一种输电线路外挂式人工鸟巢

企业技术开发企业技术开发2019年6月企业技术开发企业技术开发收稿日期：2019-03-26作者简介：陈诚（1986—），男，广东潮州人，硕士研究生，工程师，研究方向：输电线路、电力营销。一种输电线路外挂式人工鸟巢陈诚（广东电网有限责任公司潮州供电局，广东潮州521000）摘要：设置人工鸟巢于铁塔安全位置，引导鸟类来此筑巢，已经被证实为一种行之有效的输电线路防止鸟害的方法，但是现行的输电线路人工鸟巢从材料选择到制作工艺都无法保证质量，安装于铁塔上的方式也不稳固。文章针对这些问题，设计了新型输电线路人工鸟巢，并采用力学分析的方法分析其结构的受力情况，证实了新型输电线路人工鸟巢安装稳固、受力可靠，并且方便装拆，在线路运维中有很好的应用前景。关键词：人工鸟巢；鸟害；驱鸟；防鸟；力学分析中图分类号：TM726文献标识码：A文章编号：1006-8937（2019）06-0066-03DOI：10.14165/j.cnki.hunansci.2019.06.019AnArtificialBird'sNestwithExternalHangingforTransmissionLineCHENGChen（ChaozhouPowerSupplyBureauofGuangdongPowerGridCo.，Ltd.，Chaozhou，Guangdong521000，China）Abstract：Ithasbeenprovedthatsettingartificialbird'snestinthesafepositionofthetowertoguidebirdstobuildnestshereisaneffectivewaytopreventbirddamageintransmissionlines，butmaterialselectionandmanufacturingtechnologycannotguaranteethequalityofthecurrentartificialbird'snestintransmissionlines，beside，thewayinstalledonthetowerisnotstable.Inordertosolvetheseproblems，anewtypeofartificialbird'snestfortransmissionlinewasdesigned，andthemechanicalanalysismethodwasusedtoanalyzethestressofitsstructure，whichprovesthatthenewtypeofartificialbird'snestfortransmissionlineisstableininstallation，reliableinforce，convenientinassemblyanddisassembly，andhasagoodapplicationprospectinlineoperationandmaintenance.Keywords：Artificialbird'snest；Birdpest；Repellingbirds；Birdprotection；Mechanicsanalysis企业技术开发TECHNOLOGICALDEVELOPMENTOFENTERPRISE第38卷第6期Vol.38No.62019年6月Jun.20191概述鸟类活动对于运行中的高压输电线路威胁极大，据统计，鸟类活动造成输电线路故障跳闸在故障跳闸原因中占比非常高，仅次于雷击跳闸和外力破坏跳闸，高居第3位[1]。根据IEEE在1990的调查数据，美国约有25%的输电线路故障与鸟类活动有关[2]。如何防治鸟害，一直是输电运行人员的“老大难”问题。根据多年的运行经验和统计分析，鸟类活动引起故障跳闸多发生在110kV和220kV输电线路[3，4]。500kV及以上的输电线路，由于其绝缘间隙足够长，所以，较少发生鸟类活动引起故障跳闸[5]。鸟害故障原因主要有四种[6，7]：鸟粪闪络、鸟巢材料闪络、鸟类身体闪络和鸟啄食复合绝缘子。其中，鸟巢材料闪络的防治是重点，需要防止鸟类在绝缘子挂点等危险点地方筑巢，以达到防止鸟巢材料闪络的目的。2防止鸟巢材料闪络的方法防止鸟巢材料闪络的方法很多，主要有安装驱鸟刺、安装人工鸟巢、安装绝缘挡板、声光驱鸟、气味驱鸟、超声波驱鸟等[8]。这些方式都有一定效果，经多年实践，证明在塔身等安全点安装人工鸟巢，引导鸟类前去筑第38卷第6期巢，是行之有效的防治方式。现行制作的人工鸟巢，工艺比较粗糙，大多采用竹、铁丝、铝股等编制成一个篮子，安装也比较粗糙，仅仅是绑扎在铁塔上，如图1所示。图1现行人工鸟巢带来的问题有：没有标准，制作材料、工艺随意性较大，质量难以保证；安装不牢固，一旦遭遇强风或台风袭击，上述人工鸟巢往往会脱落。3新型人工鸟巢为解决上述问题，设计制作新型输电线路人工鸟巢。3.1新型输电线路人工鸟巢图纸设计新型输电线路人工鸟巢采用外挂式，使用钢材均为热镀锌Q235，主要分为四部分，如图2、图3所示。图2新型输电线路人工鸟巢俯视图图3新型输电线路人工鸟巢侧视图①支架上扁钢，采用4mm钢板压制的成型，此人工鸟巢与输电铁塔的角钢固定连接，是用支架上扁钢呈90°角的尾端与90°角的支架下扁钢，通过螺栓收紧从而夹紧铁塔角钢，保证连接的可靠性。②支架下扁钢，采用4mm钢板制成，与支架上扁钢搭配从而固定连接在铁塔角钢上。③钢接条，采用3根钢接条使用螺栓，将3条支架上扁钢连接起来，构成人工鸟巢的基本框架。④钢圈条，用钢圈条围着人工鸟巢一圈，用螺栓连接起来，构成完整人工鸟巢。3.2新型输电线路人工鸟巢力学分析3.2.1设计风速的选择按30年一遇的最大基本风速计算，基本风速即10m高处10min的平均风速，全国地区最大基本风速值不超过60m/s，塔高对计算的影响忽略不计。为计算简便，在不考虑塔高的影响下，统一取设计风速值为80m/s。3.2.2风压计算按风压计算公式：P=V21600其中，P为风压；V为基本风速，m/s。将80m/s的风速代入后，得出风压为P=4KN/m2。3.2.3新型输电线路人工鸟巢与铁塔连接处应力计算新型输电线路人工鸟巢，由于自重应力相对于材料本身来说，作用力太小，故忽略不计。人工鸟巢与铁塔角钢连接后，形成一个结构，按照该结构的形式，可以将支架与铁塔角钢连接处视为固定端支座，尾部为自由端，即可以将该结构形式简化为一个一端固定，一端自由的悬臂结构，如图4所示。图4结构受力图固定端承受3个力作用，如图5所示。拉压应力，都为其本身的自重产生的应力，由于支架本身比较小，其自重产生的应力相对与钢材的拉压应力来说，不值得一提，故不作分析。剪切应力，很明显，4个结构形式的剪切应力都为风力产生的应力。弯矩，由于3条支架上扁钢受风面积一致，故可以单独计算，计算求得受风面积计算为A=90cm2=0.009m2，所受风力为F=PA=4×0.009kN=0.036（kN），力臂为L=7.5cm=0.075m。故其固定端承受的弯矩为M=FL=0.036×0.075=0.0027（kN·m）。3.2.4新型输电线路人工鸟巢与铁塔连接处强度校核根据钢材单向弯矩计算公式为fX=MXrXWX，其中，rX为陈诚：一种输电线路外挂式人工鸟巢67企业技术开发企业技术开发2019年6月企业技术开发企业技术开发图5结构端部受力图截面塑性发展系数，在此取数值为1；WX为净截面抵抗距。矩形截面的计算公式为WX=bh26=0.08×(0.004)26=0.213×10-6。代入式中得出fX=0.0127Mpa，远远小于Q235钢材的屈服强度235MPa。由上可知，其固定端承受的剪力为0.036kN，剪切应力为：τ=FA=360.08×0.004=0.1125MPa，远小于Q235钢材的抗剪强度。故不认为强度问题会对结构产生破坏。4结语新型输电线路外挂式人工鸟巢，解决了现行人工鸟巢的主要问题，取得如下实际应用效果：①统一了制作材料为热镀锌Q235钢，使用明确的设计图纸统一了制作工艺，使质量有保证；②使用上下两块呈90°角的钢板夹紧铁塔的角钢，从而保证了连接可靠性；③通过力学计算证明结构的可靠性，能保证适用于全国输电线路上；④新型人工鸟巢的所有部件均用螺栓连接，可以随时装拆，并且便于运输、携带。总之，新型输电线路外挂式人工鸟巢，在输电线路运维中有良好的应用前景。参考文献：[1]易辉，熊幼京.1000kV交流特高压输电线路运行特性分析[J].电网技术，2006，30（15）：1-7.[2]IEEE1651-2010，IEEEguideforreducingbird-relatedoutages[S].[3]巢亚锋，徐志强，岳一石，等.湖南输电线路鸟害故障特征分析及防范措施[J].高电压技术，2016，42（12）：3853-3860.[4]彭可，刘春翔，朱弘钊，等.热带地区输电线路鸟粪闪络特性模拟试验研究[J].高电压技术，2016，42（1）：248-255.[5]卢明，谈发力，何正浩，等.110kV输电线路鸟粪闪络机理研究[J].电瓷避雷器，2015（6）：1-7.[6]吴波，吴旭涛，刘世涛，等.330kV输电线路鸟粪闪络仿真研究[J].高压电器，2018，54（4）：120-127.[7]刘世涛，吴波，吴旭涛，等.330kV输电线路复合绝缘子鸟粪闪络特性研究[J].高压电器，2018，54（4）：135-141.[8]王少华，叶自强.架空输电线路鸟害故障及其防治技术措施[J].高压电器，2011，47（2）：61-66.烟透明。SSC干式超净技术可高效地脱除绝大多数SO3、HCl、HF等酸性气体，可有效降低烟气露点，促进吸收塔的水分蒸发，从而使得运行反应温度比露点温度高10℃～20℃左右，整个系统不需要特别的防腐处理，还可以通过烟囱进行排烟，达到透明效果。⑤无废水产生，脱硫副物为干态，可综合利用。整套系统都是干态运行，不会产生废水，造成二次污染，成为绿色文明的清洁方式。此外，脱硫副产物为干粉态，可以应用于制砖、铺路等生产材料，从而实现综合利用。⑥布置简洁，占地面积小，运行维护方便。5结语唐山瑞丰1#、3#200m2烧结机烟气干式超净项目的成功投运和稳定运行，证明龙净SSC烧结（球团）烟气干式超净技术，可以实现步进式烧结机烟气污染物大范围波动的超低排放。该技术投资较小，综合利用率高，是一种烟气治理领域的创新技术，是步进式烧结机烟气污染物实现超低排放的良好选择，为我国步进式烧结机烟气超低排放工艺路线的选择提供了借鉴和技术支撑。参考文献：[1]范文忠.宣钢36m2平面步进式烧结机的生产应用和发展[A].中国金属学会第七届（2009）中国钢铁年会论文集（下）[C].中国金属学会:中国金属学会,2009.[2]刘庸，张全申.平面循环烧结机余热利用的实践[J].冶金能源，2004，23（2）：41-42.（上接第52页）68