何林巍,孫 路,沈 峰,張 成,繆 輝,李浩然
(國網(wǎng)上海市電力公司青浦供電公司,上海 201799)
電力線路絕緣導(dǎo)線的絕緣層、遮蓋桿上裝置帶電裸露點的絕緣罩等高分子聚合物的氣味為松鼠喜歡,使其常常成為松鼠啃咬的對象[1-2]。松鼠同時觸碰線路某一相的帶電裸露點(如被咬破絕緣層的導(dǎo)線、柱上設(shè)備的接線樁頭等)和接地的點(如橫擔(dān)、柱上設(shè)備金屬外殼等)會造成接地故障,如果線路是小電阻接地變電站的出線則還會進(jìn)一步造成線路零流跳閘。松鼠如果同時觸碰線路兩相或三相的帶電點,則會直接造成線路短路跳閘。
2018 年1 月至2022 年12 月。國網(wǎng)上海市電力公司青浦供電公司(以下簡稱“上海青浦公司”)10 kV 架空配電線路共計發(fā)生鼠害跳閘故障34 起,接地故障1 起,上海青浦公司近年鼠害故障趨勢見圖1。
圖1 2018—2022 年上海青浦公司鼠害故障趨勢
由圖1 可見,2022 年鼠害故障較2021 年增加4.25 倍,鼠害日趨嚴(yán)重。
據(jù)統(tǒng)計,2018 年1 月至2022 年12 月,上海青浦公司鼠害造成線路跳閘、接地故障共35 起,呈遞增趨勢。通過分析發(fā)現(xiàn),鼠害故障各季度均有發(fā)生。其中,5~7 月份(夏季)、8~10 月份(秋季)鼠害故障高發(fā)。2022 年5~7 月份(夏季)、8~10月份(秋季)的鼠害故障量較2~4 月份(春季)、11~1 月份(冬季)增長150%。2018—2022 年鼠害故障量統(tǒng)計如表1 所示。
表1 2018—2022 年鼠害故障量統(tǒng)計
通過分析鼠害引起的線路故障時間段發(fā)現(xiàn),5∶00~8∶00 鼠害故障25 起,8∶00~11∶00 鼠害故障3 起,11∶00~14∶00 鼠害故障2 起,14∶00~17∶00 鼠害故障3 起,17∶00~20∶00 鼠害故障2起,可見鼠害多發(fā)生在上午8∶00 前。2018,2019,2020,2021,2022 年5∶00~8∶00 鼠害故障量分別占全年總故障量的100%,0,87.5%,100%,61.9%。2018—2022 年鼠害故障時間段分布統(tǒng)計如表2 所示。
表2 2018—2022 年鼠害故障時間段分布
鼠害引起的10 kV 配電線路故障形式有線路接地、線路跳閘重合成功、線路跳閘重合不成功3 種。
上海青浦公司2018—2022 年鼠害造成線路跳閘重合成功33 起,占比94%,線路跳閘重合不成功1 起,占比3%,線路接地1 起,占比3%。鼠害造成線路跳閘重合成功事故中,3 起10 kV 線路所屬變電站為消弧線圈接地系統(tǒng),30 起10 kV 線路所屬變電站為小電阻接地系統(tǒng)。
通過分析近年來松鼠故障位置發(fā)現(xiàn),松鼠引起的線路故障位置主要為電纜過渡支架、柱上負(fù)荷開關(guān)和橫擔(dān)導(dǎo)線支撐處。2022 年,電纜過渡支架處鼠害故障占比42.86%,柱上負(fù)荷開關(guān)處鼠害故障占比33.33%。2018—2022 年鼠害故障位置分布見圖2。
圖2 2018—2022 年鼠害故障位置分布
鼠害造成線路故障的原因主要為松鼠同時觸碰兩相導(dǎo)線或設(shè)備裸露點,松鼠同時觸碰線路、設(shè)備帶電點和地電位裝置。配電架空線路鼠害位置如圖3 所示。
圖3 配電架空線路鼠害位置
在松鼠出沒頻繁的區(qū)域,應(yīng)加大樹枝修剪力度,清理線路通道,一般有以下兩種情況。
(1)對導(dǎo)線邊線向外側(cè)延伸3 m 范圍內(nèi)和導(dǎo)線下方3 m 范圍內(nèi)的樹木進(jìn)行修剪;
(2)對桿塔、柱上設(shè)備周圍3 m 范圍內(nèi)樹木進(jìn)行修剪,防止松鼠以樹木為媒介攀爬跳躍至架空線路上。
2.2.1 線路防鼠裝置
為了降低鼠害對配電架空線路安全運(yùn)行的危害,上海青浦公司開發(fā)并引進(jìn)了多種線路防鼠裝置。
(1)防松鼠刺。防松鼠刺的結(jié)構(gòu)如圖4 所示。采用ABS 絕緣材質(zhì)制成,可帶電安裝,受力或風(fēng)吹可360°自動旋轉(zhuǎn),能有效阻止松鼠跳躍攀爬[3]。常安裝于柱上設(shè)備兩側(cè)導(dǎo)線上、拉線中部。
圖4 防松鼠刺
(2)松鼠防護(hù)罩及擋板。柱上負(fù)荷開關(guān)、耐張絕緣子、電纜過渡裝置避雷器處鼠害故障高發(fā),松鼠防護(hù)擋板采用硬質(zhì)絕緣材質(zhì),通過地電位安裝方式實現(xiàn)負(fù)荷開關(guān)、避雷器、耐張絕緣子專用硬質(zhì)絕緣防護(hù)罩,有效杜絕松鼠攀爬啃咬電纜過渡裝置絕緣罩造成的線路故障,如圖5 所示。
圖5 松鼠防護(hù)罩及擋板
(3)小動物驚擾裝置。太陽能智能感應(yīng)聲光語音警報器配置3 塊太陽能板為語音播報和燈光電池充電,可球形360°環(huán)繞感應(yīng)小動物,當(dāng)感應(yīng)到移動小動物后語音警報器發(fā)聲示警,同時警示燈高亮紅燈,有效驅(qū)離小動物。驚擾裝置安裝在電桿上,安裝方便。小動物驚擾裝置見圖6。
圖6 小動物驚擾裝置
(4)防鼠罩。防鼠罩由圓形ABS 板雕刻成型,用塑料釘扣多點位固定,且加裝由下方凸型和上方凹型的圓形塑料注件組成的固定件,由螺絲固定。防鼠罩安裝方便,適合電桿、鐵塔、拉線上使用。電桿防鼠罩和拉線防鼠罩見圖7。
圖7 電桿防鼠罩和拉線防鼠罩
2.2.2 線路防鼠裝置的組合配置方案
在鼠害頻發(fā)區(qū)域,電桿中部加裝防鼠罩,有板線的電桿加裝絕緣套管和防鼠罩,能有效阻斷松鼠攀爬至架空線路路徑。同時在電桿頂部安裝小動物驚擾裝置,通過聲音驅(qū)離小動物,在橫擔(dān)上安裝占位器,阻斷松鼠在鐵橫擔(dān)上啃咬絕緣罩和導(dǎo)線發(fā)生接地故障。由于大部分10 kV 架空線路電桿多、線路長、設(shè)備多,并且10 kV 電桿多有通信線、低壓線合桿情況,電桿、板線加裝防鼠罩不能做到松鼠登桿路徑的全封堵。在線路重要設(shè)備兩側(cè)加裝防鼠刺,可防止松鼠攀爬跳躍至設(shè)備上引起線路故障。
對鼠害頻發(fā)線路加裝松鼠防護(hù)罩和擋板,對耐張絕緣子加裝耐張絕緣子絕緣防護(hù)罩,盡量減少鐵橫擔(dān)地電位對高壓放電環(huán)的近距離接觸和避免動物攀爬搭接。電纜過渡支架避雷器、柱上負(fù)荷開關(guān)兩側(cè)避雷器加裝避雷器絕緣防護(hù)罩、避雷器絕緣擋板,實現(xiàn)高壓端與地電位有效絕緣分隔。對負(fù)荷開關(guān)裸漏刀、觸頭加裝絕緣防護(hù)罩,其防護(hù)效果顯著。
松鼠防護(hù)罩及擋板安裝實例見圖8。
圖8 松鼠防護(hù)罩及擋板安裝實例
對易引起鼠害線路故障的架空配電線路設(shè)備的絕緣薄弱點進(jìn)行全絕緣化改造,防止松鼠碰觸裸露點而引起線路故障?,F(xiàn)有的全絕緣化改造措施,對跌落式熔斷器加裝跨傘固定型絕緣罩實現(xiàn)熔斷器絕緣化;對供桿變的跌落式熔斷器,結(jié)合技改、基建項目,將其更換為封閉型全絕緣熔斷器方式實現(xiàn)熔斷器絕緣化。
柱上斷路器導(dǎo)線連接處、隔離開關(guān)加裝專用絕緣罩,同時嘗試采用全絕緣化桿刀代替?zhèn)鹘y(tǒng)桿刀、斷路器。對接地環(huán)、接續(xù)線夾、耐張線夾加裝專用絕緣罩,或?qū)o絕緣的耐張線夾和接續(xù)線夾采用自固化絕緣包材進(jìn)行絕緣包覆。后續(xù)計劃試點結(jié)合項目施工,優(yōu)先將小電阻接地系統(tǒng)變電站的10 kV 架空線路涉及的電纜過渡支架處的避雷器橫擔(dān),調(diào)換為避雷器全絕緣橫擔(dān),阻斷松鼠接地通路的形成。對短時間無法調(diào)換的設(shè)備,在各相避雷器上帶電加裝避雷器防松鼠擋板,有效形成松鼠絕緣防護(hù)層。
上海青浦公司應(yīng)對鼠害采取了加強(qiáng)線路運(yùn)維、安裝各類防鼠設(shè)備、實施線路全絕緣改造3 類措施。實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn),防鼠刺受風(fēng)力作用易滑動。修剪線路通道樹木、電桿板線加裝防鼠罩防范路徑有限,不能完全阻斷松鼠攀爬路徑。全絕緣化改造實施不具時效性,需立項實施。絕緣罩存在老化、脫落、被松鼠啃咬等現(xiàn)象。松鼠防護(hù)罩及擋板應(yīng)用效果較好,安裝過程中存在橫擔(dān)式避雷器絕緣防護(hù)罩尺寸不匹配的情況。3 類防鼠措施優(yōu)缺點及成效比對見表3。
表3 3 類防鼠措施優(yōu)缺點及成效比對
(1)本文結(jié)合上海青浦公司鼠害故障數(shù)據(jù)和防鼠措施運(yùn)行效果,分析了鼠害故障特性和故障原因,探討了現(xiàn)有人防、物防、技防等防鼠措施的實施效果。
(2)實踐證明,鼠害防范是一項長期且艱巨的工作,需要在各項實踐基礎(chǔ)上開展綜合防治工作。