架空输电线路涉鸟故障分析应对

架空输电线路涉鸟故障分析应对

杨建光

国网山西省电力公司阳泉供电公司山西045000

摘要：加强电网周边活动鸟类的观测，掌握鸟害故障规律和特点，对电网进行涉鸟风险分析，做到有针对性地采取有效防鸟措施，对于输电线路鸟害防治及运维意义重大。目前，我国对架空输电线路涉鸟故障相关鸟种和习性进行了研究分析，确认不同涉鸟故障类型及其鸟种和区域分布情况。涉鸟故障发生的概率还与杆塔的杆塔结构型式、排列方式和相别有关。在对涉鸟故障试验研究和仿真计算的基础上，得到了不同电压等级下不同涉鸟故障的防护范围，并对比不同防鸟装置的性能和优缺点，提出了合理的防治措施。

关键词：架空输电线路；涉鸟故障；鸟种和习性；防鸟装置

引言：

由于城市化浪潮引起农村人口大量减少，加上退耕还林政策的深入开展，中国生态环境得到明显改善。据统计，国内输电线路涉鸟故障跳闸占跳闸总数的百分比已超过10%，鸟类活动及雷击、外力破坏后成为输电线路第三大跳闸原因。在美国，电力设备故障的第三大原因是由动物引起的，而鸟类比其他任何动物引起的故障更多，其中美国配电线路跳闸中因鸟类引起的次数占到25%。据近年的统计，德国和俄罗斯近70%～80%的架空线路跳闸均由鸟类引起。由此可见，鸟类对输电线路的安全运行带来了严重的影响。

1架空输电线路涉鸟故障分析

根据调查，选择在输电线路杆塔上活动的鸟类只有少部分。如隼形目、鹳形目、鸠鸽目、雀形目等鸟类，会选择长时间地停留在架空输电线路的铁塔和导地线上。1.1引起鸟巢类故障的鸟类涉及在杆塔上筑巢、繁育，主要为鹳形目、隼形目、雀形目鸟类。

1.2引起鸟粪类故障一般为体型较大鸟类或数量较多的鸟群。

1.2.1引起鸟粪污染绝缘子闪络的鸟种较多，树栖鸟类皆有可能，以鹳形目中的鹭科、鹳科，隼形目，鸮形目，雀形目的鸦科、伯劳科、卷尾科鸟类为主。

1.2.2引起鸟粪短接空气间隙的鸟类一般在空中或杆塔高处排便，一次性排便量大，鸟便较稀且粘性较大，以鹳类、雁鸭类、猛禽类等体型硕大、食肉（鱼）的鸟类为主。

1.3引起鸟体短接类故障的鸟类体型较大，一般为翅展超过1.5m以上的大型鸟类或猛禽。

1.4引起鸟啄类故障的鸟类喜欢啄食复合绝缘子，主要有喜鹊、灰喜鹊、大嘴乌鸦等。

2涉鸟故障统计分析

据统计，国家电网系统2009～2016年110kV及以上输电线路涉鸟故障跳闸共1015次，以下介绍统计分析的具体情况。

2.1不同类型涉鸟故障统计

通过相关数据统计分析，发现引起输电线路跳闸的危害程度依次分别为：鸟粪类故障、鸟巢类故障、鸟体短接类故障和其他类型涉鸟故障（次生蛇害类）。其中，鸟粪类故障最多，有723次，占比71.23%；鸟巢类故障有260次，占比25.62%；鸟体短接类22次，占比2.17%；其他类型涉鸟故障（次生蛇害类）10次，占比0.99%。由于各地区地形、气候和植被的不同，导致涉鸟故障的相关鸟种和故障类别也有所不同。东北、华北、西北、西南发生的涉鸟故障主要是由鸟粪故障引起的，鸟巢类故障发生相对较少，说明这些地区涉鸟故障的鸟种一般为体型较大鸟类或数量较多的鸟群；而华东和华中地区发生鸟巢类故障和鸟粪类故障次数较为接近，说明该地区不仅有体型较大鸟类还有一些喜欢在杆塔上筑巢、繁育的鸟类。

2.2架空输电线路涉鸟故障特征

2.2.1故障月份特征

输电线路典型涉鸟故障按月统计，涉鸟故障发生次数较多的月份为3～7月，该段时间正是鸟类繁殖与迁徙的活跃时段，其中，鸟巢类故障主要发生在3～8月份，特别是3～5月份达到高峰期，而其他月份相对较少。这是由于3～5月属鸟类的繁殖期，即鸟类进行产卵、孵化和育雏等繁殖活动高峰，为保证繁殖顺利进行，鸟类筑巢活动也最频繁，造成鸟巢类故障概率迅速上升[1]。对于鸟粪类和鸟体短接类故障，在4月前后和11月前后出现了2个高峰期，这是由于该时段为候鸟迁徙时期，这2个时期的大型候鸟倾向于在河流、湖泊等食物丰富的地区集中，一些候鸟的集群数量可达到数千只，使得水系附近的杆塔发生鸟粪类和鸟体短接类故障的概率明显增大。

2.2.2故障时段特征

输电线路涉鸟故障按一天内的时段统计分析，据某地相关统计，鸟巢类故障在一天中都有发生，凌晨和早上7：00前后偏多，分析此时空气湿度大，鸟巢材料受潮后易下垂，且导电性更强，更易引起线路故障[2]。鸟粪类故障主要发生在夜间至凌晨，分析原因与大型鸟类的消化系统生理周期相关，即白天在外捕食、活动，夜间选择高大的杆塔上栖息，一般在晚上将食物消化完全后排泄，或早晨清空肠道，以减轻体重，为起飞觅食做好准备。

2.2.3故障杆塔特征

根据统计结果，故障杆塔有以下特征：（1）直线杆塔发生涉鸟故障的概率（0.28%）大约为耐张杆塔发生涉鸟故障概率（0.14%）的2倍，这是因为耐张串近似水平布置，难以被鸟粪、树枝等桥接，因此，发生涉鸟故障的概率较低。（2）在同电压等级下同塔双回路涉鸟故障的概率均明显小于单回路杆塔。分析原因为220kV、500kV同塔双回路杆塔由于采取平衡高绝缘，一般比同电压等级单回路的绝缘子片数更多[3]。（3）对同塔双回路杆塔来说，无论是鸟巢类故障还是泄粪类故障，中相发生故障的概率最大，分析原因为同塔双回路大部分为鼓形塔，中相横担向外伸出更多，便于鸟类下降和起飞。

3架空输电线路涉鸟故障的防治措施

3.1架空输电线路杆塔鸟巢处理原则

3.1.1不能伤害幼鸟、破坏鸟蛋。

3.1.2对由短树枝构成的喜鹊巢，予以保留。其他鸟类如黑领椋鸟用藤、草等较长材料所筑的鸟巢，处理方式：a）对于离线路绝缘子串挂点水平距离2m以内的鸟巢，将鸟巢移至离杆塔较远的安全区内，并宜使用人工鸟巢平台辅助固定鸟巢。若鸟巢是由于封堵不到位引起，应及时对原鸟巢位置进行严密封堵[4]。b）对于离线路绝缘子串挂点水平距离2m以外的鸟巢，仅对较长鸟巢材料进行修剪，不对其进行移位。按照上述原则开展杆塔鸟巢的处理，在不影响线路安全运行的条件下，对保护鸟类的生存环境将起到积极的作用。

3.2架空输电线路涉鸟故障防治策略

1)安装防鸟刺。避免鸟类在杆塔，尤其是挂点附近筑巢和停留；2)安装防鸟挡板。阻挡鸟粪在防护范围区间内下泄；3)安装驱鸟器。对期望在杆塔上停留的鸟类进

行驱赶。4)对导线挂点进行绝缘包覆[5]。通过增加导线侧的绝缘强度，减少鸟粪类故障。5)采用其他防鸟新技术。

总的说来，国内外电力部门应用的防鸟装置可分为挡鸟类、引鸟类和驱鸟类三种类型。挡鸟类防鸟装置主要有防鸟盒、防鸟挡板、防鸟刺、防鸟针板、防鸟罩、防鸟护套和防鸟拉线等；引鸟类防鸟装置主要有人工鸟巢和人工栖鸟架；驱鸟类防鸟装置主要有旋转式风车、反光镜、仿生等惊鸟装置和声、光、电等电子式驱鸟装置。长期以来，供电部门对线路周边活动的鸟类大多加以排斥、驱赶，特别是拆除鸟巢的过程中不免伤害幼鸟。因此，对鸟巢不能简单地拆除，应根据不同情况区别对待。对位于杆塔上离带电导线较远的鸟巢，让其保留，不但不会对线路安全造成影响，且又能防止其他鸟类在杆塔上筑巢。

结束语：

输电线路跳闸的危害程度依次分别为：鸟粪类故障、鸟巢类故障、鸟体短接类故障和其他类型涉鸟故障（次生蛇害类）。依据涉鸟故障类型合理选择防鸟装置，对鸟巢不能简单地拆除，应根据不同情况区别对待，应立足于生态建设。

参考文献：

[1]张宇,况燕军,陈铭业,郭志锋,李阳林,邹建章.架空输电线路绝缘子在典型鸟粪污染条件下的闪络特性[J].高电压技术,2018,44(06):1800-1805.

[2]王晓光,李隆基,周文涛,刘玄,文清丰.输电线路涉鸟故障风险分布图的绘制方法及应用[J].内蒙古电力技术,2018,36(03):45-49.

[3]李长看,卢明,庞锴,杨宗渠,邓培渊.高压架空输电线路涉鸟故障主要鸟种研究[J].电瓷避雷器,2016(03):1-10.

[4]付豪,张东,董新胜,陈艳超,王立福.输电线路涉鸟故障防范措施研究[J].电气技术,2016(03):132-135.

[5]李长看,卢明,庞锴,邓培渊.河南省高压输电线路涉鸟故障防治对策研究[J].电瓷避雷器,2015(03):16-22.