架空输电线路鸟害分析及防范措施

2021-06-07 15:56李雄董铁柱
电子乐园·下旬刊 2021年5期
关键词:防范措施

李雄 董铁柱

摘要:随着时代的进步,国家的发展越来越好,各行各业也在风波发展,对电能的需求也越来越大,这也带动了各种电压等级的电网大规模增加。同时随着大型鸟类不断增加,高压输电线路防鸟害形势日趋严竣。

关键词:架空;输电线路鸟害;防范措施

1鸟害类型及特征

1.1鸟害类型

鸟类引起的高压输电线路故障主要有:(1) 鸟粪闪络故障。鸟粪引起绝缘子闪络,造成线路导线对输电线路杆塔电压畸变,从而击穿空气放电。(2) 大型鸟类引起相间短路。对于大型鸟类在高压线上停留展翅起飞时,其翅膀容易引起相间短路,造成相间短路故障。(3) 鸟巢异物引起短路故障。喜鹊等鸟类鸟巢中往往使用大量铁丝、树枝、带金属材质的彩带等,在恶劣天气下,有可能脱落至绝缘子侧,造成绝缘子闪络。(4) 鸟类啃食故障。鸟类啃食绝缘子,造成绝缘子寿命缩短,导致故障发生。

1.2鸟害特征

鸟害故障类型不同,鸟害特征也不尽相同,但最重要的鸟粪闪络故障有以下特征。(1) 引起鸟粪闪络故障的鸟的种类。在山东地区引起鸟粪闪络主要鸟类为黑翅鸢、红隼、鹰隼、东方白鹳及海鸥等大型海鸟。这些鸟类食量大,排便量多,危险性高。(2) 发生鸟粪闪络故障的主要时间为每年的3—10月。每年的这段时间为鸟类繁殖季节,进食、排便等活动十分频繁,易造成故障发生。(3) 造成鸟粪闪络故障杆塔型号主要为直线杆塔。不过近年来一些耐张杆塔、特殊型号的杆塔也发生了鸟粪闪络故障。鸟粪闪络有向全杆塔型号扩散的趋势,因此需要采取灵活的防鸟措施。

2鸟害故障种类

2.1鸟体闪络故障

鸟类喜好在杆塔上筑巢或者栖息,其中部分体型较大的鸟类,如白鹭、天鹅、白鹳、黑鹳等鸟类,其翼展往往超过1m以上,当这种大型鸟类在输电线路上飞行时,易造成相间短路或者单相对地短路。由鸟身体直接造成的故障一般易发生于110kV及以下输电线路上,220kV及以上电压等级更高,绝缘子串长,一般不会直接形成鸟体闪络故障。

2.2筑巢材料故障

鸟类一般于春季开始在杆塔上进行筑巢,其采用的筑巢材料中往往包含长条形稻草、树枝或藤曼等等。当鸟类在输电线路附近飞行时,易将筑巢材料滑落,或者鸟巢在风吹、鸟类活动下造成筑巢材料掉落,当长条形且带有一定导电性的筑巢材料沿导线附近掉落时,易引起间隙的局部甚至全部桥接,形成闪络。

2.3鸟粪闪络

因鸟类排便活动引起的输电线路跳闸被称为鸟粪闪络。根据形成机理的不同,可将鸟粪闪络分为两种,一是鸟粪空间闪络,二是鸟粪污闪。当较大体型鸟类排便时,易形成一段较长的且连续的条状鸟粪,由于鸟粪具有一定的电导率,当鸟粪沿绝缘子旁下落时,易引起空间电场的严重畸变,最终诱发闪络。这种由鸟粪引起绝缘子旁空气间隙击穿的闪络即为鸟粪空间闪络,主要出现在220kV及以下电压等级,500kV及以上电压由于绝缘子串长足够长,一般难以发生鸟粪空间闪络。除了直接导致闪络外,鸟类排便时往往容易在绝缘子上留下鸟粪痕迹,随着鸟粪的不断累积,在潮湿的气候下,容易形成绝缘子沿面闪络,这种类型的闪络特征与绝缘子污闪基本一致。

3防鸟措施及评估

3.1现有防鸟措施

目前,国内高压输电线路采用的防鸟技术和设备较为单调,一类是以防鸟刺、防鸟针板、防鸟挡板为主的空间占位型防鸟装置,另一类是以声、光、电型驱鸟器及动物天敌模型为主的防鸟装置。根据统计,超声防鸟装置的真实使用时间普遍为1.5年,风光镜的使用时间为2年,使用后期该类防鸟害装置的效果呈下降趋势。防鸟刺是一种普遍使用的占位型防鸟装置,采用多股钢绞线一端固定在特制的底座内。防鸟刺具有制作简单、成本低廉、综合防鸟效果好的优点,目前华北地区广泛采用,对鸟粪类、鸟巢类故障有明显抑制的作用。但防鸟刺易锈蚀,且一般不具有自动收放功能,不利于常规检修工作。某些小型鸟类、猛禽类还会依托防鸟刺筑巢。

3.2驱鸟器

前面几种措施均是采用预防的手段,尽可能降低鸟类活动的影响,而驱鸟器则是采用一定的技术手段,对潜在可能落在杆塔上的鸟类间接或直接的驱离,最常见的驱鸟器有风车式驱鸟器以及超声波驱鸟器等。风车式驱鸟器通过自然风力驱动旋翼旋转,旋翼上安装有红色或黄色的反光镜,旋转时会产生变化的红光或黄光,引起鸟儿警觉甚至是不敢靠近。这种措施结构简单,安装便捷,但存在着以下问题:一是带旋转功能的器械在自然环境下机械性能易老化,长期运行可靠性不高,二是鸟类对光照具有一定的适应性,无法起到长期驱鸟效果。因此应用效果不够理想。超声波驱鸟器则是通过声音来驱赶鸟类,其做法是,通过录制鸟类恐惧的声音,周期性的播放,对鸟类进行恐吓以达到驱鸟的目的。与风车式驱鸟器类似的是,鸟类适应性较强,一旦适应了这种驱鸟器后,驱鸟效果将大打折扣。

3.3布设防鸟挡板

布设防鸟挡板的目的是防止鸟粪沿绝缘子旁边下落,或者避免鸟粪掉落在绝缘子伞裙上,可以避免因鸟粪引起的闪络发生。防鸟挡板一般安装在杆塔顶部,绝缘子与导线悬挂点的正上方。

3.4安装防鸟拉线

与安装防鸟网的目的相同的是,本质上是阻止鸟类活动,包括驻留以及筑巢等等。该措施实施起来相对容易,且投资小,可以产生持续性效果,对于易筑巢的杆塔,多采用这种措施。

3.5大盘径绝缘子

采用特制的绝缘子,其中从上往下第一片绝缘子的伞裙面积显著大于其他绝缘子,主要作用是当鸟类有排便等活动时,大盘径绝缘子遮挡鸟粪的下落,其作用与防鸟挡板相似。

结语

实践证明,采用组合式防鸟思路,对鸟害可能发生的部位进行综合治理、灵活占位,可以有效避免跳线上方、耐张杆塔鸟害故障的发生,是一种经过实践验证的良好的防鸟方法。

参考文献

[1]全國绿化委员会办公室.2019年中国国土绿化状况公报[R].北京:全国绿化委员会办公室,2020.

[2]绿文.我国鸟类保护成效显著鸟类种数占世界六分之一[J].国土绿化,2020(4):11-12.

[3]王自力,庞锴,李长看,等.河南省电网涉鸟故障的鸟类多样性研究[J].电瓷避雷器,2021(2):23-30.

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