2024年5月11日发(作者:督清绮)
旗开得胜
线路防鸟
早在20世纪20年代就已经发现有输电线路鸟害故障,近几年,随着社会经济的发
展、人民环境保护意识的增强,我国多数地区的环境正在逐步改善。局部环境质量的改善,
人民对鸟类保护意识的增长,使得局部地区的鸟类活动频繁,鸟害故障频发,成为输电线路
的一种主要故障形式。因此如何正确认识鸟害故障,有效防止鸟害故障,是我们的一个重要
研究方向。
一、鸟害的种类
鸟害闪络有几种:一种是鸟粪闪络,即鸟类栖息在杆塔横担上排泄粪便,粪便沿绝缘
子串或绝缘子串外侧下落,短接了导线与横担间的空气间隙,引起放电,鸟害故障多属于这
种;另一种是鸟巢短路,即鸟将巢筑在杆塔横担上,其筑巢材料短接了绝缘子,造成放电,
这种现象多发生在110kV及以下线路上;再一种是大型鸟类栖息在杆塔上,在栖息或起飞
时,翼展宽度大,造成杆塔构件与带电部分绝缘距离不足,通过鸟类身体放电,这种情况比
较少见。本节主要针对前两种情况进行分析。
二、鸟害形成机理
(一)鸟粪闪络
鸟类,尤其是体形较大的鸟类喜欢栖落于高处,如大树、线路杆塔等处。当其栖落于
线路杆塔的横担、架空地线上,并排泄粪便时,有时鸟粪会沿绝缘子表面或外侧下落,这时,
如鸟粪达到一定长度,并呈连续状态,就有可能引发鸟粪闪络。鸟粪闪络是一种突发性事件,
与鸟类活动有关系,闪络前没有任何征兆,闪络时也极少为人所见,只能在事后进行分析判
断。有研究者在实验室进行了模拟试验,模拟出了鸟粪闪络的全部发展过程。
鸟粪闪络的发展过程可以分为三个阶段:
1. 鸟粪通道的形成与伸长
鸟粪排出体外后,以自由落体的方式下落,形成一段细长的下落体。鸟粪形成一段细
长的下落体,必须有一个先决条件,即鸟粪的粘度要适中,粘度对鸟粪闪络的影响随粘度的
1
读万卷书 行万里路
旗开得胜
不同而不同。首先,有一定粘度的液体在下落过程中即使被拉长变细也不容易断开,而是会
连成一条连续的通道,这就使得体积较小的鸟粪导致闪络。其次,若粘度太大则下落过程中
不容易被拉长,需要较多体积的鸟粪才会形成足够长的通道,因此太粘稠的鸟粪也不易发生
闪络。
鸟粪通道的长度是决定空气间隙长度的主要因素,因而也是影响鸟粪闪络的重要因素。
影响鸟粪通道长度的因素主要有鸟粪的体积及下落的重力加速度。其长度为:
L
4V
(5-33)
d
2
式(5-33)中:L-鸟粪长度,m;
V-鸟粪体积,m
3
;
d-鸟粪直径,m。
对于自由落体的质点,在任何时刻t的速度v=gt,其中g为重力加速度。长条形鸟
粪通道下落时,由于首末端开始下落的时间有先后之分,最先开始下落的那段总是比最后下
落的那段下落的速度高。这样,随着下落时间的推移,鸟粪通道首末端间的距离将越来越大,
即在越来越细的同时越来越长。这种结果使鸟粪到达绝缘子高压端附近时的长度比刚开始下
落时长的多。由于粘度的影响,鸟粪通道的长度会比简单按自由落体计算的长度要短一些。
2. 绝缘子周围电场发生严重畸变
鸟粪具有导电性,根据实测结果表明,大多数鸟粪的电导率在8000μS/cm左右。试
验结果表明,当模拟液电导率小于2000μS/cm时,闪络很难发生,而电导率大于3200μS/cm
时,几乎每次都发生闪络。
2
读万卷书 行万里路
2024年5月11日发(作者:督清绮)
旗开得胜
线路防鸟
早在20世纪20年代就已经发现有输电线路鸟害故障,近几年,随着社会经济的发
展、人民环境保护意识的增强,我国多数地区的环境正在逐步改善。局部环境质量的改善,
人民对鸟类保护意识的增长,使得局部地区的鸟类活动频繁,鸟害故障频发,成为输电线路
的一种主要故障形式。因此如何正确认识鸟害故障,有效防止鸟害故障,是我们的一个重要
研究方向。
一、鸟害的种类
鸟害闪络有几种:一种是鸟粪闪络,即鸟类栖息在杆塔横担上排泄粪便,粪便沿绝缘
子串或绝缘子串外侧下落,短接了导线与横担间的空气间隙,引起放电,鸟害故障多属于这
种;另一种是鸟巢短路,即鸟将巢筑在杆塔横担上,其筑巢材料短接了绝缘子,造成放电,
这种现象多发生在110kV及以下线路上;再一种是大型鸟类栖息在杆塔上,在栖息或起飞
时,翼展宽度大,造成杆塔构件与带电部分绝缘距离不足,通过鸟类身体放电,这种情况比
较少见。本节主要针对前两种情况进行分析。
二、鸟害形成机理
(一)鸟粪闪络
鸟类,尤其是体形较大的鸟类喜欢栖落于高处,如大树、线路杆塔等处。当其栖落于
线路杆塔的横担、架空地线上,并排泄粪便时,有时鸟粪会沿绝缘子表面或外侧下落,这时,
如鸟粪达到一定长度,并呈连续状态,就有可能引发鸟粪闪络。鸟粪闪络是一种突发性事件,
与鸟类活动有关系,闪络前没有任何征兆,闪络时也极少为人所见,只能在事后进行分析判
断。有研究者在实验室进行了模拟试验,模拟出了鸟粪闪络的全部发展过程。
鸟粪闪络的发展过程可以分为三个阶段:
1. 鸟粪通道的形成与伸长
鸟粪排出体外后,以自由落体的方式下落,形成一段细长的下落体。鸟粪形成一段细
长的下落体,必须有一个先决条件,即鸟粪的粘度要适中,粘度对鸟粪闪络的影响随粘度的
1
读万卷书 行万里路
旗开得胜
不同而不同。首先,有一定粘度的液体在下落过程中即使被拉长变细也不容易断开,而是会
连成一条连续的通道,这就使得体积较小的鸟粪导致闪络。其次,若粘度太大则下落过程中
不容易被拉长,需要较多体积的鸟粪才会形成足够长的通道,因此太粘稠的鸟粪也不易发生
闪络。
鸟粪通道的长度是决定空气间隙长度的主要因素,因而也是影响鸟粪闪络的重要因素。
影响鸟粪通道长度的因素主要有鸟粪的体积及下落的重力加速度。其长度为:
L
4V
(5-33)
d
2
式(5-33)中:L-鸟粪长度,m;
V-鸟粪体积,m
3
;
d-鸟粪直径,m。
对于自由落体的质点,在任何时刻t的速度v=gt,其中g为重力加速度。长条形鸟
粪通道下落时,由于首末端开始下落的时间有先后之分,最先开始下落的那段总是比最后下
落的那段下落的速度高。这样,随着下落时间的推移,鸟粪通道首末端间的距离将越来越大,
即在越来越细的同时越来越长。这种结果使鸟粪到达绝缘子高压端附近时的长度比刚开始下
落时长的多。由于粘度的影响,鸟粪通道的长度会比简单按自由落体计算的长度要短一些。
2. 绝缘子周围电场发生严重畸变
鸟粪具有导电性,根据实测结果表明,大多数鸟粪的电导率在8000μS/cm左右。试
验结果表明,当模拟液电导率小于2000μS/cm时,闪络很难发生,而电导率大于3200μS/cm
时,几乎每次都发生闪络。
2
读万卷书 行万里路