架空输电线路鸟类活动分析与研究

毛晓坡，邓德慧，孔巾娇，周学明，周光远，付剑津，李朝晖

（1.国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，湖北 武汉 430077；2.国网湖北省电力有限公司荆门供电公司，湖北 荆门 448000）

0 引言

随着生态环境越来越好，鸟类数量不断增加，活动范围不断变广，鸟类选择在稳固、高大的输电线路杆塔上搭建的鸟巢越来越多，鸟类在杆塔上频繁活动极易造成输电线路发生故障，影响电网的安全稳定运行［1-3］。为了分析鸟类活动在杆塔上的特点，在湖北电网某220 kV线路93号和99号杆塔上各安装一套在线监测装置，该线路位于汉江边上，鸟类迁徙通道内。

通常输电线路鸟害是由鸟粪引起的，特别是大型鸟类迁徙季节，当输电线路杆塔位于迁徙通道内，邻近水源，便容易引起鸟类停留［4-6］。尽管输电杆塔上安装了防鸟刺和防鸟挡板，起到了一定的防鸟效果［7-9］。然而，由于对鸟类在杆塔上的活动特性不是很了解，使得在安装了防鸟刺和防鸟挡板的杆塔上，依然有鸟害跳闸事件的发生［10-13］。本文通过在线监测观鸟装置分析鸟类活动特征，以及新型复合气味驱鸟剂的使用，分析该技术的驱鸟效果。

本文设计了一款具有高清自动图像拍摄、图像实时传输至云平台、功耗低、体积小重量轻、易于安装的鸟类观测设备，安装于铁塔后进行落鸟自动拍摄监测，获取有效的、完整的线路铁塔落鸟活动习性资料，便于选取具有针对性驱鸟手段及进行驱鸟装置安装，达到趋避鸟害的目的。针对电力系统的架空输电线路中普遍存在的鸟害问题，研究开发了具有缓慢持久、长期有效地释放出影响禽鸟中枢神经系统的复合气味驱鸟高分子材料，如图1所示。

图1 在线监测装置和复合气味驱鸟剂实物图Fig.1 Picture of real online monitoring device and compound odor bird repellent

1 93号杆塔观鸟记录

通过93号杆塔观鸟记录，如图2、表1和图3所示。通过表1 可以知道，2021 年12 月份，93 号杆塔落鸟类型为黑鹳和喜鹊，其中，黑鹳属于候鸟，喜鹊属于留鸟。结合图3可以知道，落鸟次数一共是9次，鸟类在杆塔停留时间为7 s～70 s，这是由于线路杆塔上安装了驱鸟剂，使得鸟类难以忍受驱鸟剂气味，短暂停留后，离开线路杆塔。由于喜鹊体型较小，引起线路跳闸的往往是大型鸟类，如黑鹳，一共监测到黑鹳4次停留，停留时间为12 s～70 s，其中在2021年12月2日，5：00-7：00，停留了3次；12月4日10：00-11：00，停留了1次。

图2 93号杆塔鸟类图像Fig.2 Image of bird on tower No.93

表1 93号杆塔监测鸟类活动情况Table 1 Bird activities monitored on tower No.93

图3 某220 kV输电线路93号杆塔鸟类停留时间Fig.3 Birds stay time on No.93 tower of a 220 kV transmission line

2 99号杆塔观鸟记录

通过99号杆塔观鸟记录，如图4、表2和图5所示。通过表2 可以知道，2021 年12 月份，99 号杆塔落鸟类型为黑鹳、喜鹊和啄木鸟，啄木鸟属于留鸟。结合图5可以知道，落鸟次数一共是19 次，鸟类在杆塔停留时间为6 s～138 s。一共监测到黑鹳9 次停留，停留时间为6 s～116 s。其中在2021年12月9日-12月10日，7：00-8：00、10：00-11：00、17：00-18：00，各停留了1 次；12 月15 日，17：00-18：00 停留1 次；12 月28 日-12 月30日，9：00-11：00、18：00-22：00，一共停留了5次。

图4 99号杆塔监测鸟类活动图像Fig.4 Bird activity image monitored on tower No.99

表2 99号杆塔监测鸟类活动情况Table 2 Bird activities monitored on tower No.99

图5 某220 kV输电线路99号杆塔鸟类停留时间Fig.5 Birds stay time on No.99 tower of a 220 kV transmission line

3 大型鸟类在杆塔上的活动特征分析

2021年12月份，两基杆塔一共监测到黑鹳13次，日期主要分为4个时间段12月2日—12月4日、12月9日-12 月10 日、12 月15 日、12 月28 日-12 月30 日，如图6所示。通过图6可以知道，黑鹳在杆塔上停留的时长很短，6 s～116 s，这主要是因为杆塔上安装了驱鸟剂的原因，气味基本能够覆盖整个杆塔范围，使得鸟类难以在杆塔上长时间停留，从而有效避免了线路鸟害跳闸的发生。

图6 两基杆塔一共监测到黑鹳9次Fig.6 Black stork detected 9 times on the two-based towers

输电线路杆塔落鸟具体时间如图7 所示，主要分为3 个时间段，5：00-8：00、10：00-11：00、17：00-22：00，通过图7 可以知道，黑鹳基本不在下午停留杆塔。

图7 输电线路杆塔落鸟具体时间Fig.7 Specific time of bird landing on transmission line pole-tower

对比黑鹳、喜鹊和啄木鸟3 种鸟类在杆塔上的位置，如图8 所示，黑鹳喜欢落在杆塔的边缘，喜鹊和啄木鸟喜欢落在杆塔边缘或者中间位置。分析认为，受体型的影响，大型鸟类容易抓取杆塔边缘位置站稳和起飞，而小型鸟类在杆塔任意位置均可以站稳和起飞。因此，在绝缘子的挂接位置上侧的杆塔边缘适当加装部分杆塔材料，向外延伸一定距离，可以有效防止鸟粪引起线路闪络的问题，可以根据不同电压等级，设计的延伸距离不同，并且杆塔两侧对称布置，针对Ⅰ级鸟害区，220 kV杆塔向外延伸0.85 m，110 kV杆塔向外延伸0.55 m；针对Ⅱ级鸟害区，220 kV 杆塔向外延伸0.75 m，110 kV杆塔向外延伸0.45 m。

图8 黑鹳、喜鹊和啄木鸟3种鸟类在杆塔上的位置Fig.8 The positions of the black stork,magpie and woodpecker on the tower

由于塔顶的风速较大，试点安装时采用横担两边对称安装各1个驱鸟器，如图9所示。

图9 驱鸟剂安装位置Fig.9 Bird repellent installation position

4 结语

通过安装驱鸟剂，鸟类绝大部分都选择远离驱鸟器的地方降落，即使傍晚和夜间降落的落鸟，在停留一段时间后也因驱鸟剂气味影响而离开，说明驱鸟器的气味驱鸟效果明显。观测发现鸟基本上都远离了驱鸟器，并停留时间很短后飞走，证明了驱鸟器的气味是有作用的。

根据以上实际观测情况，93号杆塔和99号杆塔为侯鸟类迁徙通道且靠近汉江，建议在候鸟迁徙路径上的杆塔和运行记录中落鸟数量较大的重点杆塔上采用多点安装，加大安装数量以加大气味浓度达到更好的驱鸟效果。