架空输电线路防鸟害工作探讨

架空输电线路防鸟害工作探讨

国网青海省电力公司海西供电公司 赵强 韩志斌

鸟害故障的频频出现，给电网造成较大损失，鸟害故障已越来越引起人们的重视。因此做好线路的运行维护工作，有效地防范和减少线路因鸟类活动引起的故障次数，对保证电网安全可靠运行是极为必要的。

架空输电线路；鸟害；防控

0 引言

架空输电线路是电网的重要组成部分，其能否正常运行，直接关系到电网的安全可靠和影响电力企业的经济效益。近年的统计资料表明，由于鸟类活动引起的线路故障仅次于雷害和外力破坏，已占线路故障总数第三位。鸟害故障的频频出现，给电网造成较大损失，鸟害故障已越来越引起人们的重视。因此做好线路的运行维护工作，有效地防范和减少线路因鸟类活动引起的故障次数，对保证电网安全可靠运行是极为必要的。

1 架空输电线路故障的统计与分析

近年来，由于保护生态环境的措施不断加强，使鸟类的生活环境逐渐好转，鸟类得以“休养生息”，种类和数量不断增多，造成鸟类对输电线路的威胁也日益增加，几乎每年都有鸟害故障的发生，且呈上升的趋势。

因此，防控鸟类活动对输电线路安全运行的影响，是目前各供电单位需要尽快解决的问题。

通过对所在输电线路单位近十年来的线路故障进行统计分析，发现鸟害故障是影响架空输电线路安全运行的首要因素，虽然鸟害故障时均重合闸成功，没有造成停电损失，但是过多的闪络跳闸总是不好的，有可能因为接地不良或继电保护动作而诱发重大的停电故障。因此要及时采取防鸟害措施，以确保架空输电线路安全稳定运行。

下面结合作者实际工作中所遇到的鸟害故障，进行分析研究，掌握鸟类的活动规律，以便有针对性地采取预防措施，防止鸟害故障的发生。

2 鸟害故障的分类与统计分析

2.1 鸟害故障的分类

2.1.1 鸟粪闪络故障

有三种情况：（1）由于鸟粪附着在绝缘子串上，在适当的条件下，造成绝缘子串闪络。（2）鸟类直接排便，长长的稀屎沿着绝缘子表面下滑，在绝缘子串上形成一条粘稠状短路带造成绝缘子串闪络。（3）鸟类直接排便造成空气间隙击穿放电。

2.1.2 鸟巢材料短路故障

鸟类在杆塔栖息图

有三种情况：（1）鸟类在杆塔上筑巢，在大风天气，鸟巢材料被风吹散，直接短接带电体放电。（2）个别鸟巢垂下一些树枝、柴草等物件，缩短与带电体的距离，在雨天造成放电现象。（3）一些鸟类叼着湿润长草或金属丝等导电性异物停留在杆塔横担或穿越靠近杆塔构件与带电体绝缘间隙时，导线通过异物对杆塔放电，造成跳闸故障。

图1 鸟害故障发生月份统计图

2.1.3 鸟类身体短路故障

大型鸟类在导线附近飞翔或者打架，造成跳闸。

2.1.4 输电线路零部件损坏故障

鸟类啄损复合绝缘子的伞裙、护套，造成线路零部件损坏故障。

2.2 鸟害故障的统计分析

据统计资料，因鸟粪引起的闪络是鸟害故障的主要原因。我单位所辖线路的鸟害故障均为鸟粪闪络故障，下面就近十年来的鸟害故障进行统计分析。

通过对近十年来鸟害故障发生的地点、时间等进行综合分析，发现它们有以下特点：

（1）发生鸟害故障的杆塔均位于河套、水库附近及低洼地区，杆塔上经常有鸟筑巢或栖息着体型较大的水鸟等各种鸟禽。

（2）这些鸟害故障均发生在5—10月期间。

（3）闪络的时间比较集中，在19：00—8:00点期间。

（4）鸟害故障与绝缘子伞裙型式及绝缘子材质关系不大。等径伞、大小伞、普通瓷质（玻璃）绝缘子、防污瓷质（玻璃）绝缘子、复合绝缘子均发生过鸟害故障。

2.3 鸟害故障的规律分析

下面我们就对这些鸟害故障逐条进行分析，找出鸟粪污闪故障形成的内在原因和规律，以便有的放矢地进行防治工作。

2.3.1 发生鸟害故障的杆塔均位于河套、水库附近及低洼地区，是因为河套、水库附近及低洼地区一般都水源丰富，食物充足，各种大型鸟类喜爱在此类地区筑巢和栖息，其地理、地形和水资源使此类地区的空气湿度大，同时此类地区容易形成晨雾。湿度大和晨雾是引发污闪故障的主要因素。

2.3.2 鸟害故障多发生在5-10月期间，在北方地区，5-10月期间正是多雨的季节，雨水多就使空气的湿度增大；同时5-10月期间，天气一般是中午温度高，早晨和傍晚温度低，夜晚温度最低。昼夜温差较大，凌晨温度较低，很容易形成晨雾和出现凝露现象，这就给空气击穿创造了有利的条件。5-10月期间是大批的候鸟返回及迁徙前的季节，鸟类种类与数量不断增多。5-10月期间正是鱼虾增多、农作物成熟到收割期间，各种鸟类食源丰富，容易找食，鸟类因此吃的多，排泄的次数也就多，使附着在绝缘子串上的鸟粪增多，这就是闪络放电形成的主要因素。

2.3.3 闪络的时间比较集中。鸟害故障集中发生在19：00-8：00时间段，是因为河套、水库及低洼地区在此时间段，空气湿度大，往往易形成雾，在湿度和雾的共同影响下，形成气体击穿放电的有利条件。同时杆塔上栖息的各种鸟类，它们白天觅食，夜间休息，经过消化，此时间段是它们排泄粪便较集中且数量最大的时间，这也是鸟害故障集中发生在这个时间段内的原因。

2.3.4 为了了解鸟类活动规律，我们对鸟类的觅食地、栖息地进行过蹲守、观察，情况如下：

（1）在杆塔筑巢的基本为喜鹊。

（2）喜鹊、乌鸦、鸽子类等小型鸟类喜群体栖息杆塔上，天长日久排便，造成附着在绝缘子串上的鸟粪过多，是造成绝缘子串鸟粪污闪的主要原因。

（3）老鹰（站立时1米左右）类大型水鸟排便量大、便稀，是造成排便瞬间绝缘子串闪络和空气间隙击穿的主要鸟类。

3 鸟粪闪络故障的分析

3.1 鸟粪的构成

图2 鸟害故障发生时间统计图

鸟粪含有三种主要成分：尿液、尿酸盐以及粪便。在鸟粪旁边的那一圈液体就是尿。在鸟粪里的白色糊糊的东西就是尿酸盐。在尿酸盐中央的深色部分，才是鸟的粪便。在鸟粪尿酸盐里，含有氨、尿酸、磷酸、草酸与碳酸盐等多种成分。（见图）

鸟的尿酸盐

鸟的粪便

3.2 鸟类排泄的习惯

鸟类没有膀胱，因此产生的尿酸盐比尿液还多，为了减轻体重，更容易飞翔，食物的残渣非得尽快排出去，再者因为鸟类没有膀胱，有排泄物不能憋着，随时有排泄物随时就排出去，它们只好每隔10到45分钟就排泄一次(包括飞行的时候)。

3.3 鸟粪闪络的主要原因

3.3.1 首先鸟粪是一种导电混合液体，含水量和电解质较高，电阻值较低，易导致闪络。

3.3.2 在每条线路的清扫间隔期间，由于鸟类在绝缘子串上方大量排泄粪便，使附着在绝缘子串上的鸟粪逐渐增多，在适当的条件下如：雾或湿度增大时，使绝缘子串上的鸟粪污秽形成导电水膜造成污闪故障的发生。

3.3.3 鸟类站立在带电体上方排便，鸟粪以自由落体的方式下落，形成一个细长的下落体。由于首未端开始下落的时间有先后，最先开始下落的那段总是比最后下落的那段下落速度快，鸟粪到达带电体附近时的长度要比刚开始下落时长得多。具有一定导电性的鸟粪通道的介入，使绝缘子（或带电体）周围的电场分布发生严重畸变，造成空气间隙击穿而导致闪络。

4 鸟害故障防范措施的探讨

4.1 绘制线路的鸟害区域图

根据对线路鸟害故障的统计与分析及各种运行资料，制定出鸟害区域线路图。这样就可以对此区域重点进行鸟害预防措施和鸟害巡视方面工作，同时在鸟害故障中，缩小巡视范围，快速查找出鸟害故障的发生点，及时排除故障。因此绘制出鸟害区域线路图，可以节省大量人力、物力。

此项工作在实际工作可以发挥较好的作用，是值得推广的。

4.2 加强运行管理

4.2.1 在鸟害故障高发的季节里，对鸟害区域图中的线路重点巡视。

4.2.2 对鸟害区域图中的线路增加巡视次数，随时拆除鸟巢。

4.2.3 雇佣靠近线路村庄里的村民为临时巡线员，在运行人员巡视的间隔期间，让临时巡线员对线路进行巡视。因为临时巡线员的住址靠近线路，平时让其对线路的异常情况进行监控，发现问题及时上报，这样，既可弥补巡视人员人少工作量大，无法兼顾每一条线路的问题，又可以防止故障的发生，节省大量人力、物力。

鸟刺安装图

4.2.4 登杆塔巡查。因为有一部分鸟粪附着在绝缘子表面，地面巡视人员因巡视时的地理条件、光线等诸多因素的影响，很难发现此类缺陷，以致造成鸟害故障的发生。故在巡视中如果发现杆塔上或杆塔下的地面上有大量的鸟粪或有鸟类集中栖息在某基杆塔上，应及时组织人员登杆塔检查，以便及时发现问题，及时采取措施防止鸟粪污闪故障的发生。

组合型防鸟措施

鸟类在驱鸟器安装处栖息

4.3 安装惊鸟措施

在杆塔顶部涂刷红油漆、捆绑红布条、安装惊鸟彩旗、安装风铃、安装反光镜片、安装惊鸟牌等。

此类方法在安装初期确实能起到惊吓鸟的作用，但鸟类容易适应，长期防鸟性能差。

4.4 安装防鸟挡板

在绝缘子串的上端，鸟类站立位置的下方加装防鸟挡板，防止鸟粪下落。此方法虽有效果，但安装工作量大，鸟类更易筑巢，板上鸟粪大量堆积，易腐蚀，维护工作量大等问题。

4.5 安装驱鸟器

4.5.1 风动驱鸟器

在风的作用下，彩色的驱鸟器转动扇叶，发出声光，使鸟类受到惊吓，不敢落在杆塔上。

这种驱鸟器在初期防鸟效果较好，但鸟类容易适应，我单位已经发生过鸟类站在驱鸟器上方排便造成的鸟害故障，故其长期防鸟性能差。

4.5.2 超声波、声光类驱鸟器

此类驱鸟器以声波、语音驱鸟为主，结合光、色等手段来达到驱鸟的目的。

在其他兄弟单位应用过，经了解也是短期效果，鸟类容易适应，长期防鸟性能差。

4.6 安装防鸟罩

在鸟害区域线路绝缘子串的第一片绝缘子上加装复合防鸟罩，由于复合防鸟罩外径大，可以起到伞的作用，在一定程度上防止了鸟粪的污染。

但是，后来又有鸟闪故障发生在安装了防鸟罩的杆塔上，说明此种防鸟措施仍存在一定的缺陷。同时此种绝缘复合防鸟罩制作复杂，价格贵，易损坏，安装困难。（在瓷或玻璃绝缘子上将第一片或间隔几片改用大盘径绝缘子、复合绝缘子顶部加装大盘径绝缘子、采用防鸟均压环等均与此法类似）

4.7 喷涂防鸟磁性漆

采用一种磁性涂料，喷涂于杆塔上，利用磁性涂层使鸟的生物磁产生紊乱，促使鸟离开喷涂过磁性涂层的输电线路杆塔，从而达到防治鸟害的目的，同时利用磁性涂料的长效防腐特性，增加杆塔的防腐性能。

此法，在我单位的110kV线路上正试点应用，效果正在观察中。

4.8 防鸟闪绝缘包带、护套

据资料介绍：此方法为在绝缘子串大小号侧防震锤之间的导线上缠绕绝缘包带或护套，当绝缘子串及其周围的空气均被下落的鸟粪完全短路时，它应能单独承受线路对地的全部相电压，而且承受时间在10秒以上，可以避免闪络的发生。

我们及接触过的兄弟单位均没有应用过此法，效果暂时不明。

4.9 安装防鸟刺

防鸟刺用多股不锈钢刺制作，一端固定，一端散开，成云杉树状，刺上套有钢环，用来收拢和打开防鸟刺。防鸟刺安装在绝缘子串悬挂点正上方的横担处、导线（引流线）垂直上方的塔材上、架空地线支架上、杆顶及水平拉杆上（一般要求在绝缘子串垂直上方及周边2米范围内应做到有效保护），使鸟类不能在此范围内筑巢、落脚，防止鸟粪排泄在绝缘子串（导线）上及附近。

此方法经长期实践，防鸟效果明显，且制作简单，安装方便，成本低廉，打开、收拢方便，对检修影响不大，适用于长期防鸟。

架空地线防鸟刺托架

安装效果图

4 特殊鸟害故障的预防措施

4.1 驱鸟器成为鸟害故障的帮凶

鸟害故障情况：闪络的是干字型耐张塔中相引流串，该塔采取的是防鸟刺与驱鸟器组合型防鸟措施。故障原因为：傍晚无风，驱鸟器呈静止状态，水鸟在跳线横担驱鸟器安装处栖息，排泄时，粪便造成绝缘子串闪络。

预防措施：驱鸟器不起作用，反而成为鸟类落脚点，造成故障的发生，驱鸟器防鸟的局限性充分暴露，为此我们将全部驱鸟器更换为防鸟刺，运行至今效果良好。

4.2 架空地线对导线放电的鸟害故障

鸟害故障情况：是干字型耐张塔架空地线对中相引流线托架因鸟粪闪络。故障原因为：因杆塔横担装满防鸟刺，黒鹳只好在架空地线防震锤安装处栖息，凌晨排泄时，粪便由栖息处呈弧线状成串下落，使架空地线与跳线之间的空气间隙减小，造成空气间隙击穿从而引发线路跳闸（注：架空地线与跳线在同一垂直面，垂直距离为2.376米。闪络通道距离跳线串水平距离1.54米）

预防措施：此闪络为黑鹳在架空地线栖息造成的，我们对引流线采用托架的干字型耐张塔架空地线大小号侧处顺架空地线方向各伸出一根镀锌管，管上安装防鸟刺，将与引流线对应的架空地线区段防护，防止鸟类在该处栖息、排便，安装至今效果良好。

4.3 鸟类飞行中排便造成的鸟害故障

鸟害故障情况：干字型耐张塔架空地线横担角钢对中相引流线托架因鸟粪闪络。故障原因为：因该塔导线挂点周围、导线垂直上方的塔材上及引流线托架上方的架空地线上方，均安装有防鸟刺，鸟类已无落脚地，现场装有鸟刺的地方，均未发现鸟粪。从现场情况分析，黑鹳曾与横担边缘的鸟刺有过接触（鸟刺上挂有鸟类绒毛），被鸟刺阻挡， 在此过程中黑鹳排泄，粪便呈弧线状成串下落，造成铁塔横担与引流线托架之间的空气间隙减小，从而引发线路跳闸。（注：横担与跳线托架，垂直距离为2.376米。闪络通道距离跳线串水平距离0.74米）

预防措施：因铁塔上层横担未装鸟刺段可供黑鹳群栖息，黑鹳在此塔周围飞翔盘旋造成鸟害故障，故在此类型铁塔上层横担全部装满防鸟刺，使鸟类无落脚地，迁徙到别处。安装完当晚派人蹲守，发现黒鹳群在该塔上空盘旋，发现无法落脚后离去。连续几日夜晚蹲守，发现黒鹳群已迁徙到别处，不再对该线路造成威胁。

以往我们在线路关键部位不给鸟类活动留下空间，同时在对线路运行不构成威胁的区域不安装防鸟刺，给鸟类生活创造条件。今后要根据情况，只要发现有大型鸟类栖息，杆塔就要全部装满防鸟刺，防止鸟害故障发生。

5 结束语

鸟害故障的形成和发生是一个很特殊的问题，其危害性又特别严重虽然其规律一下难以全部掌握，但只要我们不断摸索、不断实践，借鉴别处先进的经验，逐步减少鸟害故障的发生，把鸟害故障降到最低限度，是完全可能的。