(云南电网有限责任公司楚雄供电局云南省楚雄市675000)
摘要:近年来,由于社会经济发展和人民生活水平的提高,电能的需求量越来越大,电网发展迅速。遍布城乡的输电线路及电网,为经济的发展和人民生活品质的改善提效增速。同时,随着人们环保意识的提高,人与自然和谐发展的理念不断深入,自然环境得到极大改善,鸟类活动也日益频繁。鸟类在输电线路杆塔上做巢、繁衍、生活等自然习性给输电线路正常运行带来极大安全隐患。
关键词:架空输电线路;鸟害故障;防范措施
一、鸟害故障种类
(一)鸟粪导致闪络故障
鸟粪闪络故障主要是指由于鸟类在杆塔上栖息的时候产生的排泄物而导致的闪络故障,是鸟害故障最常见的形式。鸟粪闪络主要有两种不同的类型:一种绝缘子被鸟粪污染而造成的闪络;另一种是由鸟粪下落畸变绝缘子串周围的电场而造成的闪络故障。鸟粪是目前导致架空输电线路鸟害故障频发的重要因素之一。
(二)鸟类筑巢导致的故障
通常情况下,春天会有很多鸟类在输电线路的杆塔上筑巢或者产卵,当鸟类在筑巢时,其口啄柴草、铁丝、以及树枝等物体,并飞行穿越于导线之间或是线路上空,在铁丝等物体掉落至导线和横担间时,就非常容易出现线路故障。此外,当出现刮风天气时,强风可能会将杆塔上的鸟巢吹落,使其落于悬式绝缘子或是带电导线上,就会导致短路接地故障的形成。
(三)鸟类捕食故障
鸟类在捕食过程中会进行穿越飞行,经常以嘴叼取食物,如果叼着的动物内脏碰触到输电线路,就会导致电路发生短路,产生跳闸现象。
(四)鸟类飞行故障
对于具有较大体形的鸟类来讲,例如:鹭鸳、水鸟等大型鸟类,它们的翅膀在展开之后,其宽度可以超过1m。此类体形较大的鸟类在输电线路之间飞行时,导致单相接地或相间短路故障的可能性还是较大的。
二、架空输电线路发生鸟害问题的原因
(一)地域环境因素
大多数鸟类在筑巢时都会选择就近取材,筑巢的材料主要有树枝、草茎、野藤、周围的工业残渣用料或者各类包装物为主,鸟类在衔运过程中易发生筑材与带电导体安全距离过短而引起的线路短路等问题。鸟类筑巢的位置大概都在距离输电塔30cm左右的位置,而鸟类筑巢的季节往往都在雷雨天气多发的春夏季,加上春季多大风,往往导致鸟类筑巢的材料被风吹散,许多会挂在线路周围导致放电事故的发生。鸟类在产卵或者养育幼鸟期间,粘稠的鸟类粪便往往会洒在电塔的两端,并且长期覆盖电路的绝缘子串,类此情况伴随着潮湿的天气,曾多次导致电线周围局部地区发生跳闸事件。近些年的统计资料表明,众多鸟类在筑巢期间的活动范围都是相当广泛的,往往覆盖本地110kV等电压等级共六十多处的线路200多条,并且鸟类筑巢往往会选择空旷的电塔高处或者丘陵地段的输电线路两端,尤其是当周围分布有水塘、水库、沼泽时,空气潮湿,事故更加多发。
(二)鸟害故障问题的分析
架空输电线路的鸟害故障问题具备极大特点,季节性明显,时间性多发,且具有较强的突发性,与季节关系较大。季节性明显具体指的是鸟害故障其中非常重要的一种———筑巢期间导致的线路故障问题,往往是在每年的春季和夏季,也就是大多数鸟类的繁殖期间。时间性多发具体指的是发生此类事故的具体时间上,根据相关统计资料和记录表明,在正常的天气环境下,此类事故大多发生在清晨六点左右,次之的便是凌晨两点左右,原因主要在于这两个时间点空气中的湿度较大,鸟类的巢穴同时受潮,鸟类觅食前后会进行排便,粘稠的粪便排出往往散落在线路周围,或者黏连在线路上,导致线路短路或者跳闸情况的发生。而季节的突发性是指,鸟害故障往往与突发天气情况挂钩,如强降雨天气或者强大风对流天气,或者春夏季节时雷雨频繁之际。
三、针对鸟害故障的防范措施
(一)驱鸟措施
(1)驱鸟防鸟刺
(1)在杆塔上绝缘子串挂点上端横担上[2]安装驱鸟防鸟刺,放射状张开的防鸟刺可以占据鸟类在横担上的落脚位置,鸟类无法在横担上驻足。2015年以来楚雄电网66条110kV及以上电压等级线路常发生鸟害类杆段进行了安装,共安装18531棵防鸟刺。安装使用前期效果明显,但防鸟刺的材质为铁丝,长久使用在风雨的浸蚀下容易发生变形失去效果,反而成为鸟类筑巢的基础。(2)单回路三角形或水平排列导线杆塔、双回路鼓型塔,在上相横担顶端上斜面上适量安装驱鸟刺,防止迁徙过路大型鸟类在绝缘子上方栖息排便。
(2)驱鸟风车
在杆塔绝缘子串挂点上端横担上安装风动驱鸟风车,利用风能驱动,转动的风车叶片对鸟类起到惊扰作用;同时,展开的叶片可以占据鸟类筑巢位置,起到较好的驱鸟效果。2016年,对杆塔上失效的防鸟刺用防鸟风车进行替换,并开始在两条220kV输电线路上进行安装。由于驱鸟风车采用转动轴承式机械装置,户外运行时受到风雨等天气影响,设备的故障率高于驱鸟防鸟刺。
(3)声光驱鸟器
在杆塔绝缘子串挂点上端横担上电磁驱动的声光驱鸟器,该装置以太阳能作为能量来源,可以探测装置周围2.5m范围内的移动物体,当有鸟类飞近时会发出尖锐报警声,惊吓驱鸟。该设备设计较为复杂,运行不稳定,常发生误判,故障率较高。
(4)防鸟罩
采用优质复合绝缘材料制作的直径700mm防鸟罩,安装在线路悬垂绝缘子串的上方,鸟在绝缘子串的上挂点横担上排出的粪便或者嘴叼食物往下落时,被安装的防鸟害防冰闪装置阻挡,以阻挡鸟粪、异物下落时接触或靠近绝缘子边缘,使下落的鸟粪或鸟食远离绝缘子串,避免了接地体(上挂点)带电体(下挂点)间的绝缘子周围电场畸变引起尖端放电,从而避免发生因悬垂绝缘子串上方有鸟粪或者异物落下造成的放电跳闸事故。
(二)在电塔顶端放置驱鸟物品
此种方法是借鉴了农村许多农户在田间地头放置人形玩偶或者其他驱鸟物品,即惊鸟物,来对鸟类产生影响,使鸟类不敢靠近田间以此来保护农田的例子。此种方法成本低廉,并且实施难度较小,常用的东西有稻草人、刷有色油漆、悬挂小风车、小旗帜、反光的镜片,或者一些能通过风声来发出声响的简易装置。但此种方法的局限性也较为明显,那就是有效期只能维持一段时间,长期采用此种方法,鸟类便不会畏惧,效果也会大打折扣,因此此种方法可以与其他方法穿插使用,最大化驱鸟效果。
(三)安装相关的防鸟设备
此处所说的防鸟装置主要有防鸟刺、防鸟罩和防鸟网等,其中每个设备的使用效果都不同。其中最为常用的是防鸟罩,他是从防鸟挡板更新升级而来,对防鸟挡板进行了优化与改良,解决了其难以固定、维持强度低等弊病。要想有效的降低鸟害事故的发生次数,仅靠某一种单一设备是不够的,需要多种装置组合使用,综合治理,比如在相关重点地区的电塔线路两端安置瓷绝缘子串,与此同时在电塔的顶端还要加固防鸟网或防鸟刺等设备,多种方式共同作用,遏制鸟害事件的发生。
(四)封堵式方法
运用此类方法的前提是对鸟类的活动区域、活动习惯有充分的了解,对所在地区的鸟类种群分布和生活习性也有所研究,对其他地区来此迁徙的鸟类的迁徙习惯也充分掌握,这样就可以对鸟类产生一个定向的引导,对鸟类的活动区域进行封堵,有意识的引导鸟类去一些我们已经准备好了的区域,既不影响鸟类的正常生活也不影响电路的有效运转,结合相关的防鸟害的经验教训,双管齐下的有效治理鸟害。基本思路主要包括在杆塔的顶端安装防鸟盒子等装置,而防鸟盒子主要由绝缘材质组合而成,两面用夹板固定在线路两端及周围,与此同时还加强人员的巡视和检查,检查盒子是否被强降雨或者大风天气破坏等情况是否存在。
四、结论
架空输电线路对我国整个用电系统及电力输电线路供应工程来说,都具有不可替代的重要位置,在今后的架空线路工程的发展中,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]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(9):46-48.
[2]王晓峰.架空输电线路鸟害故障真伪探析[J].电力安全技术,2015(4):30-32.