架空输电线路涉鸟故障分析及其防范措施

架空输电线路涉鸟故障分析及其防范措施

田云

国网 湖南省电力有限公司 麻阳县供电分公司 湖南 麻阳 419400

摘要：随着我国社会经济及科学技术的快速发展，我国电网建设也加快了发展脚步，进而使输电系统更加完善，同时也出现了一些安全方面的隐患问题。由于输电线路需要在露天环境下，这样经常会受到鸟害，引发故障，严重的话会影响输电线路的安全运行。本文作者分析了架空输电线路涉鸟故障，并提出了防范措施。

关键词：架空输电线路；涉鸟故障；防范措施

0、引言

鸟害是架空输电线路六防对象之一，是电网安全稳定运行的重大隐患点。根据国网公司有关统计数据分析，因鸟类活动引起架空输电线路跳闸概率仅次于雷击和外力破坏。输电线路鸟害指由于鸟类活动造成的线路运行障碍，包括鸟粪排泄在绝缘子表面，在潮湿环境下引起的沿面闪络故障;鸟类筑巢用导电体或整体鸟巢掉落至横担与导体之间造成的短路故障;鸟类展翅飞翔造成相间短路或单相接地故;鸟啄复合绝缘子伞套，导致端部密封破坏进而引发故障等。

1、涉鸟故障相关鸟种和故障机理

1.1涉鸟故障相关鸟种

鸟种虽多，但根据调查，选择在输电线路杆塔上活动的鸟类只有少部分。第一，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。第二，引起鸟粪类故障一般为体型较大鸟类或数量较多的鸟群。第三，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。第四，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。

1.2鸟害故障机理

第一，鸟巢短接。鸟巢的主要成分为铁丝、树枝、藤蔓、稻草等,在潮湿环境中,鸟巢易引起接地故障。而对于主网线路,鸟巢中铁丝可能会坠落,从而引起空气间隙击穿和绝缘子沿面闪络的混合过程,最终导致输电线路停电故障。第二，鸟粪闪络。随着绝缘子积累大量鸟粪,又由于鸟粪自身电解质的属性,为绝缘子污秽闪络创造了条件。当鸟粪电导率较高时,绝缘子泄漏电流流过鸟粪淌落区,经发热、烘干等一系列作用,空气间隙的电场强度达到击穿场强后,间隙击穿,形成局部电弧。进一步发展,最终形成沿面闪络。第三，空气间隙。鸟粪自由落体运动中,高压端和低压端鸟粪电场极不均匀,分别形成局部电弧,随着鸟粪通道的前端接近均压环高压端时,空气间隙击穿,形成局部电弧,最终贯穿鸟粪通道。

2、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。

3、架空输电线路涉鸟故障的防范措施

3.1超声驱鸟方式

架空输电线路一般架设在较于空旷、人烟稀少的地方，同时植被覆盖面积广、生态环境复杂多样、地形复杂多样。这些因素直接导致鸟类活动开始频繁。所以对于架空输电线路来说如果采取简单的人工防护，不止达不到效果还会浪费较多的成本。对于山间鸟类来说属于国家保护动物，所以只能进行驱赶式的方法，绝不能进行肆意捕杀。针对这一类往往会采用加装智能驱鸟装置方式，不仅能够有效的进行驱赶，还可以对鸟类不会造成一定的伤害。保证了生态环境的同时维护了架空输电线路的安全运行，减少安全隐患的发生。现今智能驱鸟装置方式在电力线路驱鸟方式的基础上进行创新升级，电力智能驱鸟装置方式会对鸟类造成一定的影响，影响鸟类的神经系统，破坏大自然的生态系统。所以达到驱赶效果较差。在宽阔地带利用智能驱鸟装置方式不仅可以维持大自然生态平衡还能降低成本，与鸟类友好相处。还可以运用此方法对鸟类进行实时监控，根据具体需求掌握特定区域的重点监测，预防特殊事故的发生，减少安全隐患。

3.2设置相关的驱逐物品或者在电线上设置保护设备

可以通过在架空输电线路上设置相关的驱逐鸟类的物品，例如田埂当中的稻草人这就是个原理。可以通过设置鸟类天敌的模型并制定相关的叫声去驱逐鸟类。这种架空输电线路的保护方式所需要花费的成本较低，但是能够适用在不适合利用超声波技术的城市当中。这种防范措施对鸟类的影响具有时效性，时间长了鸟类习以为常不在害怕，同时这种防治措施就使用了使用目的。所以可以通过多种驱逐方式相互穿插从而达到保护目的。另外还可以在架空输电线路的电线上设置相应的保护设备，去进行鸟害问题的防治。例如，在输电线上设置保护外层或者是在架空输电线上设置防鸟网、防鸟罩等等。通过保护措施的设置，减少或避免鸟类对架空输电线路的影响，从而达到防治目的。

3.3防鸟刺

防鸟刺是一束向上的钢刺，其将绝缘子串上方的横担罩住，通常运用于多股钢绞线。其优点在为便于制作以及安装，然而也具有诸多缺陷。①防鸟刺是螺栓固定型，易生锈而导致难以打开；②随着时间推移，易发生形变，当形变至一定程度时，大鸟依然可以在上面进行栖落；③假使“钢丝型”鸟刺的直径过小，不会对鸟类的栖息造成威胁，而直径过大又会给之后的检修工作带来困难。而且如果钢针出现变形或者脱落，也会对线路造成威胁。

3.4架空输电线路杆塔鸟巢处理原则

3.4.1不能伤害幼鸟、破坏鸟蛋。

3.4.2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。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。

对于鸟害区进行科学的规划，需要进行实际考察，对输电线路部分出现过事故的区域，通过分析附近鸟类的活动区域范围进行观察和调研，针对这两点，着重研究输电线路鸟害区域及鸟类种群、数量进行研究，从而根据实际研究的结果数据，进行科学的划分，将输电路线鸟害区域进行区域分片。因此，将输电路线所在鸟类规划出了具体片区，更有利于电力公司工作人员的管理，可以在规划的鸟害区域进行鸟类活动的监控，安装一些监控系统，对于鸟害区的情况，做到能够第一时间得到，这对于输电线路鸟害区域的工作实施，起到了显著的效果，并能够及时的掌握实际情况，将鸟害对输电线路的事故做到可控制阶段。

3.5防鸟挡板

防鸟挡板安装于绝缘子串上方的横担处，可大面积封堵宽横担，对预防110～330kV线路鸟粪类故障效果好。防鸟挡板是现阶段宁夏电网仅次于防鸟刺应用规模最大的防鸟装置，约20%杆塔加装。但相较于其他防鸟装置，防鸟挡板造价较高、拆装不方便，可能积累鸟粪在雨季时造成绝缘子污染。同时，防鸟挡板面积大，厚度仅为3～5mm，不适用于风速较高的地区。对鸟害多发地段，防鸟挡板应配合防鸟刺、绝缘护套和防鸟罩等作为主要的防鸟措施。鸟害因地区、鸟类种类和季节不同而导致灾害的严重程度、可能性不同。对不同区域防鸟应坚持因地制宜原则，并结合实际考虑不同防鸟措施的优势与不同。单一的防鸟措施难以有效防止鸟害故障发生，而防鸟刺、绝缘护套、防鸟罩和防鸟挡板作为防鸟效果较好的装置，可组合运用，以提高线路的鸟害防范能力。同时应注意大风区域不宜采用防鸟挡板和防鸟罩，水源区域可增加防鸟拉线，候鸟迁徙通道区域应开展特巡驱鸟等。

4、结束语

随着人类对自然生态环境保护意识的加强，鸟类的繁衍数量逐渐增多，活动范围也日趋扩大。而随着电网建设的快速发展，必然会破坏鸟类的自然栖息环境，如何因势利导，达到人类和鸟类的和谐相处，是我们目前应该研究的一个新课题。要积极的总结鸟类故障事件的经验教训，分析此类情况出现的共性特点，完善管理体系，加强科学技术的投入力度，并且辅之以必要的人力帮助，保障架空输电线路的安全、有效运转。

参考文献：

[1]王晓光，李隆基，周文涛，等.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(3):45-49.

[2]唐捷，蒋圣超，王乐.广西电网输电线路鸟害缺陷分析与治理[J].电瓷避雷器，2018(5):248-252.

[3]易辉，熊幼京，周刚，等.架空输电线路鸟害故障分析及对策[J].电网技术，2008,32(20):95-100.