输电线路智能综合防鸟装置研究

输电线路智能综合防鸟装置研究

张鑫昌 1 岳强 2

1. 山东网源电力工程有限公司 山东省济南市 250118

2.国网山东省电力公司检修公司 山东省济南市 250118

摘要:近年来，随着城市发展与城乡建设的加快，地方树木砍伐过度，导致鸟类栖息林木减少，有的地区鸟类筑巢在输电线路的杆塔、绝缘子上方等，威胁到我国输电线路的安全稳定运行。本文根据鸟类的分布规律，鸟巢对输电线路所造成的事故原因进行全面的、深入的分析，并结合工作防治实践总结经验研究一种智能型综合防鸟装置，有效降低鸟巢对输电线路的危害，提升了输电线路管的安全稳定运行。

关键词:输电线路；鸟巢危害；防治；措施

1鸟害故障分类

1. 1. 筑巢型鸟害故障

鸟类在架空输电线铁塔上筑巢时，其叼来的柴草、树枝、铁丝等通过某种物理方式绑缚在铁塔上，受风力作用影响，不可避免的会和输电线产生接触，如果此时有降雨、大雾等天气影响，柴草、树枝、铁丝等潮湿，极易导电，就可能造成严重的电气短路事故。鸟类嘴叼筑巢材料来回穿梭于输电线路之间，存在着铁丝等导体触碰导线和横担的机率，一旦发生这种情况必然引起严重的短路事故，危害线路安全。

1.2飞翔型鸟害故障

这种故障主要由体形较大的鸟类引起，如本地常见的东方白鹭、白鹳等，这些鸟类张开双翅的距离较大，翼展较宽，在输电线路上降落或起飞时一旦同时接触不同电线就会引起相间短路事故或单相接地事故，造成极大危害。

1.3闪络型鸟害故障

此故障即鸟粪闪络，是在输电线铁塔上栖息的鸟类大量排泄粪便而导致的闪络危害，这也是鸟害故障的主要因素，本地区80%以上故障由该类原因造成。鸟类粪便含有大量的电解质和水分，是一种导体，鸟粪从鸟类体内排除后，受重力影响沿绝缘子以自由落体的方式下落，附着于绝缘子表面，由于粪便导电的性质，会大幅度的提升绝缘子串之间空气场间的电场强度，若是碰到潮湿的天气，这种作用会更加剧烈，发生严重的电场畸变作用，致使线路故障。电场畸变进一步发展，高压电场将空气电离击穿，导致闪络发生，严重危害输电线路的运行，甚至导致断电事故。

2鸟害故障的特点分析

2.1季节性特征

从架空输电线路鸟害故障的季节性分布上分析，可以发现鸟害故障主要集中在春季和冬季。春季是鸟类筑巢繁殖的旺盛时期，输电线塔上在这一段时期会涌现大量鸟巢，鸟害故障的发生也就相对集中。冬季温度下降，鸟类栖息环境变得较差，输电线路上会降落很多鸟群，事故概率会相应的增大，而且冬季少雨，鸟类粪便不能及时被清洗容易堆积，更容易导致闪络事故。

2.2地域性特征

从鸟害事故分布的集中地区可以发现鸟害事故多发生在没有高大树木的且人员较少的丘陵、农田、湿地、山地等地区，这些地区有丰富的鸟类食物，鸟类数量较多，又由于缺少高大的树木供鸟类筑巢，所以输电线塔上就成了鸟类栖息的理想场所。相对而言，那些树木资源丰富的地区，输电线塔上筑巢的情况并不多，这是由于不同地理环境鸟类栖息环境不同决定的。

2.3时间性特征

从鸟类事故的时间分布来看，故障主要集中于夜晚或清晨。一般而言，夜间及清晨湿度较白天大，使得粪便潮湿，若是碰到小雨雪、雾等特殊天气这种对粪便的润湿作用就更加明显，潮湿的天气会降低绝缘子的保护性能，导致闪络事故发生。

2.4短暂多发性特征

短暂性是指鸟害故障持续很短的时间，发生接地短路或相间短路引起的跳闸结果会很快重新闭合。多发性则是鸟害故障会在一天内发生多次，或者几天就会发生一次，且发生地点相对集中，在相邻塔位或同一塔位间多次发生闪络。这是由于鸟类活动具有一定的时间性、周期性、群落性等固有的活动规律决定的。

3鸟类对输电线路危害原因

输电线路会通过设置绝缘体来增加爬电的距离，鸟类在铁塔上筑巢，停留活动、觅食，排粪等都有可能会引起输电线路故障，鸟类危害输电线路的原因大致分为以下几类:

（1）鸟类在输电线路铁塔上排泄粪便会掉落在绝缘子串上，因为鸟粪一般呈酸碱性液状，导电性比水还强，所以很容易造成短路，从导致出现跳闸现象，危害输电线路的正常运行。

（2）大群鸟类排泄时造成的污染面积比较大，如果在绝缘子串的正上方排泄，大面积的粪便会直接造成短接，导致线路跳闸;或鸟粪在潮湿的条件下，就会在绝缘体上形成一层可以导电的薄膜，这种薄膜导致绝缘体的绝缘效果降低，影响输电线路的安全性。

（3）鸟类在线路上空穿越飞行的时候，衔着筑巢用的材料掉落在输电线路上有可能会造成线路接地。

（4）在天气恶劣的时候，输电线路铁塔上的鸟巢往往会被大风吹落掉落在导线上，可能导致线路接地的现象。

（4）动物在对鸟类捕食的过程中爬到线路铁塔上，造成线路接地。

4防治鸟类危害的研究

通过科学合理的管理及创新技术，减少鸟类造成的输电线路事故次数，严格把控事故频发地区的输电线路安全稳定运行，做到“三早”:早预防，早发现，早修复。

4.1规划管理鸟类危害地区

通过对输电线路附近鸟类的活动区域进行长分析研究，记录鸟类事故发生的地段、记录鸟巢的清理工作，划定鸟类的危害重点区域，定期进行监控鸟类的活动情况。及时了解输电线路鸟类的资料，做好鸟类危害的控制工作。

4.2加强对线路的巡视和维护

对鸟类事故多发季节需要加强检查工作，巡视工作人员要经常进行巡视，一旦在输电线路铁塔上发现鸟巢，鸟粪的存在，就要立即采取措施进行处理，把事故的发生扼杀在摇篮中。

4.3研制雷达感应驱鸟器

通过学习、收集分析鸟类生活习性资料，研制一种雷达感应声光智能驱除装置，当机器感应到有鸟类靠近时，机器会发出老鹰或人类的驱除声音，同时会发出强光爆闪，达到驱鸟效果，从而保证鸟类不在电力铁塔上筑巢，保证电力线路安全稳定运行。

研制输电线路铁塔驱鸟器的技术方案，外置太阳能电池板、箱体，所述箱体内设置有减速电机，电机输出端与高保真仿生音箱输入端相连，电机输出端与强光爆闪灯相连，箱体内还设置有雷达感应控制器和电机驱动器，雷达感应控制器输出端与电机驱动器相连，电机驱动器输出端与电机相连，箱体外壁上设置有夹持铁塔横杆的支架夹具，如图1所示。

图1雷达感应驱鸟器示意图

(说明:1、箱体;2、支架夹具;3、铁塔横杆;4、雷达感应控制器;5、高保真仿生音箱;6、强光爆闪灯;7、太阳能电池板)

4.4改进防鸟刺

安装改进的防鸟刺。在考虑防鸟措施的基础上，对防鸟刺进行改进，增加防鸟刺的股数，采用长短针相互结合的方式。在绝缘子串高保真仿生音箱;6、强光爆闪灯;7、太阳能电池板)上安装防鸟刺装置，用钢针制作倒伞状的鸟刺，可以让鸟类落不到绝缘子串上，对鸟类的危害进行有效防治。防鸟刺的安装让鸟类的活动频率显著减少。

4.5安装绝缘挡板

对部分输电线路铁塔安装绝缘挡板，挡板对塔头进行了封堵，从而阻止鸟粪和绝缘子串之间的接触。由于防鸟挡板的安装，鸟粪导致跳闸事故的产生次数明显减少。

5结语

鸟害跳闸在每年输电线路跳闸类型中占比很重，针对近年来鸟害问题，从多方面分析原因，建立起一套完整的防鸟机制。结合马鞍山地区的地域特点，采用多种防护措施相互配合的管理模式，从根本上查找鸟害跳闸的原因，研究针对性防鸟措施，形成一整套科学的管理模式。

参考文献

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[2]路骁.基于物联网的智能驱鸟器及其设计[D].2019.

[3]高运克,邹长春,朱肇培,等.新型智能输电杆塔驱鸟装置设计[J].仪表技术,2019(10):35-37.