防鳥刺在輸電線路上的應用

許 焱 李景霞 李晉城

（1.國網濟源供電公司，河南 濟源 454650；2.國網河南省電力公司 檢修公司，河南 鄭州 450000）

近些年，隨著人類環境保護意識的提高，自然環境也逐步改善，鳥類數量急劇上升，隨之帶來的輸電線路鳥害故障也明顯增加。根據調查，近幾年河南地區220千伏線路因鳥害跳閘的次數僅次于外力破壞和雷擊閃絡，位于該電壓等級線路跳閘原因前三位。因此，各式各樣的防鳥裝置被研發出來，并大量應用于輸電線路的防鳥害工作中，輸電線路鳥害故障也得到了有效的控制。但是，有些地區由于防鳥刺選取不當或安裝位置不正確，導致了輸電線路鳥害故障的不斷反復。因此，如何選擇防鳥刺和正確安裝就顯得尤為重要。

1 防鳥刺的應用范圍

導致線路鳥害故障的主要原因有鳥糞閃絡、鳥巢材料短路、鳥類身體短路等幾種。其中，鷺科、鸛科等大型水鳥在桿塔上排便引起的線路跳閘約占輸電線路鳥害故障的90%，是輸電線路涉鳥跳閘的主要原因。鳥巢材料短路、鳥類身體短路引起的線路跳閘主要發生在配電線路中。因此，輸電線路防鳥害工作重點是防止大型鳥類造成的鳥害。防鳥刺是加裝在桿塔上的“鋼針”，目的是為了阻止大型鳥類在桿塔上活動，從而達到消除鳥糞閃絡的目標。防鳥刺主要應用于防止110千伏至500千伏線路因鳥糞閃絡的工作中。

2 防鳥刺的選擇

經過不斷地探索，防鳥刺的類型也發展的多種多樣。其中，主要有簡單的散狀金屬刺、根部做成螺旋形狀的金屬刺、底部帶有防鳥檔板的防鳥刺。通過實踐可以看出，性能優良的防鳥刺必須具備可靠、實用、耐用和安裝靈活幾個特點。

2.1 防鳥刺的可靠性

首先，防鳥刺的設計和安裝應保證現有運行設備的安全，必須滿足運行線路的各種安全距離，且安裝牢固可靠。由于防鳥刺加裝在桿塔上方，長時間受風力作用，易產生因風震造成的防鳥刺底座螺栓松動，從而導致防鳥刺整體脫落。因此，防鳥刺螺栓應采取防松措施。

2.2 防鳥刺的實用性

防鳥刺的設計應突出其阻止大型鳥類在桿塔上活動的功能，所以力求簡單實用。防鳥刺的長度應根據不同材質進行具體設計。制造長度過大，防鳥刺的韌度及彈性較差，起不到防鳥作用。制度長度過小，防鳥刺防護范圍有限，防鳥效果差，也造成了用量的增加，加大了維護的工作量。依據本地區使用經驗，防鳥刺長度采用80cm～90cm較為合適。

2.3 防鳥刺的耐用性

目前，防鳥刺有冷鍍鋅和熱鍍鋅兩種。冷鍍鋅的防鳥刺外觀質量較好，但耐腐蝕性能較差，一般運行二至三年會發生不同程度的銹蝕。圖1所示產品是我公司運行四年的冷鍍鋅防鳥刺產品，可以看出鳥刺整體銹蝕嚴重，鳥刺底部鋼絲變細，部分鋼絲銹斷。這批安裝的防鳥刺不僅完全失去了防鳥性能，同時也嚴重威脅著線路的安全運行。

圖1 銹蝕的防鳥刺

熱鍍鋅防鳥刺耐腐蝕性好。我公司采用的熱鍍鋅防鳥刺運行五年仍有良好的防鳥性能。

2.4 防鳥刺的靈活性

防鳥刺應適用于不同型式的桿塔，且安裝方便。同時還應保證安裝后不會對桿塔檢修工作造成影響。目前，常見有兩種做法。

（1）鳥刺與底座可分離。安裝時，先將鳥刺底座固定在桿塔上，再將鳥刺插入底座內。檢修時，將鳥刺從底座中拔出，放置于桿塔上牢靠地方。

（2）鳥刺與底座不可分離，但鳥刺帶有收緊裝置，且帶有轉向功能。

3 防鳥刺的安裝位置

鳥糞閃絡有兩種形式：一種是絕緣子表面的積糞引起的閃絡。但是由于鳥糞被絕緣子傘裙遮擋分隔為多段，實際上直接發生閃絡的機率很低。另一種是鳥糞沿絕緣子外側附近落下，直接導致上下金具間短路放電，而絕緣子上并不留下鳥糞痕跡，這也是鳥糞閃絡的主要形式。清華大學電機系在成功地模擬絕緣子鳥糞閃絡現象的基礎上，對鳥糞閃絡機理及閃絡條件進行了研究，認為鳥糞下落的瞬間畸變了絕緣子周圍的電場分布，使鳥糞通道在絕緣子高壓端發生了空氣間隙擊穿從而導致了絕緣子閃絡。以110千伏合成絕緣子為例，直徑為55cm的圓周內均應是防護范圍。同時，考慮風力作用下的鳥糞會呈拋物線狀下落。實際工作中，將以絕緣子串為基點，兩邊夾角30～45°的范圍內桿塔頂部橫擔區域做為防鳥重點。其次，鳥刺要保證一定密度，把鳥徹底“堵”在防護區之外。

圖2 地線橫擔遺漏了防鳥刺

工程應用中，由于桿塔型式、種類復雜，我們可能會遺漏一些防鳥重點區域，從而導致鳥害故障的發生。圖2中三相導線絕緣子上方鳥刺安裝到位，卻沒有在邊導線上方的地線橫擔上加裝防鳥刺，給故障的發生留下了隱患。

圖3 桿頭遺漏了防鳥刺

圖3所示Π型桿，橫擔的橫拉桿及斜拉桿不適合大型鳥類活動和棲息。邊導線懸掛點和地線支架上加裝了防鳥刺，卻沒有在電桿的桿頭加裝，致使大鳥在此棲息，從而導致鳥害故障的發生。

圖4 耐張桿上也會發生鳥害

圖4所示，220千伏某線#56桿的地線橫擔安裝鳥刺密度不足，致使大鳥在此棲息。鳥糞在風力的作用下，使耐張絕緣子串閃絡，導致了2011年2月14日和2011年12月30日兩次線路故障的發生。

在本地區長期的鳥類活動觀察中，發現大型鳥類一般選擇桿塔高處的堅固塔材棲息，一般不會選擇中、下層橫擔。因此，桿塔最高處的導、地線橫擔是桿塔防鳥的重點區域。加裝鳥刺應根據桿塔型式，按絕緣子上方夾角30～45°的原則實施。對于地線保護角過大的桿塔，還須在兩邊導線安裝少量防鳥刺。桿塔其它區域無需過多加裝防鳥刺，以減少維護的工作量。

4 結束語

實踐證明，防鳥刺是目前最經濟有效的輸電線路防鳥害技術措施。為了更好地開展線路防鳥害活動，線路運行維護單位還要充分了解鳥類生活習性，收集資料，確定鳥類活動頻繁區域，建立鳥害區特殊巡視制度，保證線路的安全運行。