输电线路鸟害及防鸟害设计论文_廖宝文

输电线路鸟害及防鸟害设计论文_廖宝文

摘要:随着生态环境的改善和人们对野生动物保护意识的增强,鸟类活动更加频繁,由鸟类活动引起的的架空输电线路故障次数也有明显的上升,目前在输电线路上使用了多种防鸟害措施,本文就鸟害故障类型及目前的防鸟害设计结合工程案例论述。

关键词:输电线路鸟害,防鸟害设计

1 输电线路鸟害概述

1.1 鸟害类型

1.1.1 鸟巢材料闪络

鸟巢材料主要有干草茎、软树枝、硬树枝、草叶、绒草、羽毛等,距离城市较近的鸟巢材料还会包括工业残料金属丝、各类旧包装带和破布片等,在筑巢过程中,巢材与带电导线安全距离不足时,会引发跳闸故障。

1.2.2 鸟粪闪络

鸟粪闪络事故是指由栖息在杆塔上的鸟排泄物引起的闪络事故。

1.2.3 鸟身闪络

鸟身闪络是指鸟在空中飞行靠近导线时,造成导线与地或导线与导线间的绝缘距离减少。这种鸟害情况较难控制,多发生在低电压等级的线路上。

1.2.4 鸟啄食其它动物故障

鸟啄的合成绝缘子有如下规律:绝大部分为棕色,但也有少量灰色;相较于I型串,V型串和L型串比更容易遭受鸟啄。

1.3 鸟害规律

通常具有以下及几个特性:季节性、时间性、区域性、瞬时性、重复性。

1.4 防鸟害的重要性

威胁输电线路的三大主要灾害分别为雷击、鸟害、外力破坏,输电线路的鸟已经排线路总故障的第三位。

从鸟类造成故障的电压等级来看,220kV线路上发生鸟害的数量占20%,110kV线路占80%。

2 防鸟装置配置原则

通常配置原则如下:

(1)I级:无须安装防鸟装置。

(2)II级:对重要线路根据运行经验,选择鸟类活动较多杆塔安装防鸟装置。

(3)III级:220kV及以上电压等级线路每基杆塔均安装防鸟装置,110kV重要线路每基杆塔均安装防鸟装置。

(4)500(330)kV及以上线路原则上不考虑配置鸟巢类故障的防范措施。

(5)特高压交直流线路应根据实际情况考虑防鸟措施。

(6)特殊区域可适当提高配置标准。

同时应易安装、不影响检修。且能长期耐受紫外线、雨、冰、风、雪、温度变化等外部环境和短时恶劣天气。

3 防鸟害措施介绍

防鸟害措施应着眼于“以人为本”的理念,从保障运维人员的生命权的角度出发,需要更加科学的防鸟害技术手段。

3.1 电子类惊鸣驱鸟器

电子类驱鸟器是用多晶硅太阳能电池板供电,利用红外线监测装置监控绝缘子和周界范围,有无鸟类出现。若出现就立即产生强烈刺耳恐怖声音和频率不同的超声波,使这一范围的生存环境迅速恶化,极端不能适应鸟类的栖息,或者播放事先录制好的鸟类天敌鸣叫声,同样大道迫使它们离开。。

3.2 机械类驱鸟器

防鸟刺是一种比较经济、直接的防鸟害装置,安装方法简单且不需要停电,能防止鸟在绝缘子上方排粪。但是,这种装置也存在缺点,它会对后期的线路检修作业造成不良影响。一般情况下,防鸟刺装置是安装在悬垂绝缘子挂点附近的横担上。目前有应用了一种可折叠鸟刺,这种装置可减少对运维检修的影响。

除了防鸟刺外,还有机械类驱鸟器,锯齿型、风筝型、风动型各类驱鸟器。根据输电线路运维部门常年的经验,对于鸟粪型鸟害,驱鸟器能发挥一定的作用,但对于鸟窝型鸟害,驱鸟器的作用就十分有限。

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3.3 横担头封堵加预布引鸟架

横担头封堵加预布引鸟架通常有两种,一种是用材质为玻璃纤维的封堵箱实现对于鸟类的封堵,另一种是用平板式铝合金材料对横担头进行封堵。

第一种技术是通过减少鸟类在输电线路塔杆上搭设鸟巢的方法,来降低鸟类对于输电线路的威胁,同时,由玻璃纤维制作的封堵箱具有坚固、轻便、造价低及耐老化的等一系列特点,在很大程度上降低输电线路的运维成本。

第二种方法主要针对鸟儿筑巢特性和铁塔结构特进行特殊设计,具有安装简单,坚固耐用、抗老化、不易变形,不需要每次在停电检修作业时进行移位,而且维护方便。为了使横担头封堵防鸟害措施起到了很好的作用,可以人为预布引鸟架在导线下方塔身内,解决了鸟类要筑巢和线路要安全运行之间的矛盾。

3.4 防鸟盘

在其他地方有过如下运行经验:将大盘径玻璃绝缘子(其最大直径达450mm)安装固定于横担第一片绝缘子上方,或将合成绝缘子的低压侧第一片伞裙直径做的尽可能大,由于受到制造工艺和材质的影响,大盘径玻璃绝缘子和合成绝缘子的低压侧第一片伞裙的直径一般无法达到防鸟粪鸟害功能要求,即清华大学的有关试验结论:防鸟盘直径=(高压侧均压环或金具的直径+2)×15,单位:厘米。为此,科研人员又设计了防鸟粪均压环,其外径比较大,外边缘增设了向上弯的半圆沟,将滴落到防鸟粪均压环上的鸟粪收集到沟槽中,使之不产生“鸟粪导线”,防止发生鸟粪闪络。

3.5 改变绝缘子结构

根据长期的运维经验,鸟粪闪络主要是沿绝缘子外侧下落,因此,可以将绝缘子串的结构改造为“V”型串或“Y”字串,这样就能够有效避免鸟粪沿绝缘子外侧下落,最终达到解决鸟粪闪络问题的目的。

3.6 安装阻飞拉线

在地线支架安装鸟刺后,大型鸟类将鸟巢移至杆塔中相横担顶部,经过观察和分析,发现大型鸟类为了便于起飞,通常选择树顶或塔顶等没有障碍物的地方筑巢,为此,防大鸟筑巢主要是防止其在塔顶筑巢,中相横担顶部面积大,鸟刺需求大,工作量也大,为此建议下一步利用地线支架,在中相横担上方安装2 根钢丝绳,阻碍大型鸟类起飞。

4 针对某工程的防鸟害建议

某本工程位于赣江沿线,鸟类较多。通过以上分析可知,能够造成本工程线路跳闸的鸟类以大型候鸟为主。鸟害类型主要有以下三点:

(1)鸟粪污染绝缘子,或在下落的过程中短接空气间隙引发的闪络。

(2)鸟巢构筑物下落短接空气间隙引发的闪络。

(3)大型猛禽在塔窗中飞翔、嬉戏,导致空气间隙不足,产生放电。

通过对以往线路鸟害分析可知,鸟害多发生于直线塔上,且中相居多,其原因如下:

1)是直线塔中相空气间隙小,绝缘水平相对较低;

2)是直线塔中相上方塔材多,特别是中相横担上方,结构平坦开阔,很适合鸟类活动。

针对本工程鸟害特点,推荐以下防鸟组合措施:

(1)安装防鸟均压环,以减少鸟粪落到绝缘子上的概率。

(2)采用Y型或者V型悬垂绝缘子串,减少鸟粪污染绝缘子引发闪络的概率。

(3)采用玻璃或者瓷绝缘子,避免鸟啄危害。

(4)对于直线塔边相,采用堵、疏结合防鸟措施,即采用防鸟巣与防鸟隔板组合,按照每基塔安装一个人工防鸟巣的原则。

(5)对于直线塔中相,采用防鸟隔板与防鸟刺结合方式。

(6)在中相横担上方安装2 根钢丝绳,阻碍大型鸟类起飞。

论文作者:廖宝文

论文发表刊物:《中国电业》2019年11期

论文发表时间:2019/12/2

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