架空输电线路涉鸟故障分析与防范

架空输电线路涉鸟故障分析与防范

马万鹏

内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯电业局 内蒙古鄂尔多斯 017000

摘要：架空输电线路运行中受到的影响因素较多，其中鸟类引发的故障问题是一种常见现象。对此文章对鸟害类型和故障机理进行分析，并探讨架空输电线路涉鸟故障的防范措施。

关键词：输电线路；涉鸟故障；故障分析；故障防范

引言

鸟害是架空输电线路六防对象之一，是电网安全稳定运行的重大隐患点。根据国网公司有关统计数据分析，因鸟类活动引起架空输电线路跳闸概率仅次于雷击和外力破坏。输电线路鸟害指由于鸟类活动造成的线路运行障碍，包括鸟粪排泄在绝缘子表面，在潮湿环境下引起的沿面闪络故障;鸟类筑巢用导电体或整体鸟巢掉落至横担与导体之间造成的短路故障;鸟类展翅飞翔造成相间短路或单相接地故;鸟啄复合绝缘子伞套，导致端部密封破坏进而引发故障等。

1高压输电线路的特点

首先，电压高，维护工作量大。高压输电线路传输的距离比较远，所覆盖的区域地形也比较复杂，为了使电能在电缆线上的损耗将到最低，对传输的电压做了升压处理，因此传输线上具有比较高的电压参数等级，比普通的电线上的电压高得多，同时传输时，使用到了片数、吨位以及较长的绝缘子串。因此维护起来增加了很多工作量。其次，可靠性，安全性要求更高。高压输电线路关系到供电的稳定性问题，同时由于它传输的是高压电，因此对其安全性要求比较高，另外，由于高压传输线是利用塔杆来搭载的，而塔杆比普通的电线杆要高很多，同时还裸露在空气之中，鸟类聚集所引发的故障问题较为常见，如何做好这方面工作是当前高压输电线路运行维护的重点问题。高压输电是一项具有极强技术性的工作，本身比较特殊，鸟害问题严重干扰高压输电工作，不利于供电服务的健康发展，对此我们有必要进行鸟害问题的分析与故障防护、处理工作，通过科学方法提高输电线路运行维护水平。

2涉鸟故障相关鸟种和故障机理

2.1涉鸟故障相关鸟种

鸟种虽多，但根据调查，选择在输电线路杆塔上活动的鸟类只有少部分。第一，引起鸟巢类故障的鸟类涉及在杆塔上筑巢、繁育，主要为鹳形目、隼形目、雀形目鸟类。第二，引起鸟粪类故障一般为体型较大鸟类或数量较多的鸟群。第三，引起鸟体短接类故障的鸟类体型较大，一般为翅展超过1.5m以上的大型鸟类或猛禽。第四，引起鸟啄类故障的鸟类喜欢啄食复合绝缘子，主要有喜鹊、灰喜鹊、大嘴乌鸦等。

2.2鸟害故障机理

第一，鸟巢短接。鸟巢的主要成分为铁丝、树枝、藤蔓、稻草等,在潮湿环境中,鸟巢易引起接地故障。而对于主网线路,鸟巢中铁丝可能会坠落,从而引起空气间隙击穿和绝缘子沿面闪络的混合过程,最终导致输电线路停电故障。第二，鸟粪闪络。随着绝缘子积累大量鸟粪,又由于鸟粪自身电解质的属性,为绝缘子污秽闪络创造了条件。当鸟粪电导率较高时,绝缘子泄漏电流流过鸟粪淌落区,经发热、烘干等一系列作用,空气间隙的电场强度达到击穿场强后,间隙击穿,形成局部电弧。进一步发展,最终形成沿面闪络。第三，空气间隙。鸟粪自由落体运动中,高压端和低压端鸟粪电场极不均匀,分别形成局部电弧,随着鸟粪通道的前端接近均压环高压端时,空气间隙击穿,形成局部电弧,最终贯穿鸟粪通道。

3架空输电线路涉鸟故障防范措施

3.1加强输电线路鸟害故障防治力度

为了保障输电线路的正常运作，相关人员应当加强对输电线路鸟害故障的防治力度，因此相关人员需要注意以下几点：第一，驱鸟，利用鸟类不适应声音、光线等习性，相关人员可以采用风车式反光镜惊鸟器、智能声光驱鸟器等设备对鸟类进行驱赶；第二，堵鸟，通过在杆塔生安装各类装置，比如防鸟刺、防鸟针，来防止鸟类在杆塔上筑巢停留，从而实现鸟害故障的预防；第三，疏鸟，相关人员可以在输电线路附近安全的位置，人为的制造一些适合鸟类栖息的设施，比如，人造鸟巢，栖鸟架等，这样可以有效的避免鸟类的粪便及其叼抓铁丝等现象的发生，实现对鸟害故障的防治。因此，相关人员可以通过驱鸟、堵鸟、疏鸟的方式，使鸟类地活动远离输电线路，这样可以有效的避免鸟害故障的发生，确保了输电线路的正常运行。

3.2应用绝缘护套

鸟害是影响输电线路安全稳定运行的重要因素之一，除划区域、有重点、按计划，因地制宜开展各种鸟害防治措施外，通过仿真、试验等研究手段不断更新升级新材料、新技术、新设备以获取更好的防鸟害效果也应不遗余力。通过搭建输电线路安装绝缘护套的模型进行仿真分析，得到了当绝缘护套厚度为1cm、导线夹有效长度为50cm时，防鸟害效果最佳;将导线、金具和均压环都包覆在内时，绝缘子高压端电场分布最优的结论，这为绝缘护套现场应用提供了科学依据，也为其他防鸟装置的研究提供了思路。此外，绝缘护套作为一种效果较好、适用于鸟害严重地区的防鸟装置，同时也有安装工艺要求高、安装不方便、造价高等缺点。

3.3防鸟刺

防鸟刺是第二代防鸟设备，安装到导线正上方横担处，针刺材质有镀锌铁丝和不锈钢，由于设计和制造原因，市面上大部分防鸟刺的针刺在数量、长度和材质上不满足要求，长期运行或者针刺锈蚀断落为鸟巢提供了支撑和固定点。但由于其牢固、美观等特点，山东电网防鸟害措施以防鸟刺为主。

3.4防鸟挡板

防鸟挡板安装于绝缘子串上方的横担处，可大面积封堵宽横担，对预防110～330kV线路鸟粪类故障效果好。防鸟挡板是现阶段宁夏电网仅次于防鸟刺应用规模最大的防鸟装置，约20%杆塔加装。但相较于其他防鸟装置，防鸟挡板造价较高、拆装不方便，可能积累鸟粪在雨季时造成绝缘子污染。同时，防鸟挡板面积大，厚度仅为3～5mm，不适用于风速较高的地区。对鸟害多发地段，防鸟挡板应配合防鸟刺、绝缘护套和防鸟罩等作为主要的防鸟措施。鸟害因地区、鸟类种类和季节不同而导致灾害的严重程度、可能性不同。对不同区域防鸟应坚持因地制宜原则，并结合实际考虑不同防鸟措施的优势与不同。单一的防鸟措施难以有效防止鸟害故障发生，而防鸟刺、绝缘护套、防鸟罩和防鸟挡板作为防鸟效果较好的装置，可组合运用，以提高线路的鸟害防范能力。同时应注意大风区域不宜采用防鸟挡板和防鸟罩，水源区域可增加防鸟拉线，候鸟迁徙通道区域应开展特巡驱鸟等。

3.5采用综合防护措施

第一，综合考虑天气和雷电定位系统查询情况，可排除雷击跳闸的可能。第二，综合考虑全线登杆检查结果、天气和周边环境等情况，可排除鸟害跳闸、污闪跳闸以及风偏跳闸故障的可能。第三，综合考虑通道巡查情况、故障发生时间，可排除吊车碰线、山火等外破故障的可能。第四，在输电线路附近有大量的山体护坡薄膜、线下新修马路上有大量散落包覆路灯用的薄膜，在线路跳闸期线路所在地出现大风大雨天气。综合现场踏勘，试验与波形分析，通过排除法，并与典型低阻异物短路波形比较，判断该次故障为异物（薄膜）短路引起。通过无人机巡视发现在导线和架空地线有相应的放电点，并在放电点下方找到小片烧焦的塑料薄膜，从而验证了判断。

结语

综上所述，鸟害对架空输电线路所造成的危害是毋庸置疑的，对此依据涉鸟故障类型合理选择防鸟装置，对鸟巢不能简单地拆除，应根据不同情况区别对待，结合生态理念做好鸟害防护措施，从多方面保证输电线路的稳定运行。

参考文献

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