劉 寶，劉紀東，盧 鶴，郭 翔，梁長利

（國網(wǎng)山東省電力公司濟南供電公司，山東 濟南 250012）

0 引言

隨著人類對自然生態(tài)環(huán)境保護意識的加強，鳥類的繁衍數(shù)量逐漸增多，活動范圍日趨擴大。許多鳥類，在濟南地區(qū)特別是喜鵲，在配電線路隔離開關橫擔上筑巢，容易將鐵絲等導體搭落在帶電部位上，給配電線路的安全運行造成了極大危害。配電線路鳥害事故的發(fā)生，會造成線路單相接地短路、閃絡等故障，以及使絕緣子絕緣性能下降，嚴重時還會造成配電線路的非計劃停運甚至停電事故。這些已成為影響電力安全生產(chǎn)的重要因素，線路可靠安全運行受到嚴重的威脅，防止鳥害的問題日益重要。

10 kV線路橫擔在配電線路中大量使用，由于橫擔長期暴露在室外，風吹日曬，設備壽命受到嚴重影響。特別是一些重要的配電設備，如隔離開關，在運行管理中常需要拉合操作，若橫擔受到腐蝕損壞，在拉合操作時容易斷裂，不但對設備造成損壞，同時容易造成操作人員的意外傷害。防鳥絕緣護套的加裝能夠防止橫擔直接裸露在外面，起到一定的保護作用。

10 kV隔離開關橫擔防鳥絕緣護套的研制對防止鳥害造成的線路事故的發(fā)生、保障供電公司財產(chǎn)安全、施工人員人身安全具有重要意義。

1 傳統(tǒng)驅鳥裝置存在的缺陷

傳統(tǒng)驅鳥裝置主要有以下種類：防鳥罩、防鳥網(wǎng)、防鳥針、驚鳥裝置、聲波驅鳥裝置、脈沖電擊式驅鳥裝置、風車式驅鳥器等［1-6］。

傳統(tǒng)驅鳥裝置在取得一定防鳥、驅鳥效果的同時，也存在一些缺點：1）防鳥罩、防鳥網(wǎng)保護范圍有限，同時防鳥罩防鳥網(wǎng)可能引來鳥類直接在其上搭巢；2）防鳥針主要適用于輸電線路，安裝在配電線路上影響檢修作業(yè)；3）驚鳥裝置在初期能起到驚嚇鳥類的作用，但經(jīng)一段時間的適應之后驚鳥作用逐漸喪失；4）聲波驅鳥裝置在驅趕鳥類的同時，給周邊居民帶來噪聲，不適用于城區(qū)安裝；5）脈沖電擊式驅鳥裝置和風車式驅鳥器驅鳥作用良好，但功能單一，壽命周期短。

傳統(tǒng)驅鳥裝置性能單一，只具備防鳥或驅鳥功能之一，且效果有待改善。

2 新型防鳥絕緣護套設計

新型護套在克服現(xiàn)有護套及防鳥工具缺陷的基礎上，主要實現(xiàn)3個方面的功能：主動防御，即具備防止鳥類筑巢的功能；被動防御，即在有導體搭在橫擔與帶電部位之間時，降低事故發(fā)生率；安裝便捷。

新型10 kV隔離開關橫擔防鳥絕緣護套的設計原理為：使用護套將橫擔正面及前后兩側絕緣化，橫擔下側不需絕緣材料包裝，以便于后期將護套直接扣在橫擔上；分段設計，大小可調(diào)節(jié)；同時，通過多種方式減少鳥類筑巢可能性，如改變護套形狀提高鳥類筑巢難度、使用對鳥類具有刺激性的顏色、在護套表面安裝反光部件刺激鳥類眼睛、安裝防鳥針等。

護套的設計主要包括3部分，即護套主體、主動防御部件和連接部件。

2.1 護套主體設計

護套主體材料的絕緣性能是實現(xiàn)護套被動防御性能的基礎；同時考慮護套其他各方面性能的需要，如塑形性能、耐腐蝕性能等，選用ABS塑料作為制作護套主體的材料。

2.1.1 護套形狀

為實現(xiàn)防止鳥類搭巢功能，護套形狀的設計是其關鍵之一。護套主體按功能分為2部分：一部分為扣槽，用于將護套主體扣在橫擔上。結合橫擔形狀及安裝便捷性目標，扣槽形狀設計如圖1所示。另外一部分為尖端，實現(xiàn)絕緣性能的同時，降低異物搭落穩(wěn)定性?？紤]到材料重量、成本及加工難度，將尖端設計為等腰三角形，其底邊長8 cm，高4.3 cm。因為三角形尖端的存在，隔離開關的橫擔與桿塔橫擔不再在一個水平面上，存在一定的角度，異物搭落的穩(wěn)定性降低，降低了鳥類搭巢的可能性。

2.1.2 護套顏色

濟南地區(qū)配電線路鳥巢主要是喜鵲的巢穴，因此，在護套顏色的選擇方面，主要針對喜鵲的喜好進行。文獻［7］進行了喜鵲對顏色喜好的實驗，實驗結果顯示喜鵲對于綠色最為親近，對于橙色最為排斥。因此，選擇橙色作為護套的顏色，通過噴涂工藝，將橙色噴涂在護套表面。

圖1 護套主體形狀

2.2 主動防御部件

2.2.1 反光部件

反光部件采用反射率在95%以上的反光鏡，安裝在護套表面，通過反射陽光刺激鳥類眼睛，減少其在橫擔上的降落機會。放光部件的選擇需要考慮其成本、耐用性、反光效果等多方面因素。

為便于反光鏡的安裝，在護套主體表面設置了反光鏡槽，如圖2所示。安裝過程中，在槽內(nèi)涂抹強力膠，將合適大小的反光鏡貼在槽內(nèi)即可。

圖2 反光鏡槽

2.2.2 防鳥針

防鳥針目前在輸電線路上使用廣泛，在配電線路上使用較少。輸電線路防鳥針為放射狀［8］，外形較大，安裝在配電線路上不利于線路施工。因此，重新設計了適用于10 kV隔離開關橫擔防鳥絕緣護套的防鳥針，防鳥針為圓錐形，安裝在護套頂端，如圖3所示。該種防鳥針采用絕緣材料制作，不存在斷裂跌落時碰觸開關等帶電部件造成事故的隱患，且具有良好的防鳥效果。

2.3 連接部件

每段護套側面都設計了分段連接部位，在使用過程中，只需要將強力雙面膠粘貼在分段連接部位，即可實現(xiàn)分段連接。

圖3 防鳥針

綜上所述，10 kV隔離開關橫擔防鳥絕緣護套如圖4所示。

圖4 10 kV隔離開關橫擔防鳥絕緣護套

3 護套性能測試

3.1 主動防御性檢查

新型防鳥絕緣護套主要通過改變護套形狀、使用對喜鵲具有刺激性的顏色、在護套表面安裝反光鏡、安裝防鳥針4方面達到主動防御功能。針對護套形狀對其主動防御性能進行了測試。

將鐵絲搭落在橫擔上，進行小型風洞試驗，將風力從小逐級增加，直至鐵絲被吹了為止。測試結果如表1所示。結果表明，異物在護套上搭落穩(wěn)定性很差，有微風吹過異物即會跌落，不利于鳥類筑巢。

表1 風洞試驗結果 m／s

3.2 被動防御性檢查

將防鳥絕緣護套安裝在橫擔上，并在護套與隔離開關帶電部位使用導線連接，進行耐流測試?？紤]目前配電網(wǎng)主干線路電流及限流一般在800 A以內(nèi)，因此，試驗過程中電流從0到800 A逐步增加，試驗結果如表2所示。

表2 耐流試驗結果 A

從試驗結果可知，在配網(wǎng)主干線路電流大小范圍內(nèi)，在橫擔上加裝防鳥絕緣護套后，如有鐵絲等導體搭落在護套與導電部位，也不會造成放電、短路等故障，事故發(fā)生率為0。

3.3 安裝便捷性檢查

安排施工人員進行了安裝計時測試，測試結果如表3所示。

表3 安裝計時測試結果 s

測試結果顯示，護套安裝平均時間為17.4 s，表明新型防鳥絕緣護套安裝便捷、快速。

4 結語

針對現(xiàn)有絕緣護套及防鳥工具存在的缺點，結合鳥類易在隔離開關橫擔處搭巢且搭巢后危害性較大的現(xiàn)實，設計了新型10 kV隔離開關橫擔防鳥絕緣護套。護套采用ABS塑料作為主體材料，起到絕緣，即被動防御作用；通過等腰三角形的形狀設計、護套顏色的選擇、反光鏡、防鳥針等多方位設計，達到主動防御鳥類搭巢的功能。新型10 kV隔離開關橫擔防鳥絕緣護套克服了傳統(tǒng)護套、防鳥工具的缺點，具有功能全面、安裝便捷的優(yōu)點，對防止事故發(fā)生，保障保護人身和財產(chǎn)安全具有重要作用。