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 вынуждает птиц садиться на провода

Садиться на провода, несмотря на риски, птиц заставляет инстинкт:

1. Большинство пернатых безопаснее чувствуют себя в воздухе. Поэтому животные стараются искать для отдыха или выслеживания добычи возвышенности.
2. Если единственная возвышенность в окружающем ландшафте ЛЭП, они предпочтительнее, чем земля.

Тоже касается постройки гнезд. Большинство пернатых обустраивают их на высоте. Когда нет других возвышенностей кроме опор ЛЭП, птицы на них и селятся.

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».

Наши пернатые друзья, никакие, не супергерои. Все дело в обычном физическом процессе и электричество для них также опасно, как и для людей.

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 птицы не погибают, когда сидят на линиях электропередач

Электрический ток — это поток движущихся электронов, направленное движение зарядов. Чтобы привести их в действие, необходимо создать разность потенциалов.

Ток движется от точки с большим количеством заряженных частиц к точке с меньшим их количеством. Разница между ним и создаёт напряжение. Этими точками выступают либо два провода, либо провод и земля. Закон природы требует уравнять количество заряженных частиц в этих точках. Именно это перемещение из точки в точку и есть электрический ток.

Берём провод, находящийся под напряжением, и берём птицу, парящую в воздухе. Воздух — диэлектрик, то есть проводить ток он не может. Когда птичка садится на провода, с ней ничего не происходит. Между проводом и птицей нет тока. Электрический круг не замыкается, ток не проходит, птица остаётся живой и здоровой.

Сев на провод под напряжением (потенциалом), птица сама приобретает потенциал. Для возникновения тока нужна была бы другая точка с меньшим потенциалом, а птицу окружает лишь воздух. Раз нет других проводящих предметов, то и ток через птичку не будет течь.

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.

Почему птиц на проводах не убивает током

Итак, есть провод, находящийся под напряжением, которое не имеет особого значения. Также имеется птица, которая парит в воздухе. Как всем известно, воздух – это один из диэлектриков и не может проводить электрический ток. Когда птица садится на провода, то в результате ничего не происходит, ведь она обеими своими лапками находится на одном и том же кабеле.

Практически по всей длине электропроводника, напряжение всегда неизменно, поэтому между одной и второй лапкой птицы не может возникнуть перепада потенциалов. Учитывая эти факторы, между пернатым и проводом не может протекать электрический ток и ответ на вопрос, почему не убивает током птиц на проводах, вполне объясним и понятен.

Когда птица садится на кабель под напряжением, то она становится проводником, однако для того чтобы появился ток, животное должно дотронуться одной своей частью тела к точке имеющей меньший потенциал. Конечно, теоретическая вероятность удара током птицы возможна, но при этом должны быть созданы все необходимые условия.

Стоит отметить, что для того чтобы птицу ударило током, она должна быть достаточно больших размеров. При этом птица должна не просто сесть на провод под напряжением, а соприкасаться с опорой, имеющую заземление. Когда все условия будут выполнены, то птицу может ударить током, и она погибнет, однако вероятность совпадения всех моментов, существенно мала.

Также стоит учитывать тот факт, что пернатые могут чувствовать электромагнитное поле и к проводам с очень высоким напряжением они попросту не подлетают. Птицы могут сесть на провода линии электропередач, если ее напряжение не превышает 330 киловатт. Благодаря такой системе безопасности птицы могут распознавать, где можно сидеть, и где этого делать не стоит.

Заключение, почему птиц не бьет током: учитывая, что две лапки пернатого находятся на одном и том же проводе, перепадов напряжения нет и удара током быть не может. Следовательно, птица может спокойно сидеть сколько ей нужно на проводах и не подвергаться опасности. Собственно говоря – это и есть весь секрет, который достаточно прост и очевиден для людей знающие основные законы физики.

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.

Почему птицы садятся на провода и их не бьет током

Потому что расстояние между ее лапами слишком мало

Величина тока (а именно ток и убивает), проходящего через тело птицы, прямо пропорциональна приложенному напряжению, в данном случае напряжению между лапками, касающимися провода.

В каких случаях птицу на проводах ударит током

Когда птица просто садится на кабель под напряжением, то ее не убьет и даже не тряхнет при условии, что обе лапки находятся на одном и том же проводе.

Током может ударить птицу крупных размеров, таких как аиста, орла или прочих крупных особей. Птица во время полета или приземления на провода может соприкоснуться крыльями с разными потенциалами, в результате чего произойдет удар электрическим током и пернатое погибнет. Если соприкосновение происходит между проводами фазы или заземленной опорой, то смерть птицы неизбежна, так как происходит своего рода короткое замыкание.

При таком замыкании тело птицы подвергается удару электрическим током в несколько тысяч Ампер, от которого выжить практически невозможно.

Еще птицу может убить током, если во время приземления на провода у нее в клюве будет какой-то предмет, проводящий электричество (проволока, мокрый шнурок или влажная ветка). С напряжением в несколько тысяч Вольт даже слабое прохождение тока может убить птицу.

Также птичку может ударить электричеством, если воздух достаточно влажный, а напряжение в проводах очень высокое. Ионизированный влажный воздух способен проводить электрический ток, что может негативно сказаться на здоровье и жизни птички.

Опасность электричества для пернатых

Речь идет о небольших птичках, они аккуратно приземляются на провода, чтобы передохнуть и осмотреться. Изолировав себя от электричества при помощи воздуха и собственных лапок, они остаются живы.

Теоретически крупные пернатые не застрахованы от поражения током. Для этого они должны распластаться на изоляторах, расправив крылья. В этих приборах, дающих высокое напряжение до 750 кВ, может образоваться электрическая цепь, в ней возникает межфазное замыкание, оно и убьет птицу.

Летуны хорошо чувствуют поля высокой интенсивности, поэтому облетают линии ЛЭП в сырую погоду. Хотя некоторые хищные птицы не боятся высокого напряжения и сидят на опорах и проводах в любую погоду. Орнитологи объясняют это индивидуальными особенностями пернатых.

Птичьи стаи и электричество

Несмотря на то, что многие замечают птичек, беспрепятственно летающих между проводами, статистика говорит о другом. Известно, что до 60% аварий на электроподстанциях связано с короткими замыканиями, вызванными действиями пернатых.

Электрики подтвердят, насколько часто им приходится снимать с опор обгорелые птичьи тельца. Опасность несут не только сами летуны, но и их экскременты, попадая на провода, они вызывают замыкание. Вред приносят и массовые посиделки небольших птичек на проводах, их одновременный подъем может привести к перехлестыванию проводов и также к замыканию.

Проблемы электрикам приносят попытки летунов свить гнезда на опорах ЛЭП. Сотрудникам электрохозяйств приходится принимать меры для их отпугивания, меры не всегда эффективны и не приветствуются экологами. Например, была осуществлена попытка установки стальных ежей, приспособления должны были отпугивать пернатых. Однако птицы сильно ранили себя, позже идея была отвергнута. Наиболее эффективным оказался проект оборудования на ЛЭП специальных площадок для гнезд.

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.

Что нужно делать после удара током

Как оказывать первую помощь при поражении электрическим током

1. Постарайтесь максимально быстро отделить пострадавшего от источника тока
2. Вызывайте скорую, если это необходимо
3. Уложите и/или согрейте человека
4. Закройте ожоги
5. Помогите справиться с шоком
6. Сделайте искусственное дыхание
7. Сделайте непрямой массаж сердца

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.

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.

Уроки физики пытались что-то сказать…

Чтобы ответить на вопрос, почему птиц, сидящих на проводах, не бьёт током, нужно вспомнить физику, а точней тот её раздел, в котором рассказывается о напряжении и токе. Главный закон природы – всё должно быть уравновешено. По этой причине, если одна точка переполнена заряжёнными частицами, но в другой находящейся неподалёку точке их мало, появляется ток. Он представляет собой поток заряжённых частиц, движущийся от одной области к другой. Происходит это из-за того, что потенциалы разные. Заряжённая частичка стремится передать часть своих зарядов незаряжённому элементу. Напряжением же и называют ту самую разность в потенциалах. Теперь что касается птиц.

Они становятся лапами на провод, по которому проходит электричество. Ранее упоминалось, что ток возникает лишь между теми точками, у которых отличается напряжение. Вот только достаточно ли напряжения в птице, чтобы она на пару с проводом создала ток? Нет, его слишком мало! Всё из-за воздуха, окружающего эти объекты. Он выступает в качестве диэлектрика, гасящего заряды. В итоге, стоит только птице прикоснуться к проводу, как она становится частью единой цепи. У неё появляется напряжение, а вместе с ним и потенциал. В то же время заряды не выходят потому, что воздух их рассеивает. Получается незамкнутая цепь. Через пернатого току некуда идти дальше, и поэтому он обходит его стороной. Точней, небольшая его часть всё же проходит через птицу, но в настолько малом количестве, что на её здоровье это никак не сказывается.

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.

Правда ли, что пернатых не бьёт током

Если причины, по которым птицы сидят на высоковольтных проводах, понятны, то вопрос, почему на них не действует ток, вызывает недоумение. Встречается мнение, что пернатые и вовсе имеют к электричеству иммунитет. Но это не так. Обратимся к физике, чтобы понять механизм явления.

Ток — это направленное движение заряженных частиц. Он появляется между точками с различным электрическим потенциалом. Объект, находящийся между этими точками, называется проводником. Если прикоснуться к проводу, не касаясь другими частями тела проводящих ток предметов, поражения электричеством не произойдёт. При этом у тела должна быть маленькая электроёмкость — способность накапливать электрический заряд. У человека этот показатель значимый, потому нам такой опыт воспроизвести невозможно. А вот птице, благодаря её малому размеру, очень просто.

Птички, сидя на проводе, обхватывают его обеими лапками — это и удобно, и безопасно

Когда пернатые сидят на проводе, они держатся за него обеими лапками. Окружающий воздух в сухую погоду является диэлектриком — не проводит ток, потому животные никак не соприкасаются с точками, имеющими другой электрический потенциал.

Но к сожалению, бывают и трагические случаи, когда птицы гибнут на линии электропередач. Это происходит, если:

• птаха заденет соседний провод или опору;
• в клюве находится какой-то большой предмет, который становится проводником — например, кусок проволоки или влажная ветка;
• при дожде или высокой влажности, в таком случае воздух может начать проводить ток.