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输电架空线路鸟害分析及防范措施李泽权【摘要】针对输电架空线路鸟害产生的原因及其特点、鸟类活动的规律及其生活习惯的解析,分析输电架空线路鸟害故障防范措施,总结优秀经验及方法,并提出和谐的人鸟共处的建议,为探索创新鸟害防治的方法、措施提供参考。【关键词】输电;架空线路;鸟害;措施1.概述鸟类在高压输电线路杆塔活动造成的事故,正逐年上升,影响了架空输电线路的安全运行。由于人类活动的影响,致使高大树木日渐匮乏,一些树栖鸟类无法寻找到适合的环境筑巢,转而选择在稳固、高大的输电线路铁塔架构上、水泥杆塔横担上栖息,搭建鸟巢,频繁活动,因而有大量鸟粪排泄在绝缘子串上极易造成绝缘子闪络,对输电线路安全运行带来隐患。鸟害引起线路故障的形式有线路跳闸和零部件损坏。其中造成线路跳闸的主要原因有鸟粪引起绝缘子闪络、鸟巢材料引起短路和鸟类身体造成的短路;鸟类损坏线路零部件的主要形式为鸟啄损复合绝缘子的伞裙、护套。据统计,2008年至2013年期间,潮州电网输电线路发生因鸟害导致的故障跳闸情况约占全部线路外力破坏故障跳闸总数的76%。而这其中,根据鸟害故障原因分类,鸟巢异物坠落是造成线路跳闸比例最大的故障原因,约占各电压等级鸟害故障总数的80%,其它原因引起跳闸所占比例较小,分别为20%。2.线路鸟害故障的特点2.1季节性鸟害故障是季节性线路故障,其中,春末至秋初两季是鸟害发生最为严重的时段。每年的2-3月份是鸟类筑巢繁殖的季节,鸟在鸟巢附近活动频繁增加了鸟害事故发生的几率。另外2-3月份和8-10月份候鸟迁徙过程中,鸟类大部分愿意栖息在附近有水、有森林的输电线路杆塔上,所以其筑巢、起降、排粪等行为都可能导致鸟害故障的发生。2.2时间性鸟害故障多发生在夜间18:00至次日8:00,尤其集中在凌晨3:00到6:00这一时段。因为一天中这个时段的系统电压最高,温度最低,湿度最大,风速最小,所以绝缘子表面易凝露,表面污层完全湿润,线路的绝缘水平最低,一旦鸟巢上的垂草异物受风吹飘落,或有鸟在横担位置排便、或在杆塔附近活动就极有可能造成绝缘子串闪络故障的发生。2.3地域性据了解,鸟的种类不同,迁徙时间和地点也不同,有的鸟沿山林和小溪迁徙、有的则沿水库迁徙、有的选择村庄附近有果园或庄稼的地方。鸟类选择路径的原因是,候鸟需要有隐藏和恢复体力的地方,并且还能在附近找到食物和水源。3.鸟害故障的原因目前鸟害造成输电线路跳闸的主要原因有鸟巢材料短路、鸟粪闪络、鸟类身体短路、鸟啄坏复合绝缘子4种。3.1鸟巢材料短路一些鸟类喜欢在农田、果林等附近方便觅食的杆塔上造窝筑巢,造窝所用材料大多为树枝或杂草,往往会有部分材料垂落在绝缘子上或接触、靠近带电导线,遇阴雨、浓雾天气,树枝、杂草接触导线(或靠近导线),易引起线路接地故障;或遇大风天气时,鸟窝可能被大风吹散,会使树枝或鸟窝里的金属丝等具有导电性的杂物落在导线上,造成线路接地跳闸故障。另一些鸟类(如乌鸦、喜鹊等)习惯嘴里衔着树枝、杂草等异物,当它们叼着湿润的长草、藤蔓植物或金属丝等导电性异物停留在杆塔横担、悬垂绝缘子均压环上,或穿越靠近杆塔构件与导线的绝缘间隙时,导线通过异物对杆塔放电,造成线路接地短路跳闸故障。3.2鸟粪闪络鸟粪是一种导电混合液体,含水量和电解质较高,在带电导体之间易造成闪络;当鸟粪污染了直线悬垂绝缘子串,积粪至一定程度后,使绝缘子绝缘水平降低容易发生闪络。鸟粪闪络的过程可分为3个阶段:a.鸟粪通道的形成和伸长。鸟粪排出后,以自由落体的方式下落,形成一段细长的下落体。b.绝缘子周围电场发生畸变。由于具有一定导电性的鸟粪通道的介入,鸟粪通道前端与绝缘子串高压端之间的空气间隙的电场强度大大增加,原先绝缘子串承受的大部分电压都加在了这一段空气间隙上,使绝缘子串周围的电场分布发生严重畸变。c.空气间隙击穿,完成闪络。鸟粪通道的前端与绝缘子高压端之间的空气间隙被击穿,形成局部电弧。3.3鸟类身体造成短路鸟类身体短路引起的线路跳闸在南方地区较为少见,主要发生在体型较大的鸟类中。3.4鸟啄食复合绝缘子鸟啄食复合绝缘子可能与制作复合绝缘子伞盘材料的硅橡胶配方中添加有某种芳香烃有关。一些鸟类喜好叨啄复合绝缘子的硅橡胶伞裙护套,使耐老化性能相对较弱的芯棒直接暴露于大气环境中,若未及时发现并处理,可能造成脆断等恶性事故。4.防范鸟害故障措施的优缺点因鸟巢材料短路是造成线路跳闸最主要的原因,故主要针对鸟类筑巢采取防鸟措施。输电线路的主要防鸟害措施是通过驱逐、惊吓和遮挡等方式,主要措施及其有效性分析如下。4.1.加装大盘径绝缘子伞罩在悬垂绝缘子串的顶部安装直径50~60cm的防鸟罩,当鸟类在绝缘子的上方活动排便时,能起到伞的阻挡、遮蔽的作用,将鸟粪隔离在绝缘子串外侧的一定距离以外,安装这种防鸟罩在110kV及以下電压等级的输电线路中效果比较