李雄 董鐵柱
摘要:隨著時(shí)代的進(jìn)步,國家的發(fā)展越來越好,各行各業(yè)也在風(fēng)波發(fā)展,對(duì)電能的需求也越來越大,這也帶動(dòng)了各種電壓等級(jí)的電網(wǎng)大規(guī)模增加。同時(shí)隨著大型鳥類不斷增加,高壓輸電線路防鳥害形勢(shì)日趨嚴(yán)竣。
關(guān)鍵詞:架空;輸電線路鳥害;防范措施
1鳥害類型及特征
1.1鳥害類型
鳥類引起的高壓輸電線路故障主要有:(1) 鳥糞閃絡(luò)故障。鳥糞引起絕緣子閃絡(luò),造成線路導(dǎo)線對(duì)輸電線路桿塔電壓畸變,從而擊穿空氣放電。(2) 大型鳥類引起相間短路。對(duì)于大型鳥類在高壓線上停留展翅起飛時(shí),其翅膀容易引起相間短路,造成相間短路故障。(3) 鳥巢異物引起短路故障。喜鵲等鳥類鳥巢中往往使用大量鐵絲、樹枝、帶金屬材質(zhì)的彩帶等,在惡劣天氣下,有可能脫落至絕緣子側(cè),造成絕緣子閃絡(luò)。(4) 鳥類啃食故障。鳥類啃食絕緣子,造成絕緣子壽命縮短,導(dǎo)致故障發(fā)生。
1.2鳥害特征
鳥害故障類型不同,鳥害特征也不盡相同,但最重要的鳥糞閃絡(luò)故障有以下特征。(1) 引起鳥糞閃絡(luò)故障的鳥的種類。在山東地區(qū)引起鳥糞閃絡(luò)主要鳥類為黑翅鳶、紅隼、鷹隼、東方白鸛及海鷗等大型海鳥。這些鳥類食量大,排便量多,危險(xiǎn)性高。(2) 發(fā)生鳥糞閃絡(luò)故障的主要時(shí)間為每年的3—10月。每年的這段時(shí)間為鳥類繁殖季節(jié),進(jìn)食、排便等活動(dòng)十分頻繁,易造成故障發(fā)生。(3) 造成鳥糞閃絡(luò)故障桿塔型號(hào)主要為直線桿塔。不過近年來一些耐張桿塔、特殊型號(hào)的桿塔也發(fā)生了鳥糞閃絡(luò)故障。鳥糞閃絡(luò)有向全桿塔型號(hào)擴(kuò)散的趨勢(shì),因此需要采取靈活的防鳥措施。
2鳥害故障種類
2.1鳥體閃絡(luò)故障
鳥類喜好在桿塔上筑巢或者棲息,其中部分體型較大的鳥類,如白鷺、天鵝、白鸛、黑鸛等鳥類,其翼展往往超過1m以上,當(dāng)這種大型鳥類在輸電線路上飛行時(shí),易造成相間短路或者單相對(duì)地短路。由鳥身體直接造成的故障一般易發(fā)生于110kV及以下輸電線路上,220kV及以上電壓等級(jí)更高,絕緣子串長,一般不會(huì)直接形成鳥體閃絡(luò)故障。
2.2筑巢材料故障
鳥類一般于春季開始在桿塔上進(jìn)行筑巢,其采用的筑巢材料中往往包含長條形稻草、樹枝或藤曼等等。當(dāng)鳥類在輸電線路附近飛行時(shí),易將筑巢材料滑落,或者鳥巢在風(fēng)吹、鳥類活動(dòng)下造成筑巢材料掉落,當(dāng)長條形且?guī)в幸欢▽?dǎo)電性的筑巢材料沿導(dǎo)線附近掉落時(shí),易引起間隙的局部甚至全部橋接,形成閃絡(luò)。
2.3鳥糞閃絡(luò)
因鳥類排便活動(dòng)引起的輸電線路跳閘被稱為鳥糞閃絡(luò)。根據(jù)形成機(jī)理的不同,可將鳥糞閃絡(luò)分為兩種,一是鳥糞空間閃絡(luò),二是鳥糞污閃。當(dāng)較大體型鳥類排便時(shí),易形成一段較長的且連續(xù)的條狀鳥糞,由于鳥糞具有一定的電導(dǎo)率,當(dāng)鳥糞沿絕緣子旁下落時(shí),易引起空間電場(chǎng)的嚴(yán)重畸變,最終誘發(fā)閃絡(luò)。這種由鳥糞引起絕緣子旁空氣間隙擊穿的閃絡(luò)即為鳥糞空間閃絡(luò),主要出現(xiàn)在220kV及以下電壓等級(jí),500kV及以上電壓由于絕緣子串長足夠長,一般難以發(fā)生鳥糞空間閃絡(luò)。除了直接導(dǎo)致閃絡(luò)外,鳥類排便時(shí)往往容易在絕緣子上留下鳥糞痕跡,隨著鳥糞的不斷累積,在潮濕的氣候下,容易形成絕緣子沿面閃絡(luò),這種類型的閃絡(luò)特征與絕緣子污閃基本一致。
3防鳥措施及評(píng)估
3.1現(xiàn)有防鳥措施
目前,國內(nèi)高壓輸電線路采用的防鳥技術(shù)和設(shè)備較為單調(diào),一類是以防鳥刺、防鳥針板、防鳥擋板為主的空間占位型防鳥裝置,另一類是以聲、光、電型驅(qū)鳥器及動(dòng)物天敵模型為主的防鳥裝置。根據(jù)統(tǒng)計(jì),超聲防鳥裝置的真實(shí)使用時(shí)間普遍為1.5年,風(fēng)光鏡的使用時(shí)間為2年,使用后期該類防鳥害裝置的效果呈下降趨勢(shì)。防鳥刺是一種普遍使用的占位型防鳥裝置,采用多股鋼絞線一端固定在特制的底座內(nèi)。防鳥刺具有制作簡(jiǎn)單、成本低廉、綜合防鳥效果好的優(yōu)點(diǎn),目前華北地區(qū)廣泛采用,對(duì)鳥糞類、鳥巢類故障有明顯抑制的作用。但防鳥刺易銹蝕,且一般不具有自動(dòng)收放功能,不利于常規(guī)檢修工作。某些小型鳥類、猛禽類還會(huì)依托防鳥刺筑巢。
3.2驅(qū)鳥器
前面幾種措施均是采用預(yù)防的手段,盡可能降低鳥類活動(dòng)的影響,而驅(qū)鳥器則是采用一定的技術(shù)手段,對(duì)潛在可能落在桿塔上的鳥類間接或直接的驅(qū)離,最常見的驅(qū)鳥器有風(fēng)車式驅(qū)鳥器以及超聲波驅(qū)鳥器等。風(fēng)車式驅(qū)鳥器通過自然風(fēng)力驅(qū)動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn),旋翼上安裝有紅色或黃色的反光鏡,旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生變化的紅光或黃光,引起鳥兒警覺甚至是不敢靠近。這種措施結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝便捷,但存在著以下問題:一是帶旋轉(zhuǎn)功能的器械在自然環(huán)境下機(jī)械性能易老化,長期運(yùn)行可靠性不高,二是鳥類對(duì)光照具有一定的適應(yīng)性,無法起到長期驅(qū)鳥效果。因此應(yīng)用效果不夠理想。超聲波驅(qū)鳥器則是通過聲音來驅(qū)趕鳥類,其做法是,通過錄制鳥類恐懼的聲音,周期性的播放,對(duì)鳥類進(jìn)行恐嚇以達(dá)到驅(qū)鳥的目的。與風(fēng)車式驅(qū)鳥器類似的是,鳥類適應(yīng)性較強(qiáng),一旦適應(yīng)了這種驅(qū)鳥器后,驅(qū)鳥效果將大打折扣。
3.3布設(shè)防鳥擋板
布設(shè)防鳥擋板的目的是防止鳥糞沿絕緣子旁邊下落,或者避免鳥糞掉落在絕緣子傘裙上,可以避免因鳥糞引起的閃絡(luò)發(fā)生。防鳥擋板一般安裝在桿塔頂部,絕緣子與導(dǎo)線懸掛點(diǎn)的正上方。
3.4安裝防鳥拉線
與安裝防鳥網(wǎng)的目的相同的是,本質(zhì)上是阻止鳥類活動(dòng),包括駐留以及筑巢等等。該措施實(shí)施起來相對(duì)容易,且投資小,可以產(chǎn)生持續(xù)性效果,對(duì)于易筑巢的桿塔,多采用這種措施。
3.5大盤徑絕緣子
采用特制的絕緣子,其中從上往下第一片絕緣子的傘裙面積顯著大于其他絕緣子,主要作用是當(dāng)鳥類有排便等活動(dòng)時(shí),大盤徑絕緣子遮擋鳥糞的下落,其作用與防鳥擋板相似。
結(jié)語
實(shí)踐證明,采用組合式防鳥思路,對(duì)鳥害可能發(fā)生的部位進(jìn)行綜合治理、靈活占位,可以有效避免跳線上方、耐張桿塔鳥害故障的發(fā)生,是一種經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的良好的防鳥方法。
參考文獻(xiàn)
[1]全國綠化委員會(huì)辦公室.2019年中國國土綠化狀況公報(bào)[R].北京:全國綠化委員會(huì)辦公室,2020.
[2]綠文.我國鳥類保護(hù)成效顯著鳥類種數(shù)占世界六分之一[J].國土綠化,2020(4):11-12.
[3]王自力,龐鍇,李長看,等.河南省電網(wǎng)涉鳥故障的鳥類多樣性研究[J].電瓷避雷器,2021(2):23-30.