输电线路涉鸟故障防治技术

01、鸟害概述

1.1

鸟害的定义及危害

近年来，随着生态环境的改善和人们对野生动物的保护意识增强，鸟类活动更加频繁，由于鸟类活动而引起的架空输电线路（以下简称线路）故障次数也有明显上升。当鸟类在线路上排便、筑巢、飞行、鸟啄等活动时，可能造成线路跳闸或故障，称之为鸟害故障。

1.2

主要类型及机理

鸟害一般分为鸟巢类、鸟粪类、鸟体短接类和鸟啄类四大类故障，其中鸟粪类故障又可分为鸟粪污染绝缘子闪络故障和鸟粪短接空气间隙故障。各类故障机理如下所示：

鸟巢类故障是指鸟类在杆塔上筑巢时，较长的鸟巢材料导致架空输电线路外绝缘强度下降和电场畸变，由此而引起的架空输电线路跳闸。

鸟粪类故障是指鸟类在杆塔附近泄粪时，鸟粪形成导电通道引起的架空输电线路跳闸，或鸟粪附着于绝缘子上引起的沿面闪络。

鸟体短接类故障是指鸟类身体使架空输电线路相（极）间或相（极）对地间的有效绝缘距离减少，导致空气击穿引起的架空输电线路跳闸。

鸟啄类故障是指鸟类啄损复合绝缘子伞裙或护套，造成复合绝缘子的损坏或闪络。

不同鸟类所筑鸟巢的形态、材料及对线路的危害程度各不相同。

▲ 喜鹊的巢

▲ 黑领椋鸟的巢

▲ 东方白鹳的巢

根据电网已有的故障记录，造成泄粪类、电击类故障的鸟类有东方白鹳、黑鹳。

▲ 东方白鹳

筑巢位置的选择性：

部分鸟类对电力设施具有一定的偏向性。有过繁殖经历的鸟类出于对原巢址的依恋，往往会多年在同一地点繁殖。运行单位发现，有时候拆除鸟巢不但不能有效防止鸟巢类故障，反而增加了鸟类因重新筑巢活动的次数，更易引起线路跳闸。

▲ 220kV分袁线鸟巢故障

鸟类活动相关参数——鸟巢

鸟巢材料主要有稻草、藤、狗尾草、塑料薄膜、树枝等。

形态总体上一般呈圆形。

在鸟巢故障多发的九江地区观察发现鸟巢所用的茅草一般为1～1.5m。

鸟类活动相关参数——鸟粪

形态：有研究者利用高速相机拍摄，发现大型鸟类的长串鸟粪可达2m，下落速度为2～5m/s。

1.3

鸟害的区域分布

鸟害几乎在我国各个省份都有发生。北方地区平原地区较多，广阔而平坦，鸟种多以大鸟、猛禽为主，因此鸟粪类、鸟体短接类故障较多。从发生鸟害的地形分布上看，一是位于平原和山地的过渡地带，特别是靠近河流、水库、农田的区域；二是位于鸟类迁徙的主要通道的区域。

1.4

鸟害的规律

鸟害具有一定规律性，如季节性、时间性、区域性、瞬时性等。

季节性：冬春两季是鸟害的多发期。运行经验表明，线路鸟巢类故障在4月至8月发生次数最多，这与鸟类的繁殖期密切相关。鸟类迁徙的3月、11月等也是鸟害的高发月份。

时间性：鸟粪闪络一般发生在凌晨或傍晚，而鸟巢类故障则大多发生在白天。

区域性：大部分鸟害发生在人员稀少的丘陵、山地、水田，并且附近有水体而无树林的地带。

瞬时性：鸟排泄粪便及鸟筑巢所引起的鸟害跳闸，一般属于单相接地瞬时故障，不会造成单相接地永久性事故，线路的重合闸都能成功。

1.5

鸟害辨识典型图例

▲ 鸟巢类

▲ 鸟粪类

▲ 鸟啄类

▲ 鸟体短接类

02、鸟害主要相关鸟种特征

2.1

各类鸟害的相关鸟种

引起鸟巢类故障的鸟类主要为在杆塔上筑巢、繁育的鸟类，如鹳形目、隼形目、雀形目鸟类，主要鸟种有夜鹭、苍鹭、东方白鹳、黑鹳、红隼、喜鹊、灰喜鹊、大嘴乌鸦、秃鼻乌鸦、黑领椋鸟等。

引起鸟粪类故障的鸟类一般为体型较大、种群规模较大的鸟类。

引起鸟粪污染绝缘子闪络的鸟种较多，以鹳形目中的鹭科、鹳科，隼形目，鸮形目，雀形目的鸦科、伯劳科、卷尾科鸟类为主，主要鸟种有夜鹭、白鹭、喜鹊、灰喜鹊、大嘴乌鸦、秃鼻乌鸦、黑领椋鸟等。

引起鸟粪短接空气间隙的鸟类一般在空中或杆塔高处排便，一次性排便量大，鸟便较稀且粘性较大，以鹳类、雁鸭类、猛禽类等体型大、食肉（鱼）的鸟类为主，主要鸟种有黑鹳、东方白鹳、苍鹭、大白鹭、灰雁、豆雁、鹗、普通鵟(kuáng)、大鵟、鵰鸮、鸬鹚等。

引起鸟体短接类故障的鸟类体型大，一般为翅展超过1.5m的大型鸟类，主要鸟种有东方白鹳、黑鹳、大白鹭、苍鹭、大鸨、黑颈鹤、斑头雁、大鵟、普通鵟等。

引起鸟啄类故障的鸟类主要有喜鹊、大嘴乌鸦，疑似鸟种有灰喜鹊、秃鼻乌鸦、珠颈斑鸠、黑卷尾、灰椋鸟等。

2.2

鸟害主要鸟种习性及图鉴

※ 黑鹳

鹳形目、鹳科。俗名：黑老鹳。

形态特征：体长约100cm、腿长约35cm、翼展长度约150cm，除下胸、腹部及尾下白色，嘴及腿红色外，其余部位为黑色，且黑色部位具绿色和紫色光泽。亚成鸟上体褐色，下体白色。叫声：繁殖期发出悦耳喉音。

分布状况：中国除青藏高原外有分布，但罕见且数量仍在下降。

生活习性：栖于沼泽、池塘、湖泊、河流沿岸及河口。性惧人。冬季有时结小群活动。习惯选择水源地附近的架空输电线路杆塔落脚、嬉戏。

故障类型：鸟粪闪络、鸟体短接。

※ 东方白鹳

鹳形目、鹳科、鹳属。俗名：白鹳、老鹳。

形态特征：体长105cm、腿长45cm、翼展长度210cm的黑白色鹳。两翼和厚直的嘴黑色，腿红，眼周裸露皮肤粉红。飞行时黑色初级飞羽及次级飞羽与纯白色体羽成强烈对比。亚成鸟污黄白色。虹膜－稍白；嘴－黑色；脚－红色。叫声：嘴叩击有声。

分布状况：全球性易危。繁殖于中国东北，越冬于东部沿海及长江流域。栖于开阔原野及森林。在黑龙江的繁殖地对人工营造供其繁殖的“树”有所采用。山东营口黄河三角洲湿地输电线塔上大量筑巢。河南省域多为冬候鸟或旅鸟。

生活习性：于输电线路杆塔、树顶、柱子上及烟囱顶营巨型巢。冬季结群活动。取食于湿地。飞行时常随热气流盘旋上升。

故障类型：鸟粪闪络、鸟巢短路、鸟体短接。

※ 喜鹊

雀形目、鸦科、鹊属。

形态特征：体略小(45cm)的鹊。具黑色的长尾，两翼及尾黑色并具蓝色辉光。虹膜－褐色；嘴－黑色；脚－黑色。叫声：叫声为响亮粗哑的嘎嘎声。

分布状况：留鸟，中国分布广泛而常见，被认为能带来好运气而通常免遭捕杀。

生活习性：适应性强，习惯于线塔上筑巢、繁育、栖息、喜集群活动。巢由树枝杂乱堆搭，经年不变。河南濮阳叨啄复合绝缘子的主要鸟种。

故障类型：鸟巢短路、鸟啄复合绝缘子。

※ 黑领椋鸟

雀形目、椋鸟科、椋鸟属。俗名：白头椋鸟。

形态特征：体较大(28cm)的黑白色椋鸟。头白，颈环及上胸黑色；背及两翼黑色，翼缘白色；尾黑而尾端白；眼周裸露皮肤及腿黄色。雌鸟似雄鸟但多褐色。幼鸟少黑色颈环。虹膜－黄色；嘴－黑色；脚－浅灰。叫声：为沙哑的刺耳音及哨音。

分布范围：中国南方及东南亚。

生活习性：常见于南方的农田，常结小群取食于稻田、牧场及开阔地。有时在水牛群或牲口群中找食。黑领椋鸟的巢主要由草和藤做成，看上去较蓬松。江西、广东等南方鸟害故障主要危害鸟种。

故障类型：鸟巢短路。

03、鸟害活动观测

开展鸟类活动观测主要是对线路鸟害多发区开展实地调查及观测，特别是在鸟害高发期，对危害线路运行的鸟种分布、杆塔筑巢情况、停落栖息鸟类种类及种群密度进行观测工作。

鸟害多发区是指处于候鸟迁徙通道，邻近河流、湖泊、大型水库、湿地等水域的鸟类活动明显的区域，以及杆塔上鸟窝较多或发生过多次鸟害故障的区域。

鸟害高发期包括鸟类繁殖季节和鸟类迁徙季节。

a)每年鸟害高发时段对鸟类活动频繁地区安排特巡，加强对鸟类种群及活动规律的观察，积累运行经验。

b)在鸟类筑巢季节，运维单位组织开展鸟巢类故障易发区段特殊巡视，重点观测鸟类筑巢情况。

c)在鸟类迁徙季节，组织开展泄粪类故障易发区段特殊巡视，重点观测线路通道附近大型鸟类活动及绝缘子受鸟粪污染情况。

d)定期检查鸟害区杆塔绝缘子积粪情况，必要时对鸟粪进行成分测试。

3.1

防鸟巡视装备配置

各单位防鸟巡视需配置望远镜、照相机和经纬度仪等基本装备，其它装备可视具体情况和条件配置。

3.2

防鸟巡视工作内容

鸟害巡视过程中要详细记录杆塔及周边环境信息、鸟类信息、鸟巢信息、鸟类或鸟巢照片以及周边环境照片等，还应对杆塔防鸟装置的情况进行检查，具体检查内容见下表：

▼表  防鸟巡视记录表

04、涉鸟故障风险等级划分

鸟体短接类与鸟粪类故障主要涉及大型鸟类，鸟啄类与鸟巢类故障主要涉及小型鸟类，且鸟体短接类故障、鸟啄类故障发生次数较少，风险等级划分原则中，可分别将鸟体短接类故障风险等级合并入鸟粪类故障风险等级，将鸟啄类故障风险等级合并入鸟巢类故障风险等级。

按涉鸟故障风险由低到高的次序划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共三个等级。鸟巢类、鸟啄类故障风险等级划分原则见表a，鸟粪类、鸟体短接类故障风险等级划分原则见表b。

▼表 鸟巢类、鸟啄类故障风险等级划分原则

▼表 鸟粪类、鸟体短接类故障风险区域划分原则

05、防鸟害措施及优缺点分析

5.1

惊鸟措施

▲ 声、光等、风车式

不推荐

旋转式风车、反光镜等惊鸟装置

使用初期有一定防鸟效果，易损坏，随着使用时间延长，驱鸟效果逐渐下降。

声、光驱鸟装置

有一定防鸟效果，单个声、光驱鸟装置的保护范围较大。

电子产品在恶劣环境下长期运行使用寿命不能得到保障；故障后需依靠设备供应商进行维修。随着使用时间延长，驱鸟效果逐渐下降。

5.2

防止鸟巢类故障措施——防鸟盒

▲ 防鸟盒

使鸟巢较难搭建于封堵处，且能阻挡鸟粪下泄。

1、制作尺寸不准确可能导致封堵空隙；

2、拆装不方便；

3、不适用500(330)kV及以上线路。

5.3

防止鸟粪类故障措施——防鸟挡板

▲ 防鸟挡板

防护范围大，可大面积封堵宽横担，对鸟粪类效果好。

预留检修通道，不影响检修。

造价较高。

5.4

防止鸟粪类故障措施——防鸟刺

▲ 防鸟刺

制作简单，安装方便。

1 不带收放功能的防鸟刺会影响常规检修工作；

2 小鸟会依托防鸟刺筑巢。

5.5

防鸟绝缘包带、防鸟粪绝缘子

▲ 防鸟粪绝缘子、防鸟绝缘包带

防鸟绝缘包带

增大绝缘强度，有一定的防鸟粪效果。

1、须停电安装

2、造价高

3、安装工艺复杂

4、存在老化问题

防鸟粪绝缘子

有一定防鸟效果，还可以提高绝缘子串耐雷、耐污闪水平

保护范围不足

5.6

疏导式防鸟——人造鸟巢平台

▲ 人工鸟巢

环保性较好。

1、引鸟效果不稳定。

2、主要适用于地势开阔且周围少高点的输电杆塔。

5.7

防鸟针板

▲ 防鸟针板

适用各种塔型、覆盖面积大。

造价较高、拆装不便。

5.8

鸟巢处置原则

合理处置杆塔鸟巢，原则如下：

1）不能伤害幼鸟、破坏鸟蛋。

2）对由短树枝构成的喜鹊巢，予以保留。其它鸟类如黑领椋鸟用藤、草等较长材料所筑的鸟巢，按下述方式处理。

3）对于离线路绝缘子串挂点水平距离2m以内的鸟巢，将鸟巢移至离杆塔较远的安全区内，并宜使用人工鸟巢平台辅助固定鸟巢。若鸟巢是由于封堵不到位引起，应及时对原鸟巢位置进行严密封堵。

4）对于离线路绝缘子串挂点水平距离2m以外的鸟巢，仅对较长鸟巢材料进行修剪，不对其进行移位。

5.9

防鸟装置配置的一般原则

防鸟装置的配置应依据涉鸟故障风险分布图，明确线路杆塔所属的涉鸟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：

1）Ⅰ级：不需安装防鸟装置。

2）Ⅱ级：对重要线路根据运行经验，选择鸟类活动较多杆塔安装防鸟装置。

3）Ⅲ级：220kV及以上电压等级线路每基杆塔均安装防鸟装置，110kV重要线路每基杆塔均安装防鸟装置。

4）500（330）kV及以上线路原则上不考虑配置鸟巢类故障的防范措施。

5）特高压交直流线路应根据实际情况考虑防鸟措施。

5.10

主要防鸟装置的选用

不宜采用结构复杂、易损坏的电子类驱鸟产品及防鸟效果不持久的风车式、旋转式反光镜等惊鸟装置。

防治鸟巢类故障以防鸟盒、防鸟挡板封堵为主，杆塔构件尺寸较小的部位（如拉门塔边相横担头）应采用防鸟盒封堵，杆塔构件尺寸较大的部位可用防鸟盒封堵或采用防鸟挡板覆盖横担下平面的构架。

防治鸟粪类故障应综合配置防鸟刺、防鸟盒、防鸟挡板并可考虑配置防鸟粪绝缘子。

220kV及以上线路以防鸟挡板结合防鸟刺为主。

110kV及以下以防鸟盒封堵结合防鸟刺为主。

架空输电线路隐患、缺陷及故障表象辨识图册

作者：苏奕辉 梁伟放 主编