输配电防鸟害研究与驱鸟装置设计

【摘 要】架空输配电线路的安全稳定运行会受到鸟害的影响，近年来，中国已经发生了多起鸟害导致的的输配电线路故障。为了保证输配电线路的正常工作，为人民的生活生产正常供电，我们需要对鸟害问题进行研究探讨，设置合适的驱鸟装置。本文就鸟害问题的形成原因和驱鸟装置设计进行了分析探讨。

【关键词】输配电线路；鸟害；驱鸟装置；设计

随着人们对于环境生态保护意识的增强，爱鸟、护鸟越来越受到广大城市居民的重视，鸟类的种类和数量也在增多。但是，由于鸟类的生活习性，常常会在架空的输配电线路上搭设鸟巢并在周围频繁的活动，尤其是鸟粪的排泄更是造成了严重的闪络和污闪问题，为输配电线路的正常供电带来了影响，更是埋下了严重的安全隐患。

1 鸟害故障概述

1.1 鸟害故障类型

1.1.1 鸟粪闪络

鸟害故障最主要的原因就是闪络事故，由于鸟类栖息在杆塔上，排泄物会引起闪络问题。闪络可以分成两种，包括鸟粪污染绝缘子而导致的闪络和鸟粪下落引起绝缘子串附近的电场发生畸变引发的闪络。

1.1.2 筑巢故障

春天鸟类通常会筑巢，由于无法分清杆塔和树木，鸟类很可能会在输配电线路的杆塔上筑巢，并在以后进行孵化。鸟类在筑巢的时候会用口叼着树枝、铁丝一类的小物品飞过架空的输配电线路，若是鸟类没有叼住，那么铁丝一类的物品落到横担和导线之间就会引发严重的线路故障。此外，若是刮起大风，那么整个鸟巢都会被吹散，分散掉落在带电的导线和绝缘子上，很容易引发短路接地故障。

1.1.3 捕食故障

鸟类在捕食的过程中会叼着一些动物内脏，若是与输配电线路发生碰撞，很容易引发短路跳闸。而像是蛇类一样的鸟类天敌想要捕食鸟类，可能会向塔顶攀爬，而蛇的长身体在攀爬中很容易引发绝缘子短接的闪络事故。

1.1.4 飞行故障

体形大一些的鸟类张开翅膀可以超过1米，飞行过程中很可能引发导线间的相间短路，有时还会引起单相接地故障。

1.2 鸟害故障发生原因

如上文所说，鸟害故障发生的主要原因就是鸟粪闪络，下面我们具体分析故障形成机理。

鸟粪污染绝缘子引发的闪络有两种解释方式，第一种方式认为，鸟粪很稀，倾泻在绝缘子表面并积累一定量后，由于其导电率很高，会引发短接绝缘子闪裙边进而发生沿面闪络；第二种则认为，鸟粪在同一个绝缘子串上长期积累，干鸟粪和湿鸟粪充分混合，遇到湿润天气就会发生闪络放电现象，这种解释方式和大气污染引发的闪络很相似。

经过深层次的研究后，鸟粪闪络现象有了更加具体的解释。研究人员发现，鸟粪闪络主要是在倾泻的瞬间发生的，绝缘子串附近的电场会发生畸变，引发击穿，并不是之前认为的沿面闪络。这种闪络故障发生时，绝缘子串表面并没有鸟粪附着，所以，之前无法解释的一些闪络故障就是鸟粪闪络故障。经过实验研究后，专家发现鸟粪闪络故障是具备一定的规律性的。

鸟粪的电导率在2000μS/cm以下基本上不会发生闪络，而在3200μS/cm以上基本都会发生绝缘子闪络；鸟粪粘度适当可以使液体下落的过程中并不断开，就比较容易发生闪络，但是粘度若是过大，下落并不容易拉长，所以太过粘稠的鸟粪不太容易引发闪络现象；鸟粪通道和绝缘子均压环之间的水平距离不超过13cm的时候发生闪罗德几率更大，一旦超出这个范围基本就不会发生闪络。

1.3 中国鸟害故障状况

中国作为鸟害故障频发的国家之一，输配电线路的故障发生主要原因就是鸟害。近年来，国内已经发生了多次鸟害故障引发的安全事故。下面简要介绍一下部分统计结果：2000年到2004年这5年，湖北襄樊电网就发生19起鸟害故障，占总体故障的34.5%，基本可以判定是输配电线路故障的最主要原因；在2002年到2006年这6年间，陕西汉中的高压输电线路110-330kV经统计发生了18起鸟害故障，达到了总故障的1/5；2005年到2007年三年中，湖北电网发生了37起鸟害事故，占总体故障的17%；经统计，浙江金华电网的鸟害故障发生率在逐年上涨，急需找出应对措施。

2防鸟驱鸟装置

2.1 鸟害防治类型

进行鸟害防治可以通过三种类型的技术进行，包括驱鸟型，令鸟类远离输配电线路，是我国架空线路中比较常见使用较多的类型；隔离型，将鸟类活动区域与输配电线路带电部分区分开来，可以采用绝缘板、横担封堵帽、防鸟罩、新型杆塔、新型绝缘子配置、化合成绝缘子结构、绝缘处理等方式；引导型，在隔离措施起到的效果有限，但是又不能对鸟类进行驱逐时，可以为鸟类提供另外的栖息地避开输配电线路，这种防治措施多用在欧美电网中。下面我们针对我国常用的驱鸟装置设计进行简要的介绍。

2.2驱鸟装置类型

2.2.1 风车式驱鸟装置

风车型的驱鸟装置是最早应用的驱鸟装置，安装在铁塔上，在风的作用下转动起来进而驱散鸟类。此外，还可以在驱鸟装置上涂上反光材料，在太阳光的条件下反光驱鸟；将装置设计成鸟类天敌的形状，驱赶鸟类。

这种驱鸟装置通常成本较低、使用方便，但是老化速度快、损坏率高，没有风的天气无法使用，鸟类适应很快，一段时间后就不能起到应有的效果了。

2.2.2 防鸟刺

防鸟刺通常表现为向上的一束钢刺，将绝缘子上方的横担罩住，由多股钢绞线制成，一端散开成蘑菇状，也可以采用冷拔钢丝焊接成想要的形状，例如云杉树状。

防鸟刺制作简单、方便安装，但是固定方式采用的是螺栓固定，时间若是长了就不太方便再次打开，而且容易变形。当防鸟刺的直径不够大时，鸟类还是能落在附近。

2.2.3 声音驱鸟器

声音驱鸟器可以分成两种，一种是利用录音设备将鸟类的天敌叫声和自身的哀鸣声录下循环播放，另一种则是将语音芯片和扬声器结合起来，发出声音进行驱赶。

语音芯片的技术简单成本较低，但是声音种类很少，鸟类很快就会适应；利用录音设备制作的驱鸟装置的声音更加接近真实声音，但是花费成本较高，而且技术性更加复杂。

另外，还有超声波驱鸟器、防鸟拉线、脉冲驱鸟装置等等，还需要进一步开发研究。

2.3 防鸟刺设计方案

防鸟刺装置包括多个零部件，底座、鸟刺筒、鸟刺。在安装时要将鸟刺筒固定在底座上，将束状鸟刺插入到鸟刺筒中，最后将驱鸟刺的底座固定在杆塔横担或塔撑上。

底座为U型，侧边通过紧固螺钉和防松螺母固定，设有对应的螺孔；底座还可以做成平板，下面通过凹形的卡板和螺母进行固定；鸟刺上端呈散开状，喷上红色的亮漆。

该装置在2012年投入安装使用，效果非常明显，竞购一年的试用没有发生过任何一起由于鸟害引发的输配电线路故障，整体的故障发生率比前一年减少了23%。由于使用效果非常好，并且成本低廉、安装简单、便于更换、坚固耐用，所以在2013年进行了大范围的使用推广。

3 结语

鸟害导致的输配电线路故障一直是近几年电力系统工作人员的关注重点，防治鸟害故障需要不断开发研究新型装置，因为鸟类的适应性很强，一旦防鸟装置使用时间较长，就不能起到应有的驱鸟作用了。所以，专家学者们要对鸟类的各项活动仔细研究，开发出更加方便有效的驱鸟装置。

参考文献：

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作者简介：

张祥坤，男，1968年11月出生，从事电力行业28年，现任国网保康县供电公司主管生产副总经理。