劉磊
摘要:鳥類對線路的影響分為:鳥類筑巢與鳥類糞便。鳥類筑巢主要指的是鳥類在線路桿塔筑巢,其所用的材料中,可能會有導電性能良好的鐵絲等,一端位于電桿橫擔上,另一端跨過絕緣子與線路相接,從而造成線路接地故障。同時,在特定情況下,其所使用的導電材料也可能跨越絕緣子,直接與兩相導線相接,從而造成相間故障。另一種可能是,雖然鳥類使用的多數為樹枝等絕緣材料,但遇刮風下雨等情形,會增加其導電性能,從而發生故障。鳥類糞便一方面指鳥類的糞便沾染在線路絕緣子上,對線路絕緣子造成閃絡。
關鍵詞:配電線路;鳥害;防治措施
1配電線路鳥害分析
1.1故障的主要形式
配電線路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。
1.2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。
2配電線路鳥害防治措施
2.1利用新型鳥刺進行防范
在對配電線路鳥害故障進行防范的過程中,利用新型鳥刺進行防范是目前較為常見的防范措施之一。在配電線路上安裝鳥刺設備時,需要相關人員能夠使用鋼絞線將鳥刺設備進行固定,促使鳥刺設備呈現出蘑菇形或者是樹形。另外,在選擇鋼絞線的過程中,需要選擇質量好的鋼絞線,主要是為了提升鳥刺設備使用效果的持續性,避免由于鋼絞線質量問題而導致鳥害故障得不到有效防范。在使用新型鳥刺對配電線路鳥害進行防范的過程中,相關工作人員還需要根據桿形對鳥刺進行有效安裝,具體有以下幾項標準:①如果是上字形直線桿,則需要在左邊相和中相絕緣子上方橫擔處安置一個普通型的防鳥刺;并要對右邊相與中相導線之間的安全距離進行充分考慮,可在橫擔處安置4只短式防鳥刺。②如果是直線門形桿,則需要在每相絕緣子上方橫擔處安置4個普通型的防鳥刺。③如果是耐張門形桿,則需要在每相引流線上方橫擔處安置4-6個的普通型防鳥刺。④如果是貓頭塔,則需要在每邊相導線橫擔處安置4個普通型防鳥刺,并在中相地線橫擔處安置6個普通型防鳥刺。⑤對于其他形式的桿塔,需要相關人員根據實際情況進行確定。
2.2風力驅鳥器
目前應用較多的驅鳥器為風力驅鳥器,只需有微風,驅鳥器就會轉動,從而達到驅鳥的目的。隨著對鳥害研究的深入,在風力驅鳥器的基礎上,在驅鳥器表面涂上鏡面反光物質,通過對陽光的反射達到驅鳥的目的。同時,為了進一步用物理的方式使得鳥類無法駐足,在普通風力驅鳥器的頂部安裝刺狀結構,使得鳥類無法靠近。此種驅鳥裝置結構簡單,成本低廉,安裝方便,有利于線路大面積安裝,但在實際使用中發現,此種驅鳥器通過旋轉地方式驅趕鳥類,長時間使用會造成鳥類的適應性,出現在已安裝驅鳥器的橫擔上重復筑巢的情況,驅鳥效果逐漸減弱。
2.3聲波驅鳥器
聲波驅鳥器通過發出聲波來達到驅鳥的目的,其由電源部分、控制部分及發聲部分組成。電源部分,通常采用太陽能光板與蓄電池相結合的方式,白天利用太陽能光板給蓄電池充電,整個全時段期間,蓄電池為整套系統提供電力。主要工作原理為,控制部分檢測到有鳥類靠近時,控制發聲部分發出一定頻率的聲音,驅趕鳥類,但此種驅鳥器成本較高,不利于大范圍推廣。
2.4激光驅鳥
傳統的驅鳥措施一般為盲目驅趕或者被動驅趕,不僅效果較低,而且功耗較大,成本較高。筆者從目標跟蹤、驅鳥范圍以及可變激光3方面進行。基于低空小目標識別技術,采用多通道雜波檢測技術,實現飛鳥的精確定位,提高驅趕的效率。縮小激光掃描角度,增大掃描半徑,確定驅鳥范圍。設計顏色、掃描間隔、功率可變的激光器,可降低鳥類的適應性。計算整套系統的功耗,并進行能源優化,最終掛網試運行,比較效果并持續改進。本系統根據激光驅鳥的研究,采取了多重工作模式:休眠模式、線掃模式和盲掃模式。工作模式有休眠和巡航兩種狀態:設備每天都有工作時段和休眠時段,基于鳥類生態學研究,統計鳥類頻繁活動的規律,非工作時間系統處于休眠狀態,高耗能設備電源關閉,功耗最小。在巡航狀態下,有盲掃驅鳥和線掃驅鳥兩種方式。盲掃模式是針對鳥巢的立體式驅趕,當雷達探測到有鳥類飛入時,云臺會帶動激光在激光中心2.5°的范圍內做搖擺地毯式運動,運動方式是云臺在SPAN軸面上做反復左右運動,TLIT軸面上做反復下運動。線掃是針對導線上飛鳥的平行式驅趕,激光的光點會沿著被保護線路進行移動,起到驅趕停留在電線上面飛鳥的效果。
2.5線路設備絕緣化改造
鳥害故障原因是鳥類在活動過程中或鳥巢與線路裸露的導電部分未達到安全距離要求時放電。通過在導線連接點加強絕緣包纏,對線路柱上開關、變壓器加裝絕緣護罩,對鐵橫擔進行絕緣化處理等方式,可以提升線路絕緣化水平。即使鳥類在筑巢過程中掉落鐵絲等金屬,或大風降雨等惡劣天氣造成樹枝打濕鳥巢散落,也不會發生鳥害原因配電線路故障。近年來推廣使用的絕緣橫擔新工藝、新技術,在線路防雷、防污、防鳥害、防異物方面效果明顯,絕緣橫擔具有更大的相地絕緣距離,能有效減少鳥類筑巢及糞便引起的相地短路閃絡故障。
3結束語
為架空配電線路在鳥害故障的影響下不能正常運作,就需要相關部門及人員能夠加強對鳥害故障的防范力度,能夠對鳥害故障的產生原因及特點進行詳細分析,據此制定出相應的防范措施,在保護配電線路的同時也不會對鳥類造成傷害,從而實現電力行業與自然環境和諧發展的目標。
參考文獻
[1]陳洪亮,賈亞飛,李志雷,劉海峰.雄安新區配電網架空線路防鳥害措施研究[J].河北電力技術,2020,39(04):19-21+30.