電力線路鳥害故障的形成及防治對策

1、安全技術(shù)電力線路鳥害故障的形成及防治對策(圖文) (襄樊供電局，湖北 襄樊 441002) 摘 要 剖析了襄樊地區(qū)31年間71起電力線路鳥害故障，敘述了電力線路鳥害故障的類型、形成及其基本特性，并通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，提出了基本防治對策。 鳥害故障是電力線路的頻發(fā)性故障之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，湖北襄樊地區(qū)(包括三區(qū)三市三縣)從1973-2021年初，主網(wǎng)110220 kV送電線路共發(fā)生鳥害跳閘故障71次，約占同期送電線路跳閘統(tǒng)計(jì)總次數(shù)的18%。值得留意的是隨著各項(xiàng)綠化工程的實(shí)施和收益，鳥類的生息繁衍條件逐年得到改善，線路鳥害故障的發(fā)生概率也會(huì)呈逐年上升的趨勢。因此，分析討論電力線路鳥害故障規(guī)律與防治對策，是

2、保障電力線路平安、經(jīng)濟(jì)、牢靠運(yùn)行的一個(gè)重要課題。 1 鳥害故障的類型和形成 自然界鳥類的綱目繁多，假如從鳥害故障的形成機(jī)理上進(jìn)行分析和歸類，則可以將其分為筑巢類、猛禽類、泄糞類和其它類4種。 1.1 筑巢類故障 泛指鳥類在電力線路上筑巢及其相關(guān)因素所引發(fā)的電力線路跳閘故障。此類故障的肇事鳥主要有喜鵲、烏鴉、八哥、鷂子等。 筑巢類故障的形成： (1) 鳥類在筑巢過程中所攜帶的各種構(gòu)筑材料接觸或靠近帶電導(dǎo)線，形成接地短路。 (2) 鳥巢吸引蛇類或其它以鳥為食的動(dòng)物爬上桿塔，形成導(dǎo)線經(jīng)蛇體(中其它動(dòng)物體)接地短路。在襄樊地區(qū)發(fā)生的10次筑巢類鳥害故障中，就有2次是因蛇體接地短路造成的。 1.2 猛禽

3、類故障 泛指各種猛禽在電力線路桿塔上獵食小動(dòng)物所引發(fā)的電力線路跳閘故障。此類故障肇事鳥主要有貓頭鷹、鷂子、老鷹等。 猛禽類鳥害故障的形成：當(dāng)猛禽在導(dǎo)線上方的橫擔(dān)部位食用小動(dòng)物時(shí)，被食小動(dòng)物的腸子流出，全部或部分短接線路絕緣子，形成單相接地短路。此類故障在襄樊地區(qū)約占鳥害故障總次數(shù)的38%。 1.3 泄糞類故障 系指各種在電力線路桿塔上活動(dòng)且泄糞量較大的鳥類的糞便所引發(fā)的電力線路跳閘故障。此類故障肇事鳥主要有以魚蝦為食的水鳥和其它形體較大的鳥類，例如各種野鴨、鶴和魚鷹等。 泄糞類鳥害故障的形成： (1) 鳥糞在絕緣子表面累積至肯定程度以后，形成污閃。 (2) 大鳥在導(dǎo)線上方泄糞時(shí)，糞便在空中形成

4、的線狀通道直接形成接地短路。 此類故障約占襄樊地區(qū)鳥害故障總次數(shù)的46%。 1.4 其它類故障 泛指上述3種之外的各種偶發(fā)性鳥害故障，例如：1980-03-08，110 kV襄丹一回線路297號(hào) 型耐張桿左相弓子線接地短路跳閘，桿下有4只被電擊死的烏鴉，這由于烏鴉在該桿上玩耍而致。此類故障僅發(fā)生過1次。 各類鳥害故障的發(fā)生次數(shù)不僅與鳥類的活動(dòng)規(guī)律有關(guān)，而且還取決于線路維護(hù)管理單位相應(yīng)防范措施的實(shí)施狀況。其中，筑巢類鳥害故障比較簡單防范，只要依據(jù)季節(jié)特點(diǎn)和線路實(shí)際，加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視，準(zhǔn)時(shí)正確地做好拆除鳥巢的工作，這類故障就基本上可以得到掌握。而泄糞類和猛禽類鳥害故障的防治則存在較多的疑點(diǎn)和難點(diǎn)，是線

5、路鳥害故障防治的主攻項(xiàng)目。 2 鳥害故障的基本特性 鳥害故障具有較為明顯的季節(jié)性、區(qū)域性、時(shí)間性、設(shè)備選擇性、瞬時(shí)性、遷移性和重復(fù)性。 2.1 鳥害故障的季節(jié)性 由于鳥類的活動(dòng)受季節(jié)的影響很大，所以線路的鳥害故障也帶有明顯的季節(jié)性。統(tǒng)計(jì)表明，冬春2季是鳥害故障的多發(fā)期，如表1所示。 產(chǎn)生上述現(xiàn)象的緣由是：在冬季，由于鳥類的自然界棲息環(huán)境變壞，而導(dǎo)致電力線路桿塔落鳥的概率增加，再加之冬季雨水少，落在絕緣子表面的鳥糞不易被清洗掉，從而加大了鳥糞污閃的概率。而春季則正是鳥類繁殖的旺季，電力線路桿塔上的鳥巢此伏彼起，發(fā)生鳥害故障的概率自然大大增加。 2.2 鳥害故障的區(qū)域性 由于不同的鳥類都有各不相同

6、的棲息習(xí)性和環(huán)境要求，這就必定形成鳥害故障的區(qū)域分布性。閱歷表明，在人類活動(dòng)比較集中的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)，發(fā)生鳥害的概率很小，幾乎為零。而在人員稀有、桿塔四周林木茂密或鄰近水庫、魚塘、河流以及有猛禽活動(dòng)的地方，則往往是電力線路鳥害故障的頻發(fā)地段。電力線路運(yùn)行單位應(yīng)留意積累閱歷，并在充分調(diào)查討論的基礎(chǔ)上，正確劃分鳥害區(qū)，有針對性地實(shí)行防鳥害措施。 2.3 鳥害故障的時(shí)間性 由于某些猛禽有夜間捕食的習(xí)性，水鳥也有白天在水域捕食，夜宿在桿塔上的習(xí)慣，所以猛禽類和泄糞類鳥害故障在夜間發(fā)生的概率比較大。而筑巢類鳥害故障則基本上發(fā)生在白天。 2.4 鳥害故障的瞬時(shí)性 依據(jù)統(tǒng)計(jì)資料分析，鳥害故障的重合勝利率(排解重

7、合閘方面存在的問題，以下同)達(dá)84%，假如能勝利地防治筑巢類鳥害故障的發(fā)生，則重合勝利率還可升至91%，而試送或強(qiáng)送勝利率則幾乎為100%。因此，電力線路鳥害故障屬于單相接地瞬時(shí)故障。鳥害故障的瞬時(shí)特性如表2所示。 如表3所示，線路鳥害故障的設(shè)備選擇性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1) 從設(shè)備的電壓等級(jí)上看，由于鳥害故障基本上是屬于單相接地瞬時(shí)故障，所以對于35 kV及以下的中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)和線間距離足夠大的500 kV及以上系統(tǒng)的電力線路威逼不大，但對35 kV及以下線路上的鳥巢應(yīng)準(zhǔn)時(shí)拆除，以免形成2點(diǎn)接地短路。 由于110 kV線路單材、橫擔(dān)比較多，而220 kV線路的橫擔(dān)則都是桁架型的

8、，故220 kV線路的鳥害故障多于110 kV線路。 (2) 從桿塔的相位上看，由于中相橫擔(dān)(系指三角形和垂直排列的上面一相或水平排列的中間一相)的棲息條件比較好，起落比較便利，因而83%以上的鳥害故障都發(fā)生在中相。 (3) 從桿塔結(jié)構(gòu)型式上看，鳥害故障的發(fā)生與桿塔主桿的材料結(jié)構(gòu)以及橫擔(dān)的排列方式關(guān)系不大，但與橫擔(dān)的結(jié)構(gòu)型式關(guān)系甚大。如表4所示，桁架結(jié)構(gòu)式橫擔(dān)上發(fā)生的鳥害故障約占整個(gè)鳥害故障的93%，這是由于桁架橫擔(dān)比單材橫擔(dān)更便于鳥類棲息的原因。 2.6 鳥害故障的遷移性 所謂鳥害故障的遷移性指的是當(dāng)鳥在桿塔上的某一處棲息條件被破壞以后，它會(huì)在該桿塔的另一個(gè)位置或四周另一基桿塔上重新查找棲息

9、地并引發(fā)出鳥害故障。依據(jù)這一特性，在拆除電力線路桿塔上的鳥巢時(shí)，應(yīng)留意分析該鳥巢所在的位置是否確已對線路平安運(yùn)行構(gòu)成威逼，而不要盲目地見鳥巢就拆，以防該鳥巢被拆除后該鳥又在桿塔上更危急的位置構(gòu)筑新巢。同時(shí)，在設(shè)置防鳥設(shè)施時(shí)還應(yīng)留意適當(dāng)擴(kuò)大防治的范圍，不要頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳，防住了這邊又丟失了那邊。 2.7 鳥害故障的重復(fù)性 所謂鳥害故障的重復(fù)性是指同一類型的鳥害故障可能在同一基桿塔上于短時(shí)間內(nèi)重復(fù)發(fā)生。在本文所述的71次鳥害跳閘故障中有11次是屬于重復(fù)性的，約占跳閘總次數(shù)的16%。認(rèn)清鳥害故障的重復(fù)性對于分析電力線路跳閘故障的類型并盡快找到故障點(diǎn)有肯定的關(guān)心。 3 現(xiàn)有防鳥措施的分析評價(jià) 3.

10、1 驚鳥器 驚鳥器是利用光的反射和風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng)來驚嚇鳥類，使其不敢在桿塔落腳。實(shí)踐證明鳥類對此種防鳥措施很快就能適應(yīng)，其效能難以長久。 3.2 防鳥籠 防鳥籠主要安裝在水泥 型耐張桿跳線的上方，以阻擋鳥類在該部位活動(dòng)。近30年的運(yùn)行閱歷證明，防鳥籠的防鳥效果比較好，凡安裝防鳥籠的桿塔，沒有再發(fā)生過任何鳥害故障。其缺點(diǎn)是加工比較麻煩，如安裝在鐵塔上簡單被盜。 3.3 防鳥罩 防鳥罩安裝在懸垂絕緣子串第一片絕緣子的鋼帽上。其主要作用是防止鳥糞在空中形成線狀通道并污染絕緣子串，對于筑巢類的異物短路，也有肯定的防范作用，但對猛禽類鳥害故障的防范力量就要差一些。防鳥罩可以在線路帶電的狀況下進(jìn)行安裝和更換，

11、應(yīng)用比較便利，但是其抗風(fēng)性差、簡單損壞和老化，運(yùn)行維護(hù)量大。由于罩體阻礙雨水對絕緣子的沖洗作用，因而降低了絕緣子的自潔性。 3.4 防鳥刺 防鳥刺可安裝在橫擔(dān)的關(guān)鍵部位，以防止鳥類在該部位的活動(dòng)。運(yùn)行閱歷表明，此項(xiàng)技術(shù)成本低、效果好，值得推廣。其缺點(diǎn)是對登桿作業(yè)人員的行動(dòng)有肯定的阻礙。 3.5 防鳥擋板 防鳥擋板系采納鋼板或鐵皮將桁架橫擔(dān)的下平面封住，而達(dá)到防止鳥糞落在絕緣子表面的目的。但是，由于鋼板上的鳥糞不能自然清除，而人工清除又難以做到準(zhǔn)時(shí)，以致下雨時(shí)經(jīng)雨水稀釋的鳥糞從鋼板的縫隙中流下而形成絕緣子污閃。 3.6 復(fù)合絕緣附加傘裙 復(fù)合絕緣附加傘裙系用復(fù)合硅橡膠制成的圓環(huán)形絕緣體。用來附加

12、在懸垂絕緣子串第一片絕緣子瓷件的外沿上，以增大該片絕緣子的盤徑。其防鳥害的原理與防鳥罩相同且不易損壞。但是由于其增加的直徑尺寸有限，所以防鳥害的作用較差，加之復(fù)合絕緣子附加傘裙的安裝比較麻煩，費(fèi)用也比較高，因此不相宜推廣應(yīng)用。 4 防止電力線路鳥害故障的基本對策 4.1 按防范原理分類 依據(jù)對鳥害故障形成機(jī)理和基本特征的分析，并結(jié)合多年的運(yùn)行閱歷，筆者認(rèn)為按電力線路鳥害故障防范原理，可將基本對策分為3類： 第一類，阻擋鳥類在桿塔上活動(dòng)。其方法是在桿塔上裝設(shè)可以產(chǎn)生某種聲光信息的裝置，這些信息可引起鳥類的驚恐而不敢接近電力設(shè)備。驚鳥器便屬于此類措施的一種。 其次類，阻擋鳥類在桿塔上的關(guān)鍵部位活動(dòng)

13、。這些關(guān)鍵部位包括懸垂絕緣子串的上方，耐張絕緣子串跳線的上方，V型絕緣子串橫擔(dān)的中部等。實(shí)踐證明只要能掌握住這些關(guān)鍵部位，即使有鳥類在桿塔的其它位置活動(dòng)，也難以形成鳥害故障。目前此類措施有防鳥籠和防鳥刺等。 第三類，即使有鳥類在桿塔的關(guān)鍵部位活動(dòng)，也不致發(fā)生接地短路現(xiàn)象。其措施為加強(qiáng)線路絕緣，安裝防鳥罩或?qū)Ь€絕緣護(hù)套等。 4.2 實(shí)際應(yīng)用選擇 從實(shí)際應(yīng)用的狀況來看，上述第一類對策的設(shè)想雖然比較抱負(fù)，但是到目前為止還沒有非常勝利的應(yīng)用實(shí)例，有待進(jìn)一步討論開發(fā)。而上述第三類對策在實(shí)際應(yīng)用上也還存在這樣那樣的問題。 上述其次類對策中的防鳥刺和防鳥籠，其實(shí)際應(yīng)用效果比較好，成本也比較低廉，雖然對登桿人員的活動(dòng)有肯定的阻礙，但并非無法克服，關(guān)鍵是要訓(xùn)練職工樹立堅(jiān)固的仆人翁責(zé)任感，不怕麻煩，在檢修時(shí)將防鳥刺收攏，檢修結(jié)束后將防鳥刺恢復(fù)