高速铁路驱鸟方法研究及驱鸟器的使用-机械论文发表

高速铁路驱鸟方法研究及驱鸟器的使用
赵军
摘要：针对鸟类活动对高速电气化铁路接触网造成的严重影响，通过对鸟类活动的分析及几种驱鸟方案的对比，研究安全可靠的驱鸟措施，对工程实践中的采用的敏感光线驱鸟器的特点及施工要点进行探索。
关键词：高速铁路驱鸟器驱鸟措施
1.前言：
由于人类对自然生态环境保护意识的加强，鸟类的繁衍数量也逐渐增多，活动范围日趋扩大，鸟类对于人类的益处是众所周知的，但是鸟类活动也对各类输电线路造成了极大危害。在我国高速铁路电气化线路中，鸟类活动引起的线路故障紧次于雷击、外力破坏，居于线路故障总数第三。
电气化铁路接触网供电系统是铁路运输中机车、信号、控制等系统供电的重要组成部分，随着电气化铁路的快速发展，速度不断的提高，高铁的供电安全性就更加重要。鸟类活动引起的输电线路短路，电气控制部件损坏、跳闸、机械补偿装置卡滞失灵等问题，严重影响了铁路运输安全。因此采取有效的措施，进行防鸟、驱鸟是非常重要和必要的，针对高铁接触网线路长、杆柱型号多、现场环境不一致的情况，采取通用性强的、安装维护方便的主动驱鸟措施（如驱鸟器）更方便有效。
1.鸟类活动对供电线路的主要危害原因：
1.1鸟类筑巢：春季鸟类开始在输电线路杆塔上筑巢产卵、孵化。经实地观察，多是喜鹊、乌鸦、苍鹰等鸟类。用树枝造成的鸟窝，在干燥的天气里虽未造成事故，但遇阴雨天气，杆塔上的鸟巢被风吹散掉落在带电导线或悬瓶上，树枝接触导线(或靠近导线)将发生短路、接地事故，如图1、图2所示：

1.2鸟类飞行：鸟儿喜欢飞行，而且鸟儿喜欢口叼树枝、铁丝、柴草等物飞行，当它们在线路上空往返飞行时，铁丝、杂草等物落在杆塔横担、悬垂绝缘子均压环上时或穿越靠近杆塔构件与导线绝缘间隙时，会造成线路故障；鸟在横担上刁食小动物时，小动物短接线路引起线路接地跳闸；体型较大的鸟类或鸟类争斗时飞行在导线间可能造成相间短路或单相接地故障。
1.3鸟粪闪络：一些鸟类虽不在杆塔上筑窝，但栖息在杆塔横担上，由于排粪会使绝缘子污染，在空气潮湿、大雾时易发生闪络事故。原因有三：第一，鸟粪是一种导电混合液体，含水量和电解质较高，在带电导体之间造成闪络；第二，粪便污染了直线悬垂绝缘子串，若积粪太多，会使绝缘子发生污闪事故；第三，当鸟类处在绝缘子串的正上方拉稀屎时，长长的稀屎会沿着瓷裙表面下滑，使绝缘子串上形成一条稀屎短路带，造成绝缘子伞裙短接而使爬距减小，当稀屎短路4片以上绝缘子串时，即可引发一次单相接地故障事故。
2.现在主要的几种驱鸟措施：
现在国内主要的几种驱鸟方式为：图片、声音、光、驱鸟刺、超声波驱鸟。
2.1图片驱鸟和声音驱鸟：主要是在现场悬挂模拟鸟类天敌的图片和播放鸟类天敌的声音，使鸟类恐惧，远离该区域。主要在机场、粮库等单一固定场所使用。
2.2光驱鸟：光驱鸟的产品主要是旋转反光镜，在风的吹动下产生旋转，反射阳光，惊吓鸟类，达到驱鸟目的。
2.3驱鸟刺：采用散开的尖状金属丝束结构，使鸟类无法在安装有驱鸟刺的部位停留或筑巢，防止鸟类活动。
2.4超声波驱鸟：发射超声波，恶化鸟类生存环境，使鸟类远离该区域。
主要驱鸟产品性能对比：
种类
性能图象声音驱鸟反光镜驱鸟驱鸟刺超声波驱鸟 FireFly型驱鸟器
鸟类适应性容易适应容易适应不会适应（不会适应）调整频率不适应
范围（直径） 200米 2米 0．5米 30米 7米
驱鸟时间限制昼夜24小时有阳光的条件气候昼夜24小时昼夜24小时昼夜24小时
安装方便性不方便方便方便不方便方便
维护性维护困难维护方便维护方便维护困难维护方便
寿命短，气候适应性差镜片易脱落长短，定期维护 3-5年
表1 驱鸟产品性能对比
3.影响驱鸟效果的2个主要问题：
在实际驱鸟过程中，因鸟类的自身特点，很多产品的效果并不理想，其中比较困难的问题有以下2点：
3.1 候鸟和留鸟的不同生活方式：
候鸟一般随季节进行迁移，在迁移过程中，会尽量避免有危险警示的物体等，这种鸟类驱赶起来并不困难。而留鸟并不迁移，每个群体有自己的领地，在这个领地，有固定的食物来源，有水源、适合的温度、湿度等气候提条件，因此它们不轻易选择新的生存地域，一般惊吓类的驱鸟方式效果并不好，在仔细观察后，鸟类会对该类装置不再理睬，比如在大连机场的试验观察中，在声音和图片驱鸟装置工作时，鸟类在短时间（几天）飞走后，很快就在装置上栖息了（它们发现并无实际危险），如图3所示。

3.2 鸟类的适应性：
鸟类对相同的声音和图片或反光等产品，会逐渐适应，因这些驱鸟方法对鸟类本身并没有伤害，在对装置的外形和尺寸熟悉后，会很“合理”地选择装置附近的位置栖息，互不干扰，如图4所示。

4.敏感光线驱鸟：
郑西高铁在部分线路采用了一种敏感光线原理驱鸟的驱鸟产品---FireFly型驱鸟器，FireFly型驱鸟器是一种能够旋转发光、反光的驱鸟器，能实现24小时驱鸟功能，其主要的驱鸟原理是采用鸟类敏感的光线理论，鸟类对特定波长的光线尤其敏感，试验证明在特定波长光线的环境中，鸟类主要生理系统会受到严重影响，甚至包括生殖系统紊乱，鸟类在生存中会敏感规避有该类光线的区域或物体，以免对身体造成伤害。因鸟类一般在傍晚甚至夜间才栖息，这是对输电线路最危险的时间段，在光线不足的情况下，FireFly型驱鸟器有夜间发光功能（moonshine技术），能发出鸟类警觉的光线，远离该区域，如图5所示：

5.敏感光线驱鸟施工要点
5．1 FireFly型驱鸟器的几种安装方式：
5.1.1直立式：适合在杆塔顶部安装，位置合适，驱鸟范围大。如图6所示：

5.1.2预绞式：可方便安装在圆柱结构。如图7所示：

5.1.3卡夹式:可安装到线索及圆环形的设备上。如图8所示：

5．2 施工要点
只要驱鸟器在设备周围的安装位置合适，可以在风中自由旋转，FireFly型驱鸟器对有效驱鸟范围为7米。FireFly型驱鸟器必须被安装在鸟类上方或与鸟类视线平齐的位置，才能够有效起到阻止鸟类栖息或筑巢的目的。以鸟类的视线来看这个驱赶半径是一个水平的效果。如果将驱鸟器安装超出鸟类的直视范围，或者被植物、障碍物挡住，驱鸟器就不会起到驱鸟的作用。产品仅仅是驱赶鸟类离开，是非致命的（不会杀死鸟类）。如图9、图10所示：

6.结束语
有效实施驱鸟，防止鸟类活动引起高铁供电线路故障，是保障高速铁路运输安全、高效的重要工作，在实际驱鸟工作中，需要不断探索有效的方法，同时要考虑安装、维护的方便性。我们在维护中尝试使用了FireFly型驱鸟器,在跟踪观察中，证明对驱赶鸟类作用明显，安装、维护方便。在实际安装中需要注意安装位置，保证产品能够达到最佳的驱鸟功能。
参考文献：
〔1〕陈坤. 浅谈防范鸟害重要性. 中小企业管理与科技(上旬刊).2009（10）
〔2〕刘波. 输电线路鸟害综合防治措施. 电力安全技术.2008（11）