时间:2024-07-28
李文豪,刘 航
随着国内电气化铁路运营里程不断增加,鸟害成为威胁接触网系统安全运行的一个难题。据不完全统计,2013年第一季度,鸟害造成的接触网故障有12 件,影响行车平均时长约55 min,其中高速铁路7 件、普速铁路5 件,给铁路供电安全带来了严重隐患。因此,在接触网上采取有效的鸟害防治措施是非常必要的。
鸟类的活动对接触网的运行造成安全隐患,主要表现为鸟窝材料(树枝、铁丝等)造成接触网短路,导致接触网跳闸停电,影响正常的运输秩序,严重时还可能导致接触网断线或设备烧损。
鸟类活动受季节、地域等的影响很大,根据对全路鸟害统计分析发现:华南和西北地区鸟巢搭建数量较少,华东和华北地区鸟巢搭建数量较多;华东和华南地区每年1月鸟类就开始大规模搭建鸟巢,华北、西北和东北地区2月开始出现鸟巢,3月开始大规模搭建。3—5月是搭建鸟巢的高峰期,搭建鸟巢数量占全年的80%以上,6月以后,搭建数量明显减少;鸟类筑巢、排便、飞翔或争斗时易 引发瞬时短路故障、绝缘子闪络等,但重合闸成功的概率较高,不易找到跳闸原因和事故地点;运营过程中,同一个故障点可能多次重复出现相同故障;同一区域内,随着电气化铁路的修建和运营,鸟类活动及鸟害也常常呈现从无到有、由少到多的发展趋势。因此,鸟害的发生具有季节性、区域性、瞬时性、重复性、动态性等特点。
相关研究表明:鸟类在寻求栖息平台和猎食平台的过程中发现,杆塔高于周围树木,视野开阔,利于捕食和生存,因此喜欢在杆塔上筑巢,而接触网支柱和设备的安装方式恰好符合鸟类筑巢的要求,所以极易发生鸟害。经对接触网鸟害发生的位置进行统计分析发现,接触网系统中易发生鸟害位置主要有以下几类:
(1)支柱及横梁。格构式钢柱、吊柱底座、硬横梁。
(2)设备底座。避雷器底座、隔离开关底座。
(3)附加线。隧道外及隧道口附加导线对向下锚、附加线及供电线肩架及转角。
(4)腕臂底座。大限界框架、腕臂底座。
(5)下锚。隧道外中心锚结下锚、棘轮下锚底座、滑轮下锚底座、坠砣限制架。
鸟类对接触网危害主要以筑巢故障为主,结合接触网的特性和工况环境,针对不同位置的鸟害情况,一般采用以下鸟害防治方案。
封堵方案主要采用防鸟网或防鸟罩,将鸟类便于搭巢的空间进行封堵,消除鸟类筑巢的可能性,防鸟网主要用于格构式钢柱、硬横梁等位置,防鸟罩主要用于棘轮或滑轮下锚底座框架等位置。该方案的优点是防鸟效果好,安装后可以基本杜绝鸟类搭巢,使用寿命较长,可达3~5年;缺点是防鸟网和防鸟罩的使用寿命决定于其材料,需解决防腐等问题,对原材料要求较高,制造工艺较复杂,但由于使用范围单一,用量相对有限,单价较高。
鸟类驱赶方案一般包括涂抹驱鸟剂、安装驱鸟器、安装驱鸟刺几种形式。
2.2.1 驱鸟剂
驱鸟剂是利用化学试剂合成的胶体物,主要通过其粘性刺激鸟类的感觉器官(如足部、羽毛等),使其感觉不适而飞离,同时鸟类在啄去粘在身体部位的残留物时,会刺激鸟类的中枢神经,使其产生恶心、呕吐,从而产生记忆效应,远离受保护区域,达到防止鸟类搭建鸟巢的目的。
由于对接触网设施无腐蚀性,涂抹驱鸟剂可直接使用玻璃胶枪涂抹于设施表面,该方案的优点是使用方便,安全性好,不伤害鸟类,不影响接触网设备外观,且适用范围广;缺点是不同驱鸟剂的使用寿命为3~12 个月。
2.2.2 驱鸟刺
一类驱鸟刺(图1左)利用数根放射状钢丝破坏鸟巢搭建环境,由于驱鸟刺钢丝呈树杈状散开,鸟禽无法在其上落身,从而阻止鸟巢搭建,一般用于受保护面积较大的地方,如附加导线肩架、转角等位置;另一类驱鸟刺(图1右)利用在设备上安装的倒刺,使鸟类无法筑巢,一般用于受保护面积较小的地方,如腕臂绝缘子、下锚绝缘子、分段绝缘器等处。驱鸟刺方案优点是安装方便、防鸟效果较好;缺点是在大风等恶劣天气下,存在与带电体安全距离不足的隐患,同时也不利于日常接触网的维护工作。
图1 驱鸟刺示意图
2.2.3 驱鸟器
驱鸟器一般分为风动式驱鸟器、超声波驱鸟器、声光驱鸟器等。
风动式驱鸟器一般采用轻巧耐磨的绝缘材料制作,可规避绝缘间隙不够造成的短路问题,通过风能驱动风叶与反光镜旋转产生对鸟类视觉的干扰,达到驱鸟效果。风动式驱鸟器优点是适用范围广,可全天候工作,无驱赶盲点;缺点是随着时间的推移,鸟类会产生适应性,鸟巢复搭现象明显,驱鸟效果降低。
超声波驱鸟器通过发射频率的随机变化,模拟发出鸟类天敌的叫声或同伴的求救、警告、悲鸣声,形成一个鸟类无法适应的空间环境,迫使鸟类离开受保护区域,达到驱鸟的效果。该方案优点是使用寿命长、维修量小,且超声波对鸟来说是一种无法忍受的刺激,但不会伤害到鸟类的生命,更不会对鸟类产生任何实际损伤,效果较好;缺点是需要独立电源,费用高。
声光驱鸟器是在风车式驱鸟器基础上,增加驱鸟声音的功能,是多功能驱鸟设备,它综合了风车式驱鸟器与超声波驱鸟器的优点,集二者功能于一身,该驱鸟器利用太阳能充电发出声音,利用风力进行转动来达到驱鸟的效果。该方案的优点是适用范围较广,驱鸟效果较好;缺点是费用昂贵。
视觉惊吓是民间传统的方法,利用鸟类较害怕的颜色和天敌造型,采用涂抹红漆、系红绸带、安装猛禽模型等达到驱鸟效果。该方案优点是成本低,便于制作和安装,缺点是恶劣天气时容易被损毁,且鸟类易产生适应性。
当鸟类在接触网系统上筑巢时,最简单、高效、安全的方法是清除鸟巢。充分利用铁路供电安全检测监测系统(6C 系统),随时监测鸟害问题,尤其是鸟类繁殖季节,要适当增加巡检频次,对监测到的鸟害情况及时进行清理,并在鸟巢清除后做到“工完、料净、场地清”,不留隐患。该方案优点是能够彻底清除鸟害威胁,缺点是人工成本高,难以做到提前预防鸟害。
根据鸟类容易搭窝的处所,以及对接触网安全运行危害的大小进行统计分类,结合接触网设备实际情况,在接触网附近人工搭建合适的引鸟处所,引导鸟类到对接触网运行无危害的地方筑巢。该方案需要对鸟害情况进行详细的统计和研究,梳理出合适的引鸟场所,前期调研工作繁琐,但实施方便,适用范围广,且能达到人与自然的和谐统一。
鉴于接触网鸟害具有季节性、区域性、瞬时性、重复性、动态性等多重特点,进行鸟害防治时,需要从建设到运营的各个环节引起重视,坚持“预防为主、安全第一”的方针,人工防鸟和设备防鸟等多措并举,综合防治,才能达到降低鸟害危害性的目的,结合对接触网鸟害发生位置的总结和分析及各种鸟害防治措施的比较,提出以下建议:
(1)建议设置接触网鸟害防治专项资金,施工图阶段,根据具体防鸟实施方案由建设单位拨付,专款专用。
(2)建议从设计方案上对接触网设备和结构进行优化,减少格构式、大平面、敞开式结构的采用,不给鸟类筑巢制造机会,同时在工程实施中完善必要位置的防鸟、驱鸟措施,减少二次施工。
(3)建议对接触网系统不同位置采取有针对性的防鸟、驱鸟措施,如表1。
在鸟类繁殖季节,表1中所列位置均可采用驱鸟剂作为辅助驱鸟措施,当采用视觉惊吓方案时,建议不定期更换不同颜色的驱鸟器和驱鸟标识牌,以应对鸟类对于驱鸟措施的学习适应性,驱鸟效果更好。
表1 接触网系统防鸟措施一览表
(4)驱鸟防鸟措施无法代替人工清除鸟害的作用,建议将接触网防鸟害工作作为供电设备维护管理的工作内容之一,加大人工巡查力度,及时发现,及时清除,并不断促使防鸟害工作规范化、标准化。
(5)建议在对不同区域、不同种类的鸟害进行深入研究的基础上,尝试在接触网附近合适位置搭建引鸟场所,作为人工和设备防治鸟害的补充。
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