一種脈沖爆閃驅鳥裝置

樊雅文，韓如月，李 博，李建國，劉 洋

(1.內蒙古工業大學，內蒙古 呼和浩特 010080；2.阿拉善電業局，內蒙古 阿拉善 750306；3.內蒙古蒙高電力發展有限公司，內蒙古 呼和浩特 010080)

架空輸電線路鳥害隨著生態環境的改善相應逐年增加，鳥害對電網的穩定運行構成了嚴重的影響。而且每次鳥害跳閘，候鳥均受到傷害或死亡。鳥是人類的朋友，在不傷害鳥類的情況下，保證輸電線路安全運行，是我們需要研究的課題。

1 鳥害對輸電線路的危害

鳥害故障對電網的安全穩定與經濟運行造成影響，雖然鳥害故障大多數為瞬間故障，重合成功，或強送后可以重新投入運行。但它具有重復性，如果不及時采取有效措施，在一定時間或一天內可以多次重復性發生，對線路的穩定運行帶來嚴重影響，甚至可以使網架與設備薄弱區域發生短時性斷電事故，造成經濟損失。

造成部分設備損傷。鳥害故障發生后，將會對送電線路的絕緣子、導線、均壓環及金具造成一定的損傷，必要時應停電處理。

2 輸電線路鳥害跳閘分析

鳥害跳閘時刻分布在20∶00～8∶00左右的時間段內，鳥害的高峰在凌晨1∶00～8∶00。分析其原因為凌晨時分露水增多，鐵塔、絕緣子以及金具布滿了露水，露水與絕緣子串上的鹽密結合在一起，導致輸電線路絕緣性能下降，此時鳥類糞便拉絲，容易造成線路跳閘。8∶00以后，隨著陽光照射，露水逐漸蒸發，絕緣子串變為干燥狀態，絕緣性能提高。

鳥害大多數發生在鐵塔上，因其電壓等級較高，易引發擊穿，水泥桿上因其電壓等級相對較低，所以發生較少。

絕緣子串分布特點：鳥害跳閘在絕緣子材質類型方面沒有明顯的傾向性，而中相為V型串的絕緣子鳥害跳閘的次數較多。

如圖1左圖所示，諸多現象表明，中相鳥害跳閘概率較大，因中相更容易到達和停留，且水平排列時中相上方橫擔側更宜于筑巢。

圖1 鳥類在塔上筑巢

3 目前采取措施

防鳥措施目前效果最好為防鳥刺，其次為擋板、防鳥罩以及超聲波防鳥器等。

其中，防鳥刺極易傷害鳥類，而且在鐵塔橫擔側掛滿防鳥刺，影響了輸電線路運行檢修工的作業，使作業人員受到傷害現象也為之增多，而且仍有跳閘現象發生。

防鳥擋板目前使用效果較好，不傷及鳥類。但長期使用會積累鳥糞，如遇雨天鳥糞與雨水混合，排漏中更會導致跳閘發生。

防鳥罩，在一定程度上制止了鳥害發生，但區域性較小，垂直發生時的鳥糞起到一定作用，但避開防鳥罩區的地方，仍會發生鳥害。

如圖1右圖所示，超聲波防鳥器，在起初安裝好超聲波防鳥器時，效果良好，但鳥類的適應性較強，而且超聲波防鳥器的使用壽命一般為1年，1年后蓄電池衰竭。

4 脈沖爆閃驅鳥裝置的研制

脈沖爆閃驅鳥裝置基本原理采用了電子脈沖電壓電路，高亮度發光LED，開關采用了微波雷達感應開關，電源采用太陽能電池板與蓄電池供電。當有鳥類進入區域時，微波雷達感應開關閉合，形成回路，發出強烈的脈沖光源，不停地閃爍；鳥類離開后20s自動停止脈沖爆閃。

4.1 電子脈沖爆閃器的選擇

如圖2所示，電子脈沖爆閃器市場上常見的有爆閃4次、停2次，單次周期約為150ms，在電路導通狀態下，一直循環。

圖2 電子脈沖爆閃器

此電子脈沖爆閃器電源為DC5-24V，電壓范圍較寬，適合野外安裝使用。

4.2 微波雷達感應開關選擇

如圖3所示，微波雷達感應開關的優點是隔物也能正常感應到動物和移動物體，且不受濕度、溫度影響，感應無死角，而且感應距離為直徑16m的半球體。

圖3 市場常用雷達感應開關

選擇此開關時電壓選用DC9-26V，數量為2個，并聯使用，因其超高壓鐵塔橫擔側長度為22m，故在適當位置安裝2個，從而保證全塔橫擔側預防。

微波雷達感應開關的參數：①直流電壓DC9V-26V；②額定電流:10A；③最大功率：阻性負載1 200W，感性負載300W；④感應直徑：2m～16m內可調節；⑤感應角度:360°；⑥感應延時:10s～30min可調；⑦光控照度:2LUX～2 000LUX；⑧電源功率耗電：小于0.5W。

4.3 LED燈源選擇

如圖4所示，采用電源為DC12V的LED燈，功率為10W，戶外防雨水型，可選擇兩組，并聯使用，安置于不同角度。

圖4 戶外LED燈源

4.4 太陽能電池板帶儲電功能選擇

太陽能電池板用途較廣，采購也方便，只要功率大于30W均可使用。

5 工作原理

在220kV及以上輸電線路中，常見鳥害發生在鐵塔的橫擔側中相，而且傍晚20∶00開始，到8∶00左右。在傍晚時分，候鳥開始尋找塔位中相駐留的落腳點。

如圖5所示，此裝置安裝于塔位中相頂端部位，當有候鳥在即將飛入塔位橫擔側時，微波雷達感應開關閉合，脈沖爆閃器工作，帶動超亮LED爆閃，候鳥驚慌而逃。

圖5 脈沖爆閃驅鳥裝置工作原理

傍晚過后，進入夜晚，鳥類不再活動，裝置也不再啟動，所以不再耗電。

6 結束語

在現場實際使用中，我們增加了聲控功能，如爆炸聲、狗叫聲，但只適應于野外遠離村莊處，故裝置屬于選配型設計。另外增加了智能充電裝置，當蓄電池電量超過50%時，不在充電狀態，低于50%時自動充電，這樣保障了蓄電池的壽命，使裝置達到使用周期為5年內不用更換蓄電池。