雄安新區配電網架空線路防鳥害措施研究

陳洪亮，賈亞飛，李志雷，劉海峰

(國網河北省電力有限公司雄安新區供電分公司，河北 雄安新區 071800)

近年來，隨著環境的改善鳥類數量逐步增多，鳥類頻繁活動給配電網架空線路安全可靠運行帶來了極大的威脅[1]。目前，雄安新區10kV架空線路4 700 km的絕緣化率達67%，故仍有大量裸導線在線運行，柱上斷路器、柱上隔離開關等設備未實施全密封絕緣化改造，這些部位搭建的鳥窩容易造成短路和接地故障，因此，鳥害防治是雄安新區配電網故障治理的重點工作。

通過對雄安新區電網鳥害基本特點和鳥害故障主要形式進行分析，結合雄安新區實際情況分析了雄安新區現有各種鳥害防治措施及其優缺點，研究結果對鳥害防治具有一定的參考價值。

1 雄安新區配電網鳥害特征

鳥害造成的線路故障已成為影響線路安全的重要因素，配電桿塔以視野開闊、穩固、易搭窩等特性成為鳥類優選筑巢地點，鳥類常在配電柱上設備以及桿塔上的雙橫擔位置搭建鳥窩[2]。此外，鳥害隱患還具有地理環境、氣候、季節等特性。

1.1 雄安新區鳥害季節特征

鳥類活動頻繁的季節配電網鳥害故障率也會變高，因此鳥害造成的配電網故障季節特征非常明顯[3-4]。每年春季鳥類開始大量繁殖，鳥類筑巢頻繁，大大增加了配電網鳥害故障發生的概率。根據2017-2019年跳閘數據統計，10kV架空線路鳥害故障多發生在春季。

1.2 雄安新區鳥害分布特征

雄安新區地處我國北方，常見的鳥類以喜鵲居多，喜鵲喜歡在地理位置空曠、視野開闊、路面平坦、高大物體的區域活動。桿塔高大、活動范圍大、路面平坦正好符合喜鵲的活動習性，10kV架空配電線路就成為了鳥類棲息筑巢的理想場所[5]。當筑巢位置選好后，即使鳥巢被拆除喜鵲依然會在同一位置反復搭窩，人工清理工作量大，時效性差，清理過程中容易造成線路停電，給配電網運行維護人員帶來了大量的、繁重的工作。

雄安新區境內配電網鳥害分布見圖1，由圖可知，鳥害主要集中分布在千年秀林和農田區。這些區域大都植被較多，適合鳥類活動，且用于搭建鳥巢的材料豐富，聚居人群較少，對鳥類影響比較小，因此這部分區域鳥害較多。

圖1 雄安新區境內鳥害分布

2 鳥害故障的主要形式與位置

2.1 鳥害故障的主要形式

雄安新區配電網鳥害故障主要為接地故障，針對鳥害故障的形成機理，可將鳥害故障分為3種：筑巢故障、鳥糞閃絡故障、飛行故障。

a.筑巢故障。一種情況是已經筑好的鳥巢導致的故障;另一種情況是鳥類在筑巢過程中搬運各種筑巢材料接觸或靠近帶電導線形成的接地或短路故障。

b.鳥糞閃絡故障。大致分為2種：一種是配電線路的絕緣子被鳥糞污染造成閃絡現象的發生;另一種是絕緣子周圍的電場被下落的鳥糞破壞造成閃絡現象的發生。

c.飛行故障。指鳥類在飛行或活動過程中偶然碰觸導線裸露部位導致的故障。

通過對鳥害故障分析得出，雄安新區鳥害故障主要為由鳥類筑巢引發的故障。

2.2 鳥害故障的位置

由于配電網設備類型很多，結構也不一樣，單橫擔、雙橫擔、柱上斷路器、柱上變壓器等部位均是搭建鳥窩的主要位置，因此鳥巢搭建位置也呈現出多樣性。通過長時間的運行經驗得出，由于雙橫擔較單橫擔而言結構更穩固，對鳥窩有更好的支撐作用，對于鳥類來說搭建鳥窩更容易，因此雙橫擔上搭建鳥窩數量更多，占比最高。圖2是喜鵲在單橫擔、雙橫擔處搭建的鳥巢。

圖2 單橫擔、雙橫擔處搭建的鳥窩

3 鳥害防治技術措施及效果

預防鳥害措施分為2類：一是驅鳥措施，即為避免鳥類筑巢措施;二是線路絕緣措施，即將配電網線路和設備進行絕緣化改造。

3.1 驅鳥措施

驅鳥措施的主要目的是使鳥類不能在線路桿塔上筑巢，雄安新區配電網主要采用安裝風力驅鳥器、占位器、驅鳥藥盒等措施。

3.1.1 風力驅鳥器應用效果

風力驅鳥器是通過反光鏡不同方向的快速旋轉產生對鳥類視覺的干擾和驚嚇，達到驅鳥效果。此類驅鳥器的特點是成本低廉，結構簡單，安裝簡易，改造工作量小，易帶電作業。但是風力驅鳥器使用1-2年后長轉軸靈活性變差失效，廢舊風力驅鳥器反而給線路運行帶來隱患，時間久了鳥類會產生適應性，不能夠達到良好的驅鳥效果，易老化、壽命短、無風天氣下效果不佳。

圖3是在雙橫擔上安裝風力驅鳥器后仍然發生鳥類搭窩的情況，說明風力驅鳥器驅鳥效果并不明顯。

圖3 風力驅鳥器

3.1.2 防鳥害占位器應用效果

占位器整體為拱形或三角形設計，結構科學合理，內部結構如圖4所示。

圖4 占位器內部結構

占位器采用彈簧裝配，內側有2個支撐面，支撐面兩側各有2個圓孔用于安裝彈簧。電桿粗用外面孔，電桿細用靠內孔。彈簧小環側掛在圓孔上使大環側掛鉤朝外，占位器在停電和帶電情況下均可進行安裝。占位器安裝示意如圖5所示。

圖5 占位器安裝示意

占位器安裝后可以有效防止鳥類在橫擔上搭窩，驅鳥效果明顯。很好的解決了驅鳥器因轉軸損壞失效而給線路運行帶來隱患的問題。此外，占位器成本低廉，絕緣性好，還可在線路不停電的情況下進行安裝。圖6(a)中，雙橫擔右側安裝占位器，沒有出現鳥類搭窩的情況，而左側沒有安裝占位器，出現了鳥窩;圖6(b)中橫擔雙側都安裝占位器，沒有出現鳥類搭窩的情況。這表明占位器可以很好地防止鳥類搭窩，但是占位器需要選擇合適的位置進行安裝，以達到良好的驅鳥效果。

圖6 防鳥害占位器

3.1.3 驅鳥劑應用效果

在線路易搭鳥窩處安裝裝有驅鳥劑的驅鳥藥盒，緩慢持久的釋放出影響鳥類呼吸系統和神經系統的特殊氣味，鳥類聞后即會飛走，在其記憶期內不會再來，以達到驅鳥目的。

放置驅鳥劑方法簡單，短期內驅鳥效果明顯。但是驅鳥劑存在以下缺點：驅鳥藥劑的有效期較短，一般為15-20天，且視天氣狀況(大風、暴雨天氣)還會有不同程度的縮短，因此涂抹后僅能取得短期效果，若要做到長期有效需要反復涂抹，工作量較大;若長時間使用驅鳥劑，鳥類會產生適應性，驅鳥效果并不理想;驅鳥藥劑散發出的氣味對環境的影響尚不明確，尤其運行人員長期接觸后是否會對人體健康產生影響也尚不明確，存在一定風險。

3.2 絕緣措施

絕緣措施指應用絕緣技術把鳥害故障多發地的導線、柱上設備進行全部絕緣包裹來減少和降低鳥害故障的發生，可以使用絕緣導線改造、加裝絕緣護套、安裝導線絕緣套管等措施。

由以上分析可知雙橫擔是鳥類筑巢首選地點，柱上隔離開關通常安裝在桿塔雙橫擔下方。當筑巢材料中的鐵絲和潮濕的樹枝導致隔離開關帶電部位與橫擔或相鄰設備形成導電通道就會引發接地或短路故障，因此雙橫擔柱上隔離開關是鳥害故障高發部位。通過對近2年鳥害故障分析發現，鳥害故障中柱上隔離開關引發的故障占比達到76%。

對裸露的柱上隔離開關加裝絕緣護套能夠使隔離開關外部建立一層有效的絕緣屏障，能夠防止其他導電體搭接引發線路故障，是一種有效的鳥害防治方法。柱上隔離開關上加裝絕緣護套，以防止裸露的帶電部位引發接地或短路故障，見圖7。

圖7 隔離開關安裝絕緣護套

4 結論及建議

通過鳥類習性、鳥害故障類型和鳥害故障典型特征詳細分析雄安新區鳥害的特點，明確了雄安新區鳥害易發生地域、發生時間以及故障原因。結合現場安裝和使用效果深入探討了各種鳥害防治措施的優缺點，得到如下結論和建議。

a.占位器可在不停電的情況下進行安裝，安裝簡單方便，防止鳥類筑巢的效果最好。

b.絕緣措施可以有效避免鳥類筑巢造成配電設備裸露帶電部位短路。

c.風力驅鳥器和驅鳥劑驅鳥效果有限，不建議使用。

因此，根據現場實際情況，配合使用占位器和絕緣措施，充分發揮兩者的優勢，可以有效防治鳥害故障，為綜合考慮開展鳥害故障防治工作提供參考和指導。