Наблюдая птиц, сидящих на линиях электропередач, каждый из нас хоть раз задавался вопросом, почему на пернатых летунов ток не действует.
При этом более внимательные наблюдатели отмечают, что ЛЭП с классом напряжения от 220 кВ и более птицы не используют в качестве насеста.
Чтобы объяснить причины этого мы напомним школьный курс физики, а за одно и основы электробезопасности. Это поможет понять, почему птиц не бьет током на проводах.
Теория
В первую очередь сделаем краткий экскурс в школьный курс физики, чтобы вспомнить, что такое электрический ток, напряжение и сопротивление.
Электроток (принятое обозначение — I) это не что иное, как движение заряженных частиц (электронов, ионов и т.д.).
Важным условием для их направленного движения зарядов является разность потенциалов (напряжение, принятое обозначение U) между двумя точками электрической цепи.
Теперь рассмотрим такую физическую величину, как сопротивление (принятое обозначение R). Под ним подразумевается препятствование проводника к протеканию через него электрического тока. Обратным понятием к сопротивлению является проводимость.
Она зависит от таких критериев, как длина, проводника, его сечения, а также удельного сопротивления материала.
Рассчитать сопротивление проводника можно по формуле: R = ( l * p ) / S, l – длина, S – сечение, p – удельное сопротивление (табличная величина).
Этих теоретических выкладок будет достаточно для понимания, почему птиц не бьет током на проводах ЛЭП. Если возникли вопросы по теоретической части, получить более подробную информацию, можно с других публикаций на нашем сайте. Мы же перейдем, непосредственно, к рассмотрению феномена.
Что происходит с птицами на проводах?
Для решения задачи необходимо рассмотреть вводные условия. В данном случае они следующие:
- Провод ЛЭП, по которому происходит протекание электричества высокого напряжения.
- Диэлектрик в виде воздуха, окружающего высоковольтные провода и кабели.
- Птицы, спокойно сидящие на проводах и судя по всему, не ощущающие никакого дискомфорта.
Птицы, облюбовавшие провода
Чтобы объяснить это, достаточно вспомнить, что электроток распространяется по пути наименьшего сопротивления. Птицу, сидящую на проводе, можно представить в качестве резистора, зашунтированного проводником.
В результате внутреннее сопротивление тела птицы будет выше, чем у проводника, на который она опирается обеими лапами.
Помимо этого на лапках летунов имеется слой ороговевших чешуек, играющих роль изоляторов в точках соприкосновения с проводами.
Сопротивление бесполезно
В результате, мы имеем резистор, сопротивление которого значительно выше, чем у шунтирующего проводника. Это не позволяет проходить электрическому току через тельце птицы, но при этом на нем образуется потенциал равный напряжению в линии электропередач.
Обратим внимание, что пернатые облетают стороной ЛЭП с классом напряжения 220,0 кВ и более, а в сырую погоду и линии 110,0 кВ.
Это объясняется образованием электромагнитных полей высокой интенсивности и коронных разрядов на проводах воздушных линий. Исключение составляют некоторые хищные птицы, их можно наблюдать и на линиях 330,0 кВ.
По мнению орнитологов, это объясняется наличием определенной устойчивости к воздействию интенсивных электромагнитных полей.
Образование коронных разрядов на высоковольтной ЛЭП.
Условия, при которых птицу ударит током и она погибнет
Как уже говорилось в теоретической части, для образования электротока необходима разность потенциалов. Поэтому, чтобы пернатого «дернуло» током, он должен прикоснуться к соседнему проводу (например, крыльями или клювом, поскольку птичьими лапками это будет сделать проблематично), что приведет к межфазному замыканию или КЗ на линию грозозащиты или нуля.
Естественно, такой «трюк» доступен только для крупных птиц, размаха крыльев которых будет достаточно, чтобы задеть соседний кабель. У воробья это вряд ли получится, но если на провод сядет ворона она вполне может дотянуться до другой фазы. В результате через ее тело станет течь ток, что приведет к гибели птицы.
Естественно, если в ВЛ используются изолированные провода, то не возникает разницы напряжений, а, следовательно, и ток разряда не проходит через тело птицы. Это связано с большим сопротивлением изоляции, которая является диэлектриком, не пропускающим как постоянный ток, так и переменное напряжение.
Проблема «птичьих» отключений
Пока большинство людей считает, что птицы не подвержены ударам тока на ВЛ, данные статистики говорят о других результатах.
В частности, большинство электрокомпаний США (если быть точным около 87%) связывают многие отключения распредсетей с птицами.
Заметим, что подобные проблемы в той или иной мере характерны и для России, причем в определенных регионах «птичьи» отключения требуют принятия радикальных мер.
Исследования, проведенные в Подмосковье, показали, что в среднем на каждые 10,0 км ЛЭП приходится около 150 обгорелых останков птиц. То есть их убивает током, так что рассказы о неуязвимости пернатых несколько преувеличены.
Следует заметить, что больший вред электрохозяйству приносят не сами птицы, а их экскременты. Попадая на изоляторы, и другое электрохозяйство, они могут вызвать короткое замыкание. Причем так отличиться могут и некрупные птицы, если соберутся в достаточном количестве.
Коллективные сидки опасны также тем, что вес стаи может сильно оттянуть силовые линии ЛЭП. Когда пернатые одновременно покинут ВЛ, ее провода могут при выпрямлении перехлестнуться, что спровоцирует КЗ. Избежать этого можно усилив ВЛ путем установки двойного провода.
Не так часто встречаются и более экзотические причины «птичьих» отключений, например, дятлы, разрушающие деревянные опоры или пернатые, поедающие ребра изоляторов, изготовленных на полимерной основе.
Не меньшую проблему создают попытки гнездования на опорах. При постройке гнезд птицам попадаются не только ветки, а и куски провода, которые принесенные в гнездо могут зашунтировать изоляторы или вызвать межфазное замыкание.
Гнездо на опоре
Даже если в гнездах не будет проводов или других токопроводящих элементов, такая конструкция, намокнув во время дождя, может создать угрозу замыкания.
Борьба с «птичьими» отключениями
В ПУЭ есть пункт, посвященный данной проблеме (п.5.7.10).
В нем сказано, что в местах большого скопления птиц, образующих интенсивные загрязнения пометом изоляторов, а также в зонах гнездовий необходимо производить установку специальных отпугивающих устройств, не наносящих урон пернатым. Поскольку более подробная информация в Правилах об отпугивающих устройствах отсутствует, обратимся к опыту других стран.
В частности, в США, чтобы не допустить задевания крупными птицами фазных проводов, увеличивают размеры верхних стоек опор. Их высота увеличена по сравнению со стандартными моделями на 40,0 см, а длина со стороны траверсы на 30,0 см.
Что касается проблемы массовых гнездований на электроопорах, то единственным эффективным решением остается установка специальной площадки, где имеется «заготовка» гнезда. Сбрасывание гнезд (в период их покидания) не дает результатов, на следующий год гнезда будут восстановлены. Попытки лишить пернатых материала для постройки, также оказались бесполезными.
Одно время в местах посадки и гнездований устанавливались специальные стальные «ежи». Способ оказался эффективным, но был запрещен экологами ввиду высокой вероятности ранения птицы при попытке посадки.
Замена стальных прутьев на пластиковые дала обратный эффект, птицы стали перекусывать прутья и использовать их в качестве материалов для гнезд.
По итогу электрокомпаниям пришлось вернуться к установке специальных площадок для гнезд.
Заметим, что гнездованием можно бороться путем установки, генерирующей в течение ночи световые вспышки в случайном порядке.
Для защиты от птичьего помета помогает установка специального «зонтика» над гирляндой изоляторов. Сейчас многие производители выпускают различные модели полимерных изоляторов, у которых верхнее ребро существенно больше, чем у остальных изоляторов.
Полимерные изоляторы: 1) – обычный; 2) с защитным зонтиком
Диаметр такого верхнего ребра около 45,0-50,0 см, что является отличной защитой, как от дождевых капель, так и помета.
Заметим, что попытки отпугивания птиц при помощи специальных устройств и макетов, имитирующих хищные виды, нужный эффект оказывался непродолжительное время. Через несколько недель пернатые привыкли к репеллентам и перестали их замечать.
Видео подборка по теме
Актуальные статьи по теме:
Почему птиц на проводах не бьет током: разбираемся в сути феномена
Наверняка вы наблюдали за птицами, которые сидят на проводах и их не бьет ток. Почему это происходит? При этом птицы избегают высоковольтных линий с напряжением от 200 кВ и выше. Мы окунемся в краткий экскурс школьной физики, а также обсудим ситуации, при которых птичку все же может убить током.
Что происходит с птицей на проводе?
Сначала отметим, что животное (в том числе и птица) может умереть от переменного тока меньше 0,1 А при напряжении от 40 В. Поэтому на первый взгляд может показаться, что 220 В с головой хватит для смерти птицы. Однако не все так просто.
Ток — это направленное движение заряженных частиц между двумя точками с разными потенциалами. А напряжение — это и есть разность потенциалов, например, между фазным проводом и нулевым. То есть для смерти пернатого необходимо, чтобы частицы начали двигаться и через ее тело проходил ток, а для этого ей нужно стать проводником между двумя точками с разными потенциалами.
Когда птица садится на фазный провод, то она принимает потенциал провода. По сути она является небольшим ответвлением провода, подключенным параллельно. Отметим, что вопреки мнению многих между лапками пернатого все же создается небольшой потенциал.
Однако, провода ЛЭП имеют очень низкое сопротивление на единицу длины, а птичка имеет гораздо большее сопротивление при малых линейных размерах, поэтому разность потенциалов пернатым практически не ощутима.
Можно сказать, что разница потенциалов настолько мала, как будто птица сидит в одной точке провода. Поэтому ее собственно и не бьет током.
Почему птицы не садятся на ЛЭП напряжением выше 200 кВ?
Пернатые чувствительны к возникновению магнитных полей. На высоковольтных линиях напряжением свыше 200 кВ создается сильное магнитное поле. Также в следствие ионизации воздуха под воздействием электромагнитного поля вдоль линии электропередач создаются так называемые коронные разряды. Птицы это чувствуют и заведомо не летят туда. Эта уникальная способность, заложенная в птиц, позволяет им подходить «разумно» к выбору насеста.
Энергетики предупреждают, что ток от ЛЭП может убить на расстоянии нескольких метров
РИАМО — 8 авг. Подмосковные энергетики предупреждают любителей селфи, что попытка сделать экстремальное фото на фоне энергообъектов смертельно опасна – можно пострадать как от падения с высоты, так и от удара током, который пробивает даже на расстоянии нескольких метров от ЛЭП, говорится в сообщении пресс-службы министерства энергетики Московской области.
Вечером 4 августа в Чехове, вблизи деревни Дубна, на высоте 18 метров на опоре линии электропередачи от разряда электрического тока в 35 тысяч вольт погиб 16-летний подросток. Он пренебрег предупреждающими знаками, которыми были оснащены опоры ЛЭП, и поднялся на опору. Так, желание сделать фотографию на высоте стоило юноше жизни.
«Необходимо помнить и рассказать своим детям, что высоковольтное напряжение пробивает по воздуху и способно нанести удар за несколько метров, даже если не прикасаться непосредственно до токоведущих частей», — предупредил министр энергетики Московской области Леонид Неганов.
Чтобы не подвергать риску собственную жизнь и жизнь близких, необходимо обращать внимание на предупреждающие о смертельной опасности знаки на энергообъектах: «Стой! Напряжение!», «Не влезай! Убьет!», «Осторожно! Электрическое напряжение!». Это не простые слова, это предупреждение о реальной угрозе.
Не стоит приближаться к провисшим и оборванным проводам воздушных линий электропередачи, а также подходить к лежащему на земле оборванному проводу на расстояние менее восьми метров. Нельзя совершать никаких противоправных действий, которые могут нарушить нормальную работу электрических сетей, поскольку это может быть травмоопасно.
Не следует делать селфи на энергообъектах, в том числе с использованием штатива для телефона. Важно знать, что попасть под напряжение можно и не касаясь токоведущих частей, а только приблизившись к ним на недопустимое расстояние. В воздушном промежутке между электроустановкой и телом человека возникнет электрическая дуга, которая нанесет несовместимые с жизнью травмы.
Вблизи воздушных и кабельных линий электропередачи нельзя поливать из шлангов зеленые насаждения, высаживать и рубить деревья, складывать вещи, устраивать спортивные и игровые площадки, запускать воздушных змеев. Также нельзя набрасывать на провода и приставлять к опорам ЛЭП посторонние предметы, взбираться на опоры, удить рыбу, разводить костры и устанавливать палатки вблизи энергообъектов.
Обо всех нарушениях в электросетевом комплексе можно сообщить по телефону единого информационного контактного центра: 8 (800) 700-40-70.
Я же говорил: «фаза!»
Хоррор-вариант сказки про репку разыгрался в Саратове. Чтобы провода линии электропередачи не соприкасались между собой во время ветра, пожилой мужчина накинул на них металлический крюк.
Когда пенсионера начало бить током, на помощь ему прибежала супруга. Попыталась оттащить мужа и сама получила разряд. К пострадавшим бросилась старенькая мама мужчины. В итоге – трое погибших.
Читай наши правила, и пусть у твоих сказок будет только хороший финал.
Опасные связи
Ударить током может где угодно: в городе и на природе, дома и на работе. Даже на свадьбе – на одной такой церемонии в Саудовской Аравии, например, погибло аж 24 человека и 40 пострадало.
На дом, где пела и плясала свадьба, ни с того ни с сего упал столб высоковольтной линии электропередачи. Один из оголённых проводов аккуратно лёг на ручку металлической двери.
Люди 24 раза пытались выйти через эту дверь из помещения, и все 24 раза – неудачно.
Поэтому обходи стороной следующие места.
Линии электропередачи. Чем меньше ты находишься под ними, тем лучше. Глупая, нелепая смерть во время рыбалки под проводами – случай, увы, не единичный. Зацепил линию удочкой – получил удар.
А в дождливую или влажную погоду можно и не цеплять: небольшое расстояние от удочки до провода электричеству не помеха. От этого не застрахованы даже генералы МВД: глава полиции Тюменской области, например, простился с жизнью именно так.
Будешь шагать с удочкой мимо ЛЭП – неси удилище строго горизонтально, особенно если идёт дождь, а на тебе генеральские погоны.
Ну и все, даже самые безбашенные подростки знают, что смертельно опасно влезать на опоры высоковольтных линий, играть, разводить костры и разбивать палатки под ними, а также запускать змеев и тем более снимать их с проводов. Остаётся загадкой, почему они продолжают это делать. Причём, и взрослые люди: один, например, залез на ЛЭП после ссоры с женой и быстренько превратил её в неутешную вдову.
Оборванные или оголённые провода. Чтобы получить удар, не обязательно браться за сам провод. Пожарная лестница, водосточная труба, обитая металлом крыша при контакте с оборванным проводом становятся опасны. Да что там, даже мокрая бельевая верёвка, привязанная к такой трубе. И даже попытки справить малую нужду рядом.
Земля, особенно влажная, является проводником для тока на расстоянии 6-8 метров от оборванного провода. Выражение «на шаг от смерти» здесь будет более чем уместно. Чем шире твои шаги, тем уместнее – от этого размаха зависит разница электрического потенциала под правой и левой ногой и, соответственно, тяжесть поражения. Маленькие шажки, а то и прыжки на двух ногах, могут спасти тебе жизнь.
Кабели, зарытые под землёй. Не копай в тех местах, где есть риск перебить провод и получить удар. И запомни два правила:
1) Чем глубже (или выше) находится провод, тем он опасней – не зря его так спрятали.
2) Не важно, под напряжением ли оборванный провод: при обращении с ним считай, что под напряжением. Даже если случайный доброволец при тебе трогал его и остался жив, не повторяй его безрассудства. Всегда есть маленькая вероятность, что с другой стороны включат рубильник – как раз, когда ты возьмёшь его в руки.
Трансформаторные будки. Даже старые, покрытые паутиной и надписями «Добро пожаловать» будки не предназначены для того, чтобы в них залезать. А уж тем более работающие.
Девочка из Иркутской области увидела в проёме сломанной двери будки котёнка, протянула руки – получила сильный удар и ожоги IV степени. Мужчина спрятался в трансформаторной будке, дабы справить малую нужду, и погиб.
Двое жуликов хотели похитить цветные металлы – отделались ожогами.
Железнодорожные пути. Компанию незадачливым рыболовам составляют странные люди, которые пытаются перейти через пути, залезая на крышу цистерны грузового состава и спускаясь с неё. Провода сверху, видно, не кажутся им опасными. Почему нельзя пролезть между вагонами, остаётся загадкой. Таких жертв немало – и среди подростков, и среди взрослых людей.
Самодельные, неисправные или кое-как починенные бытовые приборы. Опять же, знают все, выполняют – немногие. Остальные годами собираются починить розетки, используют наспех обмотанные изолентой бытовые приборы и зовут электрика только в самых крайних случаях.
А между тем, даже в известной компьютерной игрушке-симуляторе жизни The Sims работать с током могут лишь персонажи, овладевшие навыком механики. Если же герой не умеет этого делать и хочет сэкономить виртуальных денег на починке, он получает удар током. Первый – предупредительный, второй – может оказаться смертельным, в зависимости от сложности прибора.
Герои игры, умершие от удара током, возвращаются в виде жёлтых призраков.
В жизни второго шанса образумиться могут и не дать. Смотрим статистику поражений: пенсионера ударил током электронасос. Причина – часть провода была оголена. Ещё один старый насос и оголённые провода – ещё одна смерть, на этот раз женщины. Отец шестерых детей вставил удлинитель в розетку. Удлинитель старый и с трещинами, руки влажные, смертельный удар.
Снова удлинитель, но уже попавший в лужу на полу, и опять труп. Молодого парня убил разряд тока при работе с допотопной, давно не эксплуатировавшейся электродрелью. Одной рукой он держался за батарею, другой – за это чудо техники. Не повторяй ошибку: имеешь дело с электроприборами – держись подальше от металлических поверхностей и уж точно не держись за них.
Да, менять лампочку, стоя на ванной, тоже не советуем.
А если ты имеешь дачу и веришь в пользу хождения босиком, учти: ходить по земле, держа в руках включенные в сеть электроприборы, совсем не так полезно. Особенно когда почва влажная.
Скрытая проводка в квартире. Посмотри на розетку и выключатель в квартире – ты наверняка знаешь, что вверху или внизу от них располагается скрытая проводка. Не забывай об этом, когда соберёшься вбивать гвозди, сверлить отверстия и вешать полки, найди другое, более безопасное место.
Приборы под напряжением, упавшие в ванную. Релакс в ванной с айфоном или планшетом, подключённым к зарядке, уже закончился трагично для нескольких молодых людей. Если розетка в ванной не защищена системой отключения, то упавший в воду гаджет может оказаться очень опасным.
Товарища выручай
Если видишь, что человек, грубо говоря, стал звеном электроцепи, надо срочно разомкнуть эту цепь, а не дополнять её, бросаясь оттаскивать пострадавшего.
Это тот случай, когда смерти подобно не промедление, а чрезмерная спешка. Остановись на минуту и подумай, как обесточить источник угрозы либо обеспечить безопасность себе как спасателю.
Можешь вытащить прибор из розетки или вырубить электричество на щитке, который обычно находится в подъезде, – делай это скорее. В учебниках по выживанию можно встретить советы перерезать провод по одному проводку с помощью кусачек или ножниц с ручками из изолирующего материала.
Но если у тебя в роду не было электриков или времени попрактиковаться, не торопись применять совет: его сложнее выполнить, чем прочитать. То же касается и перебивания провода топором с топорищем, обмотанным сухой тканью. Так что более осуществимым можно считать другой совет.
Попытайся отбросить провод или другой источник тока сухим предметом, не проводящим электричество, например, деревянной или пластиковой ручкой от швабры, палкой.
Можно попробовать оттянуть пострадавшего за одежду, не прикасаясь при этом к телу. Если дело происходит на даче, а вокруг валяется куча всякой старой одежды, надень резиновые перчатки (например, для кухонных работ) и резиновые сапоги.
Если оборванный провод лежит на земле, передвигайся мелкими, длиной со ступню, шажками или прыгай, сжав ноги вместе, пока не отпрыгаешь вместе с товарищем метров на 10. Впрочем, об этом мы уже писали выше.
Если человек не дышит, квест продолжается – нужна медпомощь, вплоть до искусственного дыхания и непрямого массажа сердца. Если есть ожоги – помощь при ожогах. Если же всё относительно нормально – тёплое одеяло, успокоительное и врач.
На проводе
И ещё один полезный, но трудновыполнимый совет. Трудновыполним он потому, что в момент боли и страха с нами прощается логика, разум, а то и сознание. Но на всякий случай расскажем. Когда бьёт током, необходимо во что бы то ни стало оторваться от «прилипшего» провода. Если для этого надо упасть с высоты вниз – падай. Током бьёт другого – громко советуй ему то же самое.
Жизофрения.ру