基于可轉動防鳥刺的防鳥害新技術探討

陳友宏 呂煒 阮愛民 徐秉輝

摘要：鳥害是當下影響電力線路平穩運行的主要因素，現階段隨著鳥類數量增加，使得線路安全性受到電網部門的重視。基于鳥害問題，各式各樣的防鳥裝置被研發出來，投放在電力線路的防鳥害工作中，可以緩解鳥害對線路的損害。本文基于防鳥害介紹一門新技術，并介紹其設計原理，意在對宣城防鳥害工作提供幫助。

關鍵詞：可轉動;防鳥刺;防鳥害;新技術

引言：近些年來，因為鳥害問題導致的電力線路出現故障、跳閘的事件頻繁發生。盡管電網維護人員在防鳥害工作上盡了自身最大的努力，通過防鳥措施來預防鳥害，但是大多數電線線路遠在郊外，防鳥害的效果并不明顯。吸取以往的經驗教訓，根據鳥類活動規律，設計出更有效的防鳥害設備，避免輸送電線路出現事故。

一、出現鳥害的原因

1.春季的時候，一些像是喜鵲、烏鴉等鳥類開始了產卵筑巢的活動，經過觀察通常都會選在輸電線路的桿塔上進行。這些鳥類會銜來樹枝、鐵絲等物體搭建巢穴，并不停地在電線上空往返飛行，當異物掉落時，卡在電線之間會造成電路出現故障;或者是刮風時，桿塔上的鳥巢被吹落，材料散落在導線上，造成電線出現短路進而導致故障現象產生。

2.鳥類在展翅飛行的時候，身體和空氣接觸的間隙形成了閃絡現象。這種現象在一些體積較大的鳥類身上發生得更明顯，在線路附近爭斗或者飛行的時候都會對線路造成影響。

3.鳥類的鳥糞會造成放電現象，一些大型鳥類在起飛的時候會產生排泄現象，以導線到糞便到落地的方式，形成放電通道。并且這種現象造成的故障點十分不易查找。有時候在導線可以發現亮點，但是在構件上尋找的時候卻又無法找到;有時候在構件上發現亮點，在導線上尋找也找不到。如圖l所示， 這種鳥類會造成線路跳閘現象出現。

二、預防鳥害的措施

根據能掌握到的情況，分析了電線出現故障的原因，采取一些有效的防鳥害措施。

1.將出現鳥害問題的區域進行劃分。

2.根據鳥類的活動范圍制定科學的反措計劃。

3.定期清掃絕緣子，尤其是鳥害活動發生比較頻繁的區域，要多次打掃，保障絕緣子狀態良好。

4.根據鳥害問題，積極開展巡視性工作，充分掌握當地絕緣子的實際情況，便于維護檢修。

5.開展關于防鳥害的專項治理活動。

6.防鳥害工作應該做到多方面的綜合考慮，實現超前預防。

7.增加資金上的投入，優化以往防鳥害的方法。

8.防鳥措施要秉承著防鳥不殺鳥這一原則進行。

三、可轉動防鳥刺的防鳥害新技術設計方案

（一）項目概述

隨著宣城經濟發展的不斷壯大，宣城電網規模增大，輸電線路逐年增加，鳥害的防治工作也面臨著巨大的壓力[1]。我們在日常防治工作中采用防鳥刺較多。現有防鳥刺的效果差強人意，但是由于防鳥刺位置一般是固定的，防鳥的范圍具有比較大的局限性，主要表現為以下幾點：防鳥刺張開后形成一個較大傘形，傘形區域以內鳥類的筑巢現象不多見，但是傘形以外的區域鳥刺無法觸及到，鳥類在這個區域筑巢的現象時有發生;以往的防鳥刺安裝材料老化，或是安裝工藝不佳導致防鳥效果不好。為了改善這一現象，基于防鳥害技術進行研究，研制一種新型防鳥刺，將風力驅鳥器、軸承與鳥刺進行結合研制的防鳥裝置，可以實現鳥害有效防御。

國內因為鳥類眾多，因此防鳥害的手段較多。防鳥刺因其質優價廉、免于維護、效果尚可成為眾多用戶的選擇。但是目前的防鳥刺一般是固定安裝保護某一固定區域或者保持原地轉動，不能增加防鳥范圍，防鳥效果有限，與當下的鳥害造成的危害不相符。

（二）新技術設計技術指標

1.基本結構

可轉動鳥刺由不銹鋼風力驅鳥器、軸承與絕緣材料制成的鳥刺構成。

2.材質

風力驅鳥器和不銹鋼由不銹鋼制成，具有廣泛的使用環境。鳥刺由ABS制成，絕緣性能高，自重較輕，即使風力非常小，也能自如轉動。

3.規格

可轉動鳥刺被保護區域直徑約為25公分，安裝采用的螺栓規格不小于M10，牢固可靠。

4.工藝標準

本次設計的可轉動防鳥刺，其主要構件包含的焊縫符合焊接標準要求，表面光滑平順，無氣孔、焊渣、虛焊及漏焊等缺陷。

5.防護等級

可轉動防鳥刺設計中，其主要構件防護等級不小于IP65，其主要構件的防護等級滿足露天使用環境的要求[2]。

（三）實驗材料與方法

從2019年5月我們就著手可轉動防鳥刺選材設計調研工作，研究組成員通過合理分工，分別從外觀設計、零件裝配等處入手，通過不斷試驗和改進，制成了可轉動防鳥刺，各部件材料包括：鳥刺基座，這里采用的是將風力驅鳥器頂部三棱鏡移除的部分，頂部呈圓形平面。風力驅鳥器選用的材質是304不銹鋼制成，只需要0.5級風即可啟動，每分鐘轉動約為15-20圈。可以實現360度反射角，無驅趕忙點，產品另設計有阻尼系數，具有較強的抗風能力。

準備若干根ABS鳥刺，將鳥刺頂部打磨成箭狀，根部設計成卡扣。設計并開發旋轉盒模具。所有鳥刺設置在一個旋轉盒四周，旋轉盒內部有內卡扣。鳥刺插入時，卡扣鎖緊，鳥刺無法脫落。旋轉盒下方有風斗，風斗轉動帶動旋轉盒轉動。旋轉盒固定在不銹鋼風力驅鳥器頂部，安裝完成。

（四）實驗過程與結果

1.實驗過程

對外觀進行目測檢查，觀察積水孔情況，并用示值0.01mm的卡尺、示值1mm的鋼卷尺測量基本參數和尺寸。用精度相適宜的通用量具測量風力驅鳥器的基本參數和尺寸。用超聲風速儀測得0.5級風速環境下，觀察驅鳥器旋轉風架是否轉動。采用目測和手試的方法檢查連接緊固件、旋轉盒質量與卡扣鎖緊檢查。

2.實驗中技術的關鍵和創新點

（1）可轉動式防鳥刺中，所有鳥刺設置在一個旋轉盒四周，旋轉盒下方有風斗，風斗轉動帶動旋轉盒轉動，因此所有鳥刺可以連同旋轉盒一并轉動。

（2）轉動過程中，所有鳥刺會間歇內外往復運動，防鳥范圍得到明顯提升，而且整體通過風力驅動，無需消耗能源。

3.適用范圍

可轉動式防鳥刺適用范圍廣，可應用于高壓輸電線路和配電網，不分電壓等級，安裝簡便，是本次項目研究小組成員在防鳥刺優化上的一次創新。

結論：綜上所述，為了有效避免宣城電網防鳥害現象，在原有可轉動防鳥刺的基礎上加以改造，開發新技術，使其更加食用于輸電線路防鳥害的工作。科學的設計方案，提高以往防鳥設備的效果，避免線路跳閘事故發生，對于線路長遠運行能力也有極大的提升。防鳥不傷鳥的原則符合生態環境可持續發展理念。

參考文獻：

[1]林志成， 繆希仁， 江灝， 陳靜， 劉欣宇， 莊勝斌.基于深度卷積神經網絡的輸電線路防鳥刺部件識別與故障檢測[J/OL].電網技術：1-11[2020-07-11].

[2]李永彪，汪滔，周銀松，何金.架空輸電線路防鳥害閃絡技術分析與研究[J].電氣時代，2019（10）：45-47.

作者簡介：陳友宏（1973-），男，本科，工程師，從事輸電工作。

作者簡介：呂煒（1989-），男，本科，工程師，從事輸電工作。

作者簡介：阮愛民（1970-）男，大專，助理工程師，從事輸電工作。

作者簡介：徐秉輝（1977-），男，本科，高級工程師，從事輸電工作。