劉磊
摘要:鳥類對(duì)線路的影響分為:鳥類筑巢與鳥類糞便。鳥類筑巢主要指的是鳥類在線路桿塔筑巢,其所用的材料中,可能會(huì)有導(dǎo)電性能良好的鐵絲等,一端位于電桿橫擔(dān)上,另一端跨過絕緣子與線路相接,從而造成線路接地故障。同時(shí),在特定情況下,其所使用的導(dǎo)電材料也可能跨越絕緣子,直接與兩相導(dǎo)線相接,從而造成相間故障。另一種可能是,雖然鳥類使用的多數(shù)為樹枝等絕緣材料,但遇刮風(fēng)下雨等情形,會(huì)增加其導(dǎo)電性能,從而發(fā)生故障。鳥類糞便一方面指鳥類的糞便沾染在線路絕緣子上,對(duì)線路絕緣子造成閃絡(luò)。
關(guān)鍵詞:配電線路;鳥害;防治措施
1配電線路鳥害分析
1.1故障的主要形式
配電線路鳥害故障主要為接地故障,針對(duì)鳥害故障的形成機(jī)理,可將鳥害故障分為3種:筑巢故障、鳥糞閃絡(luò)故障、飛行故障。a.筑巢故障。一種情況是已經(jīng)筑好的鳥巢導(dǎo)致的故障;另一種情況是鳥類在筑巢過程中搬運(yùn)各種筑巢材料接觸或靠近帶電導(dǎo)線形成的接地或短路故障。b.鳥糞閃絡(luò)故障。大致分為2種:一種是配電線路的絕緣子被鳥糞污染造成閃絡(luò)現(xiàn)象的發(fā)生;另一種是絕緣子周圍的電場(chǎng)被下落的鳥糞破壞造成閃絡(luò)現(xiàn)象的發(fā)生。C.飛行故障。指鳥類在飛行或活動(dòng)過程中偶然碰觸導(dǎo)線裸露部位導(dǎo)致的故障。通過對(duì)鳥害故障分析得出,雄安新區(qū)鳥害故障主要為由鳥類筑巢引發(fā)的故障。
1.2鳥害故障的位置
由于配電網(wǎng)設(shè)備類型很多,結(jié)構(gòu)也不一樣,單橫擔(dān)、雙橫擔(dān)、柱上斷路器、柱上變壓器等部位均是搭建鳥窩的主要位置。因此鳥巢搭建位置也呈現(xiàn)出多樣性。通過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)得出,由于雙橫擔(dān)較單橫擔(dān)而言結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固,對(duì)鳥窩有更好的支撐作用,對(duì)于鳥類來說搭建鳥窩更容易,因此雙橫擔(dān)上搭建鳥窩數(shù)量更多,占比最高。圖2是喜鵲在單橫擔(dān)、雙橫擔(dān)處搭建的鳥巢。
2配電線路鳥害防治措施
2.1利用新型鳥刺進(jìn)行防范
在對(duì)配電線路鳥害故障進(jìn)行防范的過程中,利用新型鳥刺進(jìn)行防范是目前較為常見的防范措施之一。在配電線路上安裝鳥刺設(shè)備時(shí),需要相關(guān)人員能夠使用鋼絞線將鳥刺設(shè)備進(jìn)行固定,促使鳥刺設(shè)備呈現(xiàn)出蘑菇形或者是樹形。另外,在選擇鋼絞線的過程中,需要選擇質(zhì)量好的鋼絞線,主要是為了提升鳥刺設(shè)備使用效果的持續(xù)性,避免由于鋼絞線質(zhì)量問題而導(dǎo)致鳥害故障得不到有效防范。在使用新型鳥刺對(duì)配電線路鳥害進(jìn)行防范的過程中,相關(guān)工作人員還需要根據(jù)桿形對(duì)鳥刺進(jìn)行有效安裝,具體有以下幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn):①如果是上字形直線桿,則需要在左邊相和中相絕緣子上方橫擔(dān)處安置一個(gè)普通型的防鳥刺;并要對(duì)右邊相與中相導(dǎo)線之間的安全距離進(jìn)行充分考慮,可在橫擔(dān)處安置4只短式防鳥刺。②如果是直線門形桿,則需要在每相絕緣子上方橫擔(dān)處安置4個(gè)普通型的防鳥刺。③如果是耐張門形桿,則需要在每相引流線上方橫擔(dān)處安置4-6個(gè)的普通型防鳥刺。④如果是貓頭塔,則需要在每邊相導(dǎo)線橫擔(dān)處安置4個(gè)普通型防鳥刺,并在中相地線橫擔(dān)處安置6個(gè)普通型防鳥刺。⑤對(duì)于其他形式的桿塔,需要相關(guān)人員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定。
2.2風(fēng)力驅(qū)鳥器
目前應(yīng)用較多的驅(qū)鳥器為風(fēng)力驅(qū)鳥器,只需有微風(fēng),驅(qū)鳥器就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),從而達(dá)到驅(qū)鳥的目的。隨著對(duì)鳥害研究的深入,在風(fēng)力驅(qū)鳥器的基礎(chǔ)上,在驅(qū)鳥器表面涂上鏡面反光物質(zhì),通過對(duì)陽(yáng)光的反射達(dá)到驅(qū)鳥的目的。同時(shí),為了進(jìn)一步用物理的方式使得鳥類無法駐足,在普通風(fēng)力驅(qū)鳥器的頂部安裝刺狀結(jié)構(gòu),使得鳥類無法靠近。此種驅(qū)鳥裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉,安裝方便,有利于線路大面積安裝,但在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn),此種驅(qū)鳥器通過旋轉(zhuǎn)地方式驅(qū)趕鳥類,長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)造成鳥類的適應(yīng)性,出現(xiàn)在已安裝驅(qū)鳥器的橫擔(dān)上重復(fù)筑巢的情況,驅(qū)鳥效果逐漸減弱。
2.3聲波驅(qū)鳥器
聲波驅(qū)鳥器通過發(fā)出聲波來達(dá)到驅(qū)鳥的目的,其由電源部分、控制部分及發(fā)聲部分組成。電源部分,通常采用太陽(yáng)能光板與蓄電池相結(jié)合的方式,白天利用太陽(yáng)能光板給蓄電池充電,整個(gè)全時(shí)段期間,蓄電池為整套系統(tǒng)提供電力。主要工作原理為,控制部分檢測(cè)到有鳥類靠近時(shí),控制發(fā)聲部分發(fā)出一定頻率的聲音,驅(qū)趕鳥類,但此種驅(qū)鳥器成本較高,不利于大范圍推廣。
2.4激光驅(qū)鳥
傳統(tǒng)的驅(qū)鳥措施一般為盲目驅(qū)趕或者被動(dòng)驅(qū)趕,不僅效果較低,而且功耗較大,成本較高。筆者從目標(biāo)跟蹤、驅(qū)鳥范圍以及可變激光3方面進(jìn)行。基于低空小目標(biāo)識(shí)別技術(shù),采用多通道雜波檢測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)飛鳥的精確定位,提高驅(qū)趕的效率??s小激光掃描角度,增大掃描半徑,確定驅(qū)鳥范圍。設(shè)計(jì)顏色、掃描間隔、功率可變的激光器,可降低鳥類的適應(yīng)性。計(jì)算整套系統(tǒng)的功耗,并進(jìn)行能源優(yōu)化,最終掛網(wǎng)試運(yùn)行,比較效果并持續(xù)改進(jìn)。本系統(tǒng)根據(jù)激光驅(qū)鳥的研究,采取了多重工作模式:休眠模式、線掃模式和盲掃模式。工作模式有休眠和巡航兩種狀態(tài):設(shè)備每天都有工作時(shí)段和休眠時(shí)段,基于鳥類生態(tài)學(xué)研究,統(tǒng)計(jì)鳥類頻繁活動(dòng)的規(guī)律,非工作時(shí)間系統(tǒng)處于休眠狀態(tài),高耗能設(shè)備電源關(guān)閉,功耗最小。在巡航狀態(tài)下,有盲掃驅(qū)鳥和線掃驅(qū)鳥兩種方式。盲掃模式是針對(duì)鳥巢的立體式驅(qū)趕,當(dāng)雷達(dá)探測(cè)到有鳥類飛入時(shí),云臺(tái)會(huì)帶動(dòng)激光在激光中心2.5°的范圍內(nèi)做搖擺地毯式運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方式是云臺(tái)在SPAN軸面上做反復(fù)左右運(yùn)動(dòng),TLIT軸面上做反復(fù)下運(yùn)動(dòng)。線掃是針對(duì)導(dǎo)線上飛鳥的平行式驅(qū)趕,激光的光點(diǎn)會(huì)沿著被保護(hù)線路進(jìn)行移動(dòng),起到驅(qū)趕停留在電線上面飛鳥的效果。
2.5線路設(shè)備絕緣化改造
鳥害故障原因是鳥類在活動(dòng)過程中或鳥巢與線路裸露的導(dǎo)電部分未達(dá)到安全距離要求時(shí)放電。通過在導(dǎo)線連接點(diǎn)加強(qiáng)絕緣包纏,對(duì)線路柱上開關(guān)、變壓器加裝絕緣護(hù)罩,對(duì)鐵橫擔(dān)進(jìn)行絕緣化處理等方式,可以提升線路絕緣化水平。即使鳥類在筑巢過程中掉落鐵絲等金屬,或大風(fēng)降雨等惡劣天氣造成樹枝打濕鳥巢散落,也不會(huì)發(fā)生鳥害原因配電線路故障。近年來推廣使用的絕緣橫擔(dān)新工藝、新技術(shù),在線路防雷、防污、防鳥害、防異物方面效果明顯,絕緣橫擔(dān)具有更大的相地絕緣距離,能有效減少鳥類筑巢及糞便引起的相地短路閃絡(luò)故障。
3結(jié)束語
為架空配電線路在鳥害故障的影響下不能正常運(yùn)作,就需要相關(guān)部門及人員能夠加強(qiáng)對(duì)鳥害故障的防范力度,能夠?qū)B害故障的產(chǎn)生原因及特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析,據(jù)此制定出相應(yīng)的防范措施,在保護(hù)配電線路的同時(shí)也不會(huì)對(duì)鳥類造成傷害,從而實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)與自然環(huán)境和諧發(fā)展的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]陳洪亮,賈亞飛,李志雷,劉海峰.雄安新區(qū)配電網(wǎng)架空線路防鳥害措施研究[J].河北電力技術(shù),2020,39(04):19-21+30.