关于20kV线路裸导线运行的防鸟害研究

李秋平

（国网桐乡市供电公司，浙江 桐乡 314500）

关于20kV线路裸导线运行的防鸟害研究

李秋平

（国网桐乡市供电公司，浙江 桐乡 314500）

浙江桐乡是全国首个全域推广20kV电压等级的区域。相较于10kV，20kV线路的运维难度有所增加，特别体现在防鸟害方面。笔者根据工作实际，基于桐乡20kV线路裸导线运行的历史状况，首先梳理了20kV线路的鸟害成因，接着剖析桐乡地区的鸟害特点，最后从组织、技术等层面就如何提高 20kV裸导线的防鸟害水平进行阐述。笔者的研究成果经历了桐乡电网的运行实践，结果表明，成果合理、有效，具有较强推广价值。

裸导线；20kV线路；防鸟害；故障

随着传统能源的紧缺和环境状况的恶化，开展电压序列优化工作是势在必行的。就配网层面来说，进行电压序列优化就是取消10kV、35kV电压等级，取而代之以 20kV电压等级。虽然全国尚处于零星试点阶段，但桐乡已是全域展开。

经过3～4年的建设，桐乡20kV配网在提升供电能力、降低线路损耗、减少线路走廊等方面均有着不俗的表现，但也暴露出一些运行问题，主要是由鸟害引起的单相接地、相间短路等情况有了大幅增长，严重影响 20kV线路（特别是裸导线形式）的供电可靠性。笔者结合实际工作，就 20kV线路的鸟害成因、鸟害特点等进行分析，然后提出针对性解决措施，以期为推进电压序列优化工作抛砖引玉。

1　桐乡20kV建设概要

桐乡是经国网公司批准的全域推进 20kV建设的惟一试点。在3～4年时间里，桐乡已经完成十几座变电站和数百公里线路的升压改造。需要指出的是，因是全域推进，必须考虑改造工作与正常供电的协调，即除了负荷新增片区可以按 20kV最严标准建设，其余地区（即原先由 10kV供电区域）实行的是基于利旧原则的改造办法。

所谓利旧，不是说原 10kV设备可直接升压运行，而是在科学评估（参照浙江省电力公司的相关技术文件）基础上，更换一些对电压敏感的设备或安全距离达不到要求的设备，再进行 20kV电气试验。这样，对于配网来说，就形成以下格局：

1）因电压等级升高可使导线电流减小，因此原10kV裸导线不做更换（绝缘子、横担等需更换）。

2）考虑到设备利旧成分多，配网中性点采用经小电阻接地，这样一发生线路的单相接地，变电所的馈线开关就立即跳闸。

表1统计了2012年春季桐乡配电网中以20kV裸导线运行的那部分网络的鸟害情况（按不同杆型区分），并与同时期同区域相应规模的10kV网络的鸟害情况作对比。得出结论：基于利旧改造的20kV配电网比改造前更容易遭受鸟害影响，做好 20kV裸导线防鸟害意义重大。

表1　20kV裸导线与10kV裸导线受鸟害情况对比

2　20kV裸导线的鸟害成因分析

鸟害成因是多方面的，既有电气量因素，又有自然因素，还包括电网结构因素等等，笔者经过细致分析，总结出以下几点。

1）电气量因素。10kV线路改造为 20kV后，虽然相间距由200mm提升至300mm，但电压幅值增加了100%。因此，对于裸导线（或者线路设备搭接的裸露部分）而言，相同的鸟害诱因，20kV比10kV更容易形成故障。

2）自然因素。桐乡地处平原，鸟类要栖息，会很自然地选择突出地表十几米的线路杆塔。鸟类对杆塔的危害主要是做窝：

（1）做窝时鸟衔着各种材料在横担等处活动，若这种材料是导电的（譬如潮湿的树枝），则必然减少 20kV的绝缘间隙，容易诱发单相接地故障（即裸导线的某一相与杆塔发生放电）。

（2）鸟巢的时间渐变性。经常可以看到某些杆塔上鸟巢搭就但线路仍维持正常运行的现象，这是因为鸟巢刚好没影响到线路绝缘（如处在绝缘子上方）。但随着时间的推移，在自然因素（如风吹、雨淋）的作用下，鸟巢是很容易散落或部分损坏的，在这个过程中，难免鸟巢材料直接触碰到导电部位，导致相间短路的发生。

另外，鸟类喜欢在横担或绝缘子挂点上方排便，其粪便堆积对绝缘子污闪的“贡献”是不言而喻的，若情况严重（指粘连的粪便在绝缘子裙边形成细长条状物），绝缘子当场闪络。

3）电网结构因素。一般的，考虑到电容电流的影响，10kV系统基本采用中性点经消弧线圈接地，这种接地方式的优点是允许线路带单相接地故障运行2h。但20kV建设初期，因利旧设备较多，考虑整体绝缘性，配网中性点一般采用经小电阻接地方式（是过渡性的），这种方式要求馈线保护及时切除单相接地故障。而根据运行大数据统计［1］，线路故障的85%以上是单相接地，这也是20kV线路因鸟害跳闸的次数比10kV高的一大原因。

3　20kV裸导线防鸟害措施研究

根据相关文献［2-3］，鸟害带有区域性（平原多于山区）、季节性（主要集中在春夏季产卵期）、时间性（多发于凌晨或清晨，此时鸟类排便）等特点，这是制定应对措施的考虑前提。

3.1管理措施

防鸟害是一项综合性很强的工作，必须从管理上抓细抓好，做到有的放矢、快速高效。

1）首先要建章立制。要站在顶层设计的高度，从设计、施工、运维、技术、宣传等层面，制定周全的执行细则，使人员组织、责任落实、技术分析、故障处理等工作形成有效的闭环机制。

2）其次要勾勒清晰的鸟害区域图，建立防鸟害重点杆塔台账，以使“防”有重点、“查”有针对。

3）探索新型的线路检修模式，达到防鸟害与稳定供电的最佳结合，提升状态检修的科学性。

3.2运行措施

运行措施是防鸟害工作的重点之一［4］。

1）加装驱鸟或防鸟装置。表2为几种常见方式的分析，运行中应根据实际情况进行选择。

表2　常用驱鸟防鸟装置效果原理介绍和效果分析

2）巡视驱鸟。鸟害季节应加强线路巡视的频度（特别是鸟害区域图中被列为重点的杆塔区段），当发现有鸟巢或大量鸟类栖息迹象，应采取带电作业或登杆检查的方式进行清理。

3.3技术措施

由表2可知，运行措施均具有一定局限性，有治标不治本之嫌。为了提升防鸟害的长效性，重点需关注技术层面的措施。

1）绝缘屏蔽。虽然裸导线里程绵长，但根据运行数据统计，鸟害对裸导线造成影响的部位基本在线路桩头等设备交汇处，因此可通过提升杆塔的绝缘化水平来增强防鸟害效果。这样，能达到节约投资（相较于将裸导线全部更换为绝缘线）和提高线路供电可靠性的双赢。下面是具体措施。

（1）对于直线杆，一般采用加装绝缘护具的方法，即对离杆塔横担最近的一段导线进行绝缘屏蔽。图1所示为采取措施前后的对比（左边为护套安装前，右边为护套安装后）。显然，护套的安装使得因鸟巢树枝掉落而可能造成的相间短路得到有效避免。

图1　直线杆在线路接头部位安装绝缘护套

（2）对于耐张杆，由于引线两端的杆塔参数互不相同，因此无法像直线杆一样直接加装绝缘护具。但可将耐张杆的引线和搭头线换成绝缘型导线，从而变相增加横担与裸导线的空气间隙（基本可由原30cm增加到改造后的55cm）。详细施工图纸如图2所示，施工效果如图3所示。

图2　耐张杆的绝缘化加强的施工示意

图3　耐张杆的绝缘化加强的效果比对图

（3）对于开关杆，由于引线较多，必须将引线全部更换成绝缘型导线，再在开关各个外露桩头上套上耐压试验合格、寿命较长的桩头绝缘护套。图4所示为处理前后的效果比对。

图4　开关杆的绝缘化加强效果

2）其他措施。主要是工艺方面，如：①对于支出杆，对其令克护具进行改进，以增加爬电距离；②对于耐张杆，尝试将引流线搭接在瓷瓶外侧；③对双回路钢管杆，跳线采用下挂式。

在采取系列技术措施防鸟害的同时，桐乡公司也注意线路防雷水平的提升。在这方面，主要是加强接地电阻测试、开关杆增设避雷器且采用单独横担安装等（可起到简化杆上装置、减少裸露点的作用）。随着20kV电压序列优化工作的推进，在可预见的未来，20kV绝缘导线将逐步取代20kV裸导线，这时必须考虑架空耦合地线、屏蔽耦合地线等防雷措施的同步跟进。

4　效果检验

2012—2013年，桐乡供电公司完成对 58条共计496.03km的20kV裸导线线路的防鸟害改造（这些线路中包括了表 1所列出的被考察的 20kV线路），同时辅之以必要的管理措施和运行措施，并经历2014年鸟害季节的检验，结果取得了表3所示的成效（为了突出比对效果，表3主要对表1中被考察的 20kV线路在防鸟害处理前后的情况进行列示）。

表3　20kV裸导线防鸟害处理前后的故障比对

5　结论

20kV裸导线的防鸟害是一项系统工程，需从管理、技术、运行等层面齐头并进。文章在透彻分析20kV裸导线受鸟害影响的诸多因素的基础上，重点探索了提升 20kV裸导线抗鸟害水平的技术措施，即加强线路的绝缘化处理。运行结果表明，文章的研究成果是有效的，值得在电压序列优化工作中作进一步推广。

［1］ 沈伟伟， 陈燕萍. 20kV配电网防鸟工作的特点研究［J］. 机电信息， 2015， 31（21）： 170-171.

［2］ 沈圣炜. 20 kV配电线路防鸟害技术研究［J］. 电气应用， 2014， 37（17）： 98-100.

［3］ 陈建家， 王立生， 奚东升. 输电线路防鸟害工作探讨［J］. 华北电力技术， 2013， 33（10）： 25-28， 39.

［4］ 程中华， 于相洁. 10kV架空配电线路常用防鸟害技术措施简析［J］. 山东电力技术， 2008， 29（6）： 11-14.

Study on Anti Bird 20kV Bare Wire Running Line

Li Qiuping
（State Grid Tongxiang Power Supply Company， Tongxiang， Zhejiang 314500）

Zhejiang Tongxiang is the country's first global promotion 20kV voltage level area. Compared with 10kV， 20kV line operation and maintenance difficulty increased， especially in the aspect of anti bird. The according to the practical work， based on the historical condition of Tongxiang 20kV circuit bare wires that run. Firstly review the 20kV circuit of bird origin， followed by an analysis of Tongxiang region bird. Finally， from organization， technology and other aspects on how to improve the 20kV bare wire of anti bird level elaborate. The author's research results have experienced the operation of Tongxiang power network， the results show that the method is effective and has the promotion value.

bare wire； 20kV line； anti bird fault； contact switch

李秋平（1985-），男，工程师，本科学历，主要从事电力系统的运维工作。