架空輸電線路鳥類活動分析與研究

毛曉坡，鄧德慧，孔巾嬌，周學明，周光遠，付劍津，李朝暉

（1.國網湖北省電力有限公司電力科學研究院，湖北 武漢 430077；2.國網湖北省電力有限公司荊門供電公司，湖北 荊門 448000）

0 引言

隨著生態環境越來越好，鳥類數量不斷增加，活動范圍不斷變廣，鳥類選擇在穩固、高大的輸電線路桿塔上搭建的鳥巢越來越多，鳥類在桿塔上頻繁活動極易造成輸電線路發生故障，影響電網的安全穩定運行［1-3］。為了分析鳥類活動在桿塔上的特點，在湖北電網某220 kV線路93號和99號桿塔上各安裝一套在線監測裝置，該線路位于漢江邊上，鳥類遷徙通道內。

通常輸電線路鳥害是由鳥糞引起的，特別是大型鳥類遷徙季節，當輸電線路桿塔位于遷徙通道內，鄰近水源，便容易引起鳥類停留［4-6］。盡管輸電桿塔上安裝了防鳥刺和防鳥擋板，起到了一定的防鳥效果［7-9］。然而，由于對鳥類在桿塔上的活動特性不是很了解，使得在安裝了防鳥刺和防鳥擋板的桿塔上，依然有鳥害跳閘事件的發生［10-13］。本文通過在線監測觀鳥裝置分析鳥類活動特征，以及新型復合氣味驅鳥劑的使用，分析該技術的驅鳥效果。

本文設計了一款具有高清自動圖像拍攝、圖像實時傳輸至云平臺、功耗低、體積小重量輕、易于安裝的鳥類觀測設備，安裝于鐵塔后進行落鳥自動拍攝監測，獲取有效的、完整的線路鐵塔落鳥活動習性資料，便于選取具有針對性驅鳥手段及進行驅鳥裝置安裝，達到趨避鳥害的目的。針對電力系統的架空輸電線路中普遍存在的鳥害問題，研究開發了具有緩慢持久、長期有效地釋放出影響禽鳥中樞神經系統的復合氣味驅鳥高分子材料，如圖1所示。

圖1 在線監測裝置和復合氣味驅鳥劑實物圖Fig.1 Picture of real online monitoring device and compound odor bird repellent

1 93號桿塔觀鳥記錄

通過93號桿塔觀鳥記錄，如圖2、表1和圖3所示。通過表1 可以知道，2021 年12 月份，93 號桿塔落鳥類型為黑鸛和喜鵲，其中，黑鸛屬于候鳥，喜鵲屬于留鳥。結合圖3可以知道，落鳥次數一共是9次，鳥類在桿塔停留時間為7 s～70 s，這是由于線路桿塔上安裝了驅鳥劑，使得鳥類難以忍受驅鳥劑氣味，短暫停留后，離開線路桿塔。由于喜鵲體型較小，引起線路跳閘的往往是大型鳥類，如黑鸛，一共監測到黑鸛4次停留，停留時間為12 s～70 s，其中在2021年12月2日，5：00-7：00，停留了3次；12月4日10：00-11：00，停留了1次。

圖2 93號桿塔鳥類圖像Fig.2 Image of bird on tower No.93

表1 93號桿塔監測鳥類活動情況Table 1 Bird activities monitored on tower No.93

圖3 某220 kV輸電線路93號桿塔鳥類停留時間Fig.3 Birds stay time on No.93 tower of a 220 kV transmission line

2 99號桿塔觀鳥記錄

通過99號桿塔觀鳥記錄，如圖4、表2和圖5所示。通過表2 可以知道，2021 年12 月份，99 號桿塔落鳥類型為黑鸛、喜鵲和啄木鳥，啄木鳥屬于留鳥。結合圖5可以知道，落鳥次數一共是19 次，鳥類在桿塔停留時間為6 s～138 s。一共監測到黑鸛9 次停留，停留時間為6 s～116 s。其中在2021年12月9日-12月10日，7：00-8：00、10：00-11：00、17：00-18：00，各停留了1 次；12 月15 日，17：00-18：00 停留1 次；12 月28 日-12 月30日，9：00-11：00、18：00-22：00，一共停留了5次。

圖4 99號桿塔監測鳥類活動圖像Fig.4 Bird activity image monitored on tower No.99

表2 99號桿塔監測鳥類活動情況Table 2 Bird activities monitored on tower No.99

圖5 某220 kV輸電線路99號桿塔鳥類停留時間Fig.5 Birds stay time on No.99 tower of a 220 kV transmission line

3 大型鳥類在桿塔上的活動特征分析

2021年12月份，兩基桿塔一共監測到黑鸛13次，日期主要分為4個時間段12月2日—12月4日、12月9日-12 月10 日、12 月15 日、12 月28 日-12 月30 日，如圖6所示。通過圖6可以知道，黑鸛在桿塔上停留的時長很短，6 s～116 s，這主要是因為桿塔上安裝了驅鳥劑的原因，氣味基本能夠覆蓋整個桿塔范圍，使得鳥類難以在桿塔上長時間停留，從而有效避免了線路鳥害跳閘的發生。

圖6 兩基桿塔一共監測到黑鸛9次Fig.6 Black stork detected 9 times on the two-based towers

輸電線路桿塔落鳥具體時間如圖7 所示，主要分為3 個時間段，5：00-8：00、10：00-11：00、17：00-22：00，通過圖7 可以知道，黑鸛基本不在下午停留桿塔。

圖7 輸電線路桿塔落鳥具體時間Fig.7 Specific time of bird landing on transmission line pole-tower

對比黑鸛、喜鵲和啄木鳥3 種鳥類在桿塔上的位置，如圖8 所示，黑鸛喜歡落在桿塔的邊緣，喜鵲和啄木鳥喜歡落在桿塔邊緣或者中間位置。分析認為，受體型的影響，大型鳥類容易抓取桿塔邊緣位置站穩和起飛，而小型鳥類在桿塔任意位置均可以站穩和起飛。因此，在絕緣子的掛接位置上側的桿塔邊緣適當加裝部分桿塔材料，向外延伸一定距離，可以有效防止鳥糞引起線路閃絡的問題，可以根據不同電壓等級，設計的延伸距離不同，并且桿塔兩側對稱布置，針對Ⅰ級鳥害區，220 kV桿塔向外延伸0.85 m，110 kV桿塔向外延伸0.55 m；針對Ⅱ級鳥害區，220 kV 桿塔向外延伸0.75 m，110 kV桿塔向外延伸0.45 m。

圖8 黑鸛、喜鵲和啄木鳥3種鳥類在桿塔上的位置Fig.8 The positions of the black stork,magpie and woodpecker on the tower

由于塔頂的風速較大，試點安裝時采用橫擔兩邊對稱安裝各1個驅鳥器，如圖9所示。

圖9 驅鳥劑安裝位置Fig.9 Bird repellent installation position

4 結語

通過安裝驅鳥劑，鳥類絕大部分都選擇遠離驅鳥器的地方降落，即使傍晚和夜間降落的落鳥，在停留一段時間后也因驅鳥劑氣味影響而離開，說明驅鳥器的氣味驅鳥效果明顯。觀測發現鳥基本上都遠離了驅鳥器，并停留時間很短后飛走，證明了驅鳥器的氣味是有作用的。

根據以上實際觀測情況，93號桿塔和99號桿塔為侯鳥類遷徙通道且靠近漢江，建議在候鳥遷徙路徑上的桿塔和運行記錄中落鳥數量較大的重點桿塔上采用多點安裝，加大安裝數量以加大氣味濃度達到更好的驅鳥效果。