輸電架空線路鳥害分析及防范措施

李澤權

【摘 要】針對輸電架空線路鳥害產生的原因及其特點、鳥類活動的規律及其生活習慣的解析，分析輸電架空線路鳥害故障防范措施，總結優秀經驗及方法，并提出和諧的人鳥共處的建議，為探索創新鳥害防治的方法、措施提供參考。

【關鍵詞】輸電；架空線路；鳥害；措施

1.概述

鳥類在高壓輸電線路桿塔活動造成的事故，正逐年上升，影響了架空輸電線路的安全運行。由于人類活動的影響，致使高大樹木日漸匱乏，一些樹棲鳥類無法尋找到適合的環境筑巢，轉而選擇在穩固、高大的輸電線路鐵塔架構上、水泥桿塔橫擔上棲息，搭建鳥巢，頻繁活動，因而有大量鳥糞排泄在絕緣子串上極易造成絕緣子閃絡，對輸電線路安全運行帶來隱患。鳥害引起線路故障的形式有線路跳閘和零部件損壞。其中造成線路跳閘的主要原因有鳥糞引起絕緣子閃絡、鳥巢材料引起短路和鳥類身體造成的短路；鳥類損壞線路零部件的主要形式為鳥啄損復合絕緣子的傘裙、護套。據統計，2008年至2013年期間，潮州電網輸電線路發生因鳥害導致的故障跳閘情況約占全部線路外力破壞故障跳閘總數的76%。而這其中，根據鳥害故障原因分類，鳥巢異物墜落是造成線路跳閘比例最大的故障原因，約占各電壓等級鳥害故障總數的80%， 其它原因引起跳閘所占比例較小，分別為20%。

2.線路鳥害故障的特點

2.1季節性

鳥害故障是季節性線路故障，其中，春末至秋初兩季是鳥害發生最為嚴重的時段。每年的2-3月份是鳥類筑巢繁殖的季節，鳥在鳥巢附近活動頻繁增加了鳥害事故發生的幾率。另外2-3月份和8-10月份候鳥遷徙過程中，鳥類大部分愿意棲息在附近有水、有森林的輸電線路桿塔上，所以其筑巢、起降、排糞等行為都可能導致鳥害故障的發生。

2.2時間性

鳥害故障多發生在夜間18：00至次日8：00，尤其集中在凌晨3：00到6：00這一時段。因為一天中這個時段的系統電壓最高，溫度最低，濕度最大，風速最小，所以絕緣子表面易凝露，表面污層完全濕潤，線路的絕緣水平最低，一旦鳥巢上的垂草異物受風吹飄落，或有鳥在橫擔位置排便、或在桿塔附近活動就極有可能造成絕緣子串閃絡故障的發生。

2.3地域性

據了解，鳥的種類不同，遷徙時間和地點也不同，有的鳥沿山林和小溪遷徙、有的則沿水庫遷徙、有的選擇村莊附近有果園或莊稼的地方。鳥類選擇路徑的原因是，候鳥需要有隱藏和恢復體力的地方，并且還能在附近找到食物和水源。

3.鳥害故障的原因

目前鳥害造成輸電線路跳閘的主要原因有鳥巢材料短路、鳥糞閃絡、鳥類身體短路、鳥啄壞復合絕緣子4種。

3.1鳥巢材料短路

一些鳥類喜歡在農田、果林等附近方便覓食的桿塔上造窩筑巢，造窩所用材料大多為樹枝或雜草，往往會有部分材料垂落在絕緣子上或接觸、靠近帶電導線，遇陰雨、濃霧天氣，樹枝、雜草接觸導線（或靠近導線），易引起線路接地故障；或遇大風天氣時，鳥窩可能被大風吹散，會使樹枝或鳥窩里的金屬絲等具有導電性的雜物落在導線上，造成線路接地跳閘故障。

另一些鳥類（如烏鴉、喜鵲等）習慣嘴里銜著樹枝、雜草等異物，當它們叼著濕潤的長草、藤蔓植物或金屬絲等導電性異物停留在桿塔橫擔、懸垂絕緣子均壓環上，或穿越靠近桿塔構件與導線的絕緣間隙時，導線通過異物對桿塔放電，造成線路接地短路跳閘故障。

3.2鳥糞閃絡

鳥糞是一種導電混合液體，含水量和電解質較高，在帶電導體之間易造成閃絡；當鳥糞污染了直線懸垂絕緣子串，積糞至一定程度后，使絕緣子絕緣水平降低容易發生閃絡。鳥糞閃絡的過程可分為3個階段：a.鳥糞通道的形成和伸長。鳥糞排出后，以自由落體的方式下落，形成一段細長的下落體。b.絕緣子周圍電場發生畸變。由于具有一定導電性的鳥糞通道的介入，鳥糞通道前端與絕緣子串高壓端之間的空氣間隙的電場強度大大增加，原先絕緣子串承受的大部分電壓都加在了這一段空氣間隙上，使絕緣子串周圍的電場分布發生嚴重畸變。c.空氣間隙擊穿，完成閃絡。鳥糞通道的前端與絕緣子高壓端之間的空氣間隙被擊穿，形成局部電弧。

3.3鳥類身體造成短路

鳥類身體短路引起的線路跳閘在南方地區較為少見，主要發生在體型較大的鳥類中。

3.4鳥啄食復合絕緣子

鳥啄食復合絕緣子可能與制作復合絕緣子傘盤材料的硅橡膠配方中添加有某種芳香烴有關。一些鳥類喜好叨啄復合絕緣子的硅橡膠傘裙護套，使耐老化性能相對較弱的芯棒直接暴露于大氣環境中，若未及時發現并處理，可能造成脆斷等惡性事故。

4.防范鳥害故障措施的優缺點

因鳥巢材料短路是造成線路跳閘最主要的原因，故主要針對鳥類筑巢采取防鳥措施。輸電線路的主要防鳥害措施是通過驅逐、驚嚇和遮擋等方式，主要措施及其有效性分析如下。

4.1.加裝大盤徑絕緣子傘罩

在懸垂絕緣子串的頂部安裝直徑50～60cm的防鳥罩，當鳥類在絕緣子的上方活動排便時，能起到傘的阻擋、遮蔽的作用，將鳥糞隔離在絕緣子串外側的一定距離以外，安裝這種防鳥罩在110kV及以下電壓等級的輸電線路中效果比較明顯。隨著電壓等級升高，絕緣子串增長，需要加大傘罩的直徑才能起到相應的防護效果。當有風的影響時，鳥糞從防鳥罩邊緣下落時可能偏向下導線，防鳥罩并不能有效防護下導線。防鳥罩對絕緣子清掃或更換工作也帶來一些不便。

4.2安裝防鳥刺

安裝防鳥刺是常用的防鳥害措施。防鳥刺的優點是價格低、安裝方便，并且在220kV及以下電壓等級線路的效果明顯

在桿塔絕緣子的正上方安裝防鳥刺，目的是阻止鳥類在桿塔絕緣子的正上方筑巢、休息等活動，從而防止鳥害的發生，但是，當風速過大時，單獨的防鳥刺不能發揮作用（鳥刺的水平防護半徑約為20cm）。當鳥巢垂草從桿塔墜落時，受到風力和重力的雙重作用，可能會沿軌跡飄落，因此，防鳥刺安裝的位置及數量對防護效果影響很大。

針對這種情況，在電壓等級較高且掛點橫擔較寬的地方至少要安裝3個防鳥刺（半徑約為60cm）才能有效地防止垂草異物短路故障的發生。缺點是直接影響線路人員在桿塔上的檢修工作，另外防鳥刺安裝使用一段時間后必須檢查鳥刺張開角度是否下垂，必要時進行調整，以防止鳥類在鳥刺中間筑巢。

4.3采用轉動裝置

采用轉動裝置如轉動風車、防鳥滾輪等防鳥害。轉動風車是通過支架將一個三葉紅色螺旋槳安裝在橫擔上，當受到外界風力作用時，螺旋槳風葉轉動，能夠起到驚鳥的作用。當螺旋槳的風葉受外界的風力作用轉動時，所形成的風力渦流使鳥較難在桿塔上站穩。此類驅鳥器的優點是成本低廉、使用方便，但存在易老化、自然損壞嚴重、壽命短、無風天氣不能發揮作用等缺陷，而且鳥類的適應性會導致轉動裝置失去效用。

4.4安裝電子驅鳥器

安裝電子驅鳥器，如具有聲、光的電子驅鳥裝置等防鳥害。其基本原理是在裝置中存儲鳥類天敵或其他刺耳的聲音片段，當鳥類進入該裝置的紅外線探測區域內時，就自動接通電源發出的鳥類慘叫和亮光，從而起到驅鳥的作用。此類驅鳥器科技含量高、技術先進、效果好，具有安裝簡單、節能、免維護等特點，但價格較高，電池容易老化，并且影響附近居民的正常生活。

4.5安裝高分子復合氣味驅鳥器

復合氣味驅鳥高分子材料的工作原理是在不傷害鳥類的前提下，能在室外不同氣候條件，緩慢持久地釋放出一種影響禽鳥神經系統、呼吸系統的特殊清香氣味對鳥類進行驅逐，并使其在其記憶期內不會再飛回來，從而有效保護整個輸電線路。

該型材料現已研發完成，并已于2012年初在潮州電網輸電線路開始掛網運行。復合氣味驅鳥器體積小、安裝方便，目前驅鳥效果情況較好。研究成果已獲得國家發明專利，并在核心期刊上發表了相關論文兩篇。缺點是：當戶外天氣較惡劣時高分子復合氣味材料釋放的效果有一定的影響，且成本較高。

4.6安裝防鳥網

在絕緣子掛點頂部的橫擔上面安裝聚乙烯材料的防鳥網，目的是將絕緣子掛點位置圍封起來，鳥類無法在絕緣子掛點頂部筑巢，起到防止鳥類在懸垂絕緣子串的頂部筑巢的占位作用。其成本低廉、安裝簡易，但給檢修工作也帶來一些不便。

4.7裝設人工鳥窩

在靠桿塔塔心位置安裝鍍鋅網或竹條編織制成的人工鳥籠，并在人工鳥窩籮底放少許的雜草，把鳥遷移到不影響線路安全的區域筑巢，達到人鳥和諧共處。其價格低、安裝較為方便。新鍍鋅材料雖然使用壽命較長，但有較強的光反射，鳥類不大適應；竹條編織制成的鳥籠材料接近鳥類生活習性，倆者之間鳥類較喜歡選擇竹條編織制成的鳥籠，但其使用壽命較短。

5.防鳥害方法的建議

5.1防鳥害技術措施的改進

應總結各種防鳥裝置的運行經驗，除弊取利，綜合使用，形成一套更有效的防鳥系統。目前，安裝防鳥刺、人工鳥窩、防鳥網是比較經濟有效、安裝簡便、維護量小且對日常檢修工作影響較小的防鳥害措施，因此，應在鳥害異常嚴重的區段研究加裝鳥刺、人工鳥窩、防鳥網等措施，提高鳥害設防水平。如：110kV及以下架空線路桿塔以防鳥刺結合人工鳥窩為主；220kV及以上架空線路桿塔以防鳥網結合人工鳥窩為主。

5.2防鳥害組織措施的改進

建立完善的防鳥害臺帳資料，詳細劃分每條線路的鳥害區域，根據歷年的防鳥害工作進行統計、分析、總結。制訂出每條線路的防鳥害工作計劃并落實執行。

加強線路運行維護，檢查防鳥裝置運行情況，在春秋季節對鳥害多發區段的線路加強巡視力度，縮短巡視周期，及時維修、更換損壞的防鳥裝置，清除桿塔上的鳥巢，特別是位于絕緣子上方的鳥巢應盡快拆除，有效控制鳥害故障的發生。

系統分析鳥害故障原因及地域、時間分布特點，結合運行經驗及鳥類活動規律統計資料。開展各類防鳥害裝置的有效性綜合評價，研究制定符合實際的鳥害治理措施，并依據鳥害分布圖逐步更新完善防鳥害技術措施。

6.結束語

要做好輸電線路的維護工作，提高電網的可靠性，必須對鳥害做好有效的防范，依據鳥類活動規律制定可行的防治計劃，清理線路桿塔上具有威脅性的鳥窩，消除對線路安全運行造成的隱患，減少線路因鳥類活動引起的故障次數，確保電網安全穩定運行。同時，要做到只防鳥害而不殺傷鳥，保護鳥類，愛護生態環境，力爭達到人類和鳥類的和諧相處，是我們目前應研究的一個新課題。當然，要想做好這一系列的工作，更需要得到廣大市民的理解與支持，需要廣大群眾的參與，共同做好電網的維護工作，構造堅強的輸電電網，為生產、生活提供更大的便利與保障。

參考文獻：

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