江西500kV输电线路鸟害跳闸故障分析及治理

祝晓军

摘 要： 近些年来，鸟害跳闸故障在江西500kV输电线路跳闸故障中所占的比重较大，已成为危害电力系统安全稳定运行的重要故障类型之一。本文通过分析近年来江西500kV输电线路鸟害跳闸故障，总结了鸟害跳闸故障与季节、时间段、杆塔周边生境、线路结构的规律。以此为基础，制定了江西500kV输电线路鸟害风险等级划分原则及相应的防范措施。

关键词： 鸟害;跳闸故障;风险等级区划;防治措施

国内对输电线路鸟害防范措施方面的研究已持续多年，虽然各种类型的防鸟措施早已规模化应用，但对鸟害等级划分的研究进展较为缓慢。目前的这些鸟害区域划分规则较为笼统或比较狭隘，没有形成区域划分的一般性规则，仅仅考虑输电线路沿线的情况，对于新建线路的线路选取，无法发挥充分的指导作用[1，2，3]，仅对于已建线路的鸟害防范有一定的帮助。但本文通过对近几年江西500kV输电线路附近活动的鸟类品种进行观察，对铁塔上鸟巢筑巢位置及鸟类生境进行了统计，对鸟害跳闸故障发生的杆塔塔型、绝缘子串型等进行分析，制定了江西500kV输电线路鸟害风险等級划分原则，并针对不同风险等级制定了相应的防范措施。

1 江西鸟害跳闸故障特征分析

1.1 季节性

鸟类活动的频繁程度受季节影响很大，显然鸟类活动越频繁，线路杆塔上出现鸟类可能性和数量就越高，线路上发生鸟害跳闸故障的可能性就越高。图1给出了江西500kV输电线路鸟害跳闸故障的季度分布状况，不难看出鸟害跳闸故障均发生在春夏季，其中春季最多，占70%，3月份达到顶峰。其主要原因是：由于3月份是江西省冬候鸟集群，准备迁飞的月份，大型候鸟更倾向于集中在河流、湖泊等食物丰富的地区，一些候鸟的集群数量可达到数千只，因此在水系附近的杆塔发生鸟害跳闸故障的概率明显增大。

1.2 时段性

鸟类每天的活动较为规律，一般凌晨开始外出觅食，夜间休息。没有巢穴的鸟类和黑鹤、灰鹤等大型涉水禽类喜欢在输电线路铁塔等位置较高的地方栖息。鸟类的这种活动规律造成了鸟害跳闸故障在一天中不同时段发生的概率不同。通过统计分析，夜间发生的鸟害故障比白天多，主要集中在晚20时～早7时[4]。

造成这一现象的原因主要有两个：第一，夜间空气湿度较大，在鸟粪较多的绝缘子串上，极易因湿度增大形成导电液，引起绝缘子串沿面闪络;第二，鸟类在凌晨时刻开始外出捕食，活动频率增大，同时江西省境内鄱阳湖属于候鸟聚集地，大鸟猛禽（翅展超过2米）较多，大鸟在铁塔与导线间（特别是酒杯塔中相）穿越时，极易造成导线与铁塔之间空气间隙被击穿。

2 鸟害跳闸故障原因分析

江西历年500kV输电线路鸟害跳闸故障，均为鸟粪引起的，分为两类：一类是鸟粪通道引起绝缘子串闪络，另一类是滴落在绝缘子上的鸟粪因受潮形成导电液引起绝缘子串闪络[5，6]。

鸟粪通道引起绝缘子串闪络的机理是鸟粪下落的瞬间造成绝缘子周围的电场畸变，使鸟粪通道与绝缘子高压均压环或金具之间发生了空气间隙击穿而导致闪络。

绝缘子表面的鸟粪受潮形成导电液引起绝缘子串闪络的机理类似于污闪，鸟害跳闸一般多发生于晴朗或者湿度较大的阴天、大雾、毛毛雨等天气条件下，空气湿度较大时，绝缘子上残留的鸟粪容易受潮形成导电液。

3 鸟害跳闸故障防治对策

3.1 防鸟装置配置原则

防鸟装置的选用应依据江西500kV输电线路鸟害跳闸故障风险等级，明确线路杆塔所属的鸟害跳闸故障风险区类型及风险等级，有针对性地进行配置。配置标准不低于如下原则：a级：不需安装防鸟装置。b级：根据运行经验，选择鸟类多见杆塔安装防鸟挡板。c级：每基杆塔均安装防鸟挡板。d级：每基杆塔均安装防鸟刺和防鸟挡板。

3.2 防鸟装置的要求

3.2.1 防鸟装置的一般要求

防鸟装置应有8年及以上的使用寿命，能长期耐受紫外线、雨、冰、风、温度变化等外部环境和短时恶劣天气的考验。装置结构应保持稳定，不应变形、松动、变位甚至脱落。

500kV输电线路安装的防鸟刺、防鸟挡板防鸟粪闪络的保护范围为以悬垂绝缘子悬挂点为圆心、半径分别为1.2m的圆。

3.2.2 防鸟刺的具体要求

（1）防鸟刺的长针一般25～30根左右，长度不小于0.6m，除散开的长针外，中间应设置4～8根0.35m短直针，以防止小鸟利用鸟刺筑巢。每相绝缘子串上方防鸟刺的支数应满足防护范围的要求，当横担顺线路方向较宽时，应在顺线路方向安装2只及以上的防鸟刺。

（2）对于相导线垂直布置的塔型，在下方导线横担上加装防鸟刺前，应校核防鸟刺与上方导线间的电气距离。

3.2.3 防鸟挡板的具体要求

（1）防鸟装置应在杆塔上固定牢固，防鸟盒或防鸟挡板的绑扎线不可采用易锈断的铁丝或铝丝，可使用BV-1×2.5mm2的单股塑包铜线。

（2）防鸟装置的设计加工，除按照杆塔设计图纸确定防鸟装置的尺寸外，必要时应登塔进行尺寸测量，保证防鸟装置安装后与杆塔贴合紧密。新设计的防鸟装置在批量生产前，应在杆塔上进行样品试装。

3.3.3 防鸟装置的安装位置要求

防鸟挡板、防鸟刺应安装在易发生涉鸟故障的绝缘子串上方，其数量和尺寸应满足防护范围要求。典型杆塔防鸟装置安装位置如下：

4 实例验证

南乐II回线途径鄱阳湖区域，是候鸟过冬主要栖息地之一，鸟类繁多，其中对输电线路危害最大的是东方白鹳。且在江西500kV输电线路历年的10次鸟害跳闸故障中，南乐II回线占6次，故本文以500kV南乐II回线的防鸟害治理工作为例，对该线路进行鸟害故障风险区域划分，并针对杆塔所在的不同风险区域实施相对应的鸟害防治措施。

南乐II回线鸟害故障风险区域划分及防鸟装置配置：

5 南乐II回线防鸟害治理效果评价

5.1 鸟害跳闸故障对比

鸟害防治措施实施前后南乐II回线鸟害跳闸故障次数对比见图5。

通过上面的观察，我们很容易发现，防鸟措施实施前，南乐II回鸟害跳闸达到6次之多;防鸟措施实施后，南乐II回线没有发生鸟害跳闸故障。

5.2 杆塔挂点处鸟巢数量对比

通过鸟害防治措施实施前后南乐II回线杆塔挂点处鸟巢数量对比，我们很容易发现，防鸟措施实施前，南乐II回杆塔挂点处鸟巢数有104个，其中大型鸟类巢穴达13个之多;防鸟措施实施后，南乐II回线鸟巢数降至25个，大型鸟类巢穴仅2个。

6 结语

本论文通过对江西500kV输电线路近年来鸟害跳闸故障的调研与数据分析，系统研究了鸟害跳闸故障的特点与原因，从杆塔结构特征和杆塔周围适于鸟类活动的生存环境特征等方面出发，分析了引发鸟害跳闸故障发生的主要原因，并以影响鸟害跳闸故障的主要特征为考核因素，提出了鸟害风险区域等级划分原则，最后，针对不同的鸟害风险区域等级制定了不同的防鸟害治理措施，为今后制定防鸟害措施提供了新的思路。

参考文献：

[1]赵墨林，牛继荣，杨伟旗，等.高压架空输电线路鸟害区域等级划定方法[J].内蒙古电力技术，2008，28（l）：7-9.

[2]孙炜.送电线路防鸟害措施探讨[A].第二届（2009）全国架空输电线路技术交流研讨会论文集[C].北京：中国电力出版社，2009：78-81.

[3]贾雷亮.输电线路鸟粪闪络特点及防范措施分析[J].电力设备，2006，7（ll）：27-28.

[4]李帆，李阳林.架空输电线路涉鸟故障分析与防范[J].中国电力，2019，52（10）：92-98.

[5]唐捷，蒋圣超.广西电网输电线路鸟害缺陷分析与治理[J].电瓷避雷器，2018，5（285）：248-252.

[6]王永昆，李波.输电线路鸟害故障机理分析与防治措施[J].现代工业经济和信息化，2018，17：110-112.