接触网线路鸟害分析与防治的研究

何运斗

（中国铁路北京局集团有限公司石家庄供电段  石家庄050000）

摘要：为了减少鸟类活动造成的接触网部件损坏、跳闸、机械补偿装置卡滞失灵等问题，保证电气化铁路的供电安全及运输安全。结合电气化铁路接触网线路长、设备复杂、支柱型号多、现场环境不一致的特点，分析鸟类活动对供电线路主要危害原因、鸟害发生的常见位置，以及现有的接触网鸟害防治措施。对比分析驱鸟器具、人工驱赶、环境整治等各种防治措施的优缺点，对不同部位应采取哪些鸟害防治措施进行调查、研究，对供电段接触网线路历年鸟窝搭建的数量和发生跳闸的次数进行统计分析，得出鸟害发生的规律及防治措施的实际效果。提出综合性的解决方案和改进措施，确保电气化铁路安全稳定运行。

关键词：接触网；鸟窝；跳闸；防治措施。

Study on contact line analysis and prevention of the bird

He Yun Dou

Key word: In order to reduce the damage of the contact network parts caused by the activities of the birds, trip, mechanical compensation devices, such as the failure of the card, etc., to ensure the safety of power supply and transport safety of electrified railways. Combination of electrified railway catenary lines long, complex equipment, pillar types, the environment is not consistent with the characteristics of the analysis of the common position of the main power lines cause harm, occurrence of bird bird activity, as well as the existing OCS bird pest control measures. The analysis of advantages and disadvantages of bird apparatus, artificial driving, environmental remediation and other various preventive measures taken to contrast, bird pest control measures to carry out the investigation, research on different parts of the bird's nest is built on the power supply section Catenary line number and tripping times for statistical analysis, the actual effect of the law and preventive measures of the bird the. Put forward a comprehensive solution and improvement measures to ensure the safe and stable operation of electrified railway.

Key word: Contact net；The bird's nest ；Tripping operation；Prevention and control measures.

1、接触网鸟害特性与防治措施

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。鸟害跳闸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。

1.1 接触网鸟害特点及分类

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。

1.1.1.接触网鸟害特点

  鸟类活动受季节、地域等影响很大，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，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。

1.1.2.接触网鸟害的分类

相关研究表明: 鸟类在寻求栖息平台和猎食平台的过程中，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。

2、接触网鸟害防治措施研究和分析 

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。

2.1.封堵方案：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。

2.2.驱赶方案：鸟类驱赶方案一般包括涂抹驱鸟剂、安装驱鸟器、 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至12个月。

 2.2.2驱鸟刺：一类驱鸟刺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。

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。

2.2.4.视觉惊吓方案 

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。

2.2.5.人工清除方案 

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。

3、结论及建议

 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（见表1）。在鸟类繁殖季节，一搭建鸟窝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。

4、接触网鸟害防治新思路

接触网鸟害治理工作呈现出长期性与艰巨性的特点。由于鸟类数量增多、活动频繁，目前又缺乏彻底有效的防鸟措施，所以鸟类活动对接触网设备的影响将长期存在，需要做好长期治理的准备。再则，鸟类为种群的生存繁殖而进行的抗争非常顽强，鸟害防治任务非常艰巨。在防治鸟害的过程中可以发现，每年3-5月份，由于鸟类即将孵蛋，筑巢的频率和速度非常快，并呈现在一处或邻近多次筑巢的特点。

4.1接触网鸟害治理思路和方法 

4.1.1.鸟害治理常规思路 

鸟害防治已经成为接触网季节性管理的一项重要工作。鸟害治理通常的思路是防堵，不让鸟在接触网设备上搭窝，最好不让鸟在线路附近活动。做法是发现鸟窝一概清除，在鸟容易筑巢的地方安装风车式惊鸟器、超声波驱鸟器、驱鸟刺、悬挂药瓶和涂抹驱鸟剂等，甚至有人建议把鸟可能筑巢的地方用 铁丝网包起来，想一劳永逸。但这样做的代价非常大，能不能达到预期的效果不得而知。全路有接触网10万条公里，50米左右一根支柱，接触网设备更是不计其数，如果治理工作按最保险的做法，在每个支柱上都安装驱鸟装置，费用无疑是天文数字，工作量更是惊人，实施起来难度较大。 

现行的防鸟、驱鸟方法只能在一段时间内有效，时间一长有些方法就会失效，因此要不断变换方法轮流使用。实践中，意识到看似固若金汤的防堵并不能彻底解决问题，反而会把问题搞得更糟。鸟类即将孵蛋的时候，对巢穴的需求非常迫切，筑巢频率和速度非常快。一味的防堵，会逼得它们在接触网上四处打窝，无法控制，对供电设备造成更大的危害。

4.1. 2.鸟害治理新思路

 针对鸟类的行为、生理特性和生活习性，根据具体情况，采取一系列引鸟措施和方法，完善引鸟设施，为它们创造宜居条件以降低鸟害对接触网线路的危害。引鸟的优势：⑴能有效避免和减轻接触网鸟害事故。完善引鸟设施，执行科学有效的管理，引导鸟类在合适的引鸟设施上居住栖息，有效避免它们随意在接触网设备上筑巢而导致鸟害事故。⑵利用鸟类的独霸领地行为减小治理的代价。鸟类为确保生存和巢居育雏时，它的家庭能够获得足够的食物来源，会以巢窝为圆心划出自己独霸的领地 ，食物越匮乏，领地范围划得越大，并且它们会不遗余力的去保护这一空间。可以借助这一点，让“鸟保安”“看护”设备。当然，该“鸟保安”的窝要引导它筑在合适的地方。⑶如果鸟都被引到人们期望的地方筑巢，就可以对这些地方重点关注，这对减小鸟害故障发生范围和提高此类故障应急处理能力大有裨益。

4.1.2.1防治新思路： ⑴目前，引鸟措施在欧洲、 美国电网中应用较多，在国内也有一些类似的做法。目前国内外电力部门引鸟措施主要有两种：一是人为立杆设巢吸引鸟类驻留栖息。国外的做法是在距线路杆塔30~50米外，建立模拟杆塔并架设鸟窝，并且高度要高于线路杆塔，实践证明该方法能够达到较好的疏导效果。二是在线路杆塔安全部分加装人工鸟巢。国内有一些地方采用该方式来引鸟，一般的做法是：在输电线路杆塔的安全部位和适当位置，悬挂或者安装人工鸟巢(比如小竹篮鸟巢、木质鸟巢、不锈钢鸟巢等)，给鸟类主动提供巢穴。有些还在巢内放好一些树叶和稻草，供鸟安家，甚至还将原鸟窝内的幼鸟、鸟蛋搬移到人工巢内，然后配合实施后期的跟踪管理，引鸟成功率也比较高。⑵借鉴国内外电力部门引鸟的理念，针对接触网鸟害自身的特点，研究总结科学有效的接触网鸟害防治管理方法。

4.1.2.2疏通防堵并举，引导鸟类到合适的地方筑巢。根据历史上鸟在接触网设备上筑巢的情况，总结出鸟容易搭窝的处所，按对接触网安全运行危害大小分类排序，采取不同的处理措施。原则上不影响供电安全的鸟窝可以不清除，影响供电安全的鸟窝坚决处理掉。

以郑西高铁鸟窝情况为例，经统计，2009年11月至2010年10月，洛阳供电段在郑西高铁上共计发现并清除鸟巢 649 个，见表2

表2：郑西高铁鸟窝情况及建议处理措施统计表

由统计数字可以看出，接触线(承力索)下锚底座处鸟窝占总鸟窝数的70%。该处距带电体有一定距离，鸟窝搭在底座框架里对接触网绝缘和补偿效果影响都比较小，因此可以作为合适的引鸟处所。硬横跨吊柱底座与接触网带电体距离较远，鸟搭窝比6%，可作为引鸟处所。供电线格构式钢柱占7%，鸟类在供电线下方且距带电体较远的处所筑巢，对供电影响不大，也是合适的引鸟处所。隔离开关(避雷器)底座，底座与引线连接线距离较近(最小450 mm)，鸟类在筑巢过程中可将其绝缘短接，另一方面，当鸟巢搭垒到一定程度会 造成绝缘间隙满足不了要求，因此不允许有鸟窝， 应该提前安装有效的防鸟装置。 综上所述，接触线(承力索)下锚底座、硬横 跨吊柱底座、供电线格构式钢柱处鸟窝共占到83%，而且对接触网运行安全影响较小，如果把这些处所管理好，再把隔离开关(避雷器)底座和接触网其他设备上搭窝的鸟引过去，或用其他鸟的领域范围加以覆盖，鸟害基本上可以控制。

4.1.2.3其它措施：由于修建铁路要进行大规模的施工，施工过程中对树木和农田都有一定的损伤、破坏。这样，有可能为鸟类的生活、繁殖造成一定影响，使其被迫的选择接触网线路。可以和地方政府部门沟通、协调，在铁路线路保护区范围以外，大量种植树木，为鸟类的生活、繁殖创造良好条件，从而减少在接触网线路上搭建鸟窝的概率。另外，在鸟窝搭建的高峰期，在日常进行线下巡视的过程中，可以对搭建鸟窝常用的树枝、铁丝等进行捡拾、收集，统一处理，减少鸟类取材的范围，对鸟窝的搭建也能进行有效控制。

4.2鸟害防治科学有效管理 

4.2.1.加强管理

根据接触网设备实际情况，人工搭建引鸟处所或在接触网上选取合适的引鸟处所。引鸟处所内的鸟窝要加强管理，发现影响供电安全，要及时维护处理(尽量不清除)，如进行修剪使与带电 体之间绝缘距离达到安全要求等。非引鸟处所的鸟窝及时清除掉，并加装有效的防鸟装置，防止复搭。

4.2.2.加强巡视

采用登乘机车巡视、步行巡视和乘车网外巡视相结合的办法，及时掌握接触网鸟窝的状态，准确记录在案，内容应包括鸟窝处所、支柱号、公里标、空间状态以及距接触网带电体的最短距离等。

4.2.3.加强分析

根据以往鸟搭窝处所分析确定管内鸟害重点区段，建档并重点监控。以上记录数据及分析结果作为线路鸟窝状态的基础资料，供进一步观察处理及故障抢修参考。实践应用建议(1)上文中提到的引鸟处所不是绝对的，需要根据现场的实际情况确定。(2)中国国土广阔，鸟类种群众多，应根据当地的实际情况完善引鸟原理和技术。(3)设计应充分考虑，使接触网系统具有防鸟功能，如研发和生产具有防鸟搭窝、驻留的零部 (4)制定切实合理的引鸟措施，建立引鸟、驱鸟、防鸟相结合的鸟害防治体系，进行科学有效 的管理，大幅减少鸟害对接触网安全运行的影响。 引鸟治理方式虽不能杜绝鸟类活动引起的接 触网 故障，但却可以减小鸟害故障发生范围，降低 故障 发生概率，提高该类故障应急处理能力，使得鸟害故障可控。

5、结论

我国幅员辽阔，鸟类众多，加上生态环境不断改善，鸟类的繁衍速度加快。随之而来的是鸟类在接触网设备上搭窝建巢现象急剧增多，并由此引发供电设备跳闸故障频繁发生，严重危及供电安全。因此，对供电设备鸟害防护工作应高度重视。建议如下：①消除鸟类筑巢对接触网设备的影响，应遵循“源头防范，防治结合”的原则，从设计到运营维护单位共同努力，多措并举，综合治理。②优化接触网设备结构，提高接触网设备结构的防鸟性能，从源头上消除鸟类筑巢条件，应是接触网防鸟最有效的途径之一。1）硬横梁支柱优先采用圆钢柱，硬横梁优先采用钢管式硬横梁。2）合理设计跳线肩架位置，使跳线肩架与腕臂垂直距离保持500毫米以上距离，消除柱上设备结构搭建鸟巢条件。3）将棘轮补偿、隔离开关、避雷器、电缆上网终端等处所鸟害防治技术措施纳入设计方案。③利用科技手段，通过接触网安全巡检装置（2C）监测分析高速铁路设备运行状态，发现鸟害严重影响供电设备运行安全，及时赶赴现场确认，必要时立即处理。④强化鸟害故障的应急处置，制定针对性应急预案，高铁车站加强驻站值守。根据鸟巢故障处置特点，加强故障演练，优化抢修程序，最大限度降低故障影响。⑤建立鸟害统计台账，留存影像资料，用于统计鸟害发生处所的确切位置，通过对经常搭窝位置结合现场照片，研究改进接触网设备结构或安装驱鸟装置的形式，消除鸟害影响。⑥研究绝缘子加装增爬裙措施，对鸟窝重复搭建的平、斜腕臂处进行加装，防止出现鸟窝搭建过程中短接绝缘引起设备跳闸。⑦积极探索人工激光驱鸟、超声波驱鸟、死鸟站位法、仿生蛇驱鸟等新型驱鸟方式。

参考文献

[1] 姜海生．架空输电线路的鸟害分析及防治措施．北京.电源技术应用，2013

[2] 李军．接触网鸟害防治方案研究．北京：中国铁道出版社.2014. 

[3] 李立．接触网鸟害防治措施的探讨．北京铁路局北京供电段，2011

[4] 李运山．加强防鸟害措施，减少设备跳闸率．湖北电力，2013

[5] 董昭德．接触网鸟害防治方法建议．西南交通大学，2012

作者简介：

何运斗，中国铁路北京局集团有限公司石家庄供电段，助理工程师，主要研究方向是接触网鸟害防治方法与措施。

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编辑：编辑部