QC输电线路新型防鸟害装置的研制.doc

2007年度省电力行协QC成果交流发布材料输电线路新型防鸟害装置的研制发 布 人：叶色亮小组名称：送电部线路一班QC小组单 位：福建省厦门电业局2007年11月一、小组概况1、注册情况小组名称送电部线路一班QC小组成立时间1999年1月活动口号突破求新 共创佳绩课题名称输电线路新型防鸟害装置的研制课题类型创 新 型组 长叶色亮活动日期2007.0111课 题 注 册2007.01.03小组成员10人企业注册号XD(07)084号活动次数21次，出勤率98%主管部门注册号闽电质(2007) 145号主要荣誉2007年获华东电力行业优秀QC小组成果一等奖、全国电力行业优秀QC小组、全国优秀QC小组、福建省和全国电力行业质量信得过班组称号2、QC小组成员和分工小组成员姓 名性别文化程度职 务组 内 分 工组 长叶色亮男中技班 长组织实施、成果整理组 员邓开清男本科主 任技术指导、方案审核严有祥男本科付主任指导实施胡志猛男大专专 工协调实施林宗辉男中技付班长资料收集、课题实施蔡志生男大专技术员资料收集、课题实施曾凡水男大专班 员资料收集、课题实施陈锡煌男中技班 员资料收集、课题实施郭建赟男中技班 员资料收集、课题实施林加周男中专班 员资料收集、课题实施二、活动计划Q C 小 组 活 动 计 划 表活动时间2007年111月计划实际月 份阶 段1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月P选择课题设定目标提出方案及选定方案制定对策D对策实施C效果检查A巩固措施总结打算三、选择课题（一） 问题的提出近几年来，随着人类对自然生态环境保护意识的加强，鸟类的繁衍数量逐渐增多，活动范围日趋扩大，许多鸟类在输电线路杆塔上筑巢繁殖，给输电线路的安全运行造成了极大危害。近几年来的统计资料表明，由于鸟类活动引起的线路故障仅次于雷害和外力破坏，已经占居线路故障总数的第三位，鸟害造成的线路跳闸故障已成为影响电力安全生产的重要因素。（二） 当前鸟害概况及防鸟害装置运行分析1、厦门地区鸟害概况构筑在绝缘子串上方的鸟巢 QC小组成员通过观察、研究发现，厦门地区的鸟害具有周期长、分布范围广、鸟类筑巢时间短、危险性高等特点。每年的3月至8月是绝大多数鸟类的繁殖季节，许多鸟类（如黑领椋鸟、八哥、喜鹊、白鹭等）喜好在跨越沿海滩涂和平原地区的送电线路杆塔上筑巢繁殖，这一期间是我局送电线路防鸟害巡视期，也是厦门电网发生鸟害的高发期。鸟类筑巢点为杆塔绝缘子串悬挂点上方、跳线上方的斜材交叉处等危险部位（见右图），构筑鸟巢的材料多数为树枝及茅草、塑料带、布条等，鸟巢上的草或布条等下垂后短接绝缘子串遇潮湿天气容易造成线路闪络跳闸故障。6次 2 次 2007年1月，QC小组对近几年来防鸟害巡视人员迁移送电线路杆塔上危险部位的鸟巢数量情况和鸟害故障次数进行了调查统计，具体如下：20002006年送电线路鸟害故障分析图 20002006年鸟巢迁移数量统计柱状图 从统计图可以看出，近几年来鸟类在线路杆塔危险部位筑巢的数量呈逐年增多的趋势，尽管防鸟害巡视小组花费了大量的人力、物力迁移鸟巢防治鸟害，仍无法有效预防鸟害故障的发生。2、现有防鸟害装置的运行分析2.1 风动式驱鸟器 2001年开始在我局输电线路杆塔上广泛安装应用的风动式驱鸟器是根据鸟类怕光、恐色的原理，采用自然风为动力，以快速旋转的风碗带动风碗转动轴上的镀铬不锈钢反光片发出的间断反射光达到驱鸟，防止鸟类在线路杆塔危险部位筑巢、休息的目的。风动式驱鸟器对于防止鸟类在杆塔危险部位筑巢起到了一定的效果，但是该驱鸟器也有一个显著的缺陷，就是在没有风的天气里风碗无法转动，驱鸟器也就失去了惊鸟、驱鸟的效能(见下图)。风动式驱鸟器故障情况无风时驱鸟器旁筑巢情况QC小组经过现场调查发现，风动式驱鸟器运行一定时间后，部分装置配件出现锈蚀、风化掉脱、破损等现象，从而影响了驱鸟器的驱鸟效果，具体见下表。风动式驱鸟器运行故障统计表序号线路名称安装数量（套）故障类别/数量（套）转轴锈蚀风碗破损反光片掉脱其它合计1220kV李钟回9112320172220kV李钟回909211133220kV厦李回23413084220kV厦李V厦梧V厦安回10002027220kV角李回25310158220kV角李回29413089220kV嵩山回91100210220kV嵩山回91010211220kV嵩半线92000212220kV嵩角线911002合 计339421114269调查统计显示，风动式驱鸟器的故障总数为69套，占安装总数的20.4%，小组成员绘制出故障分析图如下： 从统计结果可以看出，风动式驱鸟器存在着故障率高、无风天气时失去驱鸟效能等设计缺陷，无法有效防止鸟类在杆塔危险部位筑巢，容易导致鸟害故障的发生。2.2 超声波驱鸟器超声波驱鸟器(第二代)超声波驱鸟器(第一代)自2005年以来，我局开始在鸟害区域的输电线路杆塔上安装应用国内最新型的驱鸟装置-超声波驱鸟器，该装置包括太阳能电池板、雷达、老鹰模型、扬声器等部件，采用太阳能供电，预先储存鸟类遇难、遇上天敌时发出的警告、呼救声等，正常情况下处于静音状态，一旦超声波感应到有鸟儿飞近时，就会发出警告音，驱赶鸟类在杆塔上栖息，减少鸟类筑巢的可能性，防止了鸟类在危险区域筑巢。该装置安装应用初期对防止鸟类在杆塔危险部位筑巢起到了显著的效果。但是应用一段时间以后，鸟类习惯适应了驱鸟器的老鹰模型和惨叫声后，又重新开始在杆塔上的危险部位筑巢（见右图）。超声波驱鸟器旁筑巢情况 可见，超声波驱鸟器不能长期有效惊吓、驱离鸟类在杆塔的危险部位筑巢，从而无法达到有效地控制鸟害故障的发生。（三） 课题选定 近年来厦门地区输电线路的鸟害日趋严重，存在重大安全隐患，而现有的防鸟害装置无法有效地降低鸟类在线路杆塔危险部位的筑巢率，不能满足生产要求。因此，研制和应用新型防鸟害装置，达到有效控制鸟害引起的输电线路跳闸故障率，保障送电线路设备的安全可靠运行，已成为我局送电线路运行管理部门的迫切需求。四、设定目标（一） 课题目标：研制新型防鸟害装置，要求新装置必须：安全轻巧，安装、拆卸（检修作业时）便捷，牢固可靠，满足防锈、防腐和环保要求。（二） 目标值：解决鸟类在杆塔危险部位筑巢的难题，杜绝鸟害跳闸故障的发生。五、提出方案并确定最佳方案（一） 方案的提出QC小组集思广益，围绕现有防鸟害装置驱鸟效能不能满足生产要求，按照防堵与引导相结合的思路，运用“头脑风暴法”提出了5个对策方案，整理成树图，见下图。研制新型防鸟害装置阻止鸟类栖息、筑巢研制防鸟刺研制防鸟挡板防止鸟巢下垂或粪便滴落研制防堵装置阻止鸟类栖息、筑巢研制防鸟箱防止鸟巢下垂或粪便滴落研制防鸟罩研制人工鸟巢研制引导装置引导鸟类在人工鸟巢上筑巢繁殖新型防鸟害装置的研制方案 （二） 各种方案的分析、评价、优选小组成员对5个方案进行综合试验、分析和评价，具体如下：1、研制防鸟刺的试验分析：试验测算特点分析评价制作防鸟刺并进行试验：防鸟刺及基座采用不锈钢材料，制作较方便，需铸件、车床技术人员协作；安装简单。优点：1、制作及安装（拆卸）较方便；2、防锈蚀；3、对防止鸟类在危险部位栖息、筑巢有一定效果。造价成本较高，未能从根本上解决筑巢问题，安全性不高，对检修作业、线路运行存在隐患，不适合推广应用成本计算：每套含基座开模、钢箍、钢绞线等共计168元，按每基杆塔须安装6套，合计6168元=1008元（未含安装费）。缺点：1、防鸟刺时间长易变形，变形到一定程度，鸟仍能栖落、筑巢；2、影响线路检修工作，必要时须拆除防鸟刺。由于防鸟刺为金属导体，对于线路安全运行有一定隐患；3、外委费开支大。试验时间2007年1月1526日 试验地点机修车间及模拟线路责任人林宗辉、郭建赟2、研制防鸟挡板的试验分析：试验测算特点分析评价制作防鸟挡板并进行试验：挡板及基座采用铝合金材料，制作难度较大，需铸件、车床技术人员协作；安装较复杂。优点：1、对防止鸟巢材料下垂和粪便滴落有明显效果。2、防风化、锈蚀；造价成本高，制作及安装难度较大，未能从根本上解决筑巢问题，且影响检修作业，不适合推广应用成本计算：每套含基座开模、导轨、铝合金板等共计300元，按每基杆塔须安装4套，合计4300元=1200元（未含安装费）。缺点：1、制作及安装（拆卸）难度较大；2、鸟类仍能栖落、筑巢于危险部位，鸟巢材料和粪便仍能从横担外侧下垂或滴落，导致跳闸故障；3、影响线路检修工作，必要时须拆除防鸟挡板；4、外委费开支大。试验时间2007年1月1526日试验地点机修车间及模拟线路责任人叶色亮、曾凡水3、研制防鸟箱的试验分析：试验测算特点分析评价制作防鸟箱并进行试验：防鸟箱材料采用镀锌薄钢板材料，制作简单，无需铸件、车床技术人员协作；安装简单。优点：1、制作及安装（拆卸）方便；2、防鸟箱占据横担危险部位空间位置，鸟类无法栖息和筑巢，有效解决筑巢问题；3、防风化、锈蚀。4、外委费开支小。造价成本较低，安全性高，制作及安装简便，能从根本上解决筑巢问题，适合推广应用成本计算：每套含材料费等共计150元，按每基杆塔须安装3套，合计3150元=450元（未含安装费）。缺点：1、受箱体、斜材结构限制，只能采用护套线绑扎固定；2、影响线路检修工作，必要时须拆除防鸟箱。试验时间2007年1月1526日试验地点机修车间及模拟线路责任人蔡志生、林加周4、研制防鸟罩的试验分析：试验测算特点分析评价制作防鸟罩并进行试验：防鸟罩采用硅橡胶材料，制作简单，无需铸件、车床技术人员协作；安装简单。优点：1、制作及安装（拆卸）方便；2、对防止鸟巢材料下垂和粪便滴落有一定效果；造价成本高，未能从根本上解决筑巢问题，且影响检修作业，不适合推广应用成本计算：每片硅橡胶防鸟罩材料及安装配件共计560元，按每基杆塔须安装3片，合计3560元=1680元（未含安装费）。缺点：1、材质较软，运行时间久后易风化、下垂变形；2、鸟类仍能栖落、筑巢于危险部位，鸟巢材料和粪便仍能从罩面外侧下垂或滴落，导致跳闸故障；3、影响线路检修工作，必要时须拆除防鸟罩；4、外委费开支较大。试验时间 2007年1月1526日试验地点机修车间及模拟线路责任人胡志猛、陈锡煌5、研制人工鸟巢的试验分析：试验测算特点分析评价制作引鸟箱并进行试验：引鸟箱材料采用新型搪瓷板，制作简单，无需铸件、车床技术人员协作；安装简单。优点：1、制作及安装（拆卸）方便；2、能引导鸟类在杆塔安全部位栖息和筑巢繁殖，解决筑巢问题；3、防风化、锈蚀。造价低廉，制作及安装简便，能引导鸟类在安全部位筑巢繁殖，适合推广应用成本计算：每套含材料、支架费等共计60元，按每基杆塔须安装1套，合计160元=60元（未含安装费）。缺点：受箱体材料、空间结构限制，鸟巢内部空间较小，散热条件差。试验时间 2007年1月1526日试验地点机修车间及模拟线路责任人叶色亮、蔡志生、胡志猛（三） 确定最佳方案 经过对以上5种研制方案进行试验、分析和优选，确定1、2、4号研制方案为不采用方案， 3、5号研制方案为可采用方案。六、对策与实施 通过评价，3、5号方案均可采用。3号方案采用防堵的方式阻止鸟类在杆塔的危险部位栖息、筑巢繁殖，而5号方案采用疏导的方式引导鸟类在杆塔安全部位的人工鸟巢上筑巢繁殖，因此经充分研讨，3、5号方案可同时开展实施工作。（一） 第3方案的实施1、 制订第3方案的对策计划表对策计划表方案对策目 标措 施地点负责人完成日期第3方案研制防鸟箱1、能够适用于各种塔型，解决鸟类在杆塔横担绝缘子串悬挂点上方、跳线上方斜材交叉处等危险部位筑巢的难题；2、箱体材料能满足防锈、防腐和环保要求；3、外型美观轻巧，安装、拆卸（检修作业时）便捷，牢固可靠。1、根据鸟害区域线路杆塔220Z02、220JG1等系列塔型横担斜材结构特点进行防鸟箱设计；2、防鸟箱采用镀锌薄钢板加工制作,能有效防锈蚀、抗老化；3、优化设计，防鸟箱采用0.6mm薄钢板制作，重量轻、强度高；箱体采用铜套线与斜材绑扎固定，拆、装便捷，整体稳固性高。送电部送电线路杆塔现场叶色亮林宗辉 蔡志生2007年2月5日-3月10日2、按第3方案对策计划表实施小组成员通过对国内各类防鸟器材进行参考、借鉴，并根据厦门地区鸟害的具体特性和送电线路杆塔横担塔材的结构特点，选用强度高、防锈蚀的镀锌薄钢板材进行防鸟箱的图纸设计和模型加工，不断进行改进和完善，顺利完成了220Z02、220JG1等系列塔型的防鸟箱加工制作。QC小组经部门审批，于2007年3月10日在部分鸟害重灾区域线路杆塔上试安装应用，见下图：2.1 SDFN-1型防鸟箱在220Z02塔上的安装应用SDFN-1型防鸟箱安装示意图2.2 SDFN-2型防鸟箱在220JG1塔上的安装应用SDFN-2型防鸟箱安装示意图3、实施效果：（1） 安装应用的新型防鸟箱占据了杆塔横担绝缘子串悬挂点和跳线上方的斜材交叉空间位置，有效阻止了鸟类在上述危险部位栖息、筑巢；（2） 防鸟箱材料选用镀锌薄钢板材，解决了材料防腐、防锈蚀问题；（3） 经过多次优化设计，防鸟箱外形实用美观，且采用0.6mm薄钢板加工制作，坚固轻巧；作业人员采用铜套线绑扎固定箱体，安装、拆卸十分方便。结论：基本达到设定的目标要求。（二） 第5方案的实施1、 制订第5方案的对策计划表对策计划表方案对策目 标措 施地点负责人完成日期第5方案研制人工鸟 巢1、能够适用于各种塔型，成功引导鸟类在杆塔的安全部位筑巢繁殖；2、箱体材料能满足防锈、防腐和环保要求；3、外型美观轻巧，安装、拆卸便捷，坚固耐用。1、根据鸟类的巢型特点和线路系列杆塔塔型的斜材结构特点进行人工鸟巢设计；2、人工鸟巢采用镀锌或搪瓷材料,能有效防腐、防锈；3、优化设计，人工鸟巢采用支架式固定，螺栓连接紧固鸟巢，整体稳固性强，装、拆方便。送电部送电线路杆塔现场叶色亮林宗辉 蔡志生2007年2月5日-3月10日2、按第5方案对策计划表实施SDFN-3型引鸟箱鸟类是我们人类的朋友，是大自然生物链中重要的一环，我们在积极防治鸟害的同时，也努力为鸟儿创造一个舒适的栖息环境和繁衍空间。小组成员集思广益，根据鸟类的巢型特点和线路杆塔的斜材结构特点进行引鸟箱设计。引鸟箱（见附图）选用强度高、耐腐蚀、抗老化新型搪瓷板作为主体材料，采用支架式固定，螺栓连接紧固搪瓷板，鸟箱整体稳固性强，外形美观。新型引鸟箱制作完成后，QC小组经部门审批，于2007年3月10日在鸟害区域线路杆塔上试安装应用。小组成员根据鸟类也类似存在“一山不容二虎”的现象，即在一基杆塔上只筑一个鸟巢的规律，在远离杆塔危险部位的斜材结构安装引鸟箱，为鸟类筑个“安乐窝”引鸟入箱，避免鸟类将鸟巢构筑在杆塔的危险部位。SDFN-3型引鸟箱安装示意图3、 实施效果 小组成员经观察发现，黑领椋鸟、八哥、喜鹊等鸟类未选择在安装应用的新型引鸟箱筑巢栖息，仍然选择在杆塔横担绝缘子串悬挂点和跳线上方等危险位置筑巢，反而是麻雀等小鸟在引鸟箱内栖息、筑巢。结论：未能达到预定的目标要求。4、 重新制订第5方案的对策计划表对策计划表方案对策目 标措 施地点负责人完成日期第5方案研制人工鸟 巢1、能够适用于各种塔型，成功引导鸟类在杆塔的安全部位筑巢繁殖；2、鸟巢材料能满足环保和防腐要求；3、外型美观轻巧，安装、拆卸便捷，坚固耐用。1、向厦门市环境保护科研所鸟类专家请教，重新根据鸟类的生活习性进行引鸟巢设计；2、引鸟巢采用竹子等天然材料，能耐腐蚀、抗老化；3、优化设计，鸟巢采用绑扎固定，安全牢靠，装、拆方便。市环境保护科研所送电部送电线路杆塔现场叶色亮林宗辉 蔡志生2007年3月20日-30日5、按新对策计划表实施原先研制的引鸟箱未能达到“引鸟入箱”的目标，小组成员再次集思广SDFN-4型引鸟巢益，决定到厦门市环境保护科研所向鸟类专家请教。根据专家建议，小组成员依据黑领椋鸟、八哥、喜鹊等鸟类巢型的结构尺寸特点，决定选用天然竹篾作为鸟巢材料，顺利完成了新型引鸟巢的设计和订制加工，见附图。新型竹制引鸟巢制作完成后，QC小组经部门审批，于2007年3月30日在鸟害区域线路杆塔上试安装应用。SDFN-4型引鸟巢安装示意图 6、新对策实施效果（1） 安装一周以后，小组成员巡查时惊喜的发现，黑领椋鸟、八哥等鸟类已经在为它们建造的人工鸟巢上安家落户了。（2） 编织鸟巢的竹篾经油漆清油后，可达到有效防水、防腐的效果。（3） 竹制鸟巢坚固轻巧，安装、拆卸十分方便。引鸟入巢结论：完全达到了预期的目标。（四） 实施综合评价经过运行实践检验，新型防鸟箱和引鸟巢在鸟害区域线路杆塔上配套安装应用，可达到良好的驱鸟和引鸟入巢的效果。七、效果检查（一） 目标值检查1、2007年9月，QC小组对鸟害区域线路试安装应用新型防鸟害装置的防鸟效果情况进行了调查，如下图所示。活动后 活动前 从效果图可以看出，鸟害区域线路安装应用新型防鸟箱和引鸟巢后，有效地阻止了鸟类在杆塔的危险部位筑巢，并成功的引导鸟类在人工鸟巢上筑巢繁殖，实现了防堵与疏导相结合防治鸟害的目标。小组成员对新型防鸟害装置安装应用前后的鸟害区域线路鸟类筑巢数量和鸟害故障情况进行了统计，具体如下：20062007年新旧防鸟害装置防鸟效果调查统计表序号名 称防鸟箱人工鸟巢鸟害故障统计(次)备 注安装数量（套）危险部位筑巢数量（个）安装数量（个）筑巢数量（个）2006年2007年2006年2007年1220kV角李回61306500鸟儿选在铁塔安全位置筑巢1处2220kV角李回71607600鸟儿选在铁塔安全位置筑巢1处3220kV李鼎回611066004220kV李鼎回42044005220kV厦李回51505400鸟儿选在铁塔安全位置筑巢1处6220kV厦李回64066007220kV厦李路4804310鸟儿选在铁塔安全位置筑巢1处合 计38690383410从统计结果可以看出，新型防鸟害装置安装应用后，鸟类在线路杆塔危险部位筑巢的数量降为了0，而引鸟巢的筑巢成功率达89%，说明此次QC活动有效地解决了鸟类在线路杆塔危险部位筑巢的难题，从而杜绝了因鸟害导致电网故障或停电事故的发生，目标值实现了！ 2、小组成员调查发现，经过近半年来的运行检验，新型防鸟箱采用的镀锌板材和经过清油处理的竹制引鸟巢，均能有效地防锈、抗腐，达到了预定目标的要求。 3、经过多次优化设计后的防鸟箱和引鸟巢外型美观，箱（巢）体坚固轻巧，检修人员安装、拆卸时安全快捷，达到了预定目标的要求。（二） 经济效益 通过此次QC活动，缩短了防鸟害巡视时间，减轻了巡视人员劳动强度，减少了成本支出，取得了较好的经济效益，具体如下：经济效益计算表项 目计 算 公 式合 计减少防鸟害巡视工时=（活动前每月巡视天数*每天巡视时间-活动后每月巡视天数*每天巡视时间）*6个月=（30天*5小时-20天*5小时）*6个月540小时节约防鸟害巡视车辆台班费= （活动前每月巡视天数*每台班费用*台班数-活动后每月巡视天数*每台班费用*台班数）*6个月=（30天*250元/台班*2台班/天-20天*250元/台班*1台班/天）*6个月60000元节约防鸟害巡视工时费=巡视人数*减少防鸟害巡视工时*工时费用=7人*540小时*17.85元/小时67473元活动费用=材料费+工时费=6460元+18992.4元25452.4元经济效益总 计=节约台班费+节约工时费-活动费用=60000元+67473元-25452.4元102020.6元（三） 社会效益1、在厦门建设海湾型城市、海西经济区重点中心城市的新一轮跨越式发展中对供电可靠性提出了更高的要求。此次QC活动有效地消除了鸟害对输电线路安全运行的影响，显著降低了巡视人员劳动强度，更好地保证了输电线路设备的安全健康运行水平，为厦门地区主电网能够安全、可靠、稳定地运行提供了强有力地保障。 2、QC小组