程來,陶禮兵,柴松剛
(國網浙江省電力公司衢州供電公司,浙江衢州324000)
引導式防鳥法在輸電線路運行中的探索與實踐
程來,陶禮兵,柴松剛
(國網浙江省電力公司衢州供電公司,浙江衢州324000)
鳥巢型鳥害跳閘故障已成為危害衢州電網安全穩定運行的主要故障類型之一,結合衢州供電公司防治鳥巢型鳥害的實踐經驗,介紹了自2000年以來衢州供電公司防鳥巢型鳥害所采用裝置的使用效果,探索出適合本地區的防鳥新思路——引導式防鳥法。
鳥害;輸電線路;引導式
輸電線路鳥害故障是空氣間隙被短接、組合間隙被擊穿導致的線路跳閘現象,鳥害故障常見表現形式有鳥糞閃絡、鳥巢材料短接絕緣子、大鳥短路3種類型。2000—2013年,衢州電網110 kV及以上輸電線路跳閘51次,其中鳥糞閃絡型鳥害2次、鳥巢材料短接絕緣子型鳥害達49次(以下簡稱鳥害)。特別是2002年6月15日,110 kV航常1751線16號桿因鳥害跳閘、重合不成功,造成常山縣和開化縣停電長達3 h,嚴重影響了當地的社會生產和人民生活。因此,探討與實踐有效的防鳥技術是輸電線路運行維護的重要工作之一。
1.1 歷年鳥害跳閘事件
由于鳥害跳閘的隨機性,難以用實驗的方法模擬某個區域內發生鳥害的幾率。在衢州電網多年運行過程中,發生了多起鳥害跳閘故障,這些事件是鳥害跳閘規律最直接的分析數據。2000— 2013年,衢州供電公司110 kV及以上輸電線路共發生鳥害跳閘故障51次,如圖1所示。
1.2 鳥害跳閘故障的季節性
鳥類有其特定的思維和生活習性,難以由人為控制影響。雖然鳥害跳閘故障的發生具有很大隨機性和不確定性,但從衢州地區近14年來的情況看,其內部存在著一定的規律性。圖2所示為2000—2013年衢州供電公司鳥害跳閘故障月度分布情況,可以看出鳥害跳閘故障的發生具有季節性。不同季節鳥類活動的頻繁程度不同,其活動越頻繁,輸電線路桿塔上筑巢的數量越多、頻率越高,發生鳥害跳閘故障的可能性就越高。
2.1 鳥害跳閘直接原因
自2000年以來,發生在衢州電網110 kV及以上輸電線路的鳥害絕大部分表現為鳥巢材料縮短絕緣子的空氣間隙,減小了帶電導線與橫擔間的電氣距離,致使帶電導線通過筑巢材料對橫擔放電,引起單相接地跳閘。其中,雨天無風情況下發生鳥巢坍塌或筑巢材料下垂引發線路跳閘的情況較為多見。

圖22000 —2013年衢州供電公司鳥害跳閘故障月度分布
2.2 衢州地區鳥類分析
根據運行資料統計,造成2000—2013年間衢州供電公司鳥害跳閘故障的全部為黑領椋鳥,俗名黑脖八哥。它們常見于壩區、村鎮田邊、草地等郊外開闊低地,在衢州地區無明顯天敵,每年的主要活動時間為3月中旬至9月中旬。運行人員曾發現在原航城1753線8號桿塔上有8只鳥共同筑巢,僅2 h便將鳥巢筑好,筑巢速度驚人。
黑領椋鳥非衢州本地留鳥。由于氣候的季節性變化,大部分黑領椋鳥會在當年9月中旬離開、第二年3月中旬返回,為了滿足其生存和繁殖的需要,黑領椋鳥會對自己原有的巢穴進行修葺;部分區域因環境等因素發生改變,黑領椋鳥也會放棄原有巢穴,另覓巢址再筑新巢。棄巢后再筑新巢便增加了鳥巢數量,提高了鳥巢型鳥害跳閘事故發生的概率。
2.3 衢州地區環境因素分析
2.3.1 自然環境因素
衢州市地屬亞熱帶季風區,具有較為典型的盆地氣候特征,四季分明、氣候溫和、光照充足、雨量充沛。年平均氣溫為16.3℃~17.4℃,降雨量在1 500~2 300 mm,地區森林覆蓋率高,水庫、河塘較多,同時本地輸電線路很多桿塔位于水庫、河塘、小溪或洼地等適合鳥類活動的區域附近,鳥類活動頻繁。
2.3.2 社會環境因素
衢州境內4縣2區原皆以務農為主,農民為防止家畜、家禽糟踏農作物,往往會在農田的四周筑上竹籬笆,并在竹籬笆下種上刺藤和雜草,而剌藤、雜草的自然生長和蔓延速度極快,2002年曾對原衢城1760線鳥巢材料進行實測,發現刺藤長達2.85 m,正是這些刺藤、雜草成為了鳥類筑巢的理想材料。同時近年來,隨著社會環境的日漸好轉,人們愛鳥、護鳥意識的持續加強,進一步擴展了鳥類的活動范圍。
3.1 防鳥刺和鋸齒形防鳥架
2000—2001年,衢州供電公司借鑒其他地區防鳥害經驗,采用安裝防鳥刺和鋸齒形防鳥架的方法,在常開1769線、烏江1768線等線路上安裝了38基桿塔。運行一段時間后,發現防鳥刺和鋸齒形防鳥架僅能阻止鳥類在安裝部位降落,對鳥糞閃絡型鳥害能起到一定作用,對于鳥的筑巢并無明顯作用。同時,由于安裝的面積小,對鳥巢型鳥害起不到防治作用,且防鳥刺的安裝位置嚴重影響檢修作業。
3.2 機械類驅鳥器(風動型)
2000—2003年,衢州供電公司安裝風動驅鳥器防治鳥害。該裝置利用風能帶動風車不停轉動,使鳥不能停留,同時部分鏡片反光作用對鳥也有驚嚇,從而起到驅鳥作用。2001年衢州公司在頻繁遭受鳥害的7條110 kV及以上電壓等級輸電線路上安裝風動型驅鳥器約230臺,同時進行了3種安裝方法的嘗試。運行一段時間后,風力驅鳥器自身的缺陷和問題便顯現出來,如容易老化、壽命短和無風不能發揮作用等,而鳥類在經過一定時間的適應后,對風動驅鳥器無任何畏懼心理,直接在其下方筑巢。

圖12000 —2013年衢州供電公司110 kV及以上輸電線路鳥害跳閘故障統計
3.3 電子類驅鳥器(驚鳴型)
電子類驅鳥器是機械類驅鳥器的升級版。2004年,衢州供電公司在5條輸電線路上安裝了10臺驚鳴型電子驅鳥器。電子類驅鳥器主要通過模仿鳥類天敵的聲音來恐嚇鳥類,但是不同鳥類的天敵是不同的,聲音的采集與模仿比較困難,同時鳥類有很強的甄別能力,能辨別天敵與驅鳥器的區別。電子類驅鳥器一般采用太陽能供電,發聲不穩定,維護復雜,導致驚鳴型電子驅鳥器的防鳥效果并不理想。同時,其聲響對周邊居民也是一種噪聲污染,社會不良反應強烈,后不得已全部拆除。
3.4 防鳥網
2005年,衢州供電公司采用先停電后帶電的方式,對線路附近鳥類活動頻繁的區域采用安裝防鳥網的方法進行整治,共涉及16條線路187基桿塔。防鳥網的安裝雖然經濟實用,起初也有一定的防治效果,但是運行一段時間后發現它對鳥巢起不到完全包裹的作用,同時由于常年遭受日曬雨淋,防鳥網容易老化導致網線或筑巢材料垂落下掛,縮小了橫擔與導線間的電氣距離,威脅線路安全運行,后來逐步拆除。
3.5 防鳥漆
從2006年6月中旬開始,衢州供電公司在6條鳥類活動相當頻繁的線路桿塔上進行涂刷防鳥漆的試點工作,并于7月中旬完成99基桿塔的防鳥漆涂刷工作。可鳥類對防鳥漆的顏色、反射光、氣味很快就能適應,在當年9月份鳥類筑巢活動的高峰期驗證了防鳥漆的效果并不理想。
由于采取的各種防治鳥害的方法效果并不理想,鳥害未能得到有效控制。從2007年起,衢州供電公司改變思路,從仿生學的角度出發,按照“上堵下引、線鳥共存、人與自然、和諧發展”的理念,采用了在危險區域用防鳥箱封堵、在安全區域用人工引鳥巢等引導式的科學防治方法。
4.1 防鳥封堵箱
防鳥封堵箱主要由鋁塑板制成,外形尺寸根據各種塔型頭部結構尺寸進行逐一對應匹配,平均高度約為1 m、長度約為1.5 m,顏色按照電力系統相色A黃、B綠、C紅的原則對應,如圖3所示。同時,為減少類型數量,又在此基礎上進行了優化組合,使用兩邊相封箱組合成中相封箱。為方便登塔時攜帶,在封箱的上下設置了安裝攜帶孔,主要采用2 mm2的帶PE外殼銅芯線安裝就位。如圖4所示,采用這一措施可堵住鳥類在危險區域筑巢。


圖4 封堵箱安裝完成實景
4.2 人工引鳥
人工引鳥主要從仿生學的角度出發,參考鳥類筑巢特點進行試驗,先后開發了多款人工鳥巢。主要有房子型(圖5)、圓錐形(圖6)和方框形(圖7)3種。房子型主要由木材制成,圓錐形和方框形均以鍍鋅鋼絲配合廢舊鋁線而成。從試用結果來看,方框形結構的引導成功率要明顯優于房子型和圓錐形結構。方框形引鳥巢的結構為口大、身短、底窄,高度為0.23 m,上部開口尺寸為0.56 m×0.36 m,底部尺寸為0.53 m×0.27 m。
4.3 引導時間段選擇

圖5 房子型人工鳥巢

圖6 圓錐形人工鳥巢

圖7 方框形人工鳥巢
黑領椋鳥對筑巢點的選擇既有依戀性,又有模仿性,故現場引導操作的時機及方法極為重要。在鳥窩遷移時,應盡量保持原有鳥窩的完整性,對其中的鳥卵要確保其完好。一般而言,現場搬遷的時段選取在3月底至4月初為宜,氣象條件選取在雨后初晴,溫度在15℃~20℃為宜,因為鳥類有從眾模仿的習性,如能選取該片區的第1基桿塔首個鳥窩則為最佳,某個區域首個鳥窩引入成功后,后續的引導成功幾率則大為增加。
4.4 防鳥害效果
以2013年為例,衢州公司所轄范圍110 kV及以上線路共計127回,受鳥害影響的線路為70回,占比達55.11%;全年共安裝人工引鳥巢468個,引導成功的人工引鳥巢為404個,引導成功率達86.32%。2011—2014年已實現輸電線路連續4年零鳥害跳閘。
(1)實踐證明,鳥類是一種有思維的動物,具有很強的適應能力,早期防鳥措施只在使用初期有效,經過短暫的運行時間后便失效。
(2)采用“堵引結合,以引為主”的防治方法是本地區輸電線路防治鳥害最有效的技術措施。
(3)隨著自然環境和社會環境的好轉呈擴大化趨勢,實時制定或修改防鳥害區域圖很重要,可避免工作中出現盲點和漏洞。
[1]朱晶亮.變電站鳥害防治措施[J].浙江電力,2013,32(2)∶73-76.
(本文編輯:徐晗)
Exploration and Practice of Guide Type Bird Control Method in Power Transmission Line Operation
CHENG Lai,TAO Libing,CHAI Songgang
(State Grid Quzhou Power Supply Company,Quzhou Zhejiang 324000,China)
Trip fault from"bird nest"hazard has become one of the most significant faults that endanger operation safety and stability of Quzhou grid.Combining with experience in"bird nest"hazard prevention,the paper introduces the effect of the device used by Quzhou Power Supply Company for"bird nest"hazard prevention since 2000 and explores a new bird control thought applicable to the regional,namely guide type bird control.
bird hazard;transmission line;guide type
TM752+.5
B
1007-1881(2015)06-0068-04
2015-03-30
程來(1984),男,工程師,主要從事輸電線路運行維護工作。