室温硫化硅橡胶、加成型室温硫化硅橡胶

齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 王瑞超 通讯员 张劲

日前，山东地区某220千伏线路跳闸，国网山东电科院技术人员刘嵘赶赴现场开展了跳闸现场分析。

经现场查看，该线路55号塔C相复合绝缘子上下均压环有放电痕迹，绝缘子上有鸟粪，线路下方有大片芦苇，距海约11公里，周围水源丰富，距该塔约150米的500千伏富海线94号塔备用侧下相横担上有两只东方白鹳及其鸟巢。结合跳闸时间、放电痕迹及故障塔周围环境，刘嵘判断跳闸原因为鸟粪闪络。

为了解决鸟粪导致线路跳闸的难题，2019年，国网山东电科院技术人员自主研发了——复合绝缘防鸟罩，该产品仿佛为线路安上了“保护伞”，能有效避免鸟粪短接空气间隙导致的线路故障，再不怕鸟儿来筑巢。

剑走偏锋出奇招

近年，随着生态环境的改善和人们爱鸟护鸟意识的增强，输电线路涉鸟故障呈高发态势。如何让线路与鸟类和谐共处，成了困扰大家的难题。据统计，山东电网2019年220千伏及以上输电线路涉鸟故障36次，创历年新高，在引发跳闸故障中涉鸟故障占了1/3。2013年至今统计数据表明，山东地区涉鸟故障主要原因为鸟粪短接空气间隙，占比达到95.5%，其他为鸟巢材料短接，未发生过鸟粪污染绝缘子闪络、鸟体短接类、鸟啄绝缘子导致的线路故障。

“我们自2019年5月开始着手研究如何防治鸟粪导致线路跳闸的问题，我们不想用驱逐鸟类的方法，一直在寻找一种既能有效降低涉鸟故障发生概率又能不干扰鸟类活动的两全之策。”国网山东电科院输变电技术中心输电线路主管刘辉介绍说，“基于与鸟类和谐共处的思路，我们尝试过用高温硫化硅橡胶材料做大伞裙直径或者加挂瓷复合绝缘子等方法，但是效果都不好，最终选择了在环氧树脂基体上涂覆室温硫化硅橡胶的方法制成了复合绝缘防鸟罩，这种方法延长了防鸟罩使用寿命，还增加了美观度，就这样线路‘保护伞’诞生了。”

新产品的研发必须要经历大量的试验验证，如何证明复合绝缘防鸟罩具有优良的防鸟粪效果呢？刘辉团队自创了一套“模拟鸟粪试验方法”，他们试验了不同的工频电压、不同电导率的模拟鸟粪，经历了上百次的试验，成功验证了复合绝缘防鸟罩的技术可行性。

设计精巧功效强

在国网山东电科院输变电设备绝缘材料实验室，笔者看到复合绝缘防鸟罩，就像一把红色的大伞。“复合绝缘防鸟罩由环氧基体、抗老化涂层、紧固件3部分组成。环氧基体以环氧树脂和玻璃纤维高温模压一次成型；抗老化涂层采用高温硫化硅橡胶，抗老化，不易开裂变形；紧固件采用对接螺栓紧固，卡具与绝缘子金具间垫有耐老化橡胶。”刘辉介绍起自己的宝贝，有点滔滔不绝，“复合绝缘防鸟罩安装在线路上之后，能彻底阻断鸟粪闪络通道，避免出现线路故障。巡线人员不用再为涉鸟故障而苦恼。该防鸟罩抗老化性能好，使用寿命长。我们还将单段的空气绝缘变为多段空气和硅橡胶的组合绝缘，有效增大了绝缘长度，大伞径可以彻底阻断鸟粪闪络通道。”

为了检测复合绝缘防鸟罩的抗风能力，2019年10月，刘辉带领周超、刘传彬在山东大学能动学院热工与流体研究所的风洞实验室进行了风洞试验。该实验室由山大气动与风能研究中心雷丽主任负责，风洞流场品质满足国军标GJB1179-91的要求。实验室长期从事风载试验科研工作，是山东地区最具公信力的风洞试验场所。“此次风洞试验表明，在11级台风也就是每秒30米风速条件下，我们的防鸟罩结构依然稳定，具有非常好的抗风性能。”周超说起试验结果特别骄傲。

“为了适用不同的挂点的间距，我们进行了大量的研究，开发出了通用型的双串用的复合绝缘防鸟罩，它能适应400到800毫米不同尺寸的挂点间距，极大地扩展了防鸟罩的适用范围，安装非常简便，不会影响后期的检修作业。”刘辉介绍说。单串伞径800毫米的复合绝缘防鸟罩，适用于110千伏和220千伏电压等级的单串复合绝缘子。双串伞径800和1200毫米的复合绝缘防鸟罩，适用于110千伏、220千伏和500千伏电压等级的双串绝缘子、各电压等级V型串导线和跳线正上方横担处。

积极推广显实效

复合绝缘防鸟罩成功入选国网山东省电力公司防鸟新技术试点方案，自2019年9月开始在全省试点应用。截至2021年3月，全省共安装5000余套复合绝缘防鸟罩，试点安装复合绝缘防鸟罩的线路未发生涉鸟故障跳闸。

“为降低涉鸟故障跳闸率，我们庆云公司先后在线路横担上增加了防鸟刺数量，安装驱鸟剂、超声波驱鸟器等措施，但效果都不明显。”国网庆云县供电公司输电专工刘滨介绍说，“2019年12月初，根据国网山东省电力公司关于开展差异化防鸟的最新指示，我们安装了复合绝缘防鸟罩。防鸟罩上虽然有鸟粪堆积和鸟巢，但未发生故障。2020年2月初，庆云出现雨夹雪及降温天气，防鸟罩上未发现覆冰现象。2020年5月至8月，庆云发生多次强对流天气，局部地区风力超过8级，后期线路巡视未发现防鸟罩歪斜、脱落现象。多起恶劣天气后，防鸟罩仍安装稳固，且防鸟效果显著，此试点切实提高了输电专业班组对标成绩，保证了电网安全运行。”

刘辉还介绍了一个有对比效果的事例，某110千伏线路为同塔双回架设，分别在2019年3月、8月发生涉鸟故障跳闸，试点工作开展后，2019年12月在其中一回线路安装了复合绝缘防鸟罩，该回线路未再发生涉鸟故障跳闸。但同塔另一回线路受停电计划影响未能及时安装，于2020年3月5日再次发生涉鸟故障跳闸。

目前，复合绝缘防鸟罩已在山东省部署应用，刘辉将带领团队对该产品进一步优化提升，提高安装效率。

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