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      秦嶺山區(qū)動(dòng)物對牽引供電系統(tǒng)安全的影響及防護(hù)措施

      2019-07-08 08:49:42董建林
      制造業(yè)自動(dòng)化 2019年6期
      關(guān)鍵詞:鼯鼠瓷質(zhì)閃絡(luò)

      董建林

      (中國鐵建電氣化局集團(tuán)有限公司,西安 710000)

      0 引言

      隨著人類對環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng),動(dòng)物的繁殖數(shù)量逐漸增加,活動(dòng)領(lǐng)域日益擴(kuò)大,加之陜西省統(tǒng)籌推進(jìn)秦嶺山區(qū)植被保護(hù)與生物多樣性保護(hù),大力加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)措施,使秦嶺山區(qū)環(huán)境、動(dòng)植物資源得到了進(jìn)一步保護(hù),目前秦嶺地區(qū)動(dòng)物種類、數(shù)量繁多,本文通過對西成客專開通以來秦嶺山區(qū)牽引供電設(shè)備故障原因分析,發(fā)現(xiàn)由鳥類、鼯鼠造成秦嶺山區(qū)牽引供電設(shè)備故障占故障總數(shù)的第1位,并依次對鳥類、鼯鼠造成秦嶺山區(qū)牽引供電設(shè)備故障原因進(jìn)行分析,提出秦嶺山區(qū)鳥類、鼯鼠活動(dòng)頻繁地區(qū)牽引供電系統(tǒng)的防治對策。

      1 牽引供電設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)情況及結(jié)果分析

      西成高鐵自開通運(yùn)行以來,共發(fā)生5次牽引供電跳閘現(xiàn)象,經(jīng)過分析,跳閘情況全部由秦嶺山區(qū)接觸網(wǎng)設(shè)備故障引起,接觸網(wǎng)供電線上網(wǎng)門型架柱式復(fù)合絕緣子閃絡(luò),造成1次跳閘;接觸網(wǎng)供電線懸掛點(diǎn)處懸式瓷質(zhì)絕緣子閃絡(luò),造成2次跳閘;接觸網(wǎng)隧道間正饋線懸式瓷質(zhì)絕緣子閃絡(luò),造成1次跳閘;接觸網(wǎng)隔離開關(guān)柱式復(fù)合絕緣子閃絡(luò),造成1次跳閘;綜上所述可以發(fā)現(xiàn),故障點(diǎn)主要集中在秦嶺山區(qū)隧道間正饋線懸式瓷質(zhì)絕緣子、供電線懸式瓷質(zhì)絕緣子、隔離開關(guān)柱式復(fù)合絕緣子和供電線上網(wǎng)門型架柱式復(fù)合絕緣子。

      2 牽引供電設(shè)備故障原因分析

      經(jīng)過對牽引供電設(shè)備故障分析,貓頭鷹夜間落在接觸網(wǎng)供電線上網(wǎng)門型架柱式復(fù)合絕緣子附近,貓頭鷹翅膀短接復(fù)合絕緣子,復(fù)合絕緣子閃絡(luò),造成1次跳閘;喜鵲落在供電線懸掛點(diǎn)附近,翅膀短接供電線懸式瓷質(zhì)絕緣子,懸式瓷質(zhì)絕緣子閃絡(luò),造成1次跳閘;鼯鼠夜間在滑翔過程中翼膜短接隧道間正饋線懸式瓷質(zhì)絕緣子,懸式瓷質(zhì)絕緣子閃絡(luò),造成1次跳閘;鼯鼠夜間在滑翔過程中翼膜短接接觸網(wǎng)供電線懸式瓷質(zhì)絕緣子,懸式瓷質(zhì)絕緣子閃絡(luò),造成1次跳閘;鼯鼠夜間在滑翔過程中翼膜短接隔離開關(guān)柱式復(fù)合絕緣子,隔離開關(guān)柱式復(fù)合絕緣子閃絡(luò),造成1次跳閘;綜上所述可以發(fā)現(xiàn),鳥類引起接觸網(wǎng)設(shè)備故障2次,鼯鼠引起接觸網(wǎng)設(shè)備故障3次。

      圖1 被高壓電流燒傷的貓頭鷹

      圖2 燒傷柱式復(fù)合絕緣子

      圖3 被高壓電流燒傷的喜鵲和燒傷供電線絕緣子照片

      圖4 隧道間正饋線絕緣子燒傷照片

      3 防治對策

      3.1 貓頭鷹、喜鵲、鼯鼠生活習(xí)性

      1)貓頭鷹屬脊椎動(dòng)物門,鳥綱,猛禽類,鸮型目,國家二級保護(hù)動(dòng)物。習(xí)慣于晨、昏和黑夜捕獵,被稱為“夜貓子”,白天即群棲于樹蔭隱蔽處。聽覺、視覺發(fā)達(dá),性情溫柔,愛清潔,每當(dāng)深夜、明月高懸時(shí)即開始“音樂晚會(huì)”,其實(shí)是調(diào)情的表現(xiàn)。食物以鼠類和其他小型動(dòng)物為主。

      圖5 被高壓電流燒傷的鼯鼠

      圖6 鼯鼠將隧道間隔離開關(guān)支持絕緣子燒傷照片

      2)喜鵲,國家野生保護(hù)動(dòng)物,在山區(qū)、平原都有棲息習(xí)慣,無論是城市、郊區(qū)、鄉(xiāng)村、山林都能看到,適應(yīng)能力強(qiáng),經(jīng)常出現(xiàn)在人類活動(dòng)地區(qū)。喜鵲白天覓食,夜間棲息。通常在高大樹木上營巢,有時(shí)也在鄉(xiāng)村附近和公路旁的樹上營巢,甚至在高壓電力鐵塔上營巢。

      3)鼯鼠,中國野生保護(hù)動(dòng)物,能夠利用翼膜在山林自由滑翔,迄今已發(fā)現(xiàn)分布于中國秦嶺山區(qū)的有3種:灰頭鼯鼠、紅白鼯鼠和復(fù)齒鼯鼠,鼯鼠滑翔時(shí)速度快速,接近目標(biāo)時(shí),它會(huì)調(diào)整飛行角度,增大與空氣阻力,從而減少與目標(biāo)樹的沖擊。鼯鼠的生活習(xí)性特點(diǎn):一是不筑巢,棲身在現(xiàn)成的巖壁縫或樹洞中,窩內(nèi)僅鋪些干草,冬天用干草封住洞口御寒,然后倒頭蟄伏直至春天到了;二是喜歡安靜,膽小,喜歡獨(dú)居,夜行性較強(qiáng),對有光地方的利用會(huì)比無光地方利用少,只有春季的繁殖季節(jié)到來,它們才會(huì)配對繁殖后代;三是對氣溫敏感,怕低溫又怕高溫;四是白天休息,夜間覓食葉子、果子、蟲子或小型鳥類;五是在固定地點(diǎn)排泄糞便,一般在巢穴附近排泄糞便;六是滑翔,當(dāng)它碰到天敵或覓食時(shí)會(huì)借力騰空而起,快速展開翼膜滑翔而去。

      3.2 防治措施

      3.2.1 組織措施

      繪制秦嶺山區(qū)動(dòng)物病害地域布置圖,利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理分析牽引供電動(dòng)物病害故障,根據(jù)秦嶺山區(qū)動(dòng)物病害地域內(nèi)動(dòng)物的物種、產(chǎn)生病害的季節(jié)和病害地段繪制牽引供電動(dòng)物病害地域布置圖。牽引供電動(dòng)物病害地域布置圖便于查找動(dòng)物病害故障位置,方便故障排除,恢復(fù)行車。

      3.2.2 技術(shù)措施

      1)鳥類翅膀、鼯鼠翼膜容易造成懸式瓷質(zhì)絕緣子串短接,引起跳閘情況,主要由于鳥類翅膀、鼯鼠翼膜接觸面積過大,爬電距離減少,可以通過采用增加懸式瓷質(zhì)絕緣子直徑方法,增加絕緣子串爬電距離,減少鳥類翅膀、鼯鼠翼膜與絕緣子串接觸面積,隧道間懸式瓷質(zhì)絕緣子串第一片絕緣子,即與肩架球頭掛環(huán)連接絕緣子,由XWP2-70型(絕緣件公稱直徑255mm)改為XP-400型(絕緣件公稱直徑360mm),懸式瓷質(zhì)絕緣子爬電距離由1600mm增加至1725mm,減少鳥類、鼯鼠類動(dòng)物短接牽引供電設(shè)備造成絕緣子閃絡(luò)故障率。

      圖7 標(biāo)準(zhǔn)傘幾何參數(shù)計(jì)算圖

      S=Sab+Sbc+Scd+Sde+Sef+Sfg+Sgh+Shi+Sig

      S表示爬距,ab、bc、cd、de、ef、fg、gh、hi、ig表示直線或者曲線長度。

      2)在隧道間中間柱、轉(zhuǎn)換柱、下錨柱、對向下錨柱、上網(wǎng)門型架、供電線鋼柱、隔離開關(guān)底座處增設(shè)防鳥害措施。

      (1)在隧道間中間柱、轉(zhuǎn)換柱、下錨柱、對向下錨柱、上網(wǎng)門型架、供電線鋼柱安裝風(fēng)車光片式驅(qū)鳥器。風(fēng)車光片式驅(qū)鳥器集轉(zhuǎn)動(dòng)、發(fā)光、反光于一體,白天反射陽光,在光線昏暗和夜晚時(shí)自身發(fā)光,選擇鳥類最敏感的光色,使鳥類產(chǎn)生焦躁情緒,驅(qū)使鳥類遠(yuǎn)離牽引供電設(shè)備。

      圖8 原絕緣子串示意圖

      圖9 優(yōu)化后絕緣子串示意圖

      (2)在上網(wǎng)門型架、供電線鋼柱、隔離開關(guān)底座處安裝超聲波驅(qū)鳥器。超聲波驅(qū)鳥器采用紅外線感技術(shù)感知鳥類的靠近自動(dòng)發(fā)出使鳥類恐懼的聲音、超聲波或發(fā)出閃光,從而迫使鳥離開所要保護(hù)的區(qū)域,達(dá)到驅(qū)鳥目的。

      (3)在隧道口附加導(dǎo)線對錨處涂抹驅(qū)鳥劑。驅(qū)鳥劑中添加天然植物性精油,有效的刺激鳥類的嗅覺,同時(shí)對鳥類五項(xiàng)器官都有刺激作用,讓鳥類感覺不適而離開。

      (4)在供電線鋼柱、下錨柱處安裝鳥刺。

      通過上述防鳥害技術(shù)措施,可以減少鳥類對存在牽引供電設(shè)備路徑利用和對鋼柱的利用,降低鳥類動(dòng)物短接供電設(shè)備造成絕緣子閃絡(luò)故障率。

      圖10 風(fēng)車光片式驅(qū)鳥器

      3)在供電線鋼柱增設(shè)太陽能照明燈具,使燈光朝向鋼柱頂端,夜間開啟燈具,通過開啟燈光方式,減少夜行性較強(qiáng)貓頭鷹、鼯鼠對存在供電設(shè)備路徑利用,降低鳥類、鼯鼠類動(dòng)物短接牽引供電設(shè)備造成絕緣子閃絡(luò)故障率。

      4 結(jié)論

      經(jīng)過對秦嶺山區(qū)動(dòng)物原因造成牽引供電設(shè)備故障情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)牽引供電設(shè)備故障主要由鳥類和鼯鼠造成,分析了牽引供電動(dòng)物病害形成的原因及規(guī)律,根據(jù)牽引供電系統(tǒng)施工情況提出了并制定防治措施;利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理分析牽引供電動(dòng)物病害故障,并根據(jù)動(dòng)物病害的種類、發(fā)生動(dòng)物病害的季節(jié)和位置制作牽引供電動(dòng)物病害地域布置圖防治的思路、方法和通過對鳥類(喜鵲、貓頭鷹)、鼯鼠生活習(xí)性的研究,采用增加懸式瓷質(zhì)絕緣子直徑、增設(shè)防鳥害措施、增設(shè)照明燈具等方式可以減少鳥類(喜鵲、貓頭鷹)、鼯鼠對存在牽引供電設(shè)備路徑利用,降低鳥類、鼯鼠類動(dòng)物短接牽引供電設(shè)備造成絕緣子閃絡(luò)故障率,同時(shí)也減少了牽引供電設(shè)備對野生保護(hù)動(dòng)物的傷害。

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