摘要：随着环保意识的加强，生态平衡逐步向好的方向发展，各种鸟类的活动也愈加增多。为保证输电线路的安全运行，减少由于鸟害引起的设备跳闸故障。通过对输电线路鸟害故障分析，从设备本体、线路环境、鸟类种群及其活动规律等进行分析，根据分析的原因提出采取相应的措施。
关键词：电网；输电线路；鸟害缺陷；治理
1鸟害的基本特征
鸟的活动可导致输电线路跳闸的观点由美国艾迪森于20世纪20年代首次提出，自此以后输电线路鸟害逐渐引起人们的重视。运行经验与统计数据得出，鸟害已经成为威胁输电线路安全运行的一个重要因素，其危害仅次于外破和雷击。随着人类日益重视生态环境的保护，鸟类活动的环境得到了极大的改善，使得鸟类数量不断增加，其活动范围已广泛延伸到输电线路领域，给输电线路运行带来隐患。1）鸟害发生具有时间性，主要集中在每年10月至次年5月，鸟害故障发生时多为阴雨天，空气湿度较大，近年来雾霾天气逐渐增多，也增加了鸟害发生的几率。2）鸟害发生具有区域性，据110kV保线站近年巡视发现鸟巢主要集中在田间地头、水域附近、山区丘陵有人居住区域的杆塔上，深山无人区杆塔，鸟巢较少。3）鸟害发生多为直线塔，耐张塔较少，鸟巢一般集中在直线塔横担以上的部位。4）鸟粪闪络一般可以重合成功，鸟巢类闪络如遇较长的树枝搭在绝缘子上，会造成永久性故障。
2国内部分地区鸟害故障现状
我国输电线路里程长，途经趋于复杂，经过大量山区以及平原等鸟类活动繁多的区域，输电线路鸟害故障极其频繁。近年来我国运行统计数据给出部分地区鸟害情况，描述如下。1）宁夏地区220kV及以上电压等级线路仅2004年当年就发生鸟害故障15次，鸟害跳闸占比为68%。2）河北南部2006—2011年之间发生了多起鸟害跳闸，且主要出现在220kV输电线路上，该电压等级鸟害故障占总鸟害故障的76%。3）陕西汉中2002—2007年之间110~330kV输电线路鸟害跳闸次数高达18次，占总故障比例的20%左右。4）广东江门1999—2005年之间110kV及220kV输电线路鸟害跳闸次数高达25次，占总故障比例约62.5%，详见图1。
3鸟害缺陷及跳闸类型分析
鸟类排泄的粪便造成闪络是各种鸟害闪络的最典型形式，其占据比例最高。按故障形成过程可分为鸟粪造成绝缘子沿面污闪和鸟粪下落时短接高低压空气间隙造成的空间闪络两种，而鸟粪空间闪络又占据90%以上比例，国内外多条高压线路曾因鸟粪闪络而发生跳闸故障。因此分析鸟害故障机理与相关防范措施，对电力系统安全运行具有重要意义。
3.1鸟粪闪络跳闸
3.1.1排便闪络故障
鸟粪一般为液体或者带有一定黏度的固液混合物，这种混合物一般具有一定的导电性，当鸟类在杆塔上沿绝缘子向下排便时，有可能造成绝缘子闪络，按形成机理主要分为两种情况。
3.1.2鸟粪空间闪络
当长串鸟粪被排出后，其沿横担或者绝缘子附近周围空气间隙下落时，鸟粪通道使得场强畸变，全部或者部分短接高低压端间隙，造成闪络发生。这种闪络叫作鸟粪闪络，是鸟害故障的最典型形式，占比最高。一般来说较大体型的鸟类才能造成此类故障发生。
3.1.3鸟粪污闪
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，文献[2]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。
3.2鸟巢异物过长缺陷
鸟类喜欢在水源边栖息，如当地缺乏适宜筑巢的高大树木，则鸟类会选择衔拾树枝、杂草、铁丝等杂物在横担或塔身筑巢。当遇上大风天气，过长的筑巢物体掉落在带电导线与横担之间，就会造成单相接地故障。
3.3鸟类飞行障碍及鸟啄复合绝缘子缺陷
大型鸟类在两相带电导线间飞过造成相间短路故障;或者停留在横担下方的导线上，在起飞时短接部分空气造成导线与横担之间发生闪络，引起单相接地短路故障。鸟啄复合绝缘子，主要会引起绝缘子伞群护套受损，严重的造成复合绝缘子芯棒外露，复合绝缘子芯棒外露极易导致复合绝缘子脆断事件，一旦发现复合绝缘子芯棒外露必须及时更换。
4电网输电线路鸟害缺陷治理
4.1预防鸟害故障的组织措施
鸟粪会严重威胁输电线路的正常运行，为使输电线路较少受到鸟粪的影响，通常会采取一些办法避免鸟类停留在架空输电线路上。某公司经过多年实践探索，最终得到一套效果较为理想的避免鸟害发生的措施。该措施主要包括下述几点：划分并界定鸟害特征区域；反措计划的制定可以结合鸟类活动规律；对绝缘子及时清扫，对于鸟害频繁活动的一些区域要增加清扫频率，一旦发生鸟停落便要及时清扫，以便于令线路一直处于绝缘状态；积极开展状态检修与监察性巡视，对绝缘子污染情况有所了解；开展专项治理防鸟害活动，在生产、基建以及最初的设计中均要将防鸟害工作考虑在内；投入资金增加，改进原有防鸟害方法；在防鸟害过程中应保护鸟类，不可杀鸟伤鸟。
4.2技术措施
4.2.1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。风车式驱鸟器结构简单，成本较低，容易安装，但存在着易老化、寿命不长的弱点，此外，鸟类具有一定的适应性，经过一段时间后鸟类对该装置不再恐惧，使得驱鸟效果大打折扣。
4.2.2利用超声波对鸟类进行驱赶
超声波技术的发明和使用，在我国的很多领域，当中都得到了很好的应用。在架空输电线路当中，通过利用超声波技术对鸟类进行驱赶，从而保护架空输电线路。通过鸟类习性的研究利用超声传播鸟类所害怕的音波，从而达到驱逐鸟类的目的。通过使用超声波解决了远距离输电线路难以管理的难题，并且超声波的使用能够很好的驱逐鸟类。真正做到保护架空输电线路的作用。在我国实际的架空输电线路保护工作当中，超声波的利用是最为经济合理的。这是犹豫超声波能够利用声波技术驱逐鸟类的同时，不对鸟类造成伤害，并且达到保护目的。同时超声波所需要消耗的成本也较小，在偏远地区的使用不影响人们的正常生活。
4.2.3隔离型预防鸟害措施
（1）加装防鸟挡板。
防鸟挡板由绝缘材料制作，安装在塔头横担上绝缘子串正上方，用于阻挡鸟粪及鸟巢上树枝枯草坠落至绝缘子串，其具有阻挡面积大，装设、清理及拆卸方便等优点，但有可能影响悬垂串绝缘子的自洁功能。2013年4月起，某220kV输电线路和110kV输电线路共计17基杆塔试点加装了防鸟挡板，已运行三年，效果较为明显。
（2）采用首片大盘径绝缘子。
采用首片伞裙为大伞裙的新复合绝缘子，或在绝缘子上方加装防鸟罩，但有可能影响悬垂串绝缘子的自洁功能。
（3）设置人工鸟巢。
福建、东莞、江西等供电企业在高压线铁塔的安全区域(远离绝缘子处)内搭建人工鸟巢。人工鸟巢外围用铁丝缠绕圈，内置枯枝和柔软的毛草等物。鸟对生活环境是很挑剔的，人工鸟巢需要定期清洁和维护。
5结束语
总之，目前鸟害故障种类主要包括鸟类身体短路、鸟类筑巢、鸟类捕食、鸟粪闪络、鸟类天敌身体短路、鸟类啄食复合绝缘子故障等。对鸟害故障种类进行统计和分析，有助于找到鸟害故障特征规律，为制定针对性防范措施提供理论支撑。
参考文献
[1]黄俊文.浅析架空输电线路鸟害故障及防范对策[J].民营科技,2018,10:64-65.
[2]杨冬,王凯,唐磊,杨冬强.架空输电线路鸟害问题研究与防鸟技术实践[J].安徽电力,2018,3501:30-33.
[3]矫立新,王志钢,金鹏,张杨,刘俊博,刘赫,刁美娜.吉林电网220kV输电线路鸟害故障研究[J].吉林电力,2018,4602:9-12.
论文作者:郑一凡
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：鸟害论文; 绝缘子论文; 鸟类论文; 鸟粪论文; 线路论文; 故障论文; 鸟巢论文; 《电力设备》2019年第3期论文;