Почему птиц не бьет током, когда они сидят на проводах?
Почему птиц не бьет током, когда они сидят на проводах
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.
Почему птиц не бьет током, и они спокойно сидят на проводах?
- Почему птиц не бьет током даже напряжение в 1000 раз большее, чем в розетке?
- Почему нельзя прикасаться одновременно к двум проводам
- Шаговое напряжение
О том, что электричество опасно, знают даже дети. Нам всем чуть ли не с пеленок объясняют, что нельзя совать пальцы и другие предметы в розетку, нужно держать подальше от воды электроприборы и т. д. Но, почему птиц не бьет током на проводах? Ведь мы повсеместно наблюдаем, как они целыми стаями садятся на оголенные электропровода – и ничего не случается.
А ведь в электропроводах протекает, иногда довольно высокий. Под некоторыми высоковольтными линиями электропередач даже могут самопроизвольно загораться энергосберегающие лампочки. Причем, активируются они, даже не прикасаясь к проводам, а просто находясь в магнитном поле, создаваемом электричеством.
Почему птиц не бьет током даже напряжение в 1000 раз большее, чем в розетке?
Чтобы понять природу этого явления, нужно понимать, что такое напряжение. В определении этого понятия есть такой термин, как разность потенциалов. Если сказать по другому, то – это разность энергии, возникающая между двумя точками одного провода или проводом и землей (например, 220 В в розетке) и нулевой фазой.
Поэтому ответ на вопрос, почему птиц не бьет током, состоит в том, что обе лапке пернатого стоят практически рядом на одной линии электропередач. Потенциал, возникающий между двумя точками (лапками) по силе равен почти нулю.
Сопротивление тела птицы намного больше, чем сопротивление металлического провода. Поэтому, когда птица садится на провод, ток продолжает течь по своему прежнему пути (участку с меньшим сопротивлением), не отвлекаясь на посторонний объект.
Почему нельзя прикасаться одновременно к двум проводам
Птица оказывается в безопасности лишь потому, что садится обеими лапками на один и тот же провод и не касается при этом земли.
Прикосновение одновременно к двум линиям или проводу и земле – опасно для жизни! Причем как для человека, животного, так и для той же птицы.
Крупные пернатые, размер которых позволяет коснуться одновременно к двум проводам или проводу и элементу опоры, также страдают от действия электрического тока, как и человек.
Шаговое напряжение
В электротехнике существует такое понятие, как шаговое напряжение. Это потенциал, который возникает между двумя точками в электрическом поле.
Шаговое напряжение опасно при попадании человека на участок почвы, куда упал оборванный провод. По земле в это время передается электрический ток. Поэтому, если попытаться уйти из него большими шагами, то это может окончиться трагически.
Если же человек случайно попал в электрическое поле, то он может выйти из него, не пострадав, в том случае, если будет держать ноги как можно ближе друг к другу.
При шаговом напряжении меньший потенциал образуется при малом расстоянии, как в случае, когда птица сидит на проводах и ее не бьет ток. Чем больше шаг – тем больше потенциал шагового напряжения. Следовательно, по мере увеличения расстояния между точками опоры усиливается опасность и вероятность поражения электричеством.
Знать о том, в каких именно случаях опасен для жизни электрический ток, нужно каждому взрослому и ребенку. И не только из любопытства, чтобы понимать, почему птиц не бьет током, а и ради собственной безопасности.
Электрическое поле просто на сырой земле может возникнуть в результате обрыва проводов, короткого замыкания в электрооборудовании или даже во время обычной грозы. Поэтому каждый человек обязан знать, как вести себя в подобных экстренных ситуациях. Не бежать, сломя голову, огромными прыжками – это смертельно опасно. Выходить из зоны действия электрического тока нужно очень мелкими шажками, не отрывая ступней от земли.
Почему птиц на проводах не бьет током
Во время наблюдения за тем, как разбрелись по проводам стаи птиц, возникает невольный вопрос: а как так получается, что людям притрагиваться к проводам нельзя, а птицы спокойно ходят по проводам, находящимся под напряжением? В чем здесь секрет — мы и попытаемся разобраться в нашей статье.
Как получается, что птиц не бьет током на проводах
Для того, чтобы разобраться в этом вопросе, нам необходимо знание элементарных основ физики и электротехники. Поэтому без краткого экскурса в теорию не обойтись, но мы постараемся сделать его максимально простым и понятным.
Краткий экскурс в физику
Электроэнергия характеризуется множеством величин, но для ответа на вопрос: почему птицу не бьет током на проводах? — нам важны две из них – это напряжение и ток. Ведь ответ на вопрос кроется в самом вопросе. А если ток?
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. Упрощенно 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.
Подытоживая все вышесказанное, 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
Для ответа на вопрос: почему птиц не убивает током на проводах, давайте рассмотрим весь процесс поэтапно:
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.
Птица садится на провод! И ничего не происходит. А не происходит 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.
Если же к вопросу подойти чисто теоретически, то птицу может ударить током на проводах. Только это должна быть очень большая птица, которая сядет не на провод, а на изоляторы, которые прикрепляют провод к опоре. При этом большая птица должна не просто сесть, а расправить крылья и лечь на изоляторы. Тогда, возможно, на линиях с высоким классом напряжения 330, 500, или 750кВ сможет образоваться электрическая цепь, которая убьет птицу.
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.
Человек на проводах
По тем же причинам, почему птиц на проводах не убивает током, и человек может прикасаться к проводам. Только в отличие от птиц мы не можем подлететь к проводу, поэтому используется специальная техника.
Такие работы очень опасны, поэтому на каждом энергопредприятии есть отдельная инструкция выполнения работ под напряжением.
Обратите внимание! Для человека считается смертельным ток в 0,1А. Для сравнения, в электрической лампочке на 100Вт протекает ток примерно 0,5А. Протекание такого тока более чем 0,5 секунды может привести к нарушению действия сердечных мышц и смерти.
В сети интернет вы могли видеть множество роликов о приземлении парашютистов на провода линий электропередач. При правильном поведении их не било током, и дождавшись отключения линии, они могли спокойно спуститься на землю.
Данное правило распространяется не только на провода линий электропередач. Выполняя ремонт домашней проводки, тоже иногда используют метод выполнения работ под напряжением. Своими руками делать этого не следует, а вот специалисты иногда его используют.
Зная, почему птиц не бьет током на проводах, у вас может появиться предвзятое отношение к электричеству. Действительно, теоретически, изолировав себя от земли, можно выполнять работы практически под любым классом напряжения.
Но даже специалисты, много лет проработавшие в области энергетики, не решаются чинить проводку дома под напряжением. Ведь цена ошибки велика, а преимущества такого ремонта весьма сомнительны.
Почему птиц не бьёт током на проводах?
Линии электропередач находятся, как известно, под высоким напряжением (от 1000 вольт и выше), значит, прикасаться к ним нельзя. Вот почему-то птиц, выбирающих провода для отдыха и общения, это обстоятельство совершенно не тревожит. Как же им удаётся оставаться целыми и невредимыми?
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.
Может ли птицу ударить током?
Несмотря на то, что птицы могут спокойно сидеть на проводах, это ещё не является гарантией их безопасности. Любая птица может умереть при некоторых условиях.
- Когда птица садится на провода под напряжением, её не ударит током при условии, что обе её лапки находятся на одном и том же проводе.
- Если во время приземления у птицы в клюве будет находиться какой-то предмет, который проводит электричество (проволока, влажная ветка), то её почти наверняка убьёт током.
- Почти наверняка птица погибнет, если во время приземления на провода соприкоснётся крыльями между проводами фазы или заземлённой опорой. В этом случае происходит что-то вроде короткого замыкания: тело птицы подвергается удару током в несколько тысяч ампер, шансы выжить у неё практически равны нулю.
- Если воздух влажный, ионизированный, а напряжение в проводах высокое, птичку тоже может ударить током: такой воздух способен проводить электрический ток.
- Если в процессе отдыха птица прикоснётся к столбу, она станет проводником между разными потенциалами, а, значит, её ждёт удар током.
- В ветреную погоду птица случайно может коснуться другого провода, то есть она станет проводником.
Почему пернатые так любят сидеть на проводах?
Раз птицам может грозить удар током, а то и смерть, то почему же их так тянет посидеть на линиях электропередач? Этому есть простые и очевидные объяснения.
- Они, в отличие от людей, попросту не знают о том, что провода — не самое безопасное место.
- Птицы в воздухе чувствуют себя в большей безопасности, чем на земле. Здесь их не смогут достать кошки и другие наземные хищники.
- Пернатые часто вьют гнёзда на проводах. Причина во многом перекликается с предыдущей: чтобы защитить своё потомство от врагов, птицы вьют гнёзда подальше от земли.
При этом пернатые хорошо ощущают электромагнитные поля. Они никогда не сядут на высоковольтные линии напряжением свыше 200 киловольт из-за возникающих вокруг них магнитных полей. Птицы способны улавливать так называемые коронные разряды, возникающие при ионизации воздуха под воздействием электромагнитных полей вдоль ЛЭП. Благодаря такой уникальной особенности птицы разумно подходят к выбору насеста.
Что произойдёт, если человек повиснет на проводах?
Организм человека на 70% состоит из воды, и даже 0,1 ампер тока могут стать для него смертельными (вода проводит ток). Когда он подвергается удару током, достаточно доли секунды, чтобы электричество достигло сердца и нарушило его работу либо вызвало остановку.
Теоретически человек может прикоснуться к проводу под напряжением и не погибнуть, но для этого он должен, подобно птице, подлететь к кабелю. Если бы у него были крылья, вполне вероятно (но это не точно), реакция была бы такой же, как и у птиц, то есть — никакой реакции. Человек, как и птица, тоже стал бы потенциалом.
Представим, что человек стоит на земле и прикасается к оголённому проводу. Что с ним случится? Его ударит током. Человек стоит на земле, то есть становится проводником тока от одного потенциала к другому. Земля — это потенциал с минимумом зараженных частиц, провод — с максимумом.
При касании с проводом человека, стоящего на земле, круг замыкается и проходит ток. То есть человек стоит и одновременно связан с двумя потенциалами, а птица летает и касается только одного потенциала — провода.
В Интернете можно найти ролики, где показано, как парашютисты приземляются на линии электропередач. При правильном поведении они остаются в живых и, дождавшись отключения электроэнергии, благополучно спускаются на землю.
Работу с проводами, обслуживание линий электропередач проводят электромонтёры, которые используют специальное снаряжение и оборудование, обеспечивающее их полную безопасность.
Почему птиц не бьет током, когда они сидят на проводах?
- Условия для поражения электрическим током
- В каких случаях птица погибнет на проводах
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.
В каких случаях птица погибнет на проводах
Если пернатое село на провод, его не убьет. Но это справедливо, когда она сидит держась обеими лапками за один провод. Но вот если случайно крупный аист или орёл заденет крылом, а часто случается именно так, соседний провод (другой фазы) или опору — произойдет удар и смерть. При прикосновении к соседней фазе получается межфазное замыкание через тело. При касании опоры — замыкание на землю. Оба вида замыкания характеризуются большим током.
Также она погибает, когда в клюве несёт что-то длинное, например кусок проволоки — им легко можно перемкнуть фазы. Даже если это ветка, особенно, если она влажная, при напряжении в тысячи вольт она станет неплохим проводником.
Третий случай в сырую, пасмурную или дождливую погоду. Влага и ионизированный воздух способствуют поражению электричеством.
Ну и напоследок ответим еще на один достаточно любопытный вопрос — «Можно ли человеку повторить птичий опыт?». Теоретически можно, но пробовать крайне не советуем. Сложно представить способ, как можно оказаться на такой высоте, ведь допрыгнуть до ЛЭП — сомнительная затея. Хотя электромонтёры-высоковольтники подобным образом обслуживают линии. Но делают они это, соблюдая ряд мер по технике безопасности и используют соответствующие инструменты и экипировку.
Также рекомендуем просмотреть видео, на котором доходчиво объясняется, почему птице не бьет током, когда они сидят на проводах:
Материалы по теме:
Почему птиц не бьёт током
Наверное, каждому доводилось видеть одиночных птиц, а иногда и целые стаи пернатых, с комфортом сидящих на линиях электропередач. Почему же их не бьет током? Вопрос и правда весьма занимательный, требующий определенного знания теории, чтобы можно было в нем разобраться. Постараемся сделать это в максимально доступной форме.
Самое интересное кратко
Есть ли изоляция на проводах?
На большей части — нет.
Неужели птиц никогда не бьет током?
Это бывает довольно редко и чаще всего погибают только крупные птицы, вроде орлов и беркутов.
Почему это происходит редко?
Из-за малой разницы потенциалов, отсутствия заземления и высокого сопротивления тела птиц.
Птица – не лучший проводник
Одна из причин, по которой птица не получает удар током, когда сидит на оголенных проводах, это высокое сопротивление. Когда она садится, ток может дойти от одной точки до другой двумя путями – через птицу или же через металлический провод. Конечно, он выбирает второй вариант, ведь по всем законам физики он идет по пути наименьшего сопротивления.
Нужно заземлиться
Не менее важной причиной, по которой птицу не бьет током, является отсутствие заземления. По сути, что представляет собой удар током? Это момент, когда заряженные частицы проходят через живое существо, если оно замыкает цепь, становясь на какое-то время проводником.
Для примера – человек вполне может встать на резиновый коврик и засунуть гвоздь в розетку, практически не рискуя получить удар током (но в домашних условиях этого лучше не делать. ). Но стоит только ему коснуться рукой до какого-то металлического предмета, как заряженные частицы моментально устремятся к этому предмету, причем через живое тело, нередко приводя к его гибели.
Есть ли заземление у птиц? Разумеется, нет! Они просто сидят на одном проводе, и току некуда идти через них. Что же произойдет, если заземление появится? Конечно, птица моментально погибнет – ведь через неё пройдет разряд в тысячи или даже десятки и сотни тысяч вольт. Чаще всего происходит это с крупными птицами – орлами и другими. Но они не просто садятся на провода, крепко держась за них обеими лапами – в этом случае с ними наверняка ничего не случится. А вот если гордый орел усядется на провод, держась за него одной лапой, а другой или крылом коснется, к примеру, металлической опоры, то он создаст дополнительный контур, по которому ток тут же пойдет. Последствия для птички будут весьма печальными.
Впрочем, в последние годы, чтобы избежать этого, несколько метров провода в непосредственной близости от опоры покрывают специальными изоляторами. Сидя на них, птица может хоть целый день пытаться замыкать цепь – это не принесет ей вреда.
Пару слов о разнице потенциалов
Не лишним будет рассказать про разницу потенциалов и связанное с ней шаговое напряжение. Но обо всем по порядку.
Что представляет собой напряжение? Другое его название – разница потенциалов. К примеру, в простых розетках, какие есть в каждой квартире и доме, она составляет 220 вольт. То есть, на одном контакте потенциал составляет 220 вольт, а на другом – 0. Поэтому их и называют – «фаза» и «ноль». Пока они находятся по отдельности друг от друга, ничего не происходит – именно поэтому разница потенциалов сохраняется постоянной – 220 вольт. Но что же произойдет, если замкнуть эту цепь, к примеру, включив в розетку вилку холодильника? Конечно, заряженные частицы побегут по проводу, запустят мотор и освещение холодильника, и только неиспользованное напряжение уйдет на «ноль».
В принципе, точно так же работает и линия электропередач. Возле электростанции напряжение просто огромно – тысячи, а иногда и сотни тысяч вольт. Зато на противоположном конце – ноль. Конечно, заряженные частицы с огромной скоростью (скорость света!) устремятся от фазы к нулю, по дороге запуская все включенные в розетки приборы – от лампочек в подъездах до огромных комбинатов. Вот это и обеспечивается разницей потенциалов на разных концах ЛЭП. Какое отношение это имеет к теме нашей статьи? Самое непосредственное – только потерпите ещё несколько строчек.
Теперь рассмотрим, что представляет собой шаговое напряжение. Так называют разницу потенциала между точками, соединяемыми ногами человека (ну или птицы, любого животного). Чем больше расстояние между точками, тем выше разница потенциалов. Именно поэтому эксперты рекомендуют людям, оказавшимся в зоне поражения током, двигаться маленькими шажками и уж точно не бежать.
Актуально это и для птиц. Если разница потенциалов на начале и конце линии электропередач протяженностью в 1000 километров составляет 1 кВ, то на один километр приходится всего 1 вольт. А уж если брать расстояние между лапками птиц около 5 сантиметров, то и разница будет лишь 0,000005 вольта. Конечно, если птица получит такой разряд, то не почувствует даже легкого покалывания в лапках. Ну а поставить лапки достаточно широко, чтобы погибнуть от удара током, она не сможет даже при всем желании.
Лошадиная авария
Говоря про шаговое напряжение, стоит вспомнить об одном поучительном случае, имевшем место в Ленинграде в 1928 году. Он прекрасно иллюстрирует это физическое явление и получил собственное название – Лошадиная авария.
Произошло это посреди площади, выложенной шестиугольниками из дерева. Здесь располагался чугунный колодец, внутри которого находился разъединитель на 2 кВ. Со временем изолятор просто растрескался, в результате чего разъединитель повис в считанных сантиметрах от стенки. Наверное, это долго не заметили бы, если бы не дождь.
После обильных осадков деревянная мостовая стала не только податливой, но ещё и токопроводящей. Пока по ней ходили люди, ничего страшного не происходило. А вот когда возле колодца проехала тяжело нагруженная телега, покрытие мостовой прогнулось, из-за чего провод замкнулся на колодце, выдавая 2000 вольт окружающей среде.
Люди, у которых шаг был меньше метра, просто получили сравнительно несильный удар током. А вот лошади, тащившей телегу, повезло меньше. Во-первых, её копыта были оснащены металлическими подковами, прекрасно проводящими ток. Во-вторых, расстояние между ногами лошади составило больше полутора метров. В результате ударом тока её просто убило на месте. Причем все это происшествие заняло не больше двух секунд – после этого сработал «автомат».
Произошедшее смогло заинтересовать людей, в том числе и служителей закона – к месту загадочной гибели животного прибыл конный патруль в составе двух милиционеров. К этому времени дежурный на подстанции проверил, все ли в порядке с изоляцией и решил, что отключение произошло случайно, и тут же подал ток. В результате люди, стоявшие или прогуливавшиеся на площади, снова получили небольшой разряд, а вот обе милицейские лошади погибли на месте.
Кстати, точно такой же случай произошел уже в наше время в Великобритании. В графстве Беркшир расположен популярный ипподром, под которым в 2011 году окончательно прохудился подземный кабель. Из-за аварии также погибло несколько лошадей, а вот присутствовавшие люди не пострадали.
Заключение
Как видите, знание простейших законов физики, преподаваемых в средних классах, позволяет легко и достоверно объяснить, почему же птиц, сидящих на проводах, не бьет током.
Источник: