項(xiàng) 楊,周宗紀(jì)
鳥(niǎo)害嚴(yán)重威脅著接觸網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。國(guó)內(nèi)第一條高速鐵路(下文簡(jiǎn)稱(chēng)高鐵)京津城際鐵路從2008 年8 月開(kāi)通至今,由鳥(niǎo)害引起的跳閘達(dá)到11次;合武線(xiàn)和武廣高鐵某區(qū)段2010 年累計(jì)發(fā)現(xiàn)和處理鳥(niǎo)窩2 016 處,因鳥(niǎo)害引發(fā)跳閘16 次,最長(zhǎng)一次影響供電1 h 48 min;2011 年1 月南方某高鐵一起鳥(niǎo)窩引起的故障影響供電近6 h。鳥(niǎo)害防治已經(jīng)成為接觸網(wǎng)季節(jié)性管理的一項(xiàng)重要工作。
(1)接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害的產(chǎn)生。隨著人類(lèi)保護(hù)自然環(huán)境成績(jī)顯著提高,鳥(niǎo)類(lèi)的數(shù)量迅速增長(zhǎng),活動(dòng)范圍日趨擴(kuò)大,對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)生活的影響越來(lái)越大。鐵路部門(mén)為保證安全生產(chǎn),消除鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)的影響,對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)行驚嚇和驅(qū)趕,方法和手段越來(lái)越高明,但接觸網(wǎng)線(xiàn)路長(zhǎng),網(wǎng)上設(shè)備多,難以做到全面有效的防護(hù)。美國(guó)愛(ài)迪生電氣研究院的專(zhuān)家們認(rèn)為,鳥(niǎo)兒喜歡駐足在桿塔上,一方面是尋求棲息平臺(tái)和獵食平臺(tái);另一方面是桿塔高于周?chē)鷺?shù)木,視野開(kāi)闊,利于鳥(niǎo)類(lèi)的捕食和生存[1]。接觸網(wǎng)支柱通常都比周?chē)臉?shù)木高,而且柱上設(shè)備結(jié)構(gòu)適合搭鳥(niǎo)窩,所以極易遭受鳥(niǎo)類(lèi)的侵?jǐn)_。
接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害主要分為2 種:一種是鳥(niǎo)類(lèi)棲落在絕緣子上,造成瞬時(shí)短路跳閘,該情況能重合成功,對(duì)接觸網(wǎng)影響較??;另一種是鳥(niǎo)類(lèi)筑巢短接空氣絕緣間隙引起跳閘,該故障較多,危害也較大,會(huì)造成接觸網(wǎng)重合不成功而斷電,本文主要研究第2 種鳥(niǎo)害防治。
(2)接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害治理的長(zhǎng)期性與艱巨性。由于鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量增多、活動(dòng)頻繁,目前又缺乏有效的防鳥(niǎo)措施,所以鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)對(duì)接觸網(wǎng)設(shè)備的影響將長(zhǎng)期存在,需要做好長(zhǎng)期治理的準(zhǔn)備。再則,鳥(niǎo)類(lèi)為種群的生存繁殖而進(jìn)行的抗?fàn)幏浅nB強(qiáng),鳥(niǎo)害防治任務(wù)非常艱巨。在防治鳥(niǎo)害的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn),每年的3~4 月,由于鳥(niǎo)類(lèi)即將孵蛋,筑巢的頻率和速度非???,并呈現(xiàn)在一處或鄰近多次筑巢的特點(diǎn)。
1.2.1 鳥(niǎo)害治理常規(guī)思路
鳥(niǎo)害治理通常的思路是防堵,不讓鳥(niǎo)在接觸網(wǎng)設(shè)備上搭窩,最好不讓鳥(niǎo)在線(xiàn)路附近活動(dòng)。做法是發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)窩一概清除,在鳥(niǎo)容易筑巢的地方安裝風(fēng)車(chē)式驚鳥(niǎo)器、超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器、驅(qū)鳥(niǎo)刺、懸掛藥瓶和涂抹驅(qū)鳥(niǎo)劑等,甚至有人建議把鳥(niǎo)可能筑巢的地方用鐵絲網(wǎng)包起來(lái),想一勞永逸。但這樣做的代價(jià)非常大,能不能達(dá)到預(yù)期的效果不得而知。全路有接觸網(wǎng)10 萬(wàn)條公里,50 m 左右一根支柱,接觸網(wǎng)設(shè)備更是不計(jì)其數(shù),如果治理工作按最保險(xiǎn)的做法,在每個(gè)支柱上都安裝驅(qū)鳥(niǎo)裝置,費(fèi)用無(wú)疑是天文數(shù)字,工作量更是驚人,而且經(jīng)實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)證明,一種方法只能在一段時(shí)間內(nèi)有效,時(shí)間一長(zhǎng)有些方法就會(huì)失效,因此要不斷變換方法輪流使用[2]。
在實(shí)踐中,意識(shí)到看似固若金湯的防堵并不能徹底解決問(wèn)題,反而會(huì)把問(wèn)題搞得更糟。鳥(niǎo)類(lèi)即將孵蛋的時(shí)候,對(duì)巢穴的需求非常迫切,筑巢頻率和速度非??臁R晃兜姆蓝?,會(huì)逼得它們?cè)诮佑|網(wǎng)上四處打窩,無(wú)法控制,對(duì)供電設(shè)備造成更大的危害。
1.2.2 鳥(niǎo)害治理新思路
針對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的行為、生理特性和生活習(xí)性,根據(jù)具體情況,采取一系列引鳥(niǎo)措施和方法,完善引鳥(niǎo)設(shè)施,為它們創(chuàng)造宜居條件以降低鳥(niǎo)害對(duì)接觸網(wǎng)線(xiàn)路的危害。
(1)引鳥(niǎo)的優(yōu)勢(shì)。
a.能有效避免和減輕接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害事故。完善引鳥(niǎo)設(shè)施,執(zhí)行科學(xué)有效的管理,引導(dǎo)鳥(niǎo)類(lèi)在合適的引鳥(niǎo)設(shè)施上居住棲息,有效避免它們隨意在接觸網(wǎng)設(shè)備上筑巢而導(dǎo)致鳥(niǎo)害事故。
b.利用鳥(niǎo)類(lèi)的獨(dú)霸領(lǐng)地行為減小治理的代價(jià)。鳥(niǎo)類(lèi)為確保生存和巢居育雛時(shí),它的家庭能夠獲得足夠的食物來(lái)源,會(huì)以巢窩為圓心劃出自己獨(dú)霸的領(lǐng)地[3],食物越匱乏,領(lǐng)地范圍劃得越大,并且它們會(huì)不遺余力的去保護(hù)這一空間??梢越柚@一點(diǎn),讓“鳥(niǎo)保安”“看護(hù)”設(shè)備。當(dāng)然,該“鳥(niǎo)保安”的窩要引導(dǎo)它筑在合適的地方。
c.如果鳥(niǎo)都被引到人們期望的地方筑巢,就可以對(duì)這些地方重點(diǎn)關(guān)注,這對(duì)減小鳥(niǎo)害故障發(fā)生范圍和提高此類(lèi)故障應(yīng)急處理能力大有裨益。
(2)引鳥(niǎo)的可行性。目前,引鳥(niǎo)措施在歐洲、美國(guó)電網(wǎng)中應(yīng)用較多,在國(guó)內(nèi)也有一些類(lèi)似的做法,國(guó)內(nèi)外電力部門(mén)引鳥(niǎo)措施主要有以下2 種[1]:
a.人為立桿設(shè)巢吸引鳥(niǎo)類(lèi)駐留棲息。國(guó)外的做法是在距線(xiàn)路桿塔30~50 m 外,建立模擬桿塔并架設(shè)鳥(niǎo)窩,并且高度要高于線(xiàn)路桿塔,實(shí)踐證明該方法能夠達(dá)到較好的疏導(dǎo)效果。
b.在線(xiàn)路桿塔安全部分加裝人工鳥(niǎo)巢。國(guó)內(nèi)有一些地方采用該方式來(lái)引鳥(niǎo),一般的做法是:在輸電線(xiàn)路桿塔的安全部位和適當(dāng)位置,懸掛或者安裝人工鳥(niǎo)巢(比如小竹籃鳥(niǎo)巢、木質(zhì)鳥(niǎo)巢、不銹鋼鳥(niǎo)巢等),給鳥(niǎo)類(lèi)主動(dòng)提供巢穴。有些還在巢內(nèi)放好一些樹(shù)葉和稻草,供鳥(niǎo)安家,甚至還將原鳥(niǎo)窩內(nèi)的幼鳥(niǎo)、鳥(niǎo)蛋搬移到人工巢內(nèi),然后配合實(shí)施后期的跟蹤管理,引鳥(niǎo)成功率也比較高。
筆者借鑒國(guó)內(nèi)外電力部門(mén)引鳥(niǎo)的理念,針對(duì)接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害自身的特點(diǎn),研究總結(jié)科學(xué)有效的接觸網(wǎng)鳥(niǎo)害防治管理方法。
(1)疏通與防堵并舉,引導(dǎo)鳥(niǎo)類(lèi)到合適的地方筑巢。根據(jù)歷史上鳥(niǎo)在接觸網(wǎng)設(shè)備上筑巢的情況,總結(jié)出鳥(niǎo)容易搭窩的處所,按對(duì)接觸網(wǎng)安全運(yùn)行危害大小分類(lèi)排序,采取不同的處理措施。原則上不影響供電安全的鳥(niǎo)窩可以不清除,影響供電安全的鳥(niǎo)窩堅(jiān)決處理掉。
以鄭西高鐵洛陽(yáng)供電段管內(nèi)鳥(niǎo)窩情況為例,探討引鳥(niǎo)的措施和管理方法。經(jīng)統(tǒng)計(jì),2009 年11 月—2010 年8 月,洛陽(yáng)供電段在鄭西高鐵上共計(jì)發(fā)現(xiàn)并清除鳥(niǎo)巢649 個(gè),見(jiàn)表1。
表1 鄭西高鐵鳥(niǎo)窩情況及建議處理措施統(tǒng)計(jì)表
由表1 可以看出,接觸線(xiàn)(承力索)下錨底座處鳥(niǎo)窩占總鳥(niǎo)窩數(shù)的70%。該處距帶電體有一定距離,鳥(niǎo)窩搭在底座框架里對(duì)接觸網(wǎng)絕緣和補(bǔ)償效果影響都比較小,因此可以作為合適的引鳥(niǎo)處所。硬橫跨吊柱底座與接觸網(wǎng)帶電體距離較遠(yuǎn),鳥(niǎo)搭窩比例為6%,可作為引鳥(niǎo)處所。供電線(xiàn)格構(gòu)式鋼柱占7%,鳥(niǎo)類(lèi)在供電線(xiàn)下方且距帶電體較遠(yuǎn)的處所筑巢,對(duì)供電影響不大,也是合適的引鳥(niǎo)處所。
隔離開(kāi)關(guān)(避雷器)底座。底座與引線(xiàn)連接線(xiàn)距離較近(最小450 mm),鳥(niǎo)類(lèi)在筑巢過(guò)程中可將其絕緣短接,另一方面,當(dāng)鳥(niǎo)巢搭壘到一定程度會(huì)造成絕緣間隙滿(mǎn)足不了要求,因此不允許有鳥(niǎo)窩,應(yīng)該提前安裝有效的防鳥(niǎo)裝置。
綜上所述,接觸線(xiàn)(承力索)下錨底座、硬橫跨吊柱底座、供電線(xiàn)格構(gòu)式鋼柱3 處鳥(niǎo)窩共占到83%,而且對(duì)接觸網(wǎng)運(yùn)行安全影響較小,如果把這3 處管理好,再把隔離開(kāi)關(guān)(避雷器)底座和接觸網(wǎng)其他設(shè)備上搭窩的鳥(niǎo)引過(guò)去,或用其他鳥(niǎo)的領(lǐng)域范圍加以覆蓋,鳥(niǎo)害基本上可以控制。
(1)根據(jù)接觸網(wǎng)設(shè)備實(shí)際情況,人工搭建引鳥(niǎo)處所或在接觸網(wǎng)上選取合適的引鳥(niǎo)處所。引鳥(niǎo)處所內(nèi)的鳥(niǎo)窩要加強(qiáng)管理,發(fā)現(xiàn)影響供電安全,要及時(shí)維護(hù)處理(盡量不清除),如進(jìn)行修剪使與帶電體之間絕緣距離達(dá)到安全要求等。非引鳥(niǎo)處所的鳥(niǎo)窩及時(shí)清除掉,并加裝有效的防鳥(niǎo)裝置,防止復(fù)搭。
(2)加強(qiáng)巡視。采用登乘機(jī)車(chē)巡視、步行巡視和乘車(chē)網(wǎng)外巡視相結(jié)合的辦法,及時(shí)掌握接觸網(wǎng)鳥(niǎo)窩的狀態(tài),準(zhǔn)確記錄在案,內(nèi)容應(yīng)包括鳥(niǎo)窩處所,支柱號(hào),公里標(biāo),空間狀態(tài)以及距接觸網(wǎng)帶電體的最短距離等。
(3)加強(qiáng)分析。根據(jù)以往鳥(niǎo)搭窩處所分析確定管內(nèi)鳥(niǎo)害重點(diǎn)區(qū)段,建檔并重點(diǎn)監(jiān)控。
以上記錄數(shù)據(jù)及分析結(jié)果作為線(xiàn)路鳥(niǎo)窩狀態(tài)的基礎(chǔ)資料,供進(jìn)一步觀(guān)察處理及故障搶修參考。
(1)上文中提到的引鳥(niǎo)處所不是絕對(duì)的,需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定。
(2)中國(guó)國(guó)土廣闊,鳥(niǎo)類(lèi)種群眾多,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況完善引鳥(niǎo)原理和技術(shù)。
(3)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮,使接觸網(wǎng)系統(tǒng)具有防鳥(niǎo)功能,如研發(fā)和生產(chǎn)具有防鳥(niǎo)搭窩、駐留的零部件和肩架。
(4)制定切實(shí)合理的引鳥(niǎo)措施,建立引鳥(niǎo)、驅(qū)鳥(niǎo)、防鳥(niǎo)相結(jié)合的鳥(niǎo)害防治體系,進(jìn)行科學(xué)有效的管理,大幅減少鳥(niǎo)害對(duì)接觸網(wǎng)安全運(yùn)行的影響。
引鳥(niǎo)治理方式雖不能杜絕鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)引起的接觸網(wǎng)故障,但卻可以減小鳥(niǎo)害故障發(fā)生范圍,降低故障發(fā)生概率,提高該類(lèi)故障應(yīng)急處理能力,使得鳥(niǎo)害故障可控。
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