架空输电线路鸟害故障及其防治技术措施
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电子工程师协会 )1990 年的调查报告显示 ， 输电线 路的故障近 25% 与鸟有关 ， 而变电站的电气设备因 鸟引起的故障高达 86%[2]。 随着中国生态保护 、 退耕
收稿日期 ：2010-10-14 ； 修回日期 ：2010-12-16
1
中国部分电网的鸟害故障情况
中国是鸟害故障频繁发生的国家之一 ， 鸟害已
引起襄樊电网线路故障的第一原因 。
[5]
类向塔顶攀爬捕食鸟类 。 由于蛇体形较长 ， 在向塔 顶攀爬过程中 ， 短接绝缘子引起闪络事故发生 。
2)据统计 ，2002-2006 年 ， 陕西汉中 110~330 kV
线路共发生 18 起鸟害跳闸故障 ， 约占同期送电线 路跳闸统计次数的 20%[6]。
4) 表 1 列 出 了 浙 江 金 华 电 网 2002-2005 年 ( 每 年 1-6 月) 鸟害故障的统计结果 。 结果表明 ， 在各类
线路故 障 中 ， 鸟 害 故 障 所 占 比 率 不 小 ， 且 呈 逐 年 上 升趋势 。
[8]
表1
金华电网输电线路鸟害故障所占比率
Tab.1
Ratio of the bird disaster faults to the total 2002 年 13 1 7.7 2003 年 7 2 28.6 2004 年 17 12 70.6 2005 年 18 11 61.1
第 47 卷 第 2 期 2011 年 2 月
High Voltage Apparatus
Vol.47 No.2 Feb. 2011
· 61·
架空输电线路鸟害故障及其防治技术措施
王少华 ， 叶自强
（ 浙江省电力试验研究院 ， 杭州 310014 ）
摘要 ： 鸟害是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一 。 根据近年来中国架空输电线路发生的鸟害 故障情况 ， 笔者对架空输电线路鸟害故障特征 、 形成机理进行了分析 ， 对应用于中国输电线路的鸟害故障防 治措施进行了全面分析和评价 。 鸟害故障的防治技术措施可分为驱鸟型 、 隔离型和引导型 3类 。 驱鸟型措施是 设法让鸟类远离架空线路设施 ， 如安装防鸟刺 、 风车式驱鸟器等 ； 隔离型措施是将鸟类活动与线路带电的关 键部位分隔开 ， 如安装绝缘防鸟隔板等 ； 引导型措施是主动为鸟类提供栖息场所 ， 使鸟类避开线路设施 。 期 望为架空输电线路运行维护部门的鸟害防治工作提供借鉴和参考 。 关键词 ： 架空输电线路 ； 鸟害 ； 鸟粪闪络 ； 驱鸟措施 ； 隔离措施 ； 引导措施 中图分类号 ： TM716.3 文献标志码 ： A 文章编号 ：1001-1609（2011）02-0061-07
1 m 以上 。 这种大体形的鸟类飞行在导线间可能造
成相间短路或单相接地故障 。
3.5
电压等级 从发生鸟害故障的线路电压等级看 ， 鸟类故障
技术讨论
王少华 ， 叶自强 . 架空输电线路鸟害故障及其防治技术措施
· 63·
多数发生在 110 kV 、220 kV 和 500 kV 电压等级 的 线 路 上 ， 而 35 kV 及 以 下 电 压 等 级 的 鸟 害 故 障 较 少 。 究其原因 ，35 kV 以下的电压等级多为城市配电 网 ， 附近鸟少 ， 且 为 小 鸟 ， 每 次 鸟 粪 的 量 也 很 少 ， 而 且 电压低 ， 能 击 穿 的 空 气 距 离 很 小 ， 绝 缘 子 又 不 加 均压环，有伞裙的阻挡，所以鸟粪闪络的概率不大[10-12]。
成为线路跳闸故障的主要原因之一 。 以下为近年来
· 62·
2011 年 2 月
第 47 卷
第2期
中国输电线路上发生的部分鸟害故障情况 。
2.5
捕食鸟类故障 由于鸟在杆塔上筑巢或在塔顶停留时 ， 引发蛇
1) 据统计 ，2000-2004 年 ， 湖北襄樊电网共发生 各类故障 55 次 ， 其中鸟害 19 次 ， 占 34.55% 。 鸟害是
Abstract: Bird damage is one of the important factors which threaten the safety and stability operation of overhead transmission line. According to the survey of bird damage accident situation on transmission line in recent years, this paper summarizes and analyzes the characteristics and the mechanism of bird damage. Besides, the prevention techniques for bird damage are also analyzed and evaluated. The prevention techniques can be divided into three types, viz. expelling type, isolating type, and guiding type. Expelling measure is to try to expel the birds from the overhead lines, such as installing anti -bird sting, windmill anti -bird device. Isolating measure is to isolate the bird activity from the key parts of the energized lines, such as installing insulated anti -bird clapboard. Guiding measure is to provide habitats for birds so that the birds can be avoided from the line facilities. It is expected to supply reference for the maintainers in the prevention work of bird damage. Key words: overhead transmission line； bird damage； bird excrement flashover； bird-driving measure； isolation measure； guiding measure
2
鸟害故障类型
按鸟害故障的形成原因 ， 可将鸟害故障分为以
下几类 。
2.1
鸟粪闪络 鸟粪闪络是由栖息在杆塔上的鸟类排泄物引起
的闪络事故 ，是鸟害故障主要原因 。 按形成机理 ，鸟粪 闪络可分为 2 种， 一是鸟粪污染绝缘子引起的闪络 ， 二是鸟粪下落畸变绝缘子串附近的电场引起的闪络 。
3.3
时间特征 鸟粪闪络故障多发生在夜间 ， 白天相对较少 。
源自文库
3.4
气象特征 鸟害造成线路故障的气象条件大多是在晴天 、
物内脏误碰线路引起短路跳闸 。
2.4
鸟类飞行故障 体形较大的鸟类 ， 如水鸟 、 鹭鸶 ， 其翅膀展开达
阴 雨天 ， 在 雷 暴 天 气 很 少 发 生 。 究 其 原 因 ， 雷 暴 天 气 、 阴雨天气时 ， 候鸟一般不会选择在塔头上栖息 。
2.2
鸟类筑巢故障 春季鸟类在输电线路杆塔上筑巢 、孵 化 ，鸟筑
究其原因 ， 主要有 2 个方面 ：① 候鸟为了觅食方便 ， 晚上 就 栖 息 在 铁 塔 上 ， 排 放 粪 便 污 染 绝 缘 子 ， 引 起 绝 缘子闪络故 障 ； ② 冬 季 夜 间 湿 度 大 ， 雾 、 小 雨 、 小 雪会稀释粪便 ， 使绝缘子的外绝缘水平明显下降 ， 导致绝缘子闪络故障 。 通过观察 ， 大型鸟类一般会 在杆塔上栖息时或起飞前排便 ， 排出的粪便连续 、 稀释且呈喷射状， 粪便短接导线和横担间空气间 隙 ， 造成空气绝缘组合间隙缩短引起线路跳闸 。
transmission line faults in Jinhua electric network
统计结果 半年故障总次数 鸟害故障 / 次 所占比例 /%
3.2
季节特征 由于鸟类的活动受季节的影响很大 ， 所以线路
的鸟害故障也带有明显的季节特征 。 调查发现 ， 冬 春两季是鸟害故障的多发期 。 究其原因 ： 在冬季 ， 由 于鸟类的自然界栖息环境变得恶劣 ， 导致电力线路 杆塔上 落 鸟 的 概 率 增 加 ， 再 加 之 冬 季 雨 水 少 ， 落 在 绝缘子表面的鸟粪不易被清洗掉 ， 从而加大了鸟粪 污闪的概率 。 而春季则是鸟类繁殖的旺季 ， 电力线 路杆塔上的鸟巢此起彼伏 ， 发生鸟害故障的概率自 然大大增加 。 每年 8-10 月是农作物成熟及收割期 ， 鸟类吃食较多 ， 排泄量随之增多 ， 且排泄周期缩短 ， 鸟害故障也相应会增多 [9]。
Analysis of Bird Damage Accidents on Overhead Transmission Lines and Prevention Techniques
WANG Shao-hua， YE Zi-qiang
（ Zhejiang Electric Power Test and Research Institute, Hangzhou 310014, China）
巢时口叼树枝 、 铁丝 、 柴草等物 ， 在线路上空或导线 之间穿越飞行 ， 当铁丝等物落在横担与导线之间 ， 就会造成线路故障 。 另外 ， 刮风时 ， 杆塔上的鸟巢被 风吹散 ， 掉 落 在 带 电 导 线 或 悬 式 绝 缘 子 上 ， 也 会 造 成短路接地故障 。
2.3
鸟类捕食故障 鸟 类 捕 食 小 动 物 ，在 飞 行 过 程 中 ，由 于 口 叼 动
4.2
鸟粪下落畸变绝缘子串附近电场引起的闪络 文[15]曾在成功模拟绝缘子鸟粪闪络现象的基础
上，对鸟粪闪络机理及闪络条件进行了研究 。 发现鸟 粪闪络主要是在鸟粪倾泻的瞬间 ，绝缘子串附近的电 场畸变 ，进而导致击穿 ， 而不是以往仅仅认为的绝缘 子串的沿面闪络 。 对于此类闪络故障 ，绝缘子串表面 并无鸟粪沾附 。 因此，原来认为的许多不明原因的闪 络故障中 ，应有相当一部分实际上属于鸟粪闪络 。 模 拟试验研究结果表明 ，鸟粪闪络具有一定的规律性 。
0
引言
架空输电线路鸟害事故已成为影响输电线路
还林政策的逐年推进 ， 鸟类数量增长 、 活动频繁 ， 鸟 类侵扰架空输电线路设施的现象有增长趋势 ， 由此 造成的损失也越来越大 [2-4]。 因此 ， 了解鸟害故障的 特征 、 形 成 机 理 ， 进 而 选 择 有 效 的 防 鸟 害 措 施 对 确 保输电线路的安全运行有着重要的意义 。 笔者对架空输电线路鸟害故障特征 、 形成机理 及其防治措施进行了全面的总结分析 ， 以期为架空 输电线路防鸟害工作提供参考 。
3
3.1
鸟害故障特征
地理环境特征 由于不同的鸟类都有着不同的栖息习性和环
3) 据统计 ，2005-2007 年 ， 湖北电网共发生 37
次鸟害故障 ， 年均 12.3 次 ， 占 同期各类障 碍跳闸总 数 221 次的 17% 。
[7]
境要求 ， 这就形成了鸟害故障的地理环境特征 。 调 查发现 ， 大部分鸟害故障发生在人员稀少的丘陵 、 山地 、 水田 ， 并且附近有水库或水塘无树林的地形 、 地貌地带 。 究其原因 ， 这种地带可提供鸟类丰富的 食物 ， 又 没 有 高 大 的 树 木 ， 鸟 为 了 繁 殖 和 考 虑 自 身 的安全 ， 只有选择在输电线路杆塔上筑巢 ， 因此 ， 这 些地区易发生鸟害故障 。 而在山区 ， 有茂盛的树林 ， 鸟筑巢选择的条件很多 ， 鸟一般不会选择在输电线 路的杆塔上搭建鸟巢 。
安全运行的重大隐患之一 ， 其影响程度仅次于雷电 活动与外力破坏 ， 越来越引起国内外电力部门的重 视 。 南 非 对 该 国 1996-1999 年 间 275 kV 系 统 的
1 326 次线路事故的统计表明 ， 鸟粪闪络引起的事 故占 34% ， 居各类事故原因之首 [1]。 美国 IEEE( 电气
收稿日期 ：2010-10-14 ； 修回日期 ：2010-12-16
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中国部分电网的鸟害故障情况
中国是鸟害故障频繁发生的国家之一 ， 鸟害已
引起襄樊电网线路故障的第一原因 。
[5]
类向塔顶攀爬捕食鸟类 。 由于蛇体形较长 ， 在向塔 顶攀爬过程中 ， 短接绝缘子引起闪络事故发生 。
2)据统计 ，2002-2006 年 ， 陕西汉中 110~330 kV
线路共发生 18 起鸟害跳闸故障 ， 约占同期送电线 路跳闸统计次数的 20%[6]。
4) 表 1 列 出 了 浙 江 金 华 电 网 2002-2005 年 ( 每 年 1-6 月) 鸟害故障的统计结果 。 结果表明 ， 在各类
线路故 障 中 ， 鸟 害 故 障 所 占 比 率 不 小 ， 且 呈 逐 年 上 升趋势 。
[8]
表1
金华电网输电线路鸟害故障所占比率
Tab.1
Ratio of the bird disaster faults to the total 2002 年 13 1 7.7 2003 年 7 2 28.6 2004 年 17 12 70.6 2005 年 18 11 61.1
第 47 卷 第 2 期 2011 年 2 月
High Voltage Apparatus
Vol.47 No.2 Feb. 2011
· 61·
架空输电线路鸟害故障及其防治技术措施
王少华 ， 叶自强
（ 浙江省电力试验研究院 ， 杭州 310014 ）
摘要 ： 鸟害是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一 。 根据近年来中国架空输电线路发生的鸟害 故障情况 ， 笔者对架空输电线路鸟害故障特征 、 形成机理进行了分析 ， 对应用于中国输电线路的鸟害故障防 治措施进行了全面分析和评价 。 鸟害故障的防治技术措施可分为驱鸟型 、 隔离型和引导型 3类 。 驱鸟型措施是 设法让鸟类远离架空线路设施 ， 如安装防鸟刺 、 风车式驱鸟器等 ； 隔离型措施是将鸟类活动与线路带电的关 键部位分隔开 ， 如安装绝缘防鸟隔板等 ； 引导型措施是主动为鸟类提供栖息场所 ， 使鸟类避开线路设施 。 期 望为架空输电线路运行维护部门的鸟害防治工作提供借鉴和参考 。 关键词 ： 架空输电线路 ； 鸟害 ； 鸟粪闪络 ； 驱鸟措施 ； 隔离措施 ； 引导措施 中图分类号 ： TM716.3 文献标志码 ： A 文章编号 ：1001-1609（2011）02-0061-07
1 m 以上 。 这种大体形的鸟类飞行在导线间可能造
成相间短路或单相接地故障 。
3.5
电压等级 从发生鸟害故障的线路电压等级看 ， 鸟类故障
技术讨论
王少华 ， 叶自强 . 架空输电线路鸟害故障及其防治技术措施
· 63·
多数发生在 110 kV 、220 kV 和 500 kV 电压等级 的 线 路 上 ， 而 35 kV 及 以 下 电 压 等 级 的 鸟 害 故 障 较 少 。 究其原因 ，35 kV 以下的电压等级多为城市配电 网 ， 附近鸟少 ， 且 为 小 鸟 ， 每 次 鸟 粪 的 量 也 很 少 ， 而 且 电压低 ， 能 击 穿 的 空 气 距 离 很 小 ， 绝 缘 子 又 不 加 均压环，有伞裙的阻挡，所以鸟粪闪络的概率不大[10-12]。
成为线路跳闸故障的主要原因之一 。 以下为近年来
· 62·
2011 年 2 月
第 47 卷
第2期
中国输电线路上发生的部分鸟害故障情况 。
2.5
捕食鸟类故障 由于鸟在杆塔上筑巢或在塔顶停留时 ， 引发蛇
1) 据统计 ，2000-2004 年 ， 湖北襄樊电网共发生 各类故障 55 次 ， 其中鸟害 19 次 ， 占 34.55% 。 鸟害是
Abstract: Bird damage is one of the important factors which threaten the safety and stability operation of overhead transmission line. According to the survey of bird damage accident situation on transmission line in recent years, this paper summarizes and analyzes the characteristics and the mechanism of bird damage. Besides, the prevention techniques for bird damage are also analyzed and evaluated. The prevention techniques can be divided into three types, viz. expelling type, isolating type, and guiding type. Expelling measure is to try to expel the birds from the overhead lines, such as installing anti -bird sting, windmill anti -bird device. Isolating measure is to isolate the bird activity from the key parts of the energized lines, such as installing insulated anti -bird clapboard. Guiding measure is to provide habitats for birds so that the birds can be avoided from the line facilities. It is expected to supply reference for the maintainers in the prevention work of bird damage. Key words: overhead transmission line； bird damage； bird excrement flashover； bird-driving measure； isolation measure； guiding measure
2
鸟害故障类型
按鸟害故障的形成原因 ， 可将鸟害故障分为以
下几类 。
2.1
鸟粪闪络 鸟粪闪络是由栖息在杆塔上的鸟类排泄物引起
的闪络事故 ，是鸟害故障主要原因 。 按形成机理 ，鸟粪 闪络可分为 2 种， 一是鸟粪污染绝缘子引起的闪络 ， 二是鸟粪下落畸变绝缘子串附近的电场引起的闪络 。
3.3
时间特征 鸟粪闪络故障多发生在夜间 ， 白天相对较少 。
源自文库
3.4
气象特征 鸟害造成线路故障的气象条件大多是在晴天 、
物内脏误碰线路引起短路跳闸 。
2.4
鸟类飞行故障 体形较大的鸟类 ， 如水鸟 、 鹭鸶 ， 其翅膀展开达
阴 雨天 ， 在 雷 暴 天 气 很 少 发 生 。 究 其 原 因 ， 雷 暴 天 气 、 阴雨天气时 ， 候鸟一般不会选择在塔头上栖息 。
2.2
鸟类筑巢故障 春季鸟类在输电线路杆塔上筑巢 、孵 化 ，鸟筑
究其原因 ， 主要有 2 个方面 ：① 候鸟为了觅食方便 ， 晚上 就 栖 息 在 铁 塔 上 ， 排 放 粪 便 污 染 绝 缘 子 ， 引 起 绝 缘子闪络故 障 ； ② 冬 季 夜 间 湿 度 大 ， 雾 、 小 雨 、 小 雪会稀释粪便 ， 使绝缘子的外绝缘水平明显下降 ， 导致绝缘子闪络故障 。 通过观察 ， 大型鸟类一般会 在杆塔上栖息时或起飞前排便 ， 排出的粪便连续 、 稀释且呈喷射状， 粪便短接导线和横担间空气间 隙 ， 造成空气绝缘组合间隙缩短引起线路跳闸 。
transmission line faults in Jinhua electric network
统计结果 半年故障总次数 鸟害故障 / 次 所占比例 /%
3.2
季节特征 由于鸟类的活动受季节的影响很大 ， 所以线路
的鸟害故障也带有明显的季节特征 。 调查发现 ， 冬 春两季是鸟害故障的多发期 。 究其原因 ： 在冬季 ， 由 于鸟类的自然界栖息环境变得恶劣 ， 导致电力线路 杆塔上 落 鸟 的 概 率 增 加 ， 再 加 之 冬 季 雨 水 少 ， 落 在 绝缘子表面的鸟粪不易被清洗掉 ， 从而加大了鸟粪 污闪的概率 。 而春季则是鸟类繁殖的旺季 ， 电力线 路杆塔上的鸟巢此起彼伏 ， 发生鸟害故障的概率自 然大大增加 。 每年 8-10 月是农作物成熟及收割期 ， 鸟类吃食较多 ， 排泄量随之增多 ， 且排泄周期缩短 ， 鸟害故障也相应会增多 [9]。
Analysis of Bird Damage Accidents on Overhead Transmission Lines and Prevention Techniques
WANG Shao-hua， YE Zi-qiang
（ Zhejiang Electric Power Test and Research Institute, Hangzhou 310014, China）
巢时口叼树枝 、 铁丝 、 柴草等物 ， 在线路上空或导线 之间穿越飞行 ， 当铁丝等物落在横担与导线之间 ， 就会造成线路故障 。 另外 ， 刮风时 ， 杆塔上的鸟巢被 风吹散 ， 掉 落 在 带 电 导 线 或 悬 式 绝 缘 子 上 ， 也 会 造 成短路接地故障 。
2.3
鸟类捕食故障 鸟 类 捕 食 小 动 物 ，在 飞 行 过 程 中 ，由 于 口 叼 动
4.2
鸟粪下落畸变绝缘子串附近电场引起的闪络 文[15]曾在成功模拟绝缘子鸟粪闪络现象的基础
上，对鸟粪闪络机理及闪络条件进行了研究 。 发现鸟 粪闪络主要是在鸟粪倾泻的瞬间 ，绝缘子串附近的电 场畸变 ，进而导致击穿 ， 而不是以往仅仅认为的绝缘 子串的沿面闪络 。 对于此类闪络故障 ，绝缘子串表面 并无鸟粪沾附 。 因此，原来认为的许多不明原因的闪 络故障中 ，应有相当一部分实际上属于鸟粪闪络 。 模 拟试验研究结果表明 ，鸟粪闪络具有一定的规律性 。
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引言
架空输电线路鸟害事故已成为影响输电线路
还林政策的逐年推进 ， 鸟类数量增长 、 活动频繁 ， 鸟 类侵扰架空输电线路设施的现象有增长趋势 ， 由此 造成的损失也越来越大 [2-4]。 因此 ， 了解鸟害故障的 特征 、 形 成 机 理 ， 进 而 选 择 有 效 的 防 鸟 害 措 施 对 确 保输电线路的安全运行有着重要的意义 。 笔者对架空输电线路鸟害故障特征 、 形成机理 及其防治措施进行了全面的总结分析 ， 以期为架空 输电线路防鸟害工作提供参考 。
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3.1
鸟害故障特征
地理环境特征 由于不同的鸟类都有着不同的栖息习性和环
3) 据统计 ，2005-2007 年 ， 湖北电网共发生 37
次鸟害故障 ， 年均 12.3 次 ， 占 同期各类障 碍跳闸总 数 221 次的 17% 。
[7]
境要求 ， 这就形成了鸟害故障的地理环境特征 。 调 查发现 ， 大部分鸟害故障发生在人员稀少的丘陵 、 山地 、 水田 ， 并且附近有水库或水塘无树林的地形 、 地貌地带 。 究其原因 ， 这种地带可提供鸟类丰富的 食物 ， 又 没 有 高 大 的 树 木 ， 鸟 为 了 繁 殖 和 考 虑 自 身 的安全 ， 只有选择在输电线路杆塔上筑巢 ， 因此 ， 这 些地区易发生鸟害故障 。 而在山区 ， 有茂盛的树林 ， 鸟筑巢选择的条件很多 ， 鸟一般不会选择在输电线 路的杆塔上搭建鸟巢 。
安全运行的重大隐患之一 ， 其影响程度仅次于雷电 活动与外力破坏 ， 越来越引起国内外电力部门的重 视 。 南 非 对 该 国 1996-1999 年 间 275 kV 系 统 的
1 326 次线路事故的统计表明 ， 鸟粪闪络引起的事 故占 34% ， 居各类事故原因之首 [1]。 美国 IEEE( 电气