基于精益化运检的输电线路鸟害防治措施

国网江苏省电力有限公司新沂市供电分公司 殷 龙

1 鸟害故障类型

1.1 绝缘子闪络

绝缘子闪络主要是由于鸟粪造成的，鸟粪会以污秽的形式覆盖于输电线路绝缘子的表面，在受到潮湿环境的影响后会发生绝缘子闪络现象，此时输电线路发生短路故障率增加。同时，鸟类在横担处排便会降落到绝缘子附近，容易导致绝缘子串周围电场畸变，也会引发闪络现象。输电线路在实际运行的过程中，不同的因素都会导致其出现故障问题，比如雷击、山火以及风偏等，但鸟害的影响也较为严重，且具有较为明显的特征。鸟害造成的故障通常发生于直线杆塔，在悬垂串上经常会发现鸟粪以及鸟巢，而且架空地线线夹以及接地引下线螺栓连接处常常会发现放电痕迹。由于鸟粪造成的输电故障，那么故障区域内会发现鸟类羽毛以及少许白色粉末其主要成本为尿酸。

此外，鸟害造成的闪络多数沿瓷瓶串，而这主要是因为鸟粪顺着瓶串导致出现单相接地的情况，大约占70%；而沿空气闪络主要是因为鸟粪在大风天气的影响下，对过引线、横担与带电体放电闪络，沿空气闪络大约占30%。而且，如果检修人员不及时清理输电线路鸟粪，造成鸟粪堆积，在潮湿环境下，也会造成闪络。

1.2 输电线路短路

因鸟害故障所导致的输电线路短路问题类型较多[1]，究其原因鸟类筑巢所用的树枝、铁丝等以物理方式绑缚在铁塔上，容易在风力作用的影响下与输电线路产生接触，输电线路当遇到雷雨等潮湿天气环境时，会因导电而产生较为严重的电气短路事故。部分体型较大的鸟类翅展距离也比较大，当其降落到输电线路上且同时接触不同的电线时，就会发生相间短路事故或单相接地事故。从本质上来看，闪络也是造成输电线路短路的主要原因之一。

1.3 绝缘子闪络的试验分析

为验证鸟粪对于输电线路绝缘子串的影响，本次研究选择110kV的绝缘子串作为试验对象，在明确自然积污情况下，将等值盐密度设定为0.05mg/cm2，通过人工污闪试验的方式。如果在绝缘子表面局部盐密增量达到0.5mg/cm2的情况下，闪络电压低于最高运行相电压69.9kV，则代表在运行电压的标准下可能会产生闪络的现象。

试验中，对于污秽对绝缘子闪络电压的影响，主要可以应用以下公式来表示：Uf=MS-b，式中：Uf代表闪络电压，单位为kV；M代表绝缘子型式、串长以及海拔等确定的系数，S为污秽程度，由盐密表征，单位为mg/cm2；b代表表征污秽程度对闪络电压影响的特征指数。

因此，发现有鸟粪存在时，原本处于自然积污状态下的绝缘子表面局部污秽加重，导致绝缘子的耐污闪电压呈现出下降趋势。以110kV线路为例，如果在鸟粪污染区域应用7片瓷绝缘子，容易引起闪络情况，但是若应用9片瓷绝缘子则发生闪络的概率会逐渐降低。考虑到实际鸟粪的散落分布情况并不均匀，故而对于鸟害的防治应注重保证绝缘配置到位，避免出现污闪的情况。

2 输电线路鸟害防治现状分析

2.1 传统伞形防鸟刺现状

本次研究中，鸟刺是一种较为常见的用于鸟害防治的工具。传统防鸟刺的设计缺乏统一的标准，一般是设计人员结合自身经验设计，而且在实际设计制造的过程中，其材料、安装以及应用种类较多，也需要考虑到前期成本投入对于降低使用年限的影响，这些问题都关系着鸟刺的应用效果。在实际应用传统伞形防鸟刺的过程中，由于长期裸露在外部环境之中，因此对外形的影响较为严重，并伴随锈蚀、损坏以及脱落的现象，对传统伞形防鸟刺造成严重的不良影响，最终造成特殊构件无法正常安装。此外，本次研究还发现，传统伞形防鸟刺的应用具有针对性的特点，主要针对中小型鸟类，而对于黑鹳等大型鸟类的防治效果较低。

2.2 鸟巢拆除现状

研究过程中，发现鸟类为了保证自身的安全，通常选择在高大树木或者是杆塔上筑巢，而在杆塔筑巢对输电线路运行的稳定性造成了不良影响，由此可见拆除鸟巢的重要性，及时拆除鸟巢，可以降低发生鸟害故障的概率，但是鸟类较为谨慎，通常选择在较为狭小的区域筑巢，这也提升了鸟巢拆除的难度，同时伴随一定安全隐患。

现阶段，在开展探究时发现，鸟巢拆除工作主要依靠人工，但是受到输电线路高度的影响，对工作人员的人身财产安全带来了严重的不良影响，而且由于总体空间较小，降低了整体拆除速度。此外，在完成鸟巢拆除工作，通过观察，发现即使拆除了鸟巢，但在几天之后鸟类仍然选择在原位置进行筑巢，而且由于完成鸟巢拆除之后，工作人员并未进行清理，原筑巢材料散落在杆塔周围，这也为鸟类二次筑巢提供了支持，并带来了一定的便利条件。

3 基于精益化运检的输电线路鸟害防治措施

根据研究调查显示，鸟害对于输电线路造成的影响和基本形式，可以分为以下4种，一是体形较大的鸟类在争斗或者是飞行的过程中，容易导致输电线路出现短路或者是单相接地故障的问题；二是当鸟类在杆塔筑巢的过程中，应用的铁丝或者泥草等落在输电线路上，也会导致其出现故障问题；三是在大雾以及空气湿度的影响下，鸟粪会导致输电线路故障；四是鸟啄复合绝缘子使端部芯棒大面积暴露，导致输电线路端部密封被破坏，严重会发生掉串的情况[2]。在精益化运检的影响下，相关工作人员在针对此情况进行处理的过程中，需要了解实际情况，并以此为基础制定有效的鸟害防治措施，降低鸟害对输电线路造成的不良影响，保证输电线路运行的安全性以及稳定性。

3.1 对传统伞形防鸟刺进行完善和优化

首先，需根据当前的实际情况编制《输电线路防鸟刺使用技术导则》，在技术导则中需针对应用材料、规格、刺针、基座、连接件以及安装运维进行规范，保证其标准的统一性，为后续的设计、制造和安装提供支持，保证伞形防鸟刺应用的有效性以及规范性。

其次，在完善优化伞形防鸟刺的过程中，需不断强化整体设计质量，除参考《输电线路防鸟刺使用技术导则》外，还需要严格按照刺针标准落实各项工作，并按照实际情况设计图纸，保证整体设计的科学性以及合理性。

再次，在进行设计的过程中，还需要对基座进行合理设计，保证整体设计的科学性。

最后，需要根据刺针、基座以及连接件的实际情况研制特殊构件，即背靠背角钢和槽钢，其主要是用来安装防鸟刺连接架，具体如图1所示。

图1 背靠背角钢连接架结构示意图

3.2 研发设计鸟巢拆除装置

现阶段，在实际进行鸟巢拆除工作的过程中，主要利用脚踹或者是手掰的方式进行，但是此种方式容易对工作人员的人身安全造成一定的不良影响，而且也会对输电线路运行的稳定性造成影响。针对此情况，相关研究人员以及技术人员需要以技术的角度出发，从根本上解决安全问题，研究人员与工作人员的共同研制了输电线路鸟巢拆除工具，而且经过不断地完善、优化和现场试用，其性能不断提升，拆除效果也随之提升[3]。

为使用方便增加了钳口设计，为工作人员提供了一定的便利条件，上述设计不仅可以降低发生安全事故的概率，同时也可以提升工作效率以及工作质量，并且也能够带来一定的经济效益。输电线路鸟巢拆除工具主要是由钳嘴、钳身以及手柄与绝缘护套等共同组成，其中绝缘护套的增加尤为重要，其可以有效防止出现感应电伤人的情况，具体如图2所示。

图2 鸟巢拆除工具结构示意图

图3 电子驱鸟器

图4 转动装置

3.3 安装固定式防鸟装置

安装电子驱鸟器。在实际防治输电线路鸟害的过程中，可以安装电子驱鸟器，利用声能或光能来达到驱散鸟群的目的。工作人员可以在电子驱鸟器装置内储存鸟类天敌的声音片段，或者储存其他对鸟类来说较为刺耳的声音片段，当鸟类进入电子驱鸟器红线区域内时，自动触发装置的感应系统，进而引发电子驱鸟器发出声音以及光能，最终达到驱散鸟类的目的。电子驱鸟器主要依靠太阳能为其运行提供动力，可以解决拆装更换电池的时间，同时也可以起到节约能源的目的。在实际应用的过程中，电子驱鸟器科技程度相对来说比较高，技术更为先进，且驱鸟效果好，而且在安装的过程中也更加简单。但是也存在一定的弊端，其价格相对来说较高。

安装转动装置。转动装置也是一种较为常见的驱鸟装置，转动装置主要由转动风车以及防鸟滚轮两部分共同组成。转动风车在实际设计制造的过程中，设计人员设计了3叶螺旋桨，然后利用支架，将其安装在横担上。螺旋桨的风叶在风力的作用下会发生转动，随后产生风力涡流，这对鸟类站在输电线路的稳定性造成了一定的不良影响。转动装置在实际应用的过程中具有价格低廉、使用方便的优势，但是在实际应用的过程中，也存在一定的弊端，由于长时间处于自然环境之中，容易发生老化以及损坏的情况，因此应用年限相对来说比较短，而且没有风力的支持无法转动，进而无法发挥出价值和作用[4]。

安装人工引鸟装置。在实际开展防鸟害的过程中，除了安装驱鸟装置以外，也可以在杆塔附近安装引鸟装置，比如说引鸟架或者建设人工鸟巢，这样可以降低鸟类在杆塔上筑巢的概率，使得鸟类可以有规律地在人工鸟巢居住，此种方式不仅可以降低鸟害对输电线路的稳定运行造成不良影响，同时也可以起到保护鸟类的目的，为鸟类的繁衍生息奠定了坚实的基础。

3.4 安装隔离式防鸟装置

工作人员还可以在绝缘子挂点上方安装钉子板，在实际安装之前，需要做好设计，根据杆塔横档的宽度，保证切割宽度的适宜性，在此过程中需要保证安装后钉子板可以覆盖绝缘子瓷群外侧，且不少于10～20cm。此种方式在实际操作的过程中效果更好，且安装方面，但是由于受到气候因素的影响，通常会出现变形或者是锈蚀的情况，因此此种方式仅作为临时措施。此外，也可以设置伞罩和封堵箱，其可以有效地将鸟类与绝缘子串进行隔离，此种方式对于110kV的效果更为良好，同时在实际操作过程中，可应用玻璃纤维制作封堵箱，如此可从根本上避免鸟类在杆塔横担上筑巢[5]。