Почему птиц не бьет током на высоковольтных проводах?

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.

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.

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.

Условия для поражения электрическим током

Начнем с отсылки к урокам физики школьной программы, раздел электричество и магнетизм. Там сказано, что электрическим током является направленное движение зарядов. Он возникает между точками с разными электрическими потенциалами. В свою очередь поражение электрическим током возникает при протекании тока через тело (пернатого, животного, человека). Протекание электричества, как было сказано, возможно между двумя точками между которыми есть напряжение.

Если прикоснуться к одному из проводов при этом, не касаясь другими частями тела земли и других проводящих предметов ток через него течь не будет.

Важно знать: Ток силой в 0,1А, протекающий через тело в течение одной секунды является смертельным для человека. Пернатые сидят на линиях электропередач, обеими лапами держась за один и тот же провод

По длине провода напряжение на его участках практически одинаково. Условий для протекания тока через тело птицы нет. Тело имеет достаточное больше сопротивление и емкость. Емкость это еще один фактор, способствующий протеканию электричества. Аналогом емкости является конденсатор, постоянный ток заряжает конденсатор, после чего перестает протекать через него, переменный же успешно протекает, с определенным реактивным сопротивлением. На одной части полуволны синусоидального переменного напряжения конденсатор заряжается, на второй — разряжается и перезаряжается

Пернатые сидят на линиях электропередач, обеими лапами держась за один и тот же провод. По длине провода напряжение на его участках практически одинаково. Условий для протекания тока через тело птицы нет. Тело имеет достаточное больше сопротивление и емкость. Емкость это еще один фактор, способствующий протеканию электричества. Аналогом емкости является конденсатор, постоянный ток заряжает конденсатор, после чего перестает протекать через него, переменный же успешно протекает, с определенным реактивным сопротивлением. На одной части полуволны синусоидального переменного напряжения конденсатор заряжается, на второй — разряжается и перезаряжается.

Вернёмся к нашим птицам, их тело имеет малые линейные размеры, держась лапами за провод, птица краями своего тела находится на удалении от него, соприкасаясь с воздухом, который является диэлектриком. Если потенциал в точке, удаленной от провода, будет отличаться от места касания лап, то птица может быть рассмотрена в виде конденсатора в цепи переменного напряжения. Однако ёмкость тела из-за его малых размеров маленькая соответственно и ток будет мизерный. На лапах птиц есть слой грубой кожи с высоким сопротивлением, который служит дополнительным изолятором.

Еще важно знать, что птицы чувствуют электромагнитное поле, поэтому не садятся на высоковольтные линии, которые находятся под напряжением порядка 500 кВ. Это чутье обеспечивает им дополнительную защиту от поражения

Поэтому птицы могут безопасно сидеть на высоковольтных линиях.

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.

Электрическое напряжение и электрический ток: краткое определение основных физических величин

Для того, чтобы выяснить, как птицам удается без вреда для собственного здоровья долгое время находиться на проводах, необходимо вспомнить школьную программу по физике.

Но не всю, разумеется. В данном контексте нас интересуют исключительно два термина – электрическое напряжение и электрический ток.

Начнем с первой величины.

Известно, что электрическое напряжение – это разность численности заряженных частиц (потенциалов) между двумя пунктами. При этом в одном пункте этих частиц больше, а в другом – меньше или вовсе нет.

Так как мы имеем две точки с разным количеством частиц, значит, для работы «системы» нам эти точки нужно уравнять.

В момент, когда заряженные частицы начинают свое движение, направленное на уравнивание потенциалов, образуется электрический ток.

Выходит, что ток – это «ориентированное» движение заряженных частиц, которое способствует уравновешиванию их количества между двумя точками.

Теперь представим ситуацию с птицей: она летит, затем садится на линию электропередач, и по логике вещей ее должно было бы «замкнуть» и ударить током, но этого не случается. Почему? Давайте разбираться.

Что произойдет, если человек повиснет на проводах?

Люди, так же как и птицы могут прикасаться к проводу под напряжением, но в отличие от наших пернатых друзей, подлететь человек до кабеля не может. Для работы с проводами на высоте используется спецтехника.

Сегодня работу с высоковольтными проводами проводят специальные электромонтеры. Их прямой обязанностью является обслуживание линий электропередач на высоте. Работать в таких условиях можно, если используется специальное снаряжение и оборудование, обеспечивающее безопасность.

Работа с высоким электрическим напряжением очень опасна, именно поэтому каждое предприятие имеет определенные инструкции, обеспечивающие безопасные условия труда.

Человеческий организм состоит из семидесяти процентов воды, поэтому даже 0.1А тока может быть смертельным. Чтобы было более понятно, лампочка в 100 Ватт пропускает через себя ток 0.5 Ампер и достаточно буквально пол секунды для того, чтобы сбился ритм сердца, и оно остановилось.

Сегодня в интернете можно увидеть множество видеоматериала, в котором показывают, как парашютисты приземляются на высоковольтные линии передач. При правильном поведении в подвешенном состоянии, можно остаться живым и дождавшись отключения питания спуститься на землю.

Очень часто в домашних условиях происходят ситуации, когда необходимо исправить проводку под напряжением. Если не иметь определенных знаний и опыта, то лучше доверить данные работы профессионалам, которые знают и могут выполнять даже соединение проводов под напряжением.

Если пропал свет, то проверить напряжение, можно специальным индикатором. Однако не стоит после такой проверки сразу же хвататься за оголенные провода, ведь возможно индикатор просто не работает, и тогда есть вероятность получить удар током. Для предотвращения такой неприятности можно проверить напряжение рукой, но только наружной частью ладони.

Если за провод под напряжением взяться ладонью, то под воздействием тока, рука сжимается и отцепиться от кабеля будет проблематично. Пользуясь наружной частью ладони, вы почувствуете воздействие напряжения на руку, но при этом можно оторвать руку, тем самым избежав больших неприятностей.

Почему птиц на проводах не бьет током

Таблицы и знаки > Математические знаки

Щенок Антошка не раз наблюдал, что стаи птиц садяться на провода…Возникает невольный вопрос: а как так получается, что людям притрагиваться к проводам нельзя, а птицы спокойно ходят по проводам, находящимся под напряжением?

Для начала определимся, что такое электрический ток. Ток — это направленное движение заряженных частиц. Для того, чтобы эти заряженные частицы пришли в движение, нам необходимо создать разность потенциалов.
Как известно, разностью потенциалов между двумя точками называют электрическое напряжение. Или можно сказать, что напряжение — это разность между двумя точками, в одной из которых заряженных частиц много, а в другой мало.
Закон природы требует уравнять количество заряженных частиц в этих двух точках. Именно процесс перемещения заряженных частиц из одной точки в другую и называют эклектическим током.
Итак, приходим к выводу, что ток возникает между двумя точками с разным напряжением. Обычно этими точками выступают либо два провода, либо провод и земля. Ведь землю принято считать идеальной точкой с потенциалом в «0».
Что происходит с птицами на проводах
1. на первом этапе наблюдения —  У нас имеется провод под напряжением. В нашем случае величина этого напряжения не столь существенна. И у нас имеется птица, которая парит в воздухе. Воздух считается диэлектриком, то есть материалом, не проводящим электрические заряды.
2.  на втором этапе наблюдения — Птица садится на провод! В местах прикосновения птичьих лап к проводу создаётся параллельное соединение, а так как провод гораздо лучше проводит электричество, по самой птице бежит очень малый ток, который не может причинить вреда,  потому, что у нас нет электрического тока между проводом и птицей. Сев на провод под напряжением (или потенциалом), птица сама приобрела потенциал. Но для возникновения тока необходима другая точка с меньшим потенциалом, а птицу окружает воздух, который является диэлектриком.
3. на третьем этапе наблюдения — Мы видим, что провода находятся на большом расстоянии друг от друга. И даже, если птица случайно взмахнет своим крылышком, она не сможет задеть соседний кабель, у которого напряжение совсем иное. к сожалению у птицы аист очень большие крылья.  Размах крыльев у аиста большой и бывает так, что аисты, которые вьют гнёзда на мачтах электропередач, погибают в том случае, когда они одновременно коснутся крыльями провода и заземлённой мачты.

Не очень часто птицы становятся причиной отключения линий электропередач. Порывшись в сети интернет, вы наверняка найдете видео, где птицы, несущие в клюве куски проволоки или другие проводящие материалы, вызывали короткие замыкания на линиях. В этом случае проволока, которую держит в клюве птица, выступает в роли мостика. При ее соприкосновении с одним из проводов и другим проводом или опорой, начинается протекание тока, которое часто называют коротким замыканием.

Рекомендуем Вода-проводник. Вода-диэлектрик.

Теория | Калькуляторы | ГДЗ | Таблицы и знаки | Переменка | Главная Карта Сайта

Случаи гибели птиц на проводах из практики энергетика

У нас часто бывали случаи, когда высоковольтная линия электропередач отключалась в ночное время, а днем на земле под опорами находили мертвых птиц (аистов, ворон). Почему же в этом случае электричество для них было смертельно?

Все дело в том, что в таких случаях птицы садятся на верхнюю часть гирлянды изоляторов, которая соединена с металлической частью опоры. Опора в свою очередь имеет связь с заземляющим контуром, то есть — заземлена. И когда в таком положении птичка начинает «гадить», струя фекалий является проводником.

Пернатые в этом случае находятся на пути движения электрического тока. Электрический ток движется по пути: «провод – птица – тело опоры (заземление)». Разность потенциалов в этом случае оказывается огромной и, к сожалению, птица погибает.

Чтобы предотвратить аварийные отключения линий из-за таких случаев в энергетике были придуманы специальные устройства, которые не дают «умоститься» крупным пернатым на край опоры, называются они — «противоптичий заградитель», сокращенно – «ППЗ».

Друзья Вы наверное замечали такие устройства на опорах высоковольтных линий, просто не знали что это такое ))).

Друзья я надеюсь, вопрос, который волновал многих, был доступно раскрыт. Ознакомившись с данной статьей, Вы теперь точно сможете объяснить ребенку, почему птиц на проводах не бьет током. Наши пернатые друзья, никакие, не супергерои. Все дело в обычном физическом процессе и электричество для них также опасно, как и для людей.

Причины, из-за которых птицы садятся на провода

Птицы могут садиться на провода под высоким напряжением и подвергаться опасности в различных ситуациях. Во-первых, стоит понимать, что птицы в воздухе чувствуют себя намного спокойней и безопасней, так как нет наземных хищников рядом.

Именно по этой причине в большинстве случаев для отдыха пернатые выбирают именно линии электропередач, которые находятся в достаточной отдаленности от земной поверхности и они имеются практически везде. Некоторые птицы на опорах линий передач делают свои гнезда, поэтому пребывание на проводах вполне объяснимо.

Похожие материалы на сайте:

  • Попадание человека под шаговое напряжение
  • Классификация работников по группам допуска

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.

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.

Даже если в гнездах не будет проводов или других токопроводящих элементов, такая конструкция, намокнув во время дождя, может создать угрозу замыкания.

Объяснение ученых, почему птиц не бьёт током на проводах

Предположим, у нас есть провод и есть птица. Провод является потенциалом с определенным количеством заряженных частиц. Для того, чтобы он ударил током, ему нужно соприкоснуться с другим потенциалом.

Теперь представляем, что на провод села птица. Ее током не ударило. Почему? Потому что птица не является другим потенциалом. Она ведь не провод, она не содержит в себе большее или меньшее количество заряженных частиц.

Даже наоборот, из-за того, что она села обеими лапками на один провод, а ее лапки находятся на одном уровне и на небольшом расстоянии, птица сама становится потенциалом. Но не с другим количеством частиц, а дополнительным потенциалом провода.

А если потенциалы одинаковы, то есть, количество заряженных частиц в них одинаково, то ток не «пойдет». Таким образом и птицу током провод не ударит.

В такой ситуации, когда птица садится на провод и становится его потенциалом, электрический круг не замыкается, электрический ток не проходит, птица остается жива-здорова.

К тому же, есть и другие сопутствующие факторы, которые препятствуют удару током.

Первое – это воздух, который окружает птицу и провод. Воздух, как известно, диэлектрик, поэтому он не может вызвать реакцию тока.

Второе – лапки птицы. Они настолько малы и защищены специальным отталкивающим покрытием, что попросту препятствуют навредить невинной птичке.

В итоге получаем следующую картину.

ДО
ПОСЛЕ
Есть провод и есть птица, которая летает в воздухе. Обе «величины» не соприкасаются и угрозы друг для друга не представляют.
Есть провод и птица, которая села на него. В момент приземления птица становится потенциалом провода с таким же количеством частиц. Напряжение равномерно, условий для прохождения тока нет. Птице ничего не угрожает.

Выходит, что объяснение такой странности более, чем банально. Это совсем не чудо, как кажется многим, это всего лишь законы физики и природы.

Почему на человека элементарные законы физики не распространяются?

человека бьет током

Представим ту же картину, только уже с человеком. Итак, человек стоит на земле и рукой касается провода. Что произойдет? Правильно, его ударит током. Но почему?

Потому, что человек стоит на земле, а значит становится проводником электрического тока от одного потенциала к другому. Ведь земля – это потенциал с минимумом заряженных частиц, а провод – с максимумом. Вот и выходит, что при касании человека, стоящего на земле, круг замыкается и проходит электрический ток.

Уловили в чем разница между птицей и человеком? Верно, птица летает и не касается другого потенциала, кроме провода. А человек стоит, и одновременно связан с двумя потенциалами.

Но что бы было, если бы человек имел крылья и летал, как птица? Вполне вероятно, что реакция была бы, как и в случае с птицей – ее бы не было. Человек в таком случае тоже стал бы потенциалом, как и птица.

Но человек не может летать, поэтому смысла думать над этой теорией нет. Благо человечество придумало массу техники, которая способна позволить человеку дотрагиваться до электричества без вреда для здоровья.

Почему птиц не бьет током на проводах: есть одно но!

Что если мы хотим, чтобы птиц ударило током? Что если мы вообразим себя каким-то жестоким супергероем, который хочет истребить всех птиц? Что мы можем сделать, чтобы заставить их получить электрический шок от сидения на проводе? Ну, мы могли бы внести большой вклад в потенциал между птицей и проволокой. Есть два простых способа сделать это. Во-первых, мы могли заставить птицу коснуться одного из других силовых кабелей, проходящих рядом (силовые кабели обычно работают с разными потенциалами, поэтому, если бы птица одновременно коснулась двух проводов, через нее бы прошло электричество).

Также мы могли бы установить связь между птицей и землей. Потенциал земли отличается от потенциала силового кабеля, поэтому электричество будет проходить из кабеля на землю через птицу

Вот почему людям очень важно не прикасаться к силовым кабелям

Теперь мы, зная, почему птиц не бьет током на проводах, можем научить человека, прикасаясь к высоковольтным кабелям, не получать удара: осталось только научиться балансировать на проводах, подобно птице.

Интересно, как рабочие ремонтируют электрические провода, не получая удара током? Дело в том, что одежда и оборудование электриков изготовлены из изоляционных материалов. Изоляционные материалы, такие как каучук, являются материалами с низким показателем электропроводимости. Другой метод — проведение работ на вертолете. Поскольку ни рабочий, ни вертолет не связаны с землей, работник может спокойно работать с кабелем. Однако, даже несмотря на тот факт, что техника безопасности продолжает улучшаться каждый день, профессия электрика все еще является одной из самых опасных. Ах, как жаль, что мы не птицы, как жаль, что мы не летаем!

Евгений Тутлаев

Очень нравится писать о путешествиях и туризме! Открыт и буду рад сотрудничеству с турфирмами, гидами, организаторами путешествий, авиаперевозчиками! Пишите!

Оцените автора