輸電線路防鳥糞閃絡(luò)措施分析與改進(jìn)

摘 要：首先分析了一起輸電線路因鳥糞而跳閘的案例，得出輸電線路在安裝完防鳥落措施后鳥類可能站在避雷線上排便造成輸電線路跳閘的結(jié)論。又通過對(duì)現(xiàn)有防鳥糞閃絡(luò)措施進(jìn)行分析，得到現(xiàn)有防鳥糞閃絡(luò)措施存在安裝不便、防護(hù)范圍不足、壽命短等缺點(diǎn)。鑒于此，設(shè)計(jì)了一種新型防鳥糞閃絡(luò)裝置，裝置采用SMC材料，設(shè)計(jì)了高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)和可調(diào)安裝位置，使輸電線路防鳥糞閃絡(luò)故障治理更為便捷，對(duì)保障電網(wǎng)安全運(yùn)行具有重要意義。

關(guān)鍵詞：鳥糞閃絡(luò)；SMC；防鳥罩；防鳥擋板

中圖分類號(hào)：TM75" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " 文章編號(hào)：1671-0797（2025）04-0008-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2025.04.002

0" " 引言

輸電線路防鳥設(shè)施一般有防鳥刺、防鳥針板、聲音類驅(qū)鳥器、氣味類驅(qū)鳥器、防鳥絕緣子、防鳥擋板等多種類型[1-3]。由于鳥類具有一定的適應(yīng)性，聲音類驅(qū)鳥器通過模仿鳥類天敵進(jìn)行驅(qū)鳥，經(jīng)常有天敵在周圍叫而沒有危害會(huì)讓鳥類覺得沒有危險(xiǎn)，所以聲音類驅(qū)鳥裝置的有效期一般在3個(gè)月左右，隨著鳥類的適應(yīng)而減弱直至無(wú)效果。鳥類對(duì)特定氣味具有一定的抗拒性，但氣味類驅(qū)鳥器本身釋放氣味的能力不足，一般不會(huì)超過2個(gè)月，在有雨的情況下持續(xù)釋放時(shí)間更短，和聲音類驅(qū)鳥器類似，均無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期驅(qū)鳥的效果[4-5]。剩余的防鳥刺、防鳥針板、防鳥絕緣子及防鳥擋板等具有長(zhǎng)期的防鳥效果，防鳥刺、防鳥針板可有效防止鳥類落在這些裝置的安裝位置上，從而防止鳥類在安裝防鳥刺、防鳥針板的位置活動(dòng)，但不能有效防止鳥糞從安裝防鳥刺、防鳥針板位置下落造成的輸電線路跳閘[6-7]。有效防止鳥糞跳閘的措施是安裝防鳥絕緣子、防鳥擋板，但從目前安裝防鳥絕緣子、防鳥擋板的情況來看，防鳥絕緣子一般為圓形，大多數(shù)情況下其直徑小于橫擔(dān)寬度，由于橫擔(dān)的存在，圓形的防鳥絕緣子無(wú)法達(dá)到宣傳的防鳥糞效果[8-10]。而目前的防鳥擋板要么是需要根據(jù)塔型設(shè)計(jì)出不同的尺寸，要么是安裝特別麻煩，均無(wú)法實(shí)現(xiàn)通用安裝，造成防鳥糞閃絡(luò)無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的效果。因此，設(shè)計(jì)一種安裝方便的通用型防鳥糞閃絡(luò)設(shè)備，在各種塔型上均可安裝，同時(shí)解決防護(hù)范圍不足的問題，對(duì)指導(dǎo)輸電線路鳥害防治工作，進(jìn)而保障電網(wǎng)安全運(yùn)行，促進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

1" " 某輸電線路鳥糞跳閘分析

2024-09-05T00：37，龍鳳變220 kV北龍線C相故障跳閘，現(xiàn)場(chǎng)巡視發(fā)現(xiàn)其27號(hào)塔C相橫擔(dān)、上下均壓環(huán)、導(dǎo)線有放電痕跡，橫擔(dān)、防鳥刺、防鳥針板、防鳥擋板上有鳥糞，同時(shí)發(fā)現(xiàn)其導(dǎo)線上有鳥糞痕跡，如圖1所示。故障時(shí)段天氣晴朗，微風(fēng)。

由現(xiàn)場(chǎng)巡視可以發(fā)現(xiàn)，在故障相安裝的防鳥刺、防鳥針板上均有鳥糞痕跡，若鳥類落在防鳥刺或防鳥針板上，其排便不可能在防鳥刺、防鳥針板針刺的頂端，所以可基本排除鳥類站在防鳥刺、防鳥針板上排便造成故障的可能。同時(shí)防鳥擋板上有較多的鳥糞，可以確認(rèn)是從高處落下的，最可能的位置是避雷線。

2" " 鳥類站在避雷線上排便造成鳥糞閃絡(luò)分析

從運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有輸電線路已經(jīng)安裝了防鳥落措施，但依然有因鳥糞閃絡(luò)的事故發(fā)生，從圖2中可以看出，避雷線橫擔(dān)相比導(dǎo)線橫擔(dān)較窄，當(dāng)避雷線橫擔(dān)和導(dǎo)線橫擔(dān)均已安裝了針刺類防鳥設(shè)備時(shí)，鳥類不會(huì)再站立在避雷線橫擔(dān)和導(dǎo)線橫擔(dān)上，但可能會(huì)落在避雷線或?qū)Ь€上。如鳥類落在導(dǎo)線上，其排便時(shí)糞便直接落到地上，不會(huì)造成輸電線路跳閘，但當(dāng)鳥類落到避雷線橫擔(dān)附近的避雷線上時(shí)，其糞便下落過程中可能會(huì)與橫擔(dān)較近而造成輸電線路跳閘。所以，設(shè)計(jì)的防鳥糞跳閘裝置要能防止鳥類落在避雷線橫擔(dān)附近時(shí)引起輸電線路跳閘。通過以上分析可以看出，雖然在橫擔(dān)上已經(jīng)安裝有防鳥落設(shè)施，但輸電線路仍然可能因鳥糞下落跳閘，所以需研究防鳥糞閃絡(luò)設(shè)施。

3" " 現(xiàn)有防鳥糞措施無(wú)法避免鳥糞閃絡(luò)原因分析及其他缺點(diǎn)

防鳥絕緣子和普通防鳥擋板分別如圖3和圖4所示。從圖3中可以看出，防鳥絕緣子安裝后還留有鳥糞閃絡(luò)的通道，該通道已在圖中標(biāo)記，即防鳥絕緣子只能防止鳥糞從垂直導(dǎo)線方向下落時(shí)的故障，無(wú)法防止順導(dǎo)線方向鳥糞下落造成的故障。以往研究也表明，由于橫擔(dān)是直接的接地體，防鳥糞閃絡(luò)措施需在遠(yuǎn)離橫擔(dān)一定距離后才可有效杜絕因鳥糞引起的輸電線路跳閘，而無(wú)論防鳥擋板還是防鳥絕緣子，均無(wú)法在順導(dǎo)線方向伸出橫擔(dān)足夠的保護(hù)距離，例如110 kV的0.35 m，220 kV的0.55 m（此為Q/GDW 12075—2020《架空輸電線路防鳥裝置技術(shù)規(guī)范》的要求）。特別是防鳥擋板，其安裝位置完全位于橫擔(dān)內(nèi)部。

而且防鳥罩其固定點(diǎn)只有絕緣子串一個(gè)點(diǎn)，在大風(fēng)作用下，防鳥罩會(huì)隨絕緣子串偏轉(zhuǎn)，很容易造成防鳥絕緣子打到橫擔(dān)，導(dǎo)致防鳥絕緣子損壞。從現(xiàn)場(chǎng)安裝情況可知，110 kV防鳥罩直徑0.9 m，安裝完成后伸出絕緣子外側(cè)0.45 m，防鳥罩傾斜角度約3°，安裝完成后防鳥罩邊緣距離橫擔(dān)高度約0.25 m，根據(jù)arctan（0.25/0.45）計(jì)算得到絕緣子風(fēng)偏角29°時(shí)防鳥罩邊緣即可能碰到橫擔(dān)，而風(fēng)偏角29°時(shí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速為18～20 m/s，設(shè)計(jì)風(fēng)速一般30 m/s，即在大風(fēng)天氣下，防鳥罩很容易碰到橫擔(dān)而損壞。對(duì)于220 kV線路更嚴(yán)重，220 kV防鳥罩直徑1.2 m，安裝后距離橫擔(dān)高度與110 kV基本相同，其在風(fēng)偏角22°時(shí)就可能會(huì)碰到橫擔(dān)，對(duì)應(yīng)風(fēng)速只有14～16 m/s。

從圖4可以看出，普通防鳥擋板需根據(jù)橫擔(dān)切出不同的類型，而且固定也顯得毫無(wú)規(guī)則，同時(shí)還存在鳥糞閃絡(luò)通道，防鳥擋板全部采用通孔與橫擔(dān)連接，無(wú)法形成有效絕緣距離，特別是在安裝上，根本不具有通用性。所以，有必要研究防鳥擋板的安裝方式通用性以及如何滿足保護(hù)范圍。

現(xiàn)有防鳥擋板、防鳥罩主要材料為亞克力板、耐力板、環(huán)氧樹脂板等，這幾種材料的抗紫外線能力均較弱，使用環(huán)氧樹脂板的防鳥擋板與防鳥罩抗紫外線措施與復(fù)合絕緣子使用較厚的硅橡膠包裹住芯棒不同，一般采用的是噴涂硅橡膠，而且噴涂層較薄，一般3年左右即會(huì)脫落。而使用亞克力板、耐力板的防鳥擋板，使用3～4年即會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，其老化后會(huì)出現(xiàn)變形、碎裂，如圖5和圖6所示。

4" " 新型防鳥擋板研制

根據(jù)《輸電線路六防工作手冊(cè)：防鳥害》[11]中對(duì)防鳥擋板防護(hù)寬度的要求，110 kV防護(hù)直徑0.45 m，220 kV防護(hù)直徑0.6 m。

新型防鳥擋板研制需解決的第一個(gè)問題就是固定問題，即只有中間固定的情況下，設(shè)計(jì)成何種形狀才能確保在大風(fēng)雨雪天氣不發(fā)生永久變形。結(jié)合以往瓦片的設(shè)計(jì)風(fēng)格，最終將新型防鳥擋板設(shè)計(jì)成了瓦楞形。第二個(gè)問題就是安裝固定通用性問題，由于新型防鳥擋板是安裝在橫擔(dān)下方的，而110 kV和220 kV直線塔橫擔(dān)寬度40～130 cm均有，同時(shí)橫擔(dān)上也可能有斜材，造成安裝不便。所以，新型防鳥擋板采用了安裝位置在中間可調(diào)的方式，單片防鳥擋板采用了5個(gè)安裝孔，只固定兩個(gè)安裝孔即可完成安裝，安裝孔最短支持在35～120 cm寬的橫擔(dān)上安裝。新設(shè)計(jì)的防鳥擋板安裝示意圖如圖7所示。圖7中為兩塊防鳥擋板拼接，中間有絕緣子預(yù)留孔，模擬橫擔(dān)上方的固定點(diǎn)為新型防鳥擋板的固定點(diǎn)，每片防鳥擋板有兩個(gè)固定點(diǎn)，相比圖4中復(fù)雜的固定方式，新型防鳥擋板的固定方式已相當(dāng)簡(jiǎn)單。

針對(duì)前面出現(xiàn)的現(xiàn)有防鳥擋板和防鳥罩3～4年老化問題，新型防鳥擋板采用SMC材料，其最大的特性就是耐候性，多用于通信塔電子設(shè)備外殼、衛(wèi)星接收裝置外殼，一般在戶外具有15年以上的壽命。

針對(duì)以往防鳥罩在風(fēng)偏較小的情況下可能碰到橫擔(dān)損壞的情況，新型防鳥擋板安裝時(shí)與橫擔(dān)下表面緊密貼合。所以，新型防鳥擋板在絕緣子無(wú)均壓環(huán)的情況下，絕緣子偏轉(zhuǎn)角度小于90°時(shí)不會(huì)碰到新型防鳥擋板，而110 kV均壓環(huán)直徑0.25 m，220 kV均壓環(huán)直徑0.35 m，均壓環(huán)距離橫擔(dān)下表面一般為0.3 m，由此可計(jì)算出新型防鳥擋板在110 kV線路上所允許的風(fēng)偏角為90-arctan（0.125/0.3）≈67°，220 kV線路上所允許的風(fēng)偏角為90-arctan（0.175/0.3）≈60°，即新型防鳥擋板可在35 m/s以下的風(fēng)速下使用而不用擔(dān)心絕緣子或均壓環(huán)碰撞損壞。

5" " 結(jié)束語(yǔ)

輸電線路鳥糞跳閘可能是鳥類站在避雷線上排泄引起的，針對(duì)現(xiàn)有防鳥糞閃絡(luò)措施的優(yōu)缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了新型的防鳥糞閃絡(luò)措施。在材料的選擇上，選用了耐候性更強(qiáng)的SMC材料；在形狀上，選用了波形（瓦楞形），以便只在中間固定即可滿足使用強(qiáng)度的要求；在安裝上，選擇了在絕緣子上方橫擔(dān)上進(jìn)行安裝，固定兩顆螺栓即可完成安裝，同時(shí)為了避開橫擔(dān)遮擋，設(shè)計(jì)了多個(gè)可調(diào)的安裝孔；在防護(hù)面積上，無(wú)論是中相還是邊相，均可實(shí)現(xiàn)垂直導(dǎo)線方向的雙側(cè)防護(hù)，同時(shí)垂直導(dǎo)線方向無(wú)放電通道存在。總的來說，新型防鳥糞閃絡(luò)措施具有更方便的安裝方式、更長(zhǎng)的使用壽命。

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收稿日期：2024-11-04

作者簡(jiǎn)介：于長(zhǎng)祿（1992—），男，吉林松原人，工程師，主要從事輸電線路運(yùn)行檢修工作。