输电线路防鸟害技术的研究与实践常宁宁

输电线路防鸟害技术的研究与实践常宁宁

(国网内蒙古东部电力有限公司阿荣旗供电分公司162750)

摘要:输电线路是我国电力系统的重要组成部分,其受到了多种安全因素的威胁,随着近年来爱鸟护鸟运动在我国的大力开展,鸟类的种类和数量正在不断增加,鸟害已经成为威胁输电线路安全稳定运行的重要因素之一。首先分析了鸟害故障的类型、特征、成因以及形成机理,然后结合本人多年的实际工作经验从我国的鸟害防治实际情况出发,重点提出了一些对鸟害故障进行防治的措施,以期对我国输电线路的安全稳定运行能有所助益。

关键词:输电线路;鸟害;鸟粪闪络;驱鸟措施;隔离措施;引导措施

1、鸟害故障种类

鸟害故障是当前架空输电线路较为常见的故障形式,根据鸟害故障的产生因素,可以把鸟害故障划分成下列几种不同的类别。

1.1鸟粪闪络

鸟粪闪络指的是栖息于杆塔的鸟类排泄物而导致的闪络事故,其为鸟害故障形成的重要因素。根据其形成机理,鸟粪闪络主要有两种不同的类型:其一,是由鸟粪污染绝缘子而导致的闪络;其二,是由鸟粪下落畸变绝缘子串周围的电场而导致的闪络。鸟粪是目前导致架空输电线路鸟害故障频发的重要因素之一。

1.2鸟类筑巢故障

每当春季来临,很多鸟类都习惯在输电线路杆塔上进行筑巢以及孵化幼鸟,当鸟类在筑巢时,其口啄柴草、铁丝、以及树枝等物体,并飞行穿越于导线之间或是线路上空,在铁丝等物体掉落至导线和横担间时,就非常容易出现线路故障。此外,当出现刮风天气时,强风可能会将杆塔上的鸟巢吹落,使其落于悬式绝缘子或是带电导线上,就会导致短路接地故障的形成。

1.3鸟类捕食故障

鸟类在捕食过程中会进行穿越飞行,经常以嘴叼取食物,如果叼着的动物内脏碰触到输电线路,就会导致电路发生短路,产生跳闸现象。

1.4鸟类飞行故障

对于具有较大体形的鸟类来讲,例如:鹭鸳、水鸟等大型鸟类,它们的翅膀在展开之后,其宽度可以超过一米。此类体形较大的鸟类在输电线路之间飞行时,导致单相接地或相间短路故障的可能性还是较大的。

2、鸟害故障的成因与机理分析

如前文所讲述,鸟害故障形成的重要类型为鸟粪闪络。根据故障形成机理而进行分析,可将鸟粪闪络划分成两种不同的种类:其一,是由鸟粪污染绝缘子而导致的闪络;其二,是由鸟粪下落畸变绝缘子串周围的电场而导致的闪络。无论是哪种形式的鸟粪闪络,都会对输电线路的安全运行造成极大的影响。

2.1鸟粪污染绝缘子造成的闪络

通常看来,鸟粪污染绝缘子所导致的闪络存在着两种不同的机理。第一,是因为稀鸟粪倾泻于绝缘子的外表,此类稀鸟粪具有较强的导电性能。在鸟粪量突破到一定的限度之后,其便会短接绝缘子伞裙边,进而造成绝缘子串的沿面闪络。第二,由于鸟粪长时间地累积于相同的绝缘子串上,在干湿鸟粪混合至一定的数量之后,如遇到空气较为湿润,那么就会导致闪络放电。

2.2鸟粪下落畸变绝缘子串附近电场导致的闪络

研究人员通过观察得出:鸟粪闪络大多发生在倾泻鸟粪的短暂时间内,绝缘子串周围的电场畸变,从而造成击穿,并不是之前所认为的绝缘子串的沿面闪络。就此种闪络故障而言,绝缘子串的外表并没有鸟粪的沾附。所以,对于之前诸多不明因素的闪络故障来讲,实际上其中的绝大部分为鸟粪闪络。

3、防治鸟害故障的技术措施

防治鸟害故障的主要技技术措施,可以细分为引导型防治措施、隔离型防治措施、以及驱鸟型防治措施三种不同的类别。

3.1驱鸟型措施

驱鸟型防治措施的核心就是驱逐鸟类在输电线路附近活动,主要是通过一定的方式而使鸟类与线路设施远离。现如今,风车式驱鸟器在我国架空输电线路中应用较为广泛。

3.1.1风车式驱鸟器

风车式驱鸟器是最早地进入中国市场的驱鸟器。它的原理是将安装风车式驱鸟器安装在铁塔上。由于受到风力的作用,驱鸟器便会旋转,进而对鸟类进行恐吓。某些驱鸟器上会涂反光材料,借助于太阳的照射反光而对鸟进行驱赶。

此类驱鸟器的优点是便于运用、成本较低。其缺点在于需要依靠于风力驱动、使用寿命较短、自然破损相对严重以及容易出现老化。并且,因为鸟具有十分强大的适应能力,在一段时间之后,鸟类便习惯了此类器具,恐吓作用便不复存在。

3.1.2防鸟刺

防鸟刺是一束向上的钢刺,其将绝缘子串上方的横担罩住,通常运用于多股钢绞线。其优点在为便于制作以及安装,然而也具有诸多缺陷。其一,防鸟刺是螺栓固定型,易生锈而导致难以打开;其二,随着时间推移,易发生形变,当形变至一定程度时,大鸟依然可以在上面进行栖落;其三,假使“钢丝型”鸟刺的直径过小,鸟依然可以在周围栖落,若直径过大,那么安装之后,便会对检修工作造成一定的影响。并且,钢针的变形以及断落也会对线路安全产生威胁。

3.1.3脉冲驱鸟器

脉冲驱鸟器的工作原理是通过将电、声集合为一体,在鸟着落于驱鸟器上时,高压电子脉冲电压随之发出,通过电击而对鸟类进行驱赶,其所形成的高压脉冲电压微电流不会对鸟造成太大的伤害。

3.1.4声音驱鸟器

声音驱鸟器主要包括两种不同的种类:一种为,通过扬声器以及语音芯片的配合发出响声;第二种,通过MP3技术对天敌的叫声、鸟类的哀鸣进行录制,进而对鸟类造成一定的惊吓。

运用语音芯片发声的驱鸟器的有利之处在于:技术简单而成本较低;其不足之处在于:鸟类相适应周期较短、声音种类单一。运用MP3技术所制造的驱鸟器具有声音逼真的优点;其弊端是技术相对复杂、制作成本较高。

3.2隔离型措施

隔离型措施主要是将鸟类活动和带电线路的重要部位隔离开来。目前,我国架空输电线路上运用较为普遍,隔离型措施为下列几种不同的类别。

3.2.1绝缘防鸟隔板

防鸟隔板以绝缘板而进行加工制作而成,将架子安装于横担的下部,隔绝悬垂绝缘子,具有良好的防鸟效果,可以对鸟害进行有效地预防。然而,由于安装复杂,容易出现折断,检修和维护相对困难。

3.2.2横担封堵帽

将专用的绝缘封堵帽安装于双横担或单横担和线杆间的缝隙处,并封堵安装处的缝隙,产生光滑圆弧面,进而有效防治鸟类在横担缝隙处筑巢。

3.2.3杆顶防鸟罩

杆顶防鸟罩的工作原理是将镀锌铁皮加工为如同漏斗形状的物体。防鸟罩套装于水泥硷杆的顶部,进而避免大型的鸟类站立于杆顶而进行排便。

3.2.4运用新型杆塔结构

将之前的格构式钢结构横担替换为钢管式结构横担。对于新杆塔结构来讲,其水平横梁、地线支架、以及导线横担等都是封闭的管式结构,进而有效地防止了鸟类栖息筑巢于横担的内部。横担钢管为弧形的外壁,管壁不仅光滑而且没有依靠,这使得鸟类在横担外部筑巢的可能性降到最低。

3.2.5化合成绝缘子结构

在原合成绝缘子大小伞的前提下,在中间间隔地增加1~2片大伞裙,有鸟粪滴落时,便能够充分发挥隔断的重要功能。因为伞裙的增大,干弧距离也会增大,这有利于提升其耐雷击的能力。

3.3引导型措施

对于引导型措施来讲,其指的是在鸟类活动的区域里,假使隔离的效果相对有限,却又不适合进行强行地驱逐时,应当主动为鸟类提供合适的栖息场所,并且必须要与线路设施留有合理的安全距离。

4、结束语

总的来讲,防治鸟害故障的措施均存在着各自的优点以及缺点。要对输电线路鸟害事故的形成进行预防,那么则需要依据于防治措施特征的不同、地理环境的不同、鸟类的不同、以及电压等级的不同,有针对性地具体实施不同的措施。

参考文献:

【1】郭冰.架空输电线路鸟害故障及其防治技术策略【J】.数字通信世界,2017(09):46-48.

【2】刘波.输电线路鸟害综合防治措施【J】电力安全技术,2008,10(11):13一14.

【3】陈建家;王立生;奚东升.输电线路防鸟害工作探讨【J】.华北电力技术,2013(10):71-73.

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