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防鸟挡板在 110 kV 输电线路上防鸟害的应用研究

聂超 黄乐乐 向史

国网奎屯供电公司,833200

摘要: 鸟害是诱发跳闸的重要因素,直接威胁到输电线路运行安全性。从鸟害故障类型来看,鸟害可被细化为鸟类身体短路、鸟类筑巢、鸟类捕食等不同类型。科学合理分析鸟害故障类型与规律,则可为防鸟害工作指明方向。为提升110 kV输电线路安全运行,我国多数地区加大了防鸟挡板应用力度,并取得了良好的防鸟害应用成效。本文结合防鸟害工作实践,提出了几点防鸟挡板应用对策。
关键词: 防鸟挡板;110kV;输电线路
DOI:10.12721/ccn.2023.157002
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在输电线路维护中,防鸟害是常见的工作内容。防鸟挡板则是常见的防护对策。尽管取得了一定的应用成效,但囿于防护范围小,或者操作人员安装不当等,会对防鸟害质量产生相应影响。为扩大防鸟范围,提高防鸟质效,相关工作人员结合110kV输电线路防鸟害需求,借助有限元模型,采用仿真化计算方法分析鸟粪闪落。结果表明:导线会对鸟粪闪落产生影响,而防鸟挡板防护范围不应为圆形,应改变为长方形,方可有效扩大防鸟范围。以下内容对防鸟挡板安装中的要点进行了分析,提出了相应的防鸟挡板应用对策。

一、110kV输电线路上鸟害类型与特征

(一)鸟害类型

一是鸟体闪络。鸟类多会将杆塔作为筑巢与栖息地。若体型较大鸟在输电线路上方飞行,因其翼展会达到一米或者一米以上,羽翼在扇动过程中极易诱发相间短路或单相对地短路等问题。从发生率来看,鸟体故障多发在110kV与以下输电线路中。

二是筑巢材料故障。春季是鸟类筑巢的高发季节,而杆塔则是鸟类常见的筑巢地。长条形稻草、藤蔓等则是常见的筑巢材料。鸟类若叼着筑巢材料在输电线路周围飞行,极易滑落筑巢材料,或者在风吹动下材料掉落等。具有导电性的长条形筑巢材料掉落到导线附近后,会造成间隙局部甚至全部桥接,诱发闪烁问题。

三是鸟粪闪络。鸟类排便诱发输电线路跳闸,亦可被称之为鸟粪闪络。从机理来看,鸟粪闪络分为鸟粪空间闪络与鸟粪污闪。体型较大的鸟类在排便时,会出现较长或者连续性的条状鸟粪。鸟粪具有电导率,在掉落到绝缘子旁后诱发空间电场畸变,并出现闪络问题。

四是鸟类天敌故障。鸟类在输电线路上活动时,会吸引蛇等天敌的注意力。若蛇为捕食鸟,在输电线路上爬行,就会导致短接线路问题,并引发闪络。

五是复合绝缘子故障。绝缘子护套是鸟类常见的啄食对象,在啄食后,芯棒会受损。若环境较为潮湿,会加大局部放电几率,影响到绝缘子的电性能及机械性能,甚至出现脆断等严重的事故。

(二)鸟害特征

一是季节性。在季节更替过程中,会对鸟类活动产生影响。致使鸟害,具有着较强的季节性特征。春季鸟类大量繁殖,且是觅食好季节,面对频繁的鸟类活动,春季输电线路发生鸟害故障的频率远远高于其他季节。秋季,谷物丰收,鸟类可获得充实的食物,便量增加,致使秋季成为鸟害闪络的高发季节。

二是地理性。鸟类种类与分布特点等与地理环境间有着直接性关联。数据显示:鸟类故障多发生在山川、河流、湖泊、森林等线路段。因鸟类远离人类活动干扰,且这些地区可为鸟类提供充实的食物,这些地区成为鸟类重要的栖息地,减少了杆塔筑巢几率。

三是电压等级性明显。因110kV电压等级输电线路电压等级较低,发生鸟类病害的几率较大。电压等级越低,绝缘子串长越短,鸟类活动会轻易诱发间隙电场畸变,致使闪络问题出现。

二、防鸟挡板在 110 kV 输电线路上防鸟害的应用对策

在110 kV 输电线路防鸟害问题上,采用的防鸟害措施具有多样性。钢筋混凝土电杆的主柱与横杆交叉处是鸟类乐于选择的筑案地。为严防鸟类在此处筑巢,可将三角连板或防鸟刺安装至此处;运用铁细丝或者尼龙绳将铁塔上部包转起来,防止鸟类钻入空间内;从鸟类体型入手,将针板安装到鸟类乐于栖息的杆塔构件上部,针长度以鸟类无法站立或者栖息为最佳。为防止针生锈,可为针板镀锌或者刷防锈漆;架设防鸟线或者在杆塔横担头与杆顶用铅丝拉道线,减少大体型鸟类飞行或者降落空间,实现防鸟目的。但因此种方法在安装与运行过程中易出现线路短路问题,威胁到安装、检修人员人身安全。以上多种防鸟设施可起到一定的防鸟作用,但仍具有一定的局限性。将防鸟挡板融入110 kV 输电线路防鸟害中,可有效规避防鸟害中的局限性。具体引入措施如下:

(一)合理确定防鸟挡板大小

防鸟挡板是安装于输电线路杆塔横担或者绝缘子上的一块密封板,材质多为环氧树脂,可防止异物沿绝缘子附近滑落,并有效规避鸟粪落到绝缘子上,杜绝了绝缘子出现鸟粪闪络问题。在鸟害防治过程中,合理选择防鸟挡板遮蔽范围,鸟粪在下落过程中不会诱发绝缘子闪络。为全面优化鸟害防治效果。工作人员就需从防鸟挡板遮蔽范围入手,选择最佳的遮蔽范围。

(二)融合应用防鸟挡板与防鸟刺

在防鸟害事件中,若仅将防鸟挡板作为防鸟措施,鸟类仍可在防鸟挡板上活动,甚至会将防鸟挡板作为筑巢平台,加大了鸟类在防鸟挡板筑巢几率。若长期阴雨天气,极易诱发钢材腐蚀问题。防鸟刺中发散型钢刺应用最多,常被安装到绝缘子正上方横板处,由多股钢绞线组合而成,其一端被固定到杆塔横杆上,另一端则可以蘑菇状向天空散开。将防鸟刺安装到防鸟挡板上方后,可严防鸟类在防鸟挡板周围活动。对于边相横担,因绝缘子安装位置与横担边沿距离较近,与防鸟刺相配合,可有效减少防鸟挡板面积。

(三)确保房顶挡板安装全覆盖

防鸟挡板需全面覆盖住下方绝缘子,中间要严防出现空隙。若防鸟挡板出现了安装缝隙,冬季积雪问题频现。反之,若无缝隙,气候条件较好时,可有效规避绝缘子表面结冰风险,并杜绝了输电线路覆冰闪络等问题。

(四)防鸟挡板安装需具有一定倾斜度

在倾斜方向上,两块组合起来的防鸟挡板不可向两块防鸟挡板的合缝处倾斜。在不考虑其他影响因素的情况下,图a与图b的防鸟挡板方式无较大的区别。若将覆冰因素考虑进去,工作人员则从两种倾斜方式入手,利用仿真模型选择出最佳的倾斜方式。1.png图1 防鸟挡板倾斜方式

图1中b种倾斜方式中的110 kV绝缘子相对较短,房间挡板上的积雪融化后会形成冰柱,极易诱发转接问题。并出现线路跳闸。因此,不建议采用b种倾斜方式。

(五)其他注意事项

在固定方向挡板时,每块挡板固定件去控制在4个,并对安装支架做好防腐处理,防止支架在长期使用后出现腐蚀等性能故障。

三、结语

综上所述,随着我国输电线路规模的扩大、输电线路距离的延长,加大了输电线路管控难度。鸟害是输电线路运行中常见的安全隐患。将防鸟挡板引入输电线路防鸟工作中后,有效提升了防鸟成功率。尽管如此,因部分地区工作人员在安装防鸟挡板时具有较大的随意性,致使安装后的防鸟挡板未发挥出应有价值。为全面赋能防鸟挡板,有效预防鸟害,可建立鸟粪闪络有限元模型,在鸟粪下落过程中对绝缘子周围电场畸变的影响展开全面分析,并在影响较大情况下分析出有无导线影响下鸟粪距离均压环不易引发闪络的水平距离。分析后发现:分析鸟粪闪络影响时,若将导线因素考虑进去,为扩大防鸟挡板防护范围,可将圆形防鸟挡板替换为长方形的防鸟挡板。此外,为提高防鸟挡板安装质效,应合理处理防鸟挡板覆雪结冰柱问题,并确保防鸟挡板可沿横担方向倾斜,防止沿线路方向倾斜。

参考文献:

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