摘要:因鸟类活动引起的电力线路故障俗称“鸟害”,是配电网系统中较为多发的故障,也是目前部分区域配网安全稳定运行遇到的最棘手的难题。一旦线路因鸟害发生速断动作、过流保护、单相接地等故障,无论重合是否成功,都会给生产、生活带来严重的影响,因此,配电线路鸟害防治就变得尤为重要。本文从鸟害的对10kV配电线路的影响、原因以及对策方面作了深入地研究,以促进鸟害防治管理,提高配网供电可靠性。
关键词:鸟害;防治;对策
配电线路是将电力系统中的电能分配到用电负荷点,是电网结构中重要的组成部分。鸟害,在杭嘉湖地区非常严重,是由鸟类中的喜鹊筑巢引起的配网故障,也一直是配网运行管理一个难题。不随人的意志所控制,规律难寻,按照它的生活习性,在每年12月至次年5月开始营建新巢,由树枝、草和泥土甚至铁丝筑成的鸟巢在搭建过程和淋雨受潮后碰到带电体极易造成线路故障。
一、鸟害影响配网安全运行的情况
鸟害引起的故障多发于久晴初雨之后,久晴天气下鸟巢通常较为干燥,即使搭接到了两根裸露导线,也不易跳闸,而久晴初雨后,鸟巢潮湿,就相当于导体,十分容易引起接地或者短路,电网系统就会自动保护造成跳闸。鸟害发生时通常天气恶劣,发生地点较为偏僻,且配网线路长分支多,一时难以找到故障点,立即排除故障恢复送电有一定的难度。在鸟窝引起10kV配电线路发生故障时,往往会伴随着燃烧、巨响和强光等现象,十分危险。
二、鸟害影响配网安全运行逐年严重的因素
1、环境因素
①食物充沛。喜鹊是一种杂食的鸟类,虫、瓜果、稻谷和人类活动中没有及时处理的厨房垃圾等都是它的食物。
②食物链断裂,没有天敌。因为城镇化、生态环境等人为因素干涉,喜鹊的天敌蛇类、大型猛禽急剧减少,它的繁殖速度几乎无法控制。
③筑巢材料简单易得。喜鹊的筑巢材料主要是树枝、枯草等在建筑工地和大棚附近的鸟巢还存在大量铁丝。在农村,树木越来越多,枯树枝越来越多,不用飞出多远就能获取筑巢的主材料;农村城市化进程较快,工业垃圾较多,铁丝也是筑巢的材料之一。
2、设备因素
①电杆是喜鹊理想的筑巢环境。它喜欢居住在生态环境较好,工业污染少、噪音小的农村,筑巢地点往往选择在周边空旷的高处。通常电线杆的结构为一根直立的水泥杆,两边是铸铁做的横担,它在此筑巢相对更简单,且电杆筑巢较树木稳固,不会随风摆动,居住环境相对舒适。
②线路绝缘化率还不够高。架空裸导线、引流线搭接点、开关及令克桩头等裸露是造成线路故障的主要原因
③线路装置原因。1~10kV线路每相引流线、引下线与邻相的引流线、引下线或导线,安装后净空距离不应小于300mm;线路的导线与拉线、电杆或构架之间安装后的净空距离,1~10kV时不应小于200mm,但是喜鹊筑巢的树枝、铁丝长度远远大于了300mm,一旦碰触电气设备裸露部分则会造成线路故障。
3、法律因素
鸟类保护意识增强。近年来,人们保护自然环境的意识得到加强,捕捉鸟类等行为得到有效遏制。
4、物的因素
喜鹊是种聪明的鸟类。它很固执,适应性极强,新安装的驱鸟设备用不了多久就能适应,同一根电杆、同一个鸟窝,一个繁殖周期内必须经过多次拆除才能彻底赶走,它的“固执”使配电设备复杂的电杆安全运行变得薄弱。
5、人的因素
人力资源不足。人力资源是第一生产力,喜鹊在快速增多,鸟窝需要在日常的巡视中去处理,但生产一线的工人却没有相应增加,线路运行人员不足,鸟害的高发往往发生在人力资源最紧缺的时候(比如春节等节假日),巡视周期变长易引发故障。此外,人的体能是有限的,鸟窝拆除时需要登杆消耗大量体力,不能及时、恰当地对鸟窝进行处理,造成故障率有一定程度上升。
三、10kV配电线路鸟害防治管理对策的可行性研究
1、色标跟踪、人工拆除法
人工拆除是主要防治手段。电力工人爬上电杆,使用令克棒,用“顶”的方式去拆除鸟巢,是多年来较有效的防治手段。每年的12月至次年的5月,都会以日常清理和集中攻坚相结合的方式发动大量的人力去拆除鸟巢,并在鸟蛋孵化期前加大力度。
在经常采用拆除法的电杆,我们会发现筑巢会越来越凌乱,树枝也会经常掉落至开关、令克桩头上,其中有些故障反而是拆除过快引起的。因此,我们不断总结、分析,采用色标跟踪法,按照对配电网产生的危害分为三类,分别用红色、黄色、绿色表示,红色代表为危险鸟窝,影响线路安全运行,须高频次巡视跟踪处理,可采用拆除的方式;黄色代表为一般危险鸟窝,短时间内不会引起线路故障,可中频次巡视跟踪处理,适当采用修剪的方式;绿色为安全性鸟窝,不会引起线路故障,可根据安排集中处理,如下表1:
表1:鸟窝色标分类处理法
2、开展驱鸟新设备、新技术的研究
①驱鸟设备的研制及运用
从2012年开始,我们联合科技企业研发可带电安装的驱鸟设备,通过对喜鹊习性的研究,运用不同原理研发出了经济环保的风车1代、风车2代等5个品种的先进驱鸟设备,不断更新改良,并广泛应用,它作为人工防治的必要补充,是目前最主要的技术手段之一。
②绝缘护套的研制及运用
目前,除了传统需停电安装的线路绝缘护套外,已研制出带电安装的绝缘护套。针对不同类型设备存在的绝缘薄弱点分别制定相应对策,研发多种样式的绝缘保护罩,提高绝缘防护能力,并结合鸟窝拆除的同时,带电安装绝缘护套。在检修施工时,开关、压变、熔断器、变压器、避雷器等柱上设备电气裸露点加装绝缘罩;电缆与引线搭接线夹、导线搭接线夹及耐张线夹采用绝缘罩或包覆材料等。
③线路装置安装工艺的转变
针对鸟窝防治中的设备装置薄弱点,对耐张串跳线采用倒挂式,接地环的设置必须距离绝缘子外60厘米等规定,有效地减少了鸟窝与带电体的接触机会。
3、线路绝缘化改造
绝缘线路因为线路全部绝缘(除非绝缘层被破坏),不易发生短路、接地等跳闸,是配电网发展的方向,也是消除鸟害影响最直接有效的方式。此外,开关、令克等设备裸露点的绝缘也是绝缘化改造一个方向。
4、管理促发展,助力鸟害防治
全面掌握鸟害情况,合理调配驱鸟力量。从2013年下半年开始,我们着手挖掘管理潜力,通过制定驱鸟日报、周报、月报等,以报表的形式及时反映当前鸟害动态;制定鸟害分布图,把全市配网线路上的鸟巢标注在分布图上,直观反映当前鸟害分布情况;制定驱鸟指战牌和作战图,把每人每半个月拆鸟巢的数量登记在牌上,立在大厅,激发员工斗志。将因鸟害引起的故障作为线路设备主人一个重点绩效考核指标,以奖惩并举的方式促进员工加强线路运行维护工作,防止鸟害发生。
总结:鸟害防治管理是一个系统性的工作,本文从人力资源、技术改造、驱鸟设备研发、日常管理等方面,从不同维度对其进行研究,为10kV配电线路的鸟害防治提出可行性对策,以减少线路故障率,提高配网供电可靠性。本文研究的鸟害问题及防治管理通用于其他地区的10kV配电线路,其他地区的其他鸟害类型未涉及。由于本文作者知识水平和年龄的因素,文章还有很多不足之处,在接下来的研究中会进一步深化。
参考文献:
[1]胡培生 丁荣.《供配电线路作业培训教材》.北京.中国电力出版社.2009年4月
[2]国家技术监督局.《电气装置安装工程35kV及以下架空电力线路施工及验收规范.北京.中国计划出版社.2007年9月
[3]陈维政 余凯成、程文文.《人力资源管理(第二版)》.北京.高等教育出版社.2006年10月
论文作者:雷象兵1,冯乐坪2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
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