电力输电线路防鸟板的研制

韩明皓

摘要：就电网建设不断发展，主网线路里程也在不断增加，并且生态环境的有所改善，鸟类迁徙活动的频繁，输电线路防鸟害运行维护压力比较大。结合有关资料分析得知，在2018年的时候，线路的跳闸中由鸟害引起的跳闸大约占据了总跳闸数的一半以上，鸟粪引起的绝缘子闪络跳闸则是占据了28．17%，所以提升输电线路的本质化防鸟害十分重要。下面就从智能化综合技术入手，做好防鸟装置，希望对有关从业人员带来帮助。

关键词：输电线路；综合防鸟；装置研究

随着生态环境的改善和人们对野生动物保护意识的增强，鸟类活动范围逐渐扩大，由鸟类活动引起的输电线路故障次数出现明显上升的趋势，国内外近几十年的统计数据表明，鸟类造成的输电线路跳闸次数已超过总跳闸次数的10%，鸟类活动已经成为仅次于雷击、外力破坏的第三大输电线路跳闸原因。面对如此严峻的形势，电网公司全面加强了输电线路涉鸟故障防治方面的研究与实践，采用了大量的防鸟装置，如防鸟盒、防鸟罩、防鸟挡板等。

1 输电线路防外破在线巡检系统构架

对输电线路可能面临的外力破坏威胁，采用基于智能图像识别技术及时检测入侵异物，制定相应的防外破智能化应对机制，代替传统人工巡检而实现在线巡检。因此，该系统应包括图像采集前端装置、数据传输与处理平台、在线巡检方式和网络信息安全防护等结构。

2 在线巡检系统化框架

为了降低电网管理部门运行的人力和时间成本，系统推出“全托管式”理念，即只需接收外破预警信息，开展运维工作，而不需配置专人对系统进行监控、设备维护及管理等。依据输电线路的分布情况搭建输电线路防外破在线巡检系统的硬件平台，实现输电线路现场图像的采集、传输与后台智能分析处理；根据不同外力破坏情况的分析结果，制定合适的应对措施；为了实现该系统以及大规模电网输电线的统一化管理，设计了省级、地区级阶梯管理模式，实现统一管理、调配与维护。

3 鸟害跳闸故障原因分析

鸟粪通道引起绝缘子串闪络的机理是鸟粪下落的瞬间造成绝缘子周围的电场畸变，使鸟粪通道与绝缘子高压均压环或金具之间发生了空气间隙击穿而导致闪络。绝缘子表面的鸟粪受潮形成导电液引起绝缘子串闪络的机理类似于污闪，鸟害跳闸一般多发生于晴朗或者湿度较大的阴天、大雾、毛毛雨等天气条件下，空气湿度较大时，绝缘子上残留的鸟粪容易受潮形成导电液。

4 防鸟装置设计

4.1 防鸟装置构成

由鸟粪闪络发展过程和机理分析可知，下落鸟粪端部与高压端部之间的空气间隙是引起闪络发生的薄弱环节。因此，考虑通过在低压端安装一种防鸟的装置。防止鸟粪均匀下落过程形成放电通道，达到防止鸟粪闪络的目的。

4.2防鸟装置材料的采用

 为了不影响绝缘子的绝缘性能，考虑使用绝缘材料，优先考虑与绝缘子材质一致的瓷质、玻璃、硅橡胶等材料。但由于瓷质和玻璃材料的重量、加工难度等影响，综合考虑，最终采取SL20型氟硅橡胶，该种材料是以高分子氟硅共聚弹性体为基料，赋予功能性填充剂及试剂、助剂，预制成型而得到的一种高分子合成绝缘材料，在工厂预成型后使得现场安装十分方便，并可根据不同的芯棒加工不同的尺寸满足实际需要。

4.3 新型防鸟措施

就可靠性方面考虑，采用电子式防鸟装置，由于电子设备由其是电源需要经常维护，导致运维检修成本增加，因此防鸟装置宜采用机械式。机械式的防鸟装置主要有防鸟刺、防鸟盒、防鸟挡板、防鸟粪绝缘子、防鸟针板、防鸟刺等，但这些防鸟装置或多或少有部分缺点，因此有必要在现有装置基础上进行优化，提出新型防鸟装置。根据某地方输电运行部门收资调研，目前其主要采用的防鸟装置是防鸟刺、防鸟板、防鸟针等。此３种防鸟装置均具有良好的防鸟效果，但是由于防鸟刺、防鸟针板尖刺范围过大，检修时受其影响较大，必要时需拆除防鸟刺，增加工作量及检修的风险。而防鸟板由于将绝缘子上方横担封闭，不利于检修人员从横担下方爬至绝缘子上，也增加检修风险。基于此，为降低检修风险，提出以下改进型防鸟装置。

4.4 可折叠防鸟挡板

在现阶段，输电线路安装的防鸟挡板大部分采用不锈钢、塑料等材料制作，这些材料强度小且耐腐蚀性差，经过日晒雨淋，容易腐蚀变形。除此之外，防鸟挡板的固定采取Ｌ形支架、金属压条配装螺丝固定的方式，不易拆除，当线路运维人员需要对线路绝缘子检修时，需要花费大量时间对防鸟挡板进行拆除，影响线路检修效益。为了提高鸟害防护周期和线路检修效率，设计一种可折叠式绝缘防鸟挡板。该挡板采用ＰＣ（聚碳酸酯）板外涂室温硫化硅橡胶长效防污闪涂料（含填料）（以下简称ＲＴＶ涂料）制成。该挡板具备强度大、耐腐蚀性强、电气性能、力学性能优异、憎水性及憎水性迁移性强、附着力强、使用寿命长的特点；当检修人员需要上下绝缘子串检修或者对绝缘子串进行更换时也不必反复拆装挡板，将挡板向上折叠即可施工，具有安装方便，操作简单的特点。在挡板正常防护状态时，第一挡板和第三挡板略微向下倾斜，“Ｌ”型竖直侧板可引导污水流向导线外侧，防止挡板上积累鸟粪和积雪后直接掉落在导线和绝缘子上，避免造成污闪事故。

5 防鸟措施使用建议

第一，对河流、湖泊、沼泽地、水库、养鱼池等，大型鸟类迁徙路径或曾有栖息迹象的区域，发生过鸟害跳闸的杆塔区域等，采取安装新型防鸟刺、伸缩式防鸟针、可折叠防鸟挡板以及其他驱鸟装置相结合的综合防范措施。第二，在绝缘子鸟啄现象严重的区域采取使用聚合晶硅绝缘子的措施。

6 鸟害跳闸故障防治对策

6.1 防鸟装置配置原则

        防鸟装置的选用应依据江西500kV输电线路鸟害跳闸故障风险等级，明确线路杆塔所属的鸟害跳闸故障风险区类型及风险等级，有针对性地进行配置。配置标准不低于如下原则:a级:不需安装防鸟装置。b级:根据运行经验，选择鸟类多见杆塔安装防鸟挡板。c级:每基杆塔均安装防鸟挡板。d级:每基杆塔均安装防鸟刺和防鸟挡板。

6.2 防鸟刺的具体要求

第一，防鸟刺的长针一般25～30根左右，长度不小于0．6m，除散开的长针外，中间应设置4～8根0．35m短直针，以防止小鸟利用鸟刺筑巢。每相绝缘子串上方防鸟刺的支数应满足防护范围的要求，当横担顺线路方向较宽时，应在顺线路方向安装2只及以上的防鸟刺。第二，对于相导线垂直布置的塔型，在下方导线横担上加装防鸟刺前，应校核防鸟刺与上方导线间的电气距离。

结束语：

结合以上分析得知，国内对输电线路鸟害防范措施方面的研究已持续多年，虽然各种类型的防鸟措施早已规模化应用，但对鸟害等级划分的研究进展较为缓慢。本文在分析鸟粪闪络的基础上，研究了一种基于氟硅橡胶为材质的防鸟护罩，通过试验确定了该护罩的规格，并在输电线路运行中进行测试。测试结果表明，该防鸟护罩成本低、使用安装方便，受自然环境影响较小，不影响导线侧电场的分布，能够有效防范鸟粪闪络的发生，节约了大量的人力资源和成本，同时也为输电线路的安全稳定运行提供了可靠的保障。

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