城市轨道交通高架接触网鸟害故障分析及防范措施

摘要：随着我国自然环境保护力度的加大和生态环境的持续好转，鸟类的种群和数量增长迅速，每年春天进入鸟类筑巢繁殖的高峰时期，因鸟类在接触网设备上筑巢引起短路跳闸故障时有发生，高速铁路尤为突出。本文主要对城市轨道交通高架接触网鸟害故障分析及防范措施进行了分析探讨。

关键词：轨道交通；接触网；鸟害故障；防范措施

中图分类号： C913 文献标识码： A

引言

随着国内电气化铁路运营里程不断增加，鸟害成为威胁接触网系统安全运行的一个难题。据不完全统计，2013年第一季度，鸟害造成的接触网故障有12件，影响行车平均时长约55min，其中高速铁路7件、普速铁路5件，给铁路供电安全带来了严重隐患。因此，在接触网上采取有效的鸟害防治措施是非常必要的。

一、接触网鸟害的特点及分类

鸟类的活动对接触网的运行造成安全隐患，主要表现为鸟窝材料（树枝、铁丝等）造成接触网短路，导致接触网跳闸停电，影响正常的运输秩序，严重时还可能导致接触网断线或设备烧损。

1、接触网鸟害的特点

鸟类活动受季节、地域等的影响很大，根据对全路鸟害统计分析发现：华南和西北地区鸟巢搭建数量较少，华东和华北地区鸟巢搭建数量较多；华东和华南地区每年1月鸟类就开始大规模搭建鸟巢，华北、西北和东北地区2月开始出现鸟巢，3月开始大规模搭建。3―5月是搭建鸟巢的高峰期，搭建鸟巢数量占全年的80%以上，6月以后，搭建数量明显减少；鸟类筑巢、排便、飞翔或争斗时易引发瞬时短路故障、绝缘子闪络等，但重合闸成功的概率较高，不易找到跳闸原因和事故地点；运营过程中，同一个故障点可能多次重复出现相同故障；同一区域内，随着电气化铁路的修建和运营，鸟类活动及鸟害也常常呈现从无到有、由少到多的发展趋势。因此，鸟害的发生具有季节性、区域性、瞬时性、重复性、动态性等特点。

2、鸟害分类及危害情况

2.1筑巢类引起的危害

筑巢引起的鸟害主要分为两种。一种是鸟类在筑巢过程中，口中所含树枝、荆棘、铁丝等物从口中掉落或筑巢过程中短接带电体和接地侧，造成设备跳闸。另一种是鸟类在筑巢过程中，降落或起飞时，张开翅膀后短接带电体和接地侧，造成设备跳闸。据统计，郑西高铁开通以来共发生筑巢类设备跳闸6件。

2.2鸟粪便类

鸟类粪便引起的跳闸主要分两种情况。一种情况是鸟类在AF线绝缘子上部肩架上排泄粪便时，其排泄物顺着绝缘子表面裙边流下，因其排泄物是一种极具导电性能的混合液体，造成绝缘子绝缘距离减小，导致空气绝缘间隙被击穿，引起绝缘子闪络跳闸。据统计，郑西高铁开通以来，发生了1起此类事件。另一种情况是鸟类排泄的粪便散流在绝缘子表面后，当时没有引起跳闸，但是粪便对绝缘子产生了污染，当遇有雾霾、小雨等空气湿度较大的天气时，由于绝缘子脏污引起绝缘强度下降，可能引起绝缘子闪络跳闸。据统计，郑西高铁开通以来，共发生了4起此类事件。另外，根据郑西高铁开通以来此类故障统计情况分析，鸟粪便类引起的绝缘子闪络跳闸都主要发生在AF线短悬棒绝缘子处，这也与AF线短悬棒绝缘子结构设计不合理（空气绝缘间隙小）及垂直安装有很大关系。

2.3沿线高塔类

高铁接触网线路附近有地方电力线路杆塔和铁路通信基站杆塔。这些设备上也是鸟类筑巢的最佳处所，鸟巢在大风作用下，鸟巢中的树枝、铁丝等物品被吹落到接触网设备上，也可能会造成接触网短路跳闸。虽然发生该故障的几率很低，但是其危害程度不可小觑，更应该引起我们的重视，郑西高铁就发生一起该类事故。

二、接触网鸟害的防治措施研究和分析

鸟类对接触网危害主要以筑巢故障为主，结合接触网的特性和工况环境，针对不同位置的鸟害情况，一般采用以下鸟害防治方案。

1、封堵方案

封堵方案主要采用防鸟网或防鸟罩，将鸟类便于搭巢的空间进行封堵，消除鸟类筑巢的可能性，防鸟网主要用于格构式钢柱、硬横梁等位置，防鸟罩主要用于棘轮或滑轮下锚底座框架等位置。该方案的优点是防鸟效果好，安装后可以基本杜绝鸟类搭巢，使用寿命较长，可达3～5年；缺点是防鸟网和防鸟罩的使用寿命决定于其材料，需解决防腐等问题，对原材料要求较高，制造工艺较复杂，但由于使用范围单一，用量相对有限，单价较高。

2、驱赶方案

鸟类驱赶方案一般包括涂抹驱鸟剂、安装驱鸟器、安装驱鸟刺几种形式。

2.1驱鸟剂

驱鸟剂是利用化学试剂合成的胶体物，主要通过其粘性刺激鸟类的感觉器官（如足部、羽毛等），使其感觉不适而飞离，同时鸟类在啄去粘在身体部位的残留物时，会刺激鸟类的中枢神经，使其产生恶心、呕吐，从而产生记忆效应，远离受保护区域，达到防止鸟类搭建鸟巢的目的。由于对接触网设施无腐蚀性，涂抹驱鸟剂可直接使用玻璃胶枪涂抹于设施表面，该方案的优点是使用方便，安全性好，不伤害鸟类，不影响接触网设备外观，且适用范围广；缺点是不同驱鸟剂的使用寿命为3～12个月。

2.2驱鸟刺

一类驱鸟刺（图1左）利用数根放射状钢丝破坏鸟巢搭建环境，由于驱鸟刺钢丝呈树杈状散开，鸟禽无法在其上落身，从而阻止鸟巢搭建，一般用于受保护面积较大的地方，如附加导线肩架、转角等位置；另一类驱鸟刺（图1右）利用在设备上安装的倒刺，使鸟类无法筑巢，一般用于受保护面积较小的地方，如腕臂绝缘子、下锚绝缘子、分段绝缘器等处。驱鸟刺方案优点是安装方便、防鸟效果较好；缺点是在大风等恶劣天气下，存在与带电体安全距离不足的隐患，同时也不利于日常接触网的维护工作。

图1驱鸟刺示意图

2.3驱鸟器

驱鸟器一般分为风动式驱鸟器、超声波驱鸟器、声光驱鸟器等。风动式驱鸟器一般采用轻巧耐磨的绝缘材料制作，可规避绝缘间隙不够造成的短路问题，通过风能驱动风叶与反光镜旋转产生对鸟类视觉的干扰，达到驱鸟效果。风动式驱鸟器优点是适用范围广，可全天候工作，无驱赶盲点；缺点是随着时间的推移，鸟类会产生适应性，鸟巢复搭现象明显，驱鸟效果降低。超声波驱鸟器通过发射频率的随机变化，模拟发出鸟类天敌的叫声或同伴的求救、警告、悲鸣声，形成一个鸟类无法适应的空间环境，迫使鸟类离开受保护区域，达到驱鸟的效果。该方案优点是使用寿命长、维修量小，且超声波对鸟来说是一种无法忍受的刺激，但不会伤害到鸟类的生命，更不会对鸟类产生任何实际损伤，效果较好；缺点是需要独立电源，费用高。声光驱鸟器是在风车式驱鸟器基础上，增加驱鸟声音的功能，是多功能驱鸟设备，它综合了风车式驱鸟器与超声波驱鸟器的优点，集二者功能于一身，该驱鸟器利用太阳能充电发出声音，利用风力进行转动来达到驱鸟的效果。该方案的优点是适用范围较广，驱鸟效果较好；缺点是费用昂贵。

2.4视觉惊吓方案

视觉惊吓是民间传统的方法，利用鸟类较害怕的颜色和天敌造型，采用涂抹红漆、系红绸带、安装猛禽模型等达到驱鸟效果。该方案优点是成本低，便于制作和安装，缺点是恶劣天气时容易被损毁，且鸟类易产生适应性。

2.5引鸟方案

根据鸟类容易搭窝的处所，以及对接触网安全运行危害的大小进行统计分类，结合接触网设备实际情况，在接触网附近人工搭建合适的引鸟处所，引导鸟类到对接触网运行无危害的地方筑巢。该方案需要对鸟害情况进行详细的统计和研究，梳理出合适的引鸟场所，前期调研工作繁琐，但实施方便，适用范围广，且能达到人与自然的和谐统一。

结束语

接触网设备防治鸟害是一项长期的、艰巨的工作，一定要认真地总结鸟类筑巢的特点，分析鸟类在接触网设备上筑巢时的影响，有针对性地采取“引、驱、除”相结合的鸟害防治新思路，通过科学有效的管理，减小鸟类筑巢对接触网设备的危害。

参考文献

[1]李波，罗晶，等．引鸟策略在输电线路鸟害防治领域的研究与应用[J]．湖南电力，2011，（1）：44-46.

[2]江华．鸟类识别与治理[M]．北京：中国三峡出版社，2007.

[3]郭伟跃．美国输电线路和变电站电气设备防鸟害措施[J]．中国电力，2006，（8）：82-84.