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        一種光聲雙驅(qū)桿塔驅(qū)鳥器研制

        2017-10-16 14:43:54王德賀林美玲劉鵬龍福剛曾憲武李明華
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年29期
        關(guān)鍵詞:供電可靠性

        王德賀++林美玲++劉鵬++龍福剛++曾憲武++李明華

        摘 要:貴州地處高原地區(qū),屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,春暖風(fēng)和、四季分明、雨量充沛、多山多樹,加上近年來對自然環(huán)境的有效保護(hù),區(qū)內(nèi)條件非常適合各類鳥種的繁殖生息。但也同時給地區(qū)輸電線路正常運行帶來危害。統(tǒng)計表明鳥害已經(jīng)成為除雷擊、外力破壞外第三大線路事故危害,而目前驅(qū)鳥所使用的裝置各有優(yōu)缺點,都不能很好地解決鳥糞引起的污閃事故,有必要對桿塔驅(qū)鳥方法進(jìn)行研究。

        關(guān)鍵詞:雙重驅(qū)鳥;污閃事故;復(fù)眼光驅(qū);供電可靠性

        中圖分類號:S441 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)29-0026-02

        貴州地區(qū)有著良好的自然生態(tài)環(huán)境,近年又隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略及大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)快速增長的同時,生態(tài)環(huán)境也同樣得到了不斷改善,給鳥類的生存提供了極其優(yōu)越的環(huán)境,但是大量鳥類的存在給輸電線路的運行帶來了不利的影響[1]。數(shù)據(jù)表明,鳥類引起的線路運行故障已經(jīng)占到故障總數(shù)的前三位,并有逐年增加的趨勢[2]。因此,在不傷害鳥類的前提下,采取有效環(huán)保措施驅(qū)離鳥類離開線路走廊已成為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的難點,對保障供電可靠性能具有極其重要的意義。

        1 鳥害故障分析

        從近5年來貴州電網(wǎng)公司轄區(qū)輸配電運行線路由于鳥類引起故障數(shù)量分析:跳閘事故最多的線路都有鳥糞存在,而且大多發(fā)生在早晨,經(jīng)過分析此時溫度低、濕度大,絕緣子外絕緣水平低,空氣間隙被附有鳥糞的絕緣子截斷,兩者之間分布電場出現(xiàn)畸變,最易引起跳閘。

        從事故導(dǎo)線看:導(dǎo)線的中線發(fā)生的故障多,其原因是鳥類在中線上方橫擔(dān)位置處筑巢具有較好的穩(wěn)固性,鳥類筑巢較多,此處活動的時間較多,鳥糞相對較多,引發(fā)線路跳閘事故的幾率會加大很多。橫擔(dān)兩端處,鳥類排糞較多,容易引起線路邊線故障。

        從事故時段看:每年四、五、六、九月,鳥類在清晨的3~6點活動頻繁,是跳閘事故頻發(fā)期。

        從區(qū)域位置看:桿塔位于城鄉(xiāng)結(jié)合部、附近缺少樹木地點;有稻田、有水便于鳥類繁衍生息的地點都易于發(fā)生鳥糞閃絡(luò)[3]。

        2 鳥害故障類型

        從形成原因來分大體為四類。

        2.1 鳥巢。當(dāng)構(gòu)筑在桿塔上鳥巢的樹枝、雜物等落在橫擔(dān)與導(dǎo)線、導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與地線間,會造成短路接地故障。

        2.2 飛行。鳥類本身也是個良導(dǎo)體,當(dāng)飛行在導(dǎo)線間,會截斷空氣間隙,造成相間短路故障。

        2.3 啄損。有些稍大型的鳥類如烏鴉、鵲類等偏愛啃喙線路絕緣子,使其端部芯棒暴露,容易發(fā)生脆斷事故;傘群被鳥啄食后,發(fā)生絕緣強(qiáng)度降低,引起閃絡(luò)。

        2.4 鳥糞。鳥糞或本身含有水分或是吸收空氣中的水分,導(dǎo)致本身也是良導(dǎo)體,一種情況是鳥糞附著在絕緣子表面引起短接發(fā)生沿面閃絡(luò)和積污引起污穢閃絡(luò)。還有一種情形是導(dǎo)電的鳥糞在下落過程中,引起絕緣子串與導(dǎo)線間空氣間隙被鳥糞截斷,使其電場分布發(fā)生不平衡變化引起閃絡(luò)[2]。

        3 驅(qū)鳥器使用現(xiàn)狀

        目前,部分輸電線路主要使用的驅(qū)鳥方式有安裝防鳥刺、風(fēng)輪式驅(qū)鳥器、電子聲音驅(qū)鳥器、超聲波驅(qū)鳥器等,其中,防鳥刺廉價易安裝,但是一種被動防御方式,無法做到全線路覆蓋[3];風(fēng)輪式驅(qū)鳥器主要是以風(fēng)力驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn),利用反光來驅(qū)趕鳥類,其缺點也很明顯,在無風(fēng)的條件下便失去了作用。聲音驅(qū)鳥效果明顯好于上述方案,作用范圍也大,但易出現(xiàn)擾民的副效應(yīng)[4];超聲波驅(qū)鳥是通過播放超聲波刺激鳥類的神經(jīng)系統(tǒng)[5],使其生理紊亂而逃,故沒有地域性限制,適合大范圍的推廣應(yīng)用,但缺點是成本過高及使用壽命低。

        針對以上情況,我們設(shè)計一種新型復(fù)眼光驅(qū)和聲驅(qū)的機(jī)械驅(qū)鳥器。

        4 裝置驅(qū)鳥設(shè)計

        本設(shè)計主要由復(fù)眼螺旋翼、主支架、收縮彈簧、鑼聲器等組成,簡單易用,安裝、維護(hù)成本低,轉(zhuǎn)軸安裝采用帽頂轉(zhuǎn)軸,上油后可長期工作,使用壽命大于10年,防銹防污,經(jīng)濟(jì)性好,可廣泛推廣使用。

        該設(shè)備工作時,有雙重驅(qū)鳥作用,作用一是復(fù)眼螺旋儀在太陽光的作用下,反射角度大的刺眼光芒,可使鳥暫時失明,甚至產(chǎn)生眩暈而飛走。作用二是螺旋儀在風(fēng)里的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn),無規(guī)律、無輕重的敲擊鑼聲器,產(chǎn)生突然的異響聲,對鳥產(chǎn)生驚嚇的效果,從而達(dá)到驅(qū)鳥的效果。鑼聲器有彈簧,可緩沖復(fù)原,以防在長期硬沖擊下而損壞。

        本裝置結(jié)合了機(jī)械驅(qū)鳥的優(yōu)點,借鑒了電子設(shè)備驅(qū)鳥器的驅(qū)鳥效果,是一項理想的經(jīng)濟(jì)性好可大力推廣的新型驅(qū)鳥設(shè)備。尤其是在風(fēng)里作用下無規(guī)律、無輕重的敲擊鑼聲器,產(chǎn)生突然的異響聲,對鳥產(chǎn)生驚嚇來達(dá)到驅(qū)鳥效果,不會讓鳥類產(chǎn)生適應(yīng)性。

        本裝置經(jīng)過試用,能有效減少由鳥類引起的輸電線路故障停電事故,降低由于停電給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失和給人們生活帶來的不便。

        本裝置目前還沒有相關(guān)或是類似的產(chǎn)品。填補了我國輸電線路領(lǐng)域驅(qū)鳥裝置產(chǎn)品的一項空白。

        5 結(jié)束語

        該超聲波驅(qū)鳥器在工作時無噪音,不會對鳥造成傷害,同時對鳥類起到良好的驅(qū)除效果,安裝在500kV以下等級的輸配電線路桿塔橫擔(dān)上,能有效減少由于鳥糞的存在引起的輸電線路絕緣子污閃跳閘故障[6],大大提高供電可靠性,具有較大的經(jīng)濟(jì)社會效益。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王德賀,劉鵬,龍福剛.基于雙重探測技術(shù)輸電桿塔驅(qū)鳥裝置設(shè)計[J].山西建筑,2016(26):133-135.

        [2]易輝,熊幼京,周剛,等.架空輸電線路鳥害故障分析及對策[J].電網(wǎng)技術(shù),2008,32(20).

        [3]李坤,李成攻.基于多普勒檢測技術(shù)的智能驅(qū)鳥器[J].電子技術(shù),2012,39(4):35-37.

        [4]符東.一種基于AD9850的超聲波信號發(fā)生器[J].液壓氣動與密封,2012(9):28-30.

        [5]田治富,葉樹明,胡慶.智能超聲波驅(qū)鳥裝置的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電力電子技術(shù),2011,45(4):106-108.

        [6]張磊,胡曉銳.一種結(jié)合紅外探測和智能變頻的超聲驅(qū)鳥裝置的開發(fā)[J].聲學(xué)技術(shù),2014,33(4):162-165.

        [7]陳隆,楊曉東,林天佑.基于ZigBee技術(shù)的變電站分離式智能驅(qū)鳥系統(tǒng)研究[J].機(jī)電工程,2015,32(5):702-705.endprint

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