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10kV配电线路鸟害分析及防范措施

摘要：现有的驱鸟措施主要针对输电线路，而配网线路同样遭受鸟害侵袭，却较少有针对性的鸟害防范研究。相较于输电线路，配电线路主要位于居民区，因而在应用驱鸟措施时必须考虑到其对周围居民的影响。正是由于配电线路的这种特点，现有的大多数驱鸟措施并不能适用。本文主要对配电线路的鸟害进行分析，并针对配电线路的鸟害防范特点，提出针对性的防范措施。
关键词：10 kV配电线路；鸟害；驱鸟措施
1 背景及意义
随着人类对自然生态环境保护意识的加强，鸟类的繁衍数量逐渐增多，活动范围日趋扩大，给电力线路造成了极大危害。近几年来，不仅远离城市的输电线路承受鸟害的侵袭，配电线路也越来越多的出现鸟类筑巢和鸟粪闪络等现象。鸟害造成的跳闸一般有两种原因类型：一种为鸟窝，另一种为鸟粪。近几年来线路因环境的改善，鸟害引起的跳闸呈上升趋势，所以线路的防鸟害工作刻不容缓。现有的驱鸟措施主要针对输电线路的应用。相较于输电线路，配电线路主要位于居民区，因而在应用驱鸟措施时必须考虑到其对周围居民的影响。正是由于配电线路的这种特点，现有的大多数驱鸟措施并不能适用。因此，需要针对配网线路的特点，来分析其鸟害的威胁及应对措施。
2 鸟类对架空配电线路的危害行为
（1）鸟粪闪络故障
配电线路铁塔的挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子。鸟粪会附着配电线路绝缘表面在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低，在电力场作用下出现的强烈放电现象，造成线路的闪络，影响了配电线路的安全运行的可靠性。
（2）鸟巢短路故障
大型候鸟、苍鹰等鸟类在配电线路杆塔上筑巢时，口叼树枝、铁丝、柴草等物体在线路上空或导线之间飞行，飞行时所叼物体掉落在横担与导线之间，或刮风时，杆塔上的鸟巢被风吹散后，筑巢物体掉落在带电导线或绝缘子上造成线路短路接地。此类因筑鸟巢引起的短路故障仅次于鸟粪闪络故障。
（3）鸟类飞行故障
体形较大的鸟类(如黑鹳，其体长1 m多，翅膀展开达3 m)在嬉戏或打斗时飞行在导线间造成相间短路或单相接地故障，该故障仅限在110 kV及以下线路发生，故障较少见。
（4）鸟啄食其它动物故障
一些大型鸟类扑捉到其它动物时，常在线路杆塔上啄食，常导致蛇的生长和鸟类内脏掉落引起线路跳闸故障。有时对于那些把窝安在铁塔上的鸟来说，在饥饿时还会出现啄吭合成绝缘子，导致绝缘性能下降，电压爬电距离减短，导致出现击穿闪络事故。
3 现有防范措施及效果
多年来，普遍采取的防鸟措施是在配电线路杆塔上安装防鸟针。近几年，驱赶鸟所采取的技术措施则主要是利用声、光、电等措施惊吓或刺激鸟，让它逃离铁塔。引进了大盘径防鸟瓶、风车式防鸟器、电子防鸟器、声音驱鸟器、超声波驱鸟器、以及防鸟刺等产品，也有在铁塔上特定的、非重要的位置安装人造鸟巢的措施在现场上应用。这些防鸟措施各有利弊，主要存在的问题是保护面积小(半径200-300mm)，没有考虑到鸟粪淌落时的水平放电距离。下面就几种防鸟装置进行比较：
（1）视觉类措施
在杆塔顶部挂红旗、涂刷红油漆、安装风铃、反光风车、安装转动风轮、塑料风车、安装惊鸟牌等。该方法简单易行，但长期防鸟措施差。在杆塔顶部涂刷磁性驱鸟漆，有一定效果，但周期较短，成本高。
（2）遮挡措施
安装大盘径瓷绝缘子、安装大盘径硅橡胶伞盘，为线路综合防范措施，有一定效果，但由于鸟害在绝缘子周围附近区域较大，该措施不能完全防范；安装大盘径玻璃钢防鸟罩，效果明显，但本身较重，如用在复合绝缘子上，上方必须挂一片瓷绝缘子或玻璃绝缘子，以支撑其重量；安装木质防鸟隔板，效果好，但周期短，极易损坏；安装防鸟罩，其防鸟效果好，但增加了检修难度，容易脱落；安装铝合金防鸟挡板，防护面积大，效果好，不锈蚀，使用周期长，检修时易拆卸、检修后恢复方便；安装塑胶防鸟网，对限制筑巢效果好，但不能防止鸟粪滴落，容易老化，使用周期短。
（3）针刺类措施
多刺防鸟器，重量轻，风阻小，结构简单，耐候性小，安装便捷，防鸟效果好，它是由多股钢绞线制成。将多股钢绞线散绞后呈伞状，每根钢丝软且具有弹性，鸟很难在其上面落脚。由于它呈伞状，展开面积较大，多刺防鸟器悬垂绝缘子的保护面积也大。“钢绞线型”时间长易变形，变形到一定程度，大鸟仍能栖落。因此应在鸟刺的材质上做一些改进。
（4）声音类驱鸟器
电子防鸟器的工作原理是用太阳能板作为能源，驱动蜂鸣器鸣响驱赶鸟类。该种防鸟器同样存在保护范围小的问题。声音驱鸟器大致分成两种类型：一种是利用语音芯片和扬声器配合发出声音的；另一种是利用MP3 技术录制鸟类的哀鸣、天敌的叫声来惊吓鸟类。利用语音芯片发声的驱鸟器的优点是技术简单、成本低廉；其缺点是声音种类比较少、鸟类的适应周期较短。另外、国内的鸟类语音库多是从国外进口，实践发现，由于鸟类种类的不同，国内鸟类同样惧怕语音库中一些声音，但也有一些鸟类反而喜欢语音库中的一些声音，所以，有时不能驱鸟，反而是在召鸟
（5）超声波类驱鸟器
人耳最高只能感觉到大约20kHz 的声波，频率更高的声波就是超声波。人类受海豚、蝙蝠的启发，发明了声纳和雷达。而今天，超声波的应用范围已经很广泛。利用超声波驱除鼠、虫由来已久，其效果也得到了实践的检验。而实践也给人们提出一个难题，就是鼠、虫等小动物在一段时间后会习惯超声波的作用，而导致报警器失效。超声波驱鸟器采用单片机技术实现分段工作，每次工作是在一定频率范围内随机发出某频率超声波，来延长动物的适应期。考虑到配电线路上鸟类通常在夜间回到铁塔上休息，所以驱鸟器工作与休眠的时间比例按照白天1：30 ，夜晚1：5 来设计。超声波驱鸟器的特点是：成本低，性能可靠；效果明显使用寿命长；维护量小。
4 配网对驱鸟措施的特殊要求
如前文所述，应用于输电线路的驱鸟措施并不一定适用于配电线路。其原因就在于配电线路大多位于居民区，这为驱鸟措施的应用带来了诸多限制。输电线路的驱鸟措施主要考虑两个因素：驱鸟效果和实施难度。而配电线路的驱鸟策略则需要增加多一维度的考虑，也就是该措施是否对周围的居民带来不好的影响。例如声音驱鸟器显然并不适用于配电线路，驱赶鸟类的声音同时也成为影响周围居民的噪声。鉴于配电线路对驱鸟策略有着特殊要求，我们需要站在一个新的标准来考量现有的驱鸟策略是否适用于配电线路，从来寻找一种较为可行的办法。这种考量主要体现在几个方面：驱鸟效果、实施难度、经济性对线路运行维护的影响和对居民的影响。现在我们对前一节中提到的驱鸟策略应用新的标准进行考量，考量的结果如下表所示：
表1-各类驱鸟措施对比
考量标准
驱鸟措施
效果
实施难度
经济性
对运行维护的影响
对居民的影响
视觉类驱鸟措施
长期效果差
简单
便宜
无
反光类措施存在扰民的情况
遮挡措施
效果明显，但保护范围有限
安装难度较大
价格从一般到昂贵不等
带来不便
无
针刺类措施
效果明显，但保护范围有限
简单
便宜
带来不便
使用时间长，存在针刺脱落的危险
声音类驱鸟器
效果明显，长期效果减弱
简单
一般
无
噪声扰民
超声波类驱鸟器
效果明显
简单
一般
无
无
从上表中可以看出，仅从对居民影响的因素考虑，视觉类、针刺类和声音类驱鸟器因为扰民问题都不能应用于配电线路。而遮挡类措施安装难度大，同时也为线路的运行维护带来了不便，并不是一个好的解决方案。综合考量，现有驱鸟措施中只有超声波驱鸟器在各方面都满足配电线路对驱鸟措施的要求。超声波驱鸟器是电子产品，为满足户外使用的条件，电源问题是制约产品质量的一个关键问题，同时也制约着产品的成本和价格。国内市场上销售的以上两类驱鸟器的电源采用的都是太阳能电池与蓄电池配合使用。如果能够有更好的电源解决技术和措施的话，驱鸟器的性能会更加稳定。
5 结论
以往大家对鸟害的关注主要集中在输电线路上，所研究和应用的驱鸟措施也只针对输电线路。而配电线路也越来越多的出现鸟类筑巢和鸟粪闪络等现象。如上所述，配电线路因为位于居民区的特点导致多数在输电线路应用较好的几类驱鸟措施都不能适用。经分析，现有的超鸟措施中只有超声波驱鸟器一类较为适用于配电线路，然而其也存在电源供电不好解决的问题。显然，只有一种驱鸟措施不能解决配电线路的所有鸟害问题。要解决配电线路鸟害的问题还需要更多有针对的措施出现。
参考文献
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[2 朱昌成 汪涛．输电线路鸟害故障原因分析与防范[J]．华中电力，2009，4(4 )，46-49．

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