(内蒙古集通铁路(集团)有限责任公司)
摘要:在我国电网的组成当中,高压电力线路占据着非常重要的角色,高压电力线路是电网的主动脉,是地面广域分布的超大规模系统,其最大几何尺度可达数千公里。绵延分布的高压电力线路不可避免地受到自然环境及人为因素的双重影响,导致高压电力线路跳闸及故障时有发生,高压电力线路的稳定运行对国家电网的安全性和经济性都有着巨大的影响,尤其是300kV及以上的高压电力线路,在电网输电中必须保证其稳定性,才能减少大型电网事故的发生。随着我国城市化建设的不断发展,树木丛林被大面积砍伐,导致鸟类为繁衍生息,将鸟巢安置在高压电力线路路铁塔上,尤其安置于高压电力线路挂线点之上,存在非常大的隐患,稍有不慎就会导致高压电力线路发生故障。因此,研究防鸟害技术已经成为了当前行业内的热点话题。
关键词:高压电力线路;鸟害;措施
近年来,随着生态环境的改善,鸟类的繁衍数量和活动范围日趋扩大,许多鸟类在高压电力线路杆塔上筑巢繁殖,严重威胁电力线路和变电站设备的安全运行。统计资料表明,由于鸟类活动引起的线路故障仅次于雷害和外力破坏,已经占居线路故障总数的第三位,成为影响电力安全生产的重要因素[1]。
1.鸟害故障类型
(1)筑巢危害。鸟类由于没有密集的树木栖息,都喜欢在高高的铁塔塔顶部筑巢,这些鸟巢基本运用树枝、杂草、羽毛、破布条、铁丝及废弃棉絮等编制而成的,在气候干燥时暂时不会造成危害,但是如果碰到雨雪天气,直接和导线接触或与导线相近的树枝会产生接地反应,导致线路直接烧断。在风力较大的天气,由于没有树木阻挡,鸟巢还会被吹动,鸟巢中的树枝等异物被吹落在导线上,还可能导致高压电力线路跳闸事故的发生。
(2)鸟粪危害。鸟类在铁塔上短暂停留,排泄,粪便对导线绝缘子产生污染,导致绝缘强度下降,其次鸟类是单腔物种,其粪便中含有大部分尿酸,且具有较高的粘度,在粪便下坠过程中,经常会变成丝状物,将上下两根导线连接,丝状粪便等同于一根金属丝,让电路在该处回流从而产生短路现象,造成绝缘子失效,当有四片以上的绝缘子受到鸟粪影响时,就会发生单相接地现象。
(3)鸟啄危害。鸟粪下落时,有可能滴落在绝缘子上并不断累积,在一定的条件下形成污闪事故, 鸟粪污闪按形成过程来看可分为以下两种。 (1)大排量鸟粪下落时造成多片绝缘子伞裙严重积污,绝缘子沿面在很短时间内即发生击穿,当大量集群鸟类出现时容易造成此类闪络发生,报道了国外成千上万鸟类密集排便引起多起鸟粪污闪跳闸事故。(2)鸟粪在绝缘子上经过长时间的逐渐累积后,对绝缘子伞裙形成了有效覆盖,在气候潮湿环境下,绝缘子表面鸟粪受潮,引起沿面闪络发生。
2.鸟害故障特征
2.1 地理环境特征
在进行鸟害故障特征分析过程中,根据鸟类生活环境和生活方式,造成鸟害故障具有地理环境特征。在高压电力线路建设过程中,在许多偏远地区内,发生鸟害故障问题较多,并且在发生故障位置,多数为鸟类生活和繁殖提供便利条件的地区,从而使鸟类在生活和繁殖过程中,对高压电力线路造成的影响不断加剧。
2.2 季节特征
由于我国多地具有四季分明的特点,鸟类生活和繁殖受到季节变化影响特别明显,导致高压电力线路鸟害故障具有季节特征。在鸟类故障特征研究时,在冬季和春季,发生鸟害事故的问题较多。在冬季季节内,鸟类受到自然环境影响,在高压电力线路上停留的次数和频率较多,导致鸟类排泄物对电杆绝缘子造成污染,使鸟粪闪络问题对高压电力线路影响不断加剧。在春季中,鸟类进入繁殖的季节,许多鸟类在高压电力线路上筑巢繁殖,导致高压电力线路发生鸟害的事故不断增加。另外在秋季中,鸟类进食大量的食物,导致鸟类排泄物不断增加,而且排泄次数不断增多,造成鸟害故障发生概率不断升高。
2.3时间特征
在进行鸟害故障特征分析过程中,需要对时间特征进行深入的研究。通常发生鸟害故障的时间,晚间要超过白天,主要由两个原因造成的。(1)在夜晚鸟类会增加捕食次数,并在高压电力线路上进行休息,鸟类的排泄物质导致高压电力线路出现故障 ;(2)在冬季夜间,鸟类在活动过程中,由于湿度和其它环境因素影响,鸟类的排泄物质对绝缘子的外绝缘能力造成影响,导致高压电力线路出现短路故障。在对大型鸟类习性研究中发现,大型鸟类在高压电力线路上休息或者起飞过程中,排泄物质具有连续和喷射状特点,并且受其稀释程度影响,导致高压电力线路出现短路情况的发生。
2.4 瞬间性、继发性特征
在鸟害故障中,通常出现瞬间性和继发性特点。主要由于鸟类在与高压电力线路接触过程中,在短时间内线路出现接地或者跳闸的情况。而在一段时间内,电路出现鸟害故障问题具有继发性特点,通常在线路相同的位置范围内,电路出现闪络情况,或者相邻线路出现闪络情况。通过对鸟类生活习性研究发现,鸟类属于群居生活动物,并在相同的时间内在相同的地点进行活动。
3.鸟害故障防治措施
3.1化学气味防治鸟害
采用氨水(毒碱)、毒雾、农药等化学制剂毒杀鸟类是防治鸟害的手段之一,这些方法虽有明显效果,但是违反了《中华人民共和国动物保护法》,破坏了生态环境。近年来虽然有厂商制成了纯天然、无毒的驱鸟剂,其水稀释液也具有生物降解性,对人畜完全无公害。 但此类产品有效期仅有1至2个月、气味有效覆盖范围有限,雨水冲刷也会降效,更适合于果园、农田或变电站等需要集中防治鸟害的地方[2]。
3.2安装盘径大的绝缘子
很多高压电力线路安装过程中,都利用大盘径的复合绝缘子来防止鸟害,将这种绝缘子设在绝缘子与横担相邻的部件上。该复合绝缘子的伞裙外直径非常大,在受到鸟粪危害时,伞裙可以发挥出伞的作用,将粪便都阻挡在上方,防止其对绝缘子造成影响。此外,这种绝缘子和普通的绝缘子都是同一种材料组成的,使用过程中不需要进行检修,但由于硅材料的合成限制,其最大直径不能超过600毫米。直径较大时材质就会比较软,鸟粪过多容易发生变形。
3.3加强绝缘防治鸟害
首先考虑采用绝缘导线,但为驱鸟而全部更换为绝缘导线造价太高,也可以考虑将绝缘子上方部分导线用硅橡胶绝缘护套进行包裹,这样在鸟搭窝时,护套将树枝与导电部分有效绝缘,可以避免造成短路和放电等情况发生,在设备巡视周期内完全来得及将鸟窝清理完毕。 目前,油田等地方电力系统多采用此方案。
3.4 风车式驱鸟器
风车式驱鸟器有如下特征'通过风扇叶片,以自然风力驱动,无需额外电源"风扇叶片上涂抹有黄色或红色碗形部件,内装设有反光镜,可以反射太阳光,此外,加上转动的风扇和鲜艳的颜色,使得鸟类不敢接近。
3.5 安装防鸟刺
防鸟刺是我国目前使用最广的防鸟措施,原理简单,是将很多钢绞线的一端安装在固定的底座当中,并将其固定牢固。在其上方安装好防鸟刺之后,再把钢绞线的另一端分散开来,使其形成一个50厘米到100厘米左右的半球形,鸟类会因为靠近时碰到防鸟刺迅速远离,达到防鸟害的目的。防鸟刺虽然简便,但是其缺点也非常明显,很难进行收防,检修工作困难,甚至有一些鸟类还会利用防鸟刺进行筑巢,当鸟粪在防鸟刺上堆积过多时,也会对输电线造成影响,导致线路跳闸[3]。
3.6 安装防鸟针板
防鸟针板采用热轧钢板并经热镀锌处理或304号不锈钢钢板,厚度为2-3mm。防鸟针长度一般控制在50-100mm,针与针之间的间隔为50mm。不同塔型防鸟针板的长度和宽度,应根据铁塔横担尺寸具体确定。挂点水平主材上用大小能够覆盖挂点及附近大联板的防鸟针板进行封堵,横担主材上根据主材宽度采用三排刺或双排刺防鸟针板,横担辅材上根据辅材宽度采用双排或单排刺防鸟针板,使其防鸟范围在1.5m,致使鸟类无法在保护范围内进行筑巢,甚至停留排泄,减少因鸟害引起的输电设备跳闸事故的发生。
结束语
综上所述,鸟害对电力线路的影响,在不同的地理位置、季节、时间等是不同的,
在进行防鸟害的工作中应从不同角度、不同方面去考虑,才能得出更准确的结论。在不同条件分析下,防治鸟害的措施将会有更大的建设性发展。鸟害对线路造成的故障,对电网来说是一件重大的需要立刻解决的事,否则将会对整个国家的经济、国民生活造成重大影响
参考文献
[1]温渡江. 电力线路鸟害故障规律与防治对策[J]. 电力安全技术, 2004, 6(008):22-25.
[2]毕强. 高压电力线路鸟害故障原因及预防措施[J]. 科技致富向导, 2014, 000(024):81-81.
[3]马芳. 高压电力线路预防鸟害的综合措施[J]. 农村电工, 2013, 01(1):23-23.