鳥害防治措施。

南樂II回線鳥害故障風險區域劃分及防鳥裝置配置：

5 南樂II回線防鳥害治理效果評價

5.1 鳥害跳閘故障對比

鳥害防治措施實施前后南樂II回線鳥害跳閘故障次數對比見圖5。

通過上面的觀察，我們很容易發現，防鳥措施實施前，南樂II回鳥害跳閘達到6次之多;防鳥措施實施后，南樂II回線沒有發生鳥害跳閘故障。

5.2 桿塔掛點處鳥巢數量對比

通過鳥害防治措施實施前后南樂II回線桿塔掛點處鳥巢數量對比，我們很容易發現，防鳥措施實施前，南樂II回桿塔掛點處鳥巢數有104個，其中大型鳥類巢穴達13個之多;防鳥措施實施后，南樂II回線鳥巢數降至25個，大型鳥類巢穴僅2個。

6 結語

本論文通過對江西500kV輸電線路近年來鳥害跳閘故障的調研與數據分析，系統研究了鳥害跳閘故障的特點與原因，從桿塔結構特征和桿塔周圍適于鳥類活動的生存環境特征等方面出發，分析了引發鳥害跳閘故障發生的主要原因，并以影響鳥害跳閘故障的主要特征為考核因素，提出了鳥害風險區域等級劃分原則，最后，針對不同的鳥害風險區域等級制定了不同的防鳥害治理措施，為今后制定防鳥害措施提供了新的思路。

參考文獻：

[1]趙墨林，牛繼榮，楊偉旗，等.高壓架空輸電線路鳥害區域等級劃定方法[J].內蒙古電力技術，2008，28（l）：7-9.

[2]孫煒.送電線路防鳥害措施探討[A].第二屆（2009）全國架空輸電線路技術交流研討會論文集[C].北京：中國電力出版社，2009：78-81.

[3]賈雷亮.輸電線路鳥糞閃絡特點及防范措施分析[J].電力設備，2006，7（ll）：27-28.

[4]李帆，李陽林.架空輸電線路涉鳥故障分析與防范[J].中國電力，2019，52（10）：92-98.

[5]唐捷，蔣圣超.廣西電網輸電線路鳥害缺陷分析與治理[J].電瓷避雷器，2018，5（285）：248-252.

[6]王永昆，李波.輸電線路鳥害故障機理分析與防治措施[J].現代工業經濟和信息化，2018，17：110-112.