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摘要：作为电力网络的基本构成部分，输电线路占据着重要地位，其分布范围相对较广，且常受多种气候环境和地理环境的直接影响，在环境条件较差情况下，输电线路常发生故障，进而影响了线路运行安全，严重时还会引发大规模停电事故。近年来，国外发生的大面积停电事故多是因线路故障引起的。因此，必须深入探讨输电线路故障及其成因，提升电力网络抵御自然灾害的能力，确保线路的安全运行。本文就主要对架空输电线路鸟害故障及其防治技术措施进行了分析研究。
关键词：架空输电线路；鸟害故障；防治技术
引言
在如今的现代化社会，人类的科技文明快速发展，在很多方面都对大自然产生了相当大程度的影响。在大自然遭到一定程度的破坏之后，人类对于环境保护有了更加清晰的认识，并采取很多措施，使得生态环境在很大程度上有所恢复，与此同时，鸟类的数量也有比较大程度的增长，鸟类活动在人类社会更加常见。
一、鸟害故障的类型和特征
1、鸟害故障的类型
依据鸟害故障的成因，大致可把鸟害故障分为鸟粪闪络、鸟类筑巢故障、鸟类捕食故障、鸟类飞行故障、捕食鸟类故障。其中鸟粪闪络故障主要指鸟类排泄各种异物造成闪络事故。鸟类筑巢故障主要指鸟类春季在输电线路或杆塔上建筑巢穴时，口叼的柴草、树枝、铁丝等异物，不小心掉落在架空输电线路的两根导线上，造成线路的短路故障；鸟类捕食故障主要指鸟类在捕食各类小动物时或是口叼捕食的小动物在输电线路间飞行穿梭时，动物遗体误碰输电线路造成的短路故障；鸟类的飞行故障主要指一些大型鸟类在展开翅膀飞行时由于体形比较大，可能会造成两相导线发生短路；捕食鸟类故障主要指一些其他动物在捕食鸟类时引起的线路故障，比如蛇袭击鸟类在塔顶上所筑的巢穴时，在攀爬的过程输电中，由于蛇的体形较长，很容易短接绝缘子或线路造成故障。
2、鸟害的故障特征
（1）地理环境特征
由于不同鸟类要求的生存环境也不相同，有的鸟类可以在寒冷的地带生存，有的鸟类则不能，有的喜欢生活在山地，而有的鸟类则喜欢生活在水田。这就使鸟害故障有了地理环境特征。纵观以往的鸟害故障发生情况，我们发现人烟稀少的丘陵、山地、水田以及周围树木稀少的水库、水塘是鸟害故障的多发地带，因此应重点防治这些地区的鸟害。
（2）季节特征
由于季节会影响到鸟类的活动，因此鸟害造成的输电故障的季节特征也非常明显。纵观以往的鸟害故障我们发现，线路鸟害故障多发生在冬、春两季。这主要是由于冬季比较寒冷，鸟类喜欢在输电线路或其杆塔上落脚，这样就会在输电线路上或绝缘子表面留下大量的鸟粪，加之冬季的降雨量很少，致使这些鸟粪不能及时地被冲洗掉，这样很容易引发鸟粪污闪现象的发生。而鸟类的繁殖大多在春季，这时候的鸟类数量会明显增加，这自然就大大增加了输电线路鸟害事故的发生。此外每年的8～10月也是输电线路鸟害故障多发的季节，这主要是由于此时是农作物成熟期，鸟类在此时的进食一般比较多，排出的鸟粪也会随之增多，这也就增加了输电线路鸟害事故的发生率。
（3）时间特征
夜间发生鸟粪闪落故障的概率要大于白天。这主要是由于一些鸟类晚上会在输电线路或铁塔上栖息，在栖息时会排放大量的粪便对绝缘子造成污染，加之夜间湿度相对比较大，会稀释鸟类的粪便以至造成绝缘子闪络故障的发生。
（4）电压等级
纵观以往的鸟害故障发生情况，我们发现110kV、220kV、500kV电压等级是鸟害故障多发的电压等级，鸟害故障在35kV及以下电压等级发生的概率相对较少。这主要是由于35kV及以下电压等级的输电线路大多数是城市的配网线路，城区噪音比较大，线路附近鸟少，并且以小鸟为主，鸟粪的排放量自然会少，加之这些输电线路电压较低，击穿空气的能力也比较弱，因此发生鸟粪闪络故障的概率比较小。
二、鸟类对输电线路带来的常见危害
1、鸟类自身活动引起的线路故障
因为鸟类的数量增多，同时也因为鸟类的生存和活动的空间范围的因素，鸟类在活动的时候很有可能导致线路出现故障。首先，有一些鸟类具有相对比较大的体形，这些鸟类在输电导线之间出现的话，可能会使线路出现相间短路，或者单相接地这样的问题。其次，有一些鸟类可能会在空中进行捕食的时候，鸟类叼在嘴里的比如动物的内脏，这些东西在碰到线路的话会出现短路的问题。最后，一些鸟类在外界游荡的时候，可能会去啄动安装在线路上的东西，比如说复合绝缘子，这样做的话就会在一些线路上面，其芯棒最终会裸露在外或者被其损坏，如此就会导致线路故障的问题，严重时会出现停电事故。
2、鸟粪引起的输电线路闪络故障
鸟类在活动的时候，产生鸟粪这种事情是必然会发生的，有些鸟类的栖息环境正好距离输电的杆塔很近或者就在杆塔上，那么鸟类产生的排泄物就很有可能落到输电线路上，这样的话输电线路就很容易出现闪络事故，这种事故产生的可能性很大，在进行防鸟害的时候是非常需要考虑的一个方面。
3、鸟类筑巢引起的线路故障
鸟类在生存的环境中一定会去做的事情就是筑巢，有的鸟类生存在输电线路的杆塔上面，那么就会在上面筑巢，如果筑巢的时候赶上是风雨较多的时候，鸟类嘴里叼着筑巢用的各种东西就可能会在空中掉落，一些导体比如铁丝在下落的时候处在横担与导线间的位置上，那么就会出现线路故障。同时杆塔上如果有鸟巢的话，在一些风比较大的天气，鸟巢里可能会有东西被风吹下来，掉落的时候落在带电导线或者绝缘子的上面，就会有很大可能出现线路短路接地的问题，引起比较严重的事故。
三、鸟害故障防治技术措施
防治鸟害故障的措施大致可以分为三类：驱鸟型、隔离型、引导型。
1、驱鸟型措施
设法让鸟类远离架空输电线路是驱鸟型措施的主要工作机理。风车式驱鸟器是目前我国输电线路主要的驱鸟装置。
（1）风车式驱鸟器
风车式驱鸟器的工作原理是利用自然界的风能使驱鸟装置旋转来吓唬各种鸟类。其一般主要安装于铁塔上。为了使驱鸟效果更好，有的风车式驱鸟器把其外形特意设计成老鹰状或者是各种奇异的动物状。有的还把一种特殊的反光材料涂在了驱鸟器的表层，太阳照射后反光驱鸟。
成本低、使用方便是这类驱鸟器的主要优点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其缺点是老化现象比较严重，使用寿命短，必须在有风的情况下才能驱鸟；此外由于鸟类有很强的适应性，这种驱鸟器刚开始安装时效果还比较好，过一段时间后鸟类便会很快适应这种器具，不再害怕，驱鸟效果也就变差。
（2）防鸟刺
防鸟刺是一种一端固定另一端向上的钢刺，把它安装在绝缘子上方的横担上，可以起到很好的防鸟效果。防鸟刺的优点是：制作简单、易于安装；缺点是：防鸟刺容易受雨水的腐蚀生锈，时间长了易脱落变形，若发生脱落和变形鸟类仍能栖落便起不到防鸟的作用，同时断落的钢针也会使线路的安全受到威胁。此外我们用到的驱鸟器还有脉冲驱鸟器、声音驱鸟器、超声波驱鸟器等。
2、隔离型措施
隔离型措施的主要工作机理是把带电线路的主要部位隔离起来，防止鸟类的触碰，以此来防止鸟害故障的发生。
（1）绝缘防鸟隔板
把横担下部的悬垂绝缘子用绝缘板隔绝起来，可以起到很好的防鸟效果，对各种鸟害都可以起到很好的防治效果。但这种绝缘防鸟隔板容易折断、不好安装，并且不便于工作人员检修线路。若绝缘子出现故障需要更换时，必须把隔板先拆除才能更换，因此小范围安装还可以，大范围安装会带来很多不便。
（2） 绝缘子上方加装防鸟罩
制作一种大盘径的绝缘子或硅橡胶大伞裙罩加装在悬垂绝缘子串上部，建议这种大盘径的绝缘子可以制作为100～600mm，对鸟粪闪络引起的线路跳闸起到很好的防治效果。这种防鸟措施的优点是防鸟罩与绝缘子材料相同，可以大大降低检修人员的工作难度，不但可以使绝缘子防鸟防污，还可以起到很好的防雷作用。缺点是由于这种防鸟罩的重量比较大，会增加线路的自重，长时间的作用容易引起线路变形，另外，绝缘子的自洁功能也会受到影响。此外还可以通过在杆顶加装防鸟罩来防治鸟害。
（3）绝缘措施
绝缘措施指应用绝缘技术把鸟害故障多发地的裸露导线点绝缘，来防治鸟害故障的发生，可以使用绝缘线、线夹绝缘护套、导线绝缘套管等。这种绝缘措施的优点是不但可以防治鸟害故障，而且可以防治其他导电体搭接引起的线路故障，如潮湿树枝、铁丝等。缺点是投资比较高，会大大增加线路工作人员的一次工作量。为了以后检修挂接地线的方便，还要在适当位置安装接地环。
3、引导型措施
引导型措施主要应用于鸟类活动频繁且鸟类数量众多不易强行驱逐的地区，可以通过主动为鸟类提供栖息场所的方式来有效防治鸟害。比如，可以在避开线路的附近人为搭建一些鸟巢来吸引鸟类栖息，进而把其对线路设施的损坏力度减弱。在国外这种引导型措施应用的较多，而在国内则相对比较少。
四、架空输电线路其他故障防护措施
1、紧抓输电线路本身的建设质量
在购置输电线路有关构件和设备时严格以相关规范、标准和线路设计要求为依据，到国家指定单位购买或向质量、信誉都有保证的正规厂家购买，并索要有关产品的合格证与技术资料。
2、定期对输电线路进行检修和维护
成立专门的工作组负责输电线路检修和维护工作的管理，并保证检修、维护人员兼具扎实的专业素养和丰富的实践经验。在实际工作中要在进行一定安全教育培训的前提下明确各自分工，强化工作人员责任意识，严格遵照有关规范进行操作，并详细记录下检修时间与发现问题，根据实际情况有针对性地制定检修。维护计划，杜绝错检、漏检和安全事故发生。
此外，还要在社会上开展有关线路、电缆保护宣传工作的基础上加大对线路的巡视力度，不给不法分子留有偷盗电缆的机会。
3、当输电线路邻近区域有工程
项目施工时做好相应的施工保护措施输电线路周边有工程项目在施工时，可指派专门人员深入施工现场与项目施工企业一同就在施工操作影响下可能发生的线路故障进行预测，共同商议出相应的处理办法。当遇到违章建筑时还要做好协调工作，实在无法协调的就上报有关部门，通过法律手段解决。
4、雷击防护
首先，根据往年雷电流强度和闪电密度分布等数据信息进行统计分析，再综合考虑输电线路结构和地貌、地形等因素来分析雷击危害与这些因素的内在联系，参考历年运行数据的基础上做出电网的雷区分布图。
其次，分析110V-220V的输电线路，总结出易受雷击的地段及其原因。通过改造接地电阻来预防杆塔遭受雷电袭击，若改造接地电阻过程中出现困难，可通过加装杆塔拉线或安装耦合地线于导线下方的办法解决。
最后，可通过减小线路保护角或把侧向避雷针、可控避雷针加设在杆塔塔头附近来防治雷电绕击杆塔。
5、冰冻防护
对于轻覆冰现象可通过清理线路污物和增加爬电距离来避免，具体来说可以在雨雪冰冻天气发生之前进行污物清理；在塔头间隙尺寸允许范围内适当增加绝缘子的片数和绝缘子串的长度。
对于重度覆冰情况，此时的绝缘子闪络受冰柱形状和冰凌桥接的程度影响，闪络放电的电弧会直接沿着冰柱和冰凌桥接面发展，而通常情况下输电线路的覆冰厚度与线路所处区域海拔高度间成正比关系，且会受低温冰冻天气持续时间影响。因此，可按不同伞径间插绝缘子，或是将绝缘子串布置成V型或倒V型等方式来提高绝缘子的冰闪电压。需要注意的是当采用双绝缘子串时为避免冰凌直接桥接，可通过增大串间距的方式来避免。
对于输电线路导线舞动问题，产生此种现象的主要原因是导线截面特征在偏心覆冰的影响下发生了改变，进而在风力作用下出现不稳定驰振。覆冰导线发生舞动现象的概率会随着覆冰厚度的增加而增大。但当覆冰的迎风面冰层厚，背风面的冰层薄，厚度分布极其不均匀时，及时覆冰厚度并不大，也会在风速、风向和偏心覆冰以及线路自身等因素影响下产生导线舞动问题。
结束语
总之，各种防治鸟害故障的措施都各有优缺点，要想使输电线路的鸟害故障得到更好的防治，更好地保证输电线路的安全、稳定运行，必须根据鸟害故障的类型、特征、成因以及形成机理，有重点、有针对性地采取不同的防鸟害措施，若一种防鸟措施无法达到预期目标时，我们需进行综合治理，这样不但可以使线路鸟害故障得到更好的防治，还可以提高企业防鸟害的经济性，使企业的利益得到最大化。
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论文作者:林致雷,张陟云
论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期
论文发表时间:2016/6/19
标签：鸟害论文; 鸟类论文; 线路论文; 故障论文; 绝缘子论文; 鸟粪论文; 杆塔论文; 《电力设备》2016年第6期论文;