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摘要:随着生态环境的改善,鸟类活动日趋频繁,鸟害的发生概率也随之增加。目前通常采用的方法是安装驱鸟刺、风动型驱鸟装置等方式,但上述各类方式目前都存在一定的弊端。通过应用智能技术,对靠近输电线路的鸟类进行有效探测,并通过内部算法模拟鸟类天敌的声音以及利用强光频闪灯进行驱鸟,从而降低鸟害导致的架空输电线路故障。
关键词:输电线路;防鸟害;技术措施;应用
1前言
近年来,随着生态环境的改善,鸟类的繁衍数量和活动范围日趋扩大,许多鸟类在输电线路杆塔上筑巢繁殖,严重威胁电力线路和变电站设备的安全运行。统计资料表明,由于鸟类活动引起的线路故障仅次于雷害和外力破坏,已经占居线路故障总数的第三位,成为影响电力安全生产的重要因素。
2鸟害的故障分类及原因分析
2.1鸟类自身活动引起的线路故障
鸟类自身活动活动引起的线路故障主要包含如下情况:首先,水鸟等体形较大的鸟类飞行在输电导线间时,容易引起线路发生相间短路或单相接地故障;其次,鸟类在捕食飞行的过程中,由于叼着的动物内脏误碰到线路而引起线路发生短路的故障;最后,在鸟类的休闲活动中,部分鸟类容易啄动线路上的复合绝缘子,使得有些线路的芯棒裸露甚至遭到破坏,进而出现线路故障或停电事故的发生。
2.2鸟巢给线路带来安全隐患
输电线路鸟害主要原因是鸟类叼来柴草、树枝、铁丝等异物在配电线路杆上筑巢[3],虽然在短时间内并不能给线路带来故障,但是却给线路的安全运行埋下了隐患。由于输电线路导线间距小,搭建巢穴这些材料可能短接导线,或下雨时湿树枝等与带电导线安全距离不够,从而引起线路故障;在大风等恶劣天气下,部分鸟巢构筑不牢固,鸟巢的部分构筑物甚至整个鸟巢极易被吹散掉落到电气设备上,从而发生相间短路或单相接地故障。如果鸟巢搭在线路刀闸或变压器上,则类似的故障随时都可能发生,所以鸟巢的潜在危害不可小视。
2.3鸟引发绝缘子故障
有的鸟在输电线路横担处排泄,粪便掉落在绝缘子上,被鸟粪污染的绝缘子长时间运行后在一定条件下易发生污闪故障,引起线路跳闸。有的鸟啄食硅橡胶等材质的复合绝缘子,使绝缘子的绝缘强度降低,这种损伤的绝缘子长时间运行也很可能发生闪络造成线路故障。3鸟害故障防治措施
3.1预防措施
3.1.1采用绝缘防鸟隔板
绝缘防鸟隔板是日常输电线路防鸟害应用较为普遍的技术措施,成本较低。绝缘防鸟隔板是利用绝缘板加工制作而成,利用架子安装在横档下部,通过与悬垂绝缘子隔绝,达到防鸟害的效果。从西北地区输电线路防鸟害对绝缘防鸟隔板的使用成果来看,其防鸟效果比较好,能有效预防鸟害。但在防鸟隔板安装的过程中,操作不太方便,且容易折断,给检修工作带来麻烦。在进行绝缘子的更换工作中,必须先将其隔板拆除,才能进行下一阶段的工作。
3.1.2采用大盘径绝缘子和加装护套
为了防止鸟粪等污染物沿绝缘子串外侧下落后发生鸟粪闪络的事故,电力部门应该在架空输电线路绝缘子串靠近横担处加装大盘径绝缘子,利用盘径大的优点提高输电线路防鸟粪的效能,从而减少鸟粪闪络故障的发生。另外,在绝缘子上方加装防鸟罩防止鸟类啄伤复合绝缘子,也是有效防止鸟粪闪络事故发生的方法。防鸟罩可以利用硅橡胶大伞裙罩,其与合成绝缘子为同一材料,可以减少检修工作的难度,且防鸟罩的直径较大,能起到良好的防鸟效果。
3.1.3人工设巢引导措施
人工引导型措施是在鸟类活动区域不能强行实施驱逐隔离技术措施的情况下人为的为鸟类设巢或提供栖息场所的措施。尤其在黄土高原等西北地区,其植被稀少,鸟类最好的栖息地就是高高的铁塔和架空输电线路,当有些常规驱动隔离措施获得不到较好的驱鸟效果时,当地电力相关部门应该在生态环境较好、鸟类活动频繁的区域进行人工模拟杆塔的立杆设巢,以此为鸟类提供栖息场所。从而使鸟类主动远离输电线路,降低鸟类活动对输电线路造成的危害。
3.2驱赶措施
3.2.1安装防鸟刺
防鸟刺是一种向上的钢刺,是有效的防止鸟类在杆塔上停留或筑巢的防鸟装置,一般安装在高压输电线杆塔绝缘子上边的横担上,此措施在西北干旱地区运用的比较广泛。通常情况下,防鸟刺用绞线作为原材料,用压钳将绞线与钢管钳压固定在一起,另一端散开,制造成人为刺状。防鸟刺制作比较简单,可以在其中安装铜质铃铛、反射镜等,一旦鸟类靠近输电线路铃铛会发出声响,且耀眼的强光也起到了惊吓鸟类的作用[2]。然而,防鸟刺技术措施也存在一定的缺点,其螺旋固定式结构随着时间的增长而容易生锈致使装置无法打开,且随着时间的推移其结构容易变形,不能阻挡大体形鸟类的栖落;另外,防鸟刺的直径大小影响输电线路的检修工作,且装置的变形也会威胁输电线路的安全。因此,电力部门在使用防鸟刺这一技术措施时,应根据实际情况进行科学合理的分析运用。
3.2.2风车式驱鸟器
风车式驱鸟器有如下特征:通过风扇叶片,以自然风力驱动,无需额外电源;风扇叶片上涂抹有黄色或红色碗形部件,内装设有反光镜,可以反射太阳光,此外,加上转动的风扇和鲜艳的颜色,使得鸟类不敢接近。风车式驱鸟器结构简单,成本较低,容易安装,但存在着易老化、寿命不长的弱点,此外,鸟类具有一定的适应性,经过一段时间后鸟类对该装置不再恐惧,使得驱鸟效果大打折扣。
3.2.3智能综合驱鸟装置
智能综合驱鸟装置由控制核心、探测雷达、声波探测器、太阳能电池板、蓄电池、超声波发生器、音频喇叭、高频闪发光器、防高磁高压外壳等几大部件组成,装置功能及工作原理如下所述。在最初的工作期间,由微处理器内部的频率发生器随机产生一个频率,经功率放大后驱动喇叭会发出声音、会启动强光、高仿真实枪声、老鹰叫声进行驱鸟。以此同时,微处理器将通过接收雷达的信号判断是否有鸟类活动,并且将鸟类活动的次数进行存储。短时间内,当检测到多次鸟类活动,就控制频率发生器改变驱鸟频率,然后鸟类的活动次数再次记录。通过频率不断的改变,以及检测每个频率所对应的鸟类活动次数可以优选出最适合驱鸟的超声波频率来进行驱鸟。当鸟类对频率产生适应能力时,或者被保护区域有另外的鸟类进入,到鸟类的活动次数通过雷达检测会升高,这样上述过程又可以重复,找到一个最适合驱赶的频率进行有效驱鸟。同时,驱鸟装置会定时的发出不同频率的超声波,频率范围在人的听觉范围以外,人类一般不会有明显感知。但鸟类对声音却非常敏感,听觉能力是人类近10倍的。营造一个超声波的环境是要使用定时的方式,恶化鸟类的生存环境,使鸟在该区域感到不适。
4结语
鉴于输电线鸟害的发生具有季节性、气候性、重复性、顽固性、瞬时性等多重特点,进行鸟害防治时,需要从建设到运营的各个环节引起重视,坚持“预防为主、安全第一”的方针,人工防鸟和设备防鸟多措并举,综合防治,才能达到降低鸟害危害性的目的。
参考文献
[1]刘洪正,姚元玺.山东电网高压输电线路防鸟害研究[J].山东电力技术.2014,41(199):17-20.
[2]谭瑞祥.浅析驱鸟器在配电线路鸟害预防中的应用[J].机电信息,2016(33):44-45.
[3]李慧明,闫石.驱鸟器在电力线路设计中的应用[J].油气田地面工程,2016,35(4):64-65.
[4]郭冰.架空输电线路鸟害故障及其防治技术策略[J].数字通信世界.2017(09):119.