胡方楠 國網江蘇省電力有限公司無錫供電分公司
在自然環境中生活的鳥類并沒有特定的棲息場所,通常在送電線路上隨意落腳。鳥類在輸電線路上的筑巢活動或是在架空線路中穿梭飛行的行為,都有可能改變空氣中的絕緣介質,造成導線短時間內短路故障或發生地線故障。鳥類的羽毛,糞便甚至是身體,都有可能危及輸電線路造成接地故障。可想而知鳥害事件嚴重威脅著電網的安全運行,必須引起相關電力部門的高度重視。
經統計,通過對輸電線路鳥害故障和故障桿塔數據的收集,對鳥類信息、區域、季節等進行了相關調查研究,呈現出我國地區鳥害故障事件發生概率較高的現象。如2010年至2016年吉林電網220kV輸電線路發生鳥害故障88條,主要發生在春末夏初和秋季等耕種時期,導線呈三角或水平式排列的輸電線上鳥害比例較高;2006年到2016年河套灌區電網共計發生鳥害線路跳閘事件共35次。近年來統計數據表明因鳥類活動引起的線路故障占總線路故障第三位之高,鳥害跳閘故障占輸電線路總跳閘數的比例如下:2013年占比8.3%;2014年占比7.17%;2015年占比9.79%;2016年占比8.57%。
架空送電線路鳥害故障具有明顯的地域、地形以及地貌等特征,其中大部分的鳥害故障發生在靠近河流、水庫、魚池、荷塘等低洼潮濕地帶,還有一些分布在較大樹林和一些靜僻的莊稼地帶,相對來說高山平原地區較為少見。如靠近河流區域鳥害分布最廣,其分布率高達35%,沼澤地區分布相對較少,其分布率僅占4%。近年來隨著我國農業的快速發展,養殖業不斷擴大、農田灌溉多、洼地積水多,引來了大量的鳥類,由此可知,架空送電線路以及一些線路桿塔成為了鳥類的棲息場所及活動空間。
地方性的鳥害故障隨著季節變化呈現一定的規律性,每年的5月底到10月初是鳥害發生的主要時期,也是鳥害發生概率最高的時期,但是在不同地區其季節性變化特點也是不同的,一般與鳥類的活動規律有關。結合往年輸電線鳥害故障發生概率來說,鳥害頻發主要集中在每年的7、8、9月以及大多數鳥害故障發生在每日的下午和晚上。主要是因為春天和秋天處于耕種季節,在全年的12個月中,7、8、9月鳥害發生概率幾乎在60%以上。
從鳥害故障發生的線路電壓等級來看,80%發生在220kV線路上,20%發生在110kV線路上。根據實踐結果表明,鳥害故障多發生在110kV和220kV的線路中,有的地區220kV電壓等級線路的鳥害故障跳閘約占66.7%。
不同種類的鳥,也會影響鳥害故障發生概率。一般春季鳥類開始回歸,不同鳥類開始在輸電線路上開展筑巢及孵化活動,鳥類開始叼著樹枝、雜草、廢棄物在輸電線路上或導線之間來回穿行,而這些物體極大可能破壞線路,造成線路故障。并且在一些雷雨天氣,輸電線路上建造鳥巢的雜物會散落在導線之間,造成線路短路現象。
鳥類排泄物是影響導電介質的主要因素,鳥糞是一種導電混合液體,其中含電解質較高,在帶電導體之間造成電力傳導。其次對于一些未經保護的線路來說,鳥糞直接污染了絕緣子串,從而引起閃絡。最后鳥類若直接站立在線路上排便,鳥糞將直接短接部分絕緣子,從而引起閃絡。
鳥類與人類賴以生存的生態環境息息相關,我們不能傷害它也不能放縱它,更加不能加大鳥類對人類社會的安全隱患。架空送電線路大部分運行在荒郊野外,鳥類在一定程度上會對其造成破壞。我們做不到對鳥類的追捕和刺殺,所以制作一種超聲驅鳥儀器,其既能做到不傷害鳥類,又能在不破壞生態平衡的情況下進行有效的鳥類驅趕作業,這無疑是保護生態環境的最佳方法。超聲驅鳥儀器采用一種科技處理方法,在架空送電線路特定范圍內設定超聲波頻率值,通過鳥類活動頻率、鳥害發生概率、時間集中范圍等因素,進行超聲波發送從而達到驅趕鳥類的作用。
在桿塔上安裝各種驚鳥物體,使鳥類誤以為是人類,驚嚇鳥類使其不敢靠近電力線路。相關電力部門可以采取農村經驗,如稻草人,風車,小彩旗等物體,借助風力作用,讓物體處于動態或是發聲狀態,去驚嚇鳥類。經實踐證明,該類方法只適合短暫使用。
安裝防鳥裝置是安全性較高的一種方式,防鳥裝置主要有防鳥擋板,防鳥罩子,防鳥拉線以及防鳥刺,其中防鳥罩是一種被動型的防鳥措施,這種方式只能阻擋鳥糞不散落在絕緣串子上,從而防止發生污閃。防鳥拉線是利用鐵絲或鋼絞線在直線桿上橫擔位置,利用地線支架作為固定點,打成V或X形狀拉線,阻止鳥類停留,從而達到防鳥效果;如果要做到防止輸電線路鳥害跳閘和故障,那么僅僅采用單一的鳥害防護措施是不能得到滿意效果的。必須針對性分析以及采用綜合治理手段。
在線路的絕緣串子上安裝保護措施,能夠有效的防止鳥害故障,還能長期保護輸電線路的使用壽命,從根源上降低鳥害故障的發生概率。以上增加防鳥罩,驚鳥物體等措施,只起到暫時性作用,只能限制鳥類活動空間以及鳥糞不散落造成的閃絡或跳閘故障。而在線路上安裝保護措施,能更加有效的使鳥害事故得到遏制。
綜上所述,對于架空輸電線路的鳥害事故,應該結合鳥類的種群分布、生活習性、生活規律以及遷徙特點等方面的研究。不同的地區,不同的氣候和環境,其防鳥害的措施都不相同。為了保證電網的正常運行,相關電力部門應該有針對性的分析當地鳥害故障情況,并采用綜合治理手段,加強鳥害保護措施,這樣才能有效的控制鳥害故障發生率。