2024年3月27日发(作者:蛮春华)
概述输电线路鸟巢故障及防范措施
鸟害、雷害、外力破坏是架空输电线路三大主要障碍,据统计鸟害所占的比
例为32%。近年来,随着我国自然环境的不断改善,以及相关保护动物的法律法
规的不断完善,鸟类的繁衍逐渐加快,鸟类活动日渐频繁,架空输电线路鸟害故
障逐年增多,严重威胁着电网的安全运行。为减少和遏止鸟害事故,有必要对鸟
类活动进行分析并采取有效的防范措施。
1 鸟害故障原因分析
110~220kV架空输送电线路鸟害故障有三种:一是鸟巢或鸟做巢时其草、
细长绳与线路接地造成输电线路跳闸;二是鸟在横担上叼食小动物,动物内脏挂
下引起短接线路;三是鸟泄粪时使粪形成连续的线状物,直接短接全部或部分绝
缘子引起线路跳闸。其中鸟巢或鸟做巢引起线路跳闸的大约占80%左右,但它
通过人们的努力是可以防范的。根据资料统计,某单位连续两年由于鸟类在杆塔
上活动引起线路跳闸有22次,占一类障碍的32%,成为输电线路三大主要危害
之一(外力破坏、雷害)。以其中一年为例:纵观11次跳闸,其中有9次是鸟
巢所发的,2次是鸟粪引起。见下表1:
表1 鸟害故障原因统计表
序列 故障引起的原因 次数 所占比例(%)
1 鸟巢 9 81.8
2 鸟粪 2 18.2
合计 11 100
因此可见鸟类在杆塔上筑巢是导致鸟害故障发生的主要原因,是今后防鸟害
工作的方向和重点。根据某一年所拆除的202只危险鸟巢的统计数据以及11次
鸟害故障情况,现对鸟筑巢的特点、发生跳闸的主要原因以及防范措施阐述如下:
1.1 鸟筑巢的特点
1.1.1 杆塔所处周围环境:鸟类做巢的地方必须要具备两个条件:(1)要有
做巢的材料,且取材方便,如草、树枝、细长软绳子等;(2)要有喂小鸟的食
物。而处在村庄边、田间地头、水塘边、靠近河流、水库、低洼潮湿地带的杆塔
具备了鸟类做巢的两个条件,成为鸟类做巢所选目标。根据所拆除202只危险鸟
巢的统计数据以及17次鸟害故障情况看,这些杆塔所处的位置刚好与之相同。
见图1。
图1
1.1.2 鸟类做巢时间。从统计数据上表明,鸟类做巢一般在3月下旬~7月
间,主要集中在4、5、6三个月,以5月份为高峰期,4月、6月次之,7月份
少数,时间上符合动物的发展和生活规律。具体见下表2:
表2 2004年鸟类做巢时间统计表
序列 月份 数量(次) 所占比例(%) 备注
1 4 55 27 3
2 5 74 37 1
3 6 62 31 2
4 7 11 5 4
合计 202
1.1.3 杆塔型式。根据所拆除202只危险鸟巢的统计数据以及11次鸟害故
障情况看,水泥杆上一般不会做鸟巢,到目前为止没有发现过;鸟类做巢往往在
铁塔上,鸟类筑巢的铁塔型式主要有:ZM、ZT、ZV、GUZ1、Z2、Z1、ZS3。这
些铁塔的横担头钭材较密,横担头较小比较容易做鸟巢。具体情况见下表3:
表3 鸟类筑巢铁塔型式分析统计表
序列 杆塔型式 筑巢次数 所占比例(%) 备注
1 ZM 21 10.4
2 ZT 41 20.3 ZT1、ZT2、ZT1b、ZT1a
3 ZV 101 50
4 GUZ1 8 3.96
5 Z1、Z2 21 10.4
6 ZS3 4 1.98
7 其他 6 2.96 SJ3、JG1、J1、J2、ZS、JT3
从统计表上可以反映出,筑鸟巢的杆塔型式中,ZV型塔筑鸟巢的情况最多,
占了一半,这是因为ZV塔的横担结构刚好适应筑鸟巢。
1.1.4 筑巢高度。根据所拆除202只危险鸟巢的统计数据以及11次鸟害故
障发生的情况看,筑巢和发生鸟害故障的杆塔高度在24m及以下的有181次,
占85%,ZV型塔一般高度在23.7m及以下,杆塔高度在24m以上的只有32次,
占15%。
1.2 鸟筑巢时发生线路跳闸的原因
春季时,鸟类开始在筑巢产卵孵化,尤其喜欢在杆塔的横担上做窝。当这些
鸟嘴里叼着树枝、柴草、铁丝等细长物在线路上空往返飞行时,所叼的东西落在
横担与导线之间,就会造成线路接地,引起跳闸;另就是横担头上成型的鸟巢,
细长物挂下、鸟巢在大风暴雨的天气里,鸟
巢被风吹散触及或接近导线,因而造成线路跳闸事故。
2 一般防范措施的运用及效果
鸟害的发生有季节性,通过人们的防范是可以避免的,由此可见,在鸟类活
动频繁的季节里,应积极开展防治鸟害工作,以保证输电线路安全运行。根据兄
弟单位的防鸟经验并结合工区的实际情况,除了在鸟类活动季节加强对活动区域
特巡外,还必须利用各种科学手段积极加以防范,采取多种形式的防鸟害措施,
以达到防止鸟害的发生。目前采取的一般措施主要有安装刺鸟装置、安装惊鸟装
置(安装风车、反光惊鸟)、长效防腐蚀防鸟害磁性涂层等,其安装和使用效果
如下:
一是安装刺鸟装置,采用钢绞线制做,一头将钢绞线固定在线夹上,利用螺
栓固定在横担头上,一头将钢绞线散开,使钢绞线散开成球形状,使鸟不能在此
停落。安装刺鸟装置后,鸟在横担头是站不住了,但在刺鸟装置的跟部(刺鸟装
置与横担联接处)鸟利用钢绞线做巢,因在横担头草挂下还是要发生线路故障跳
闸。此种方法的有效性不是很好。
二是安装惊鸟装置、安装风车,利用风的作用使三片镜片转动,在转动过程
中加上镜片的强反光以达到驱动鸟的目的。此方法在安装初期起到了一定的作用,
但经过一段时间鸟适应其这种现象,它就不怕了,再就是鸟做巢时,草、绳将驱
鸟器的转动轴绕住,使其不能转动,则作用就起不到了。
三是采用“长效防腐蚀、防鸟害磁性涂层”进行防鸟,其原理是该涂层经过分
散剂使充磁性载体分散到涂料中,涂刷在杆塔表面形成具有磁性涂料层的磁场和
线路,向空间辐射的电磁波共振形成空间磁场,从而达到驱鸟的目的。该方法在
一条220kV双回路上使用后,其防鸟效果不是很理想,仍有做鸟巢的现象。此
防鸟害磁性涂层不适应各种鸟类,只适应部分鸟。
3 “封堵与疏引”防鸟措施
3.1 “封堵”式防鸟措施
根据不同塔型的横担及大小,利用板材将横担的下面封闭,其封堵式防鸟架
的形状要求是:长约80~100cm,宽根据不同塔型横担具体情况而定,安装在横
担主材上面,整个成一平面型(见下图2)。此防鸟架安装在线路铁塔的横担头
上使鸟不能在横担头上直接做鸟巢,因为防鸟架的顶面是平的,鸟做巢用的材料
放在上面极容易被风所吹出,同时顶面周围没有可利用的条件,制造鸟巢很困难,
起到了防止在横担头上做鸟巢的目的;另外鸟为了产卵孵化必须要做巢,鸟在选
择做巢位置时横担头上没法做,只能选择在塔身或防鸟架里面,而这些地方距导
线较远,鸟做巢的草及其他细长材料虽然挂下,基本上不会对线路造成威胁。以
110kV线路为例,金具、绝缘子串长度为1415mm,防鸟架长800mm,鸟巢做
在距防鸟架500mm处(因防鸟架安装在横担叉铁交叉处,此地方空间较大不容
易做巢,只能往外移,做到另一叉铁交叉处),如果鸟巢的草长为1400mm,在
没有安装防鸟架的铁塔横担上就会引起线路接地,造成故障跳闸;而安装封堵式
防鸟后,发生类似情况就不会造成故障跳闸,因鸟巢做在距横担头1300mm处,
该处对导线的距离为1922mm,在最恶劣的情况下还有522mm(出现此情况的
概率很小),见下图3。
图2 图3
3.2 “疏引”式防鸟措施
由于鸟类做巢需搬迁其材料,高度越高其消耗的能量就越大,高度越低则越
省力,其高度应认为其安全的高度。根据鸟类做巢习性的分析可知,鸟类在做巢
时选择的高度一般在10~20m(大多数)。为此,设计了引鸟架,在离地10~
20m的铁塔塔身进行安装引鸟架,一般每基塔上安装4只,对于新建线路在竣
工验收时安排安装,主要安装处于平原和丘陵的杆塔上。由于引鸟设施安装在导
线下面与导线保持足够的安全距离,鸟类在做巢时不会对线路造成危胁,起到了
防鸟巢故障的效果。为了可持续实现防鸟害工作目标,在鸟类活动季节后,一般
在11月到次年3月前安排人员进行维护并拆除引鸟架内的鸟巢,因鸟类不用旧
的或其它鸟类所做
的巢。
4 结语
采用“封堵与疏引”防鸟措施,经过多年的实践证明已经取得了重大效果,运
行5年来,该单位所辖线路没有发生因鸟巢引起的故障跳闸事件。目前所采取的
措施是事后防备,亡羊补牢模式,属消极防范,是没有办法的办法。防鸟害工作
应采取积极的态度,应从源头上防止,从发生鸟害及鸟做巢的现象反映出,鸟做
巢一定要有其可做巢的必备条件,即要有固定的地方、方便、省力。因此,要彻
底防止鸟害的发生则要从输电线路的设计开始,选择合理的塔型,如7727、7814、
7815、7817等塔型,因这些塔型的横担叉铁少,横担头上鸟难以停留做巢,另
就是将横担头的设计根据防鸟害要求进行更改。
参考文献
[1] 周振山.高压架空送电线路机械计算[M].北京:水利电力出版社,1997.
[2] 110~750kV架空输电线路设计规范(GB 50545-2010)[S].北京:中国
计划出版社,2010.
2024年3月27日发(作者:蛮春华)
概述输电线路鸟巢故障及防范措施
鸟害、雷害、外力破坏是架空输电线路三大主要障碍,据统计鸟害所占的比
例为32%。近年来,随着我国自然环境的不断改善,以及相关保护动物的法律法
规的不断完善,鸟类的繁衍逐渐加快,鸟类活动日渐频繁,架空输电线路鸟害故
障逐年增多,严重威胁着电网的安全运行。为减少和遏止鸟害事故,有必要对鸟
类活动进行分析并采取有效的防范措施。
1 鸟害故障原因分析
110~220kV架空输送电线路鸟害故障有三种:一是鸟巢或鸟做巢时其草、
细长绳与线路接地造成输电线路跳闸;二是鸟在横担上叼食小动物,动物内脏挂
下引起短接线路;三是鸟泄粪时使粪形成连续的线状物,直接短接全部或部分绝
缘子引起线路跳闸。其中鸟巢或鸟做巢引起线路跳闸的大约占80%左右,但它
通过人们的努力是可以防范的。根据资料统计,某单位连续两年由于鸟类在杆塔
上活动引起线路跳闸有22次,占一类障碍的32%,成为输电线路三大主要危害
之一(外力破坏、雷害)。以其中一年为例:纵观11次跳闸,其中有9次是鸟
巢所发的,2次是鸟粪引起。见下表1:
表1 鸟害故障原因统计表
序列 故障引起的原因 次数 所占比例(%)
1 鸟巢 9 81.8
2 鸟粪 2 18.2
合计 11 100
因此可见鸟类在杆塔上筑巢是导致鸟害故障发生的主要原因,是今后防鸟害
工作的方向和重点。根据某一年所拆除的202只危险鸟巢的统计数据以及11次
鸟害故障情况,现对鸟筑巢的特点、发生跳闸的主要原因以及防范措施阐述如下:
1.1 鸟筑巢的特点
1.1.1 杆塔所处周围环境:鸟类做巢的地方必须要具备两个条件:(1)要有
做巢的材料,且取材方便,如草、树枝、细长软绳子等;(2)要有喂小鸟的食
物。而处在村庄边、田间地头、水塘边、靠近河流、水库、低洼潮湿地带的杆塔
具备了鸟类做巢的两个条件,成为鸟类做巢所选目标。根据所拆除202只危险鸟
巢的统计数据以及17次鸟害故障情况看,这些杆塔所处的位置刚好与之相同。
见图1。
图1
1.1.2 鸟类做巢时间。从统计数据上表明,鸟类做巢一般在3月下旬~7月
间,主要集中在4、5、6三个月,以5月份为高峰期,4月、6月次之,7月份
少数,时间上符合动物的发展和生活规律。具体见下表2:
表2 2004年鸟类做巢时间统计表
序列 月份 数量(次) 所占比例(%) 备注
1 4 55 27 3
2 5 74 37 1
3 6 62 31 2
4 7 11 5 4
合计 202
1.1.3 杆塔型式。根据所拆除202只危险鸟巢的统计数据以及11次鸟害故
障情况看,水泥杆上一般不会做鸟巢,到目前为止没有发现过;鸟类做巢往往在
铁塔上,鸟类筑巢的铁塔型式主要有:ZM、ZT、ZV、GUZ1、Z2、Z1、ZS3。这
些铁塔的横担头钭材较密,横担头较小比较容易做鸟巢。具体情况见下表3:
表3 鸟类筑巢铁塔型式分析统计表
序列 杆塔型式 筑巢次数 所占比例(%) 备注
1 ZM 21 10.4
2 ZT 41 20.3 ZT1、ZT2、ZT1b、ZT1a
3 ZV 101 50
4 GUZ1 8 3.96
5 Z1、Z2 21 10.4
6 ZS3 4 1.98
7 其他 6 2.96 SJ3、JG1、J1、J2、ZS、JT3
从统计表上可以反映出,筑鸟巢的杆塔型式中,ZV型塔筑鸟巢的情况最多,
占了一半,这是因为ZV塔的横担结构刚好适应筑鸟巢。
1.1.4 筑巢高度。根据所拆除202只危险鸟巢的统计数据以及11次鸟害故
障发生的情况看,筑巢和发生鸟害故障的杆塔高度在24m及以下的有181次,
占85%,ZV型塔一般高度在23.7m及以下,杆塔高度在24m以上的只有32次,
占15%。
1.2 鸟筑巢时发生线路跳闸的原因
春季时,鸟类开始在筑巢产卵孵化,尤其喜欢在杆塔的横担上做窝。当这些
鸟嘴里叼着树枝、柴草、铁丝等细长物在线路上空往返飞行时,所叼的东西落在
横担与导线之间,就会造成线路接地,引起跳闸;另就是横担头上成型的鸟巢,
细长物挂下、鸟巢在大风暴雨的天气里,鸟
巢被风吹散触及或接近导线,因而造成线路跳闸事故。
2 一般防范措施的运用及效果
鸟害的发生有季节性,通过人们的防范是可以避免的,由此可见,在鸟类活
动频繁的季节里,应积极开展防治鸟害工作,以保证输电线路安全运行。根据兄
弟单位的防鸟经验并结合工区的实际情况,除了在鸟类活动季节加强对活动区域
特巡外,还必须利用各种科学手段积极加以防范,采取多种形式的防鸟害措施,
以达到防止鸟害的发生。目前采取的一般措施主要有安装刺鸟装置、安装惊鸟装
置(安装风车、反光惊鸟)、长效防腐蚀防鸟害磁性涂层等,其安装和使用效果
如下:
一是安装刺鸟装置,采用钢绞线制做,一头将钢绞线固定在线夹上,利用螺
栓固定在横担头上,一头将钢绞线散开,使钢绞线散开成球形状,使鸟不能在此
停落。安装刺鸟装置后,鸟在横担头是站不住了,但在刺鸟装置的跟部(刺鸟装
置与横担联接处)鸟利用钢绞线做巢,因在横担头草挂下还是要发生线路故障跳
闸。此种方法的有效性不是很好。
二是安装惊鸟装置、安装风车,利用风的作用使三片镜片转动,在转动过程
中加上镜片的强反光以达到驱动鸟的目的。此方法在安装初期起到了一定的作用,
但经过一段时间鸟适应其这种现象,它就不怕了,再就是鸟做巢时,草、绳将驱
鸟器的转动轴绕住,使其不能转动,则作用就起不到了。
三是采用“长效防腐蚀、防鸟害磁性涂层”进行防鸟,其原理是该涂层经过分
散剂使充磁性载体分散到涂料中,涂刷在杆塔表面形成具有磁性涂料层的磁场和
线路,向空间辐射的电磁波共振形成空间磁场,从而达到驱鸟的目的。该方法在
一条220kV双回路上使用后,其防鸟效果不是很理想,仍有做鸟巢的现象。此
防鸟害磁性涂层不适应各种鸟类,只适应部分鸟。
3 “封堵与疏引”防鸟措施
3.1 “封堵”式防鸟措施
根据不同塔型的横担及大小,利用板材将横担的下面封闭,其封堵式防鸟架
的形状要求是:长约80~100cm,宽根据不同塔型横担具体情况而定,安装在横
担主材上面,整个成一平面型(见下图2)。此防鸟架安装在线路铁塔的横担头
上使鸟不能在横担头上直接做鸟巢,因为防鸟架的顶面是平的,鸟做巢用的材料
放在上面极容易被风所吹出,同时顶面周围没有可利用的条件,制造鸟巢很困难,
起到了防止在横担头上做鸟巢的目的;另外鸟为了产卵孵化必须要做巢,鸟在选
择做巢位置时横担头上没法做,只能选择在塔身或防鸟架里面,而这些地方距导
线较远,鸟做巢的草及其他细长材料虽然挂下,基本上不会对线路造成威胁。以
110kV线路为例,金具、绝缘子串长度为1415mm,防鸟架长800mm,鸟巢做
在距防鸟架500mm处(因防鸟架安装在横担叉铁交叉处,此地方空间较大不容
易做巢,只能往外移,做到另一叉铁交叉处),如果鸟巢的草长为1400mm,在
没有安装防鸟架的铁塔横担上就会引起线路接地,造成故障跳闸;而安装封堵式
防鸟后,发生类似情况就不会造成故障跳闸,因鸟巢做在距横担头1300mm处,
该处对导线的距离为1922mm,在最恶劣的情况下还有522mm(出现此情况的
概率很小),见下图3。
图2 图3
3.2 “疏引”式防鸟措施
由于鸟类做巢需搬迁其材料,高度越高其消耗的能量就越大,高度越低则越
省力,其高度应认为其安全的高度。根据鸟类做巢习性的分析可知,鸟类在做巢
时选择的高度一般在10~20m(大多数)。为此,设计了引鸟架,在离地10~
20m的铁塔塔身进行安装引鸟架,一般每基塔上安装4只,对于新建线路在竣
工验收时安排安装,主要安装处于平原和丘陵的杆塔上。由于引鸟设施安装在导
线下面与导线保持足够的安全距离,鸟类在做巢时不会对线路造成危胁,起到了
防鸟巢故障的效果。为了可持续实现防鸟害工作目标,在鸟类活动季节后,一般
在11月到次年3月前安排人员进行维护并拆除引鸟架内的鸟巢,因鸟类不用旧
的或其它鸟类所做
的巢。
4 结语
采用“封堵与疏引”防鸟措施,经过多年的实践证明已经取得了重大效果,运
行5年来,该单位所辖线路没有发生因鸟巢引起的故障跳闸事件。目前所采取的
措施是事后防备,亡羊补牢模式,属消极防范,是没有办法的办法。防鸟害工作
应采取积极的态度,应从源头上防止,从发生鸟害及鸟做巢的现象反映出,鸟做
巢一定要有其可做巢的必备条件,即要有固定的地方、方便、省力。因此,要彻
底防止鸟害的发生则要从输电线路的设计开始,选择合理的塔型,如7727、7814、
7815、7817等塔型,因这些塔型的横担叉铁少,横担头上鸟难以停留做巢,另
就是将横担头的设计根据防鸟害要求进行更改。
参考文献
[1] 周振山.高压架空送电线路机械计算[M].北京:水利电力出版社,1997.
[2] 110~750kV架空输电线路设计规范(GB 50545-2010)[S].北京:中国
计划出版社,2010.