1、鸟害对接触网运行安全的影响
随着生态环境的好转,鸟类活动的频繁,鸟害造成的接触网跳闸和设备故障越来越多,全路各级供电部门为防治鸟害投入的人力物力正在逐年加大,然而现有手段并没有能够有效阻挡住鸟害频发和接触网设备跳闸次数逐年增加的趋势,如图1、图2。
鸟害所引发的跳闸占比已经位列显著位置,如图3。
2、鸟害造成的跳闸和故障
鸟类一旦在距离接触网带电设备不足500mm的处所筑巢,如果清理不及时将会引起接触网设备跳闸;遇有雨雾潮湿天气还会引起永久性接地,中断供电和行车。
2016年开年以来,武汉铁路局发生9起因鸟害引起的接触网设备跳闸,其中AT区段3起,直供加回流区段接触网双重绝缘方式下6起。武汉铁路局信阳供电段直供加回流区段接触网鸟害跳闸2起,其中1起因当天小雨天气,造成供电和行车中断。
1.2016年3月3日0:07分,宁西线息县-潢川北区间70#支柱跳线处肩架有鸟巢,雨水淋湿树枝后,短接平腕臂棒瓷引发跳闸,重合失败,强送电失败,如图4。
2.2.16年3月9日9时26分,宁西线罗山-息县跳闸区间876#支柱跳线处肩架有鸟巢,短接平腕臂棒瓷引发跳闸,重合成功,如图5。
3、鸟害原因分析
鸟类因其自身活动特点,在不同的自然环境条件下,鸟害现象呈现出不同的规律和特点,因此,我们应该对接触网鸟害进行分类分析,找出接触网鸟害发生的根源。
普速铁路多数采用直供加回流供电方式接触网双重绝缘结构,由于该类型接触网结构的特殊性,鸟窝主要搭建在跳线肩架、棘轮补偿、回流线对向下锚、格构式钢柱等处所,某段2015年直供加回流区段鸟巢分布情况如图6。
3.1、跳线肩架处
由于直供加回流区段接触网双重绝缘结构,跳线肩架与跳线形成特殊的三角区,刚好适宜树枝托放(如图7红色箭头所指区域),因而此处鸟窝数量众多,占某段2015年直供加回流区段鸟窝总数的约56%。
3.2、棘轮补偿处
棘轮装置的框架结构较适宜树枝落放(如图8),便于鸟类筑巢。但由于普速线接触网棘轮补偿结构多用于长大桥梁等处所,数量相对较少,且棘轮装置多安装于格构式钢柱上,鸟类筑巢点的选择余地相对较大,因此鸟害相对跳线肩架及格构式钢柱较轻。
3.3、回流线对向下锚处
回流线对向下锚处角钢较多,与跳线肩架交织在一起,成为鸟类筑巢的天然处所,如图5。
3.4、格构式钢柱处
格构式钢柱,尤其是其横撑处、软横跨上下部固定绳连接的杵头杆穿越钢柱本体处较适宜树枝落放(如图9),非常适宜鸟类筑巢;在格构式钢柱本体的其它部位也有零星筑巢现象。格构式钢柱处鸟窝占某段2015年直供加回流区段鸟窝总数的约30%。
3.5、其它处所
直供加回流区段接触网双重绝缘方式下,除了跳线肩架、棘轮补偿下锚处、格构式钢柱等较适宜鸟类筑巢的天然处所形成鸟害外,避雷器底座(如图11)、隔离开关底座(如图12)等有角钢存在的处所就可构成鸟类筑巢的理想场所。在每年的3-4月份鸟害严重季节,甚至在平腕臂底座角钢处都存在鸟类筑巢现象(如图10)。
4、鸟害防治应对措施
为防止鸟害对供电和行车造成影响,有必要结合鸟害发生的规律和特点,从设计源头、施工工艺、产品选型、运行维护方面加以研究,采取针对性措施,从而减少鸟害对接触网设备的影响。
4.1加强设计源头控制
通过加强设计源头控制,减少或优化角钢结构,降低鸟类筑巢的便利条件,从而减轻鸟害对接触网设备的影响。
一是对于腕臂底座、下锚底座尽量采用预留孔式结构,避免角钢抱箍式结构。二是接触网双重绝缘结构尽量避免裸跳线+肩架式结构,改用无肩架的吸上线电缆跳线方式。
4.2加强施工工艺控制
通过加强施工工艺控制,合理确定零部件安装位置,减少鸟类筑巢的便利条件;即使无法杜绝鸟类筑巢,也能够确保鸟巢距离接触网带电体保持500mm以上安全距离,从而减轻鸟害的影响。
一是对于棘轮补偿装置尽量采用B型安装并抬高棘轮底座下锚(如图13),增大棘轮底座与腕臂底座间的距离。二是现有跳线肩架在不改变原有设备结构的情况下,合理确定安装位置,将跳线肩架下移至距离平腕臂约800-1000mm间的位置处(如图14)。三是回流线跳线、对向下锚跳线安装时要与水平面形成30°以上角度,减少树枝类鸟巢安放的可能性,从而减少鸟类筑巢现象。
4.3做好产品选型
通过搞好产品选型,减少长大角钢结构的采用,从根本上防止鸟类筑巢的可能性。
一是尽量减少格构式钢柱的使用,桥钢柱尽量采用H型钢柱,软横跨钢柱尽量采用圆钢柱。二是回流线跳线肩架采用短结构(如图15),防止鸟巢做大。三是隔离开关、避雷器尽量采用柱顶安装方式(如图16)。
4.4、加强监控和驱离
根据《接触网防鸟专题工作会议纪要》(运供供电函〔2013〕193号)精神,除了从设计源头、施工工艺、产品选型方面采取措施外,还要加强鸟害监控并采取驱离措施,防止鸟害影响供电和行车。
一是加强上午、下午各一遍次的全覆盖添乘巡视和2C巡检分析,每日加强对鸟害严重处所、重复搭建处所,以及添乘巡视、2C巡检分析死角的步行巡视监控。二是加强技防驱离手段,如安装驱鸟器、抹驱鸟剂,观察鸟类(喜鹊)搭建鸟窝规律,在其落脚处采取所安装粘鼠板、驱鸟刺等措施。三是加强鸟巢清理力度,A类鸟巢必须立即处理,B类鸟巢不过夜,C类鸟巢两天之内处理;在恶劣阴雨天气来临之前,对鸟巢进行一次彻底清理。
5、结束语
只有真正掌握了鸟害发生的规律和特点,才能从设计源头、施工工艺、产品选型、运行维护等各方面采取相应措施,避免鸟类在接触网设备上筑巢,从而减少鸟害对接触网设备的影响,确保供电和行车安全。
参考文献:
[1]《接触网防鸟专题工作会议纪要》运供供电函[2013]193号。