摘要：随着经济的快速发展，人民生活水平不断提高，在居民用电量持续增长的同时，对供电可靠性的要求也越来越高，要求线路设备处于良好运行状态，供电部门控制配网线路障碍次数、确保可靠供电的压力越来越大。除外力破坏外，各供电部门都要在每年鸟类筑巢期花费大量人力物力进行防控，但因鸟类筑巢行为具有随机性、重复性等特点，防控难度很大，每年因鸟害发生的线路障碍居高不下。鸟害障碍的发生，无一例外是因为鸟类在线路双横担处筑巢，筑巢材料有树枝、铁丝等，一旦与线路、弓子线及横担形成短路。
关键词：超声波；鸟害；太阳能；3D打印
引言
220kV输电线路多数是在荒郊野外架设，在我国覆盖范围较为广泛，而随着我国对环境保护的措施不断加强，人们对于自然环境的保护日益增进，给鸟类繁衍提升了很大的生存空间，随着鸟类的种类和数量连年递增，从而导致了一些输电线路事故，这给220kV输电线路的正常运行带来了严重的安全问题，给人们的生活带来不必要的麻烦，造成国家财产的损失，近年来由于鸟类的原因，导致了许多220kV输电线路跳闸或破损等事故，必须要对这一问题高度重视，采取必要的防治对策研究。
1鸟类造成输电线路故障原因
1.1 鸟类筑巢引起输电线路故障
春季鸟类开始在输电线路杆塔筑巢产蛋、孵化。通过以往运行经验分析，在杆塔上筑巢的鸟多为喜鹊、乌鸦、鸽子等。这类鸟在筑巢时口叼树枝、铁丝、柴草等杂物，在线路上空往返飞行，当铁丝等异物落在横担与导线之间时会造成输电线路接地故障跳闸。在刮大风时，杆塔上鸟巢里的异物被风吹散，散落在导线或绝缘子上，也会造成短路接地故障。
1.2 鸟类迁徙的危害
冬季严寒，万物萧条的之时，这个时期并非鸟类的繁衍阶段，却是鸟类的迁徙时期，在天寒地冻的时候，绝大多数候鸟会通过迁徙进行物种的生存，而在鸟类迁徙的过程中，鸟类多喜欢栖息在220kV输电线路杆塔上进行休息，而在这一过程中，便会有大量的排泄物出现，这些排泄物严重影响了供电系统的输送作业，而一些鸟类的体型又过于巨大，在空中飞翔之时，很可能与带电导线接触到，造成220kV输电线路的短路事故发生。
1.3 鸟粪导致闪络引起输电线路故障
鸟粪导致闪络有2种情况：一种是鸟在瓷绝缘子串上排粪，鸟粪沿瓷绝缘子串下流时造成单相接地，这种鸟害故障最常见也是发生次数最多的，约占鸟害故障的56%；一种是鸟落在杆塔横担上，其成流体状的排泄物随风吹向带电体，造成空气间隙击穿引起故障，或随着惯性部分短接导线与杆塔之间的绝缘而导致闪络，这种鸟害故障在以前只是偶尔发生，但近几年频繁发生，呈上升趋势，约占鸟害故障的27%。
2鸟害的分布情况
鸟类的栖息地偏好湖泊、水库、沼泽、森林、农田等环境气候较好的区域。以上地区水资源丰富，地理环境优良，食物充足，一方面适合鸟类生存，线路杆塔上筑巢概率较大，一方面空气湿度大，容易起雾，容易导致线路放电。因此，以上地区通常是鸟害的高发区域，也是防鸟害工作的重点区域。鸟害在人类活动频繁的市区，城镇发生的概率较少，这是因为鸟类的警惕性很高，人类经常经过的地方，鸟类会选择躲避。鸟害引起的跳闸事故时间比较集中，据统计凌晨两点至八点发生跳闸的概率较高。这个时间段正好也是空气中湿度较高，山区容易起雾的时间。在这个时间段，鸟类早上觅食后正好需要排便，因此绝缘子发生闪络的风险较高。
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3驱鸟器的技术设计
3.1改进防鸟刺
防鸟刺装置能够对鸟类产生一定的伤害，从而起到驱赶鸟类的作用。而改进版的防鸟刺能够更有效的驱赶鸟类，在220kV输电线路上现有已经安装的防鸟刺装置进行改进措施，将防鸟刺股数密集化，从以往的均衡长刺变成长短刺结合的模式，使得防鸟刺的空间更密集，即便是较小的鸟类也不能从其中的缝隙中穿过。改进版防鸟刺一般都是安装在合成绝缘子串上方部位，那里相对较为平坦，如扇形的鸟刺装置倒扣安装而成，尖锐的鸟刺不但会给过往穿梭的鸟类行动造成影响，而且还能够使鸟类落不到合成绝缘子上，以此来达到220kV输电线路鸟害事故的预防措施。安装改进版防鸟刺，能够大大减少鸟类聚集飞落线路的频率，对鸟害事故起到了良好的防治作用。
3.2红外驱鸟报警装置
红外线检测报警是一种比较成熟的技术，具备可靠性高、抗干扰能力强、功耗低等特点，特别是红外对射光电开关应用更为广泛，红外对射光电开关由红外光电开关发射装置和红外光电开关接收装置两部分组成，其特点为在通电状态下，红外光电开关发射装置持续发射红外线，红外光电开关接收装置在接收到红外线时，其开关常开接点保持断开的状态，一旦红外光电开关接收装置接收不到红外线时，其开关常开接点动作，开关接通。因红外线聚集性好，当红外光电开关发射装置和红外光电开关接收装置之间有超过1cm的障碍物通过时，即可实现有效检测，检测精度较高；其开关常开接点导通，非常适合提供给51单片机的外部中断信号。
3.3单回杆塔防鸟板
防鸟板主要是利用其板材对导线悬挂点处杆塔辅材进行覆盖使鸟巢无法附着和固定来防鸟。单回路线路杆塔中线悬挂点处，杆塔辅材较多，各种鸟类多借助辅材构筑鸟巢。笔者设计的防鸟板以斜坡方式覆盖辅材，并且不留缝隙，使鸟类无法再借助杆塔辅材搭建鸟窝。因为防鸟板为彩钢板滑面设计，如鸟类在其上搭巢会因搭巢用的铁丝、树枝、稻草等杂物无法固定而滑落。防鸟板底部同样光滑，亦起不到固定鸟窝作用。防鸟板应用遮盖和占用鸟类构筑鸟窝的场所使其无法构筑鸟巢，从而避免了鸟类在输电线路杆塔上筑巢。防鸟板将中线绝缘子串上部遮盖，即使鸟类在绝缘子串上部排粪，由于防鸟板阻断了粪便与绝缘子串和带电体接触，也可避免线路单相接地故障的发生，起到保护输电线路安全运行的作用。防鸟板一般选用蓝色和红色彩钢板，双面上漆。如对同杆双回线路安装不同颜色防鸟板，安装后，防鸟板不但起到防鸟作用，而且起到线路色标的作用，能区分不同线路，使作业人员一目了然，做到了一物多用，两全其美。
3.4超声波驱鸟器
在220kV输电线路鸟害事故预防措施上，可以安装超声波驱鸟器进行对鸟类的驱赶，这种装置的能量板块为太阳能，利用太阳能可以减少对环境的污染与资源的浪费，当鸟害区有鸟群聚集时，可以开启超声波驱鸟器，超声波频率的输出一般在20000Hz左右，人类对于这个频率段的超声波是无知无觉得，所以超声波装置发出的超声波调对人类不会造成任何影响，而超声波的频率波段对鸟类而言，无疑是一个功率强大的噪音发生器，从而使鸟类无法靠近220kV输电线路及杆塔范围，达到将鸟类驱赶的目的。不过，超声波驱鸟器有效工作半径只有15m左右，具有低电压、性能高、寿命长、低耗能以及维修量少的功能特点，基本可以做到在220kV输电线路每一个杆塔上安置，也可以安装在鸟害比较频繁的220kV输电线路区域内的高架上。不过，超声波驱鸟器只能在最初一段时间对鸟类造成影响，如果时间过长，鸟类将会习惯了这种高频率超声波，对鸟类以后的驱赶效率将会大打折扣。因此，超声波驱鸟器装置的开启只能在鸟类过于聚集的时刻使用，从而达到驱赶鸟类的效果。
结束语
目前防鸟害的技术很多，选择其中具有互补性的技术共同应用将会收到更好的效果，价格也比选用一种较贵的装置低廉。由于鸟筑巢具有不确定性和随机性，因此需要在线路运维过程中，通过实践来分析各类技术混合使用后的效果。
参考文献：
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论文作者:张汶卓,杨子垲,李鹏博,王飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/14
标签：鸟类论文; 鸟害论文; 线路论文; 杆塔论文; 超声波论文; 绝缘子论文; 装置论文; 《电力设备》2017年第29期论文;