摘要：近年来，随着环境保护意识的增强以及经济的发展，各地区生态环境愈发适应鸟类的繁衍栖息，这给500KV超高压输电线路的安全运行带来了较大威胁。对500KV超高压输电线路鸟害造成线路跳闸故障特征进行分析，提出了超高压线路防范鸟害差异化的运行维护基础工作；对传统防鸟害措施效果进行梳理，改进了防鸟害装置，形成了新型的有效防鸟害措施。
关键词：500千伏；500KV超高压输电线路；铁塔；防鸟害装置
1、前言
由我国两大电网因鸟害跳闸次数统计可知，近年来我国输电线路因鸟类活动出现的跳闸、短路问题较多，而导致这类问题出现的原因主要有以下两点。一是大部分输电线路处于野外，使得鸟类有机会在杆塔上筑巢，导致鸟类粪便掉落到输电线路的绝缘子表面，或鸟巢中的杂物垂下，继而造成了跳闸故障。二是自然生态环境的日渐改善，导致了鸟类数量逐渐增多，从而对输电线路的安全运行造成了一定的威胁。面对日益频繁的鸟类活动，有效采取防鸟害措施，减少鸟害故障的发生，确保电网的安全运行是500KV超高压输电线路运行维护的重要工作之一。
2、500KV超高压输电线路鸟害跳闸故障特征
2.1500KV超高压输电线路鸟害跳闸原因
看似不会带来较大影响的鸟害，却严重威胁着500KV超高压输电线路以及其周边直流系统的正常运行。通常鸟害所造成的线路跳闸主要原因分为以下几方面：①一般在线路导线以及铁塔的四周会经常出现各种鸟类，体积比较大的鸟类身体或翅膀张开是会对线路相间或单相接地线路造成影响；②绝缘子上方构筑鸟窝的材料如树枝、杂草等下落或被吹落，造成横担和导线之间电气距离不足，引起线路跳闸；③鸟类在铁塔绝缘子上方活动，鸟粪掉落在绝缘子表面，然后沿绝缘子伞群边沿下滑，污染严重的绝缘子发生闪络；④鸟粪从绝缘子表面以外一定距离处下落，鸟粪由于重力作用下落拉长，具有一定导电性的鸟粪通道的介入使绝缘子周围的电场分布发生严重畸变，鸟粪通道的前端与绝缘子高压端之间的空气间隙的电场强度大大增加，绝缘子承受的大部分电压都加在了这一段空气间隙上，空气间隙击穿，造成线路单相接地故障。
500KV超高压输电线路塔头及相间电气距离较大，第一类鸟害对超高压线路威胁不大；500KV超高压输电线路绝缘子片数多、距离长，第二类鸟害情况也不多见；而第三类鸟害情况引起的500KV超高压输电线路跳闸比重较大；第四种由鸟粪下落引发的事故，鸟粪残留痕迹可能很不明显或根本找不到，因此在无法确定原因的事故中，有不小比例是属于鸟粪事故。
2.2鸟害易发区环境特征和时间分布
一般在地质靠近河流或者田间、低洼潮湿地带的区域发生超高压输电线路鸟害事故比较频繁，而且鸟类只要是选择了目标建设鸟巢，在很长一段时间里即使受到外界因素的影响也不会搬离，即使将铁塔上的鸟巢清除掉，鸟类依然会在原地筑巢，而且搭建的鸟巢比先前的还要紧密结实。输电线路鸟害跳闸具有一定的时间分布规律性：随着季节变化，鸟害跳闸在鸟类迁徙时候居多；从时段上看，多为夜间21：00~06：00点左右，鸟一般在凌晨觅食前排出大量的粪便，因此鸟粪事故多出现在这段时间。
2.3差异化线路防鸟害日常运维工作
根据上述鸟害故障的地形地貌、季节、顽固等特征，防范线路鸟害应做好如下日常运维工作：①准确划分超高压线路鸟害区域。针对鸟害故障时间分布特性、地形地貌特征，在线路日常运维工作中加强对鸟类活动迹象的观察，摸清群鸟和大鸟活动频繁的塔位，以及筑有鸟巢和发生过鸟害的塔位，合理划定鸟害区，为输电线路防鸟害工作提供支撑。②及时发现并积极消除鸟害隐患。鸟类活动频繁时期加强对防鸟重点区段的特巡工作，特别加强对线路附近有河道、林区、水库、养鱼池及鸟食种植地等鸟害易发区段的巡视力度，观察铁塔塔身、塔头及横担上是否有鸟类筑巢现象，及时开展鸟巢清除工作，尤其是针对横担上的鸟巢及时进行带电消除，避免因鸟巢散落发生绝缘子串短路故障。对筑巢塔位进行记录存档，并加强日后的巡视工作，防范鸟巢重筑等鸟害现象；适时开展已采取的防鸟措施效果评估，并科学合理选择有效的防鸟措施。
3、新型防鸟害装置
选择科学有效的防鸟措施，是做好防鸟害工作的关键，通过分析上述传统防鸟措施功能的特点及缺陷，对防鸟害装置进行了技术革新改进，形成了新型防鸟害措施。
3.1便拆式防鸟罩
传统防鸟罩罩面直径设计小，利用多颗螺栓对防鸟罩进行对接安装，应用在５００ｋＶ及以上输电线路绝缘子串上效果不佳，而且安装、拆卸繁琐，不利于检修作业等缺点。
从“驱、隔、引”３个防鸟害方面分别着手分析防鸟害现状，主要以“隔”鸟为原则，根据５００ｋＶ输电线路绝缘子串长度，放大设计防鸟罩伞边半径（盘径在８００ｍｍ左右），利用新型ＦＮＢＷ高分子绝缘材质喷绘红色涂料制作而成。该防鸟罩巧妙设计防分离式对接结构，如图1所示，极大方便检修作业时安装、拆卸，带电、停电作业均可，有效降低作业强度。这种新型防鸟罩具备隔断散落鸟巢的功能，避免鸟粪污染绝缘子，可以有效防止５００ｋＶ及以上输电线路因鸟粪污秽引起绝缘子串闪络和鸟粪下落引发电场畸变导致线路跳闸的事故发生。
图 1 便拆式防鸟罩结构示意图
3.2风车驱鸟刺
基于传统防鸟害装置具有隔鸟不能驱鸟、驱鸟不能隔鸟的弊端，绵阳运维分部设计了驱隔功能相结合的一体式防鸟装置———风车驱鸟刺，有效地解决了传统隔鸟、驱鸟各自单一的弊端，通过自身整体旋转所占有立体空间结合反光材料反光和防鸟刺阻隔综合作用达到“驱隔结合”。图2给出风车驱鸟刺实物图。图3给出风车驱鸟刺整体结构设计简图。
为了便于安装及检修时拆卸，风车驱鸟刺由紧固构件和转动构件两部分组成。Ｕ型固定夹板用于与铁塔横担或塔头处角钢进行连接，通过双螺帽紧固螺栓加以固定。在Ｕ型夹板上方焊接活动杆件，活动杆件与转动构件的连接管内嵌连接，通过活动连接螺栓与卡槽固定。当铁塔处于检修状态时，铁塔上作业人员可先将转动构件直接分离取下，并将活动杆件转动９０°使其保持水平状态。转动构件将风能转化为机械能，是整个产品设计的核心部分。通过连接管与深沟球轴承作紧连接，连接管与紧固构件中的活动杆件内嵌连接作为固定轴。轴承外置轴承保护钢套，防止雨水或其他外部因素对轴承损坏。轴承保护套侧边平均焊接３面长度为３００～４００ｍｍ定长的扇叶，扇叶外边侧点焊９～１０根不锈钢针，钢针由产品内侧向外侧长度递减，目的使其转动时形成刺猬状。当扇叶受风力作用将带动风车驱鸟刺整体旋转，当风速达不到启动风速时，静止的风车可以阻隔鸟类栖息。扇叶外侧用红色喷漆进行色标，内侧用反光镜纸进行粘贴，充分利用鸟类对红色和太阳光的敏感性进行驱鸟并不伤害鸟类，同时增大了驱鸟的实际范围。
4、结语
500KV超高压输电线路是为人们提供日常用电的线路，其安全运行不仅关系到人们用电的需求，同时也与社会安定与经济发展有着直接性关联。而鸟类日渐频繁的活动导致500KV超高压输电线路无法安全可靠的运行，因此防鸟害工作受到了广大群众以及电力企业的重视，线路鸟害防范工作应在注重日常运行维护的基础工作上。传统防鸟害装置具有一定的局限性，应结合鸟害特征和传统防鸟害措施的优缺点综合分析，积极研发更加有效的新型防鸟害装置，增强线路防鸟害效果，确保电网安全运行。
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论文作者:辛崇,史永涛,于江
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/19
标签：鸟害论文; 线路论文; 绝缘子论文; 鸟类论文; 鸟粪论文; 鸟巢论文; 铁塔论文; 《电力设备》2017年第28期论文;