Чому не вбиває птахів на високовольтних дротах. Чому птахів на електропроводах не б'є струмом

Дотик до дроту високої напруги смертельно небезпечний для людини та тварин. Чому ж птахи спокійно сідають на високовольтні дроти?

Відповідь

Коли птах сидить на високовольтному дроті, то є паралельне відгалуження електричної ланцюга: частина струму йде дротом, а частина - через тіло птиці. Але оскільки опір тіла птиці набагато більше опору малої ділянки дроту між її лапками, то й струм, що йде через неї, мізерно малий і нешкідливий (можна сказати, що весь струм йде по дроту, не сприймаючи птаха як провідник). Крім того, лапки птиці розташовані на малій відстані один від одного, різниця потенціалів між ними дуже мала - не десятки тисяч вольт (напруга між дротом і землею або дротом і другим дротом), а мілівольти, що, враховуючи великий опір, дає дуже малий струм . Як відомо, для живого організму небезпечна не висока напруга, а велика сила струму. (Вбиває струм, а не напруга. На цьому засновані різні цікаві трюки з високою напругою, коли у людини встає дибки волосся, коли його "ефектно" б'є струмом і ін.) Щоб зменшити втрати енергії при передачі по проводах, силу струму в них роблять маленькою, але напруга - високою (тому у нас дроти високовольтні, але не "високоамперні").

Якби птах, сидячи на дроті, торкнувся землі (згадайте короткометражний мультик "For the Birds" / "Про пташок" студії Pixar), то виникло б замикання на землю, висока напруга дала б велику силу струму (закон Ома) і вбила птицю.

Провід до стовпів прикріплюють через ізолятори, але якщо птах великий і може, сидячи на дроті, торкнутися своїм крилом або дзьобом заземленої опори або навіть дерев'яного мокрого стовпа під час дощу, то відбудеться миттєве замикання на землю і доля птаха сумна - найважчі опіки, параліч і параліч . Те саме при торканні іншого дроту крилом або в результаті замикання проводів струменем фекалій (буває і таке).

Таких випадків трапляється багато, особливо з птахами великого розміру. У жовтні 2000 року було обстежено 11 кілометрів лінії середньої напруги у заповіднику на озері Тенгіз у Казахстані. Було зареєстровано безліч загиблих від удару струмом птахів: 200 боривітерів, 48 степових орлів, два іспанські орли-могильники, один орлан-білохвіст і один чорний гриф. Такі ж невтішні дані отримані в результаті досліджень у країнах Європи. Деяким видам птахів вже загрожує повне знищення саме через загибель ліній електропередач. Тому прагнуть щогли повітряних лінійелектропередач конструюватиме менш небезпечними для птахів, хоча для таких щогл потрібно більше коштів, адже необхідно ізолятори робити більшого розміру(найкраще підвісні ізолятори), відстань між проводами збільшувати, покривати ізоляцією проводу на ділянках поблизу щоглів, робити спеціальні сідала для птахів. Союзи охорони навколишнього середовища різних країнвисувають перед політиками завдання законодавчо зобов'язати будувати тільки безпечні для птахів щогли ліній електропередач, а існуючі додатково убезпечити, ЛЕП середньої напруги по можливості прокладати як підземний кабель, а території з великим потоком перелітних птахівнаскільки можна звільнити від повітряних ліній електропередач.

Дивлячись на пернатих, що щебечуть на лініях електропередач, у багатьох виникає питання, чи немає в цьому загрози їхньому життю. Є тільки вони про це не здогадуються.

Як ми пам'ятаємо із шкільного курсу фізики, електричний струм – спрямований потік (або рух) заряджених частинок. У нашому випадку, це частинки, що біжать по дротах. А що таке напруга? Різниця потенціалів, простіше кажучи, різниця між двома провідниками, в одного з яких більше заряджених частинок, а в іншого – менше, чи зовсім немає.

НЕ пропустіть:

Приклад – звичайна розетка. У стані спокою у ній немає струму, оскільки частки не рухаються. Але як тільки ми включимо будь-який електричний пристрій- Провідники, з його допомогою, з'єднаються, частинки почнуть рухатися і піде струм. Таким чином, струм з'являється там, де є дві точки з різною напругою. Другою точкою зазвичай є земля чи інший провід. Потенціал землі дорівнює нулю, через що другий провід у розетці і отримав свою назву.

Чому птахів не б'є струмом на лініях електропередач

Що відбувається, коли птах приземляється на провід під напругою? Вона сама набуває його потенціалу (або напруги) і, з погляду фізики, виступає нічим іншим, як звичайним його відгалуженням. Ось чому пернаті можуть сидіти навіть на високовольтних лініях. Якщо вони сидітимуть спокійно і не намагатимуться дістати інший дріт або створити контакт із землею – їм нічого не загрожує. Але як тільки це станеться – з'явиться різниця потенціалів і через тіло піде електричний струм.

Що цікаво, на подібний «фокус» здатні не тільки літаючі створіння. Якщо людина схопиться за лінію електропередач, і не при цьому торкатиметься землі та іншого дроту – нічого не станеться. Відчути себе птахом можна й у домашніх умовах. Якщо встати на сухий гумовий килимок і засунути цвях по черзі в кожне з отворів розетки, замикання не буде. А от якщо взяти два цвяхи, та сунути обидва одразу – буде потіха. Сподіваємося, ви не повторюватимете подібні експерименти на практиці, оскільки смішно вони звучать тільки на словах.

Може стати в нагоді:

Чи може птах стукнути струмом

То все ж, чи може птах отримати розряд? Безперечно, так. Все, що для цього потрібно – створити різницю потенціалів. Торкнувшись хвостом або крилом іншого дроту, пернатий замкне ланцюг і отримає розряд. Щоправда, для цього він має бути досить великих розмірів, адже між проводами завжди залишають пристойну відстань на випадок сильного вітру.

Провід у високовольтних лініях електропередач не укладено в гумову ізоляцію, вони просто закріплені на опорах за допомогою ізоляторів і таким чином електрично стосуються лише джерела та споживача струму.

Проте, нерідко можна побачити, як птахи сидять цих проводах. Виходить, що птахи хапаються за оголений провід яким, протікає величезний струм. То чому ж вони при цьому не страждають?

Справа в тому, що коли птах сідає на провід, створюється паралельне з'єднання провідників. Одним провідником служить сам птах, а іншим – ділянка дроту під ногами у птаха. Опір птиці у багато разів більше опору дроту, тому нею протікає мізерно малий струм, який може їй пошкодити (при паралельному з'єднанні загальний струм розподіляється між паралельними ділянками ланцюга назад пропорційно опору).

Однак птах все ж таки може загинути при неправильному поводженні з високовольтними лініями електропередач. Для цього їй достатньо, сидячи на дроті, торкнутися металевої частини однієї з опор, які тримають дроти. Ці опори явно заземлені оскільки встановлені Землі. Крім того, тепер уже опір птиці набагато менший за опір повітря (з яким він у цьому випадку створює паралельне з'єднання) тому сила струму, яка при цьому піде через птицю буде величезною. Струм такої великої сили буквально спопелить птаха майже миттєво.

Ці рідкісні птахи, які торкнулися водночас дроти і опори, є єдиними жертвами те, що дроти у високовольтних лініях не укладено ізоляцію, лише ізольовані від опор. При цьому випадки загибелі птахів не позначаються на процесі передачі електроенергії, ніяк не шкодять і не порушують. Саме тому дроти, як і раніше, і залишаються без ізоляції, адже укласти їх у неї було б дуже дорого і складно.

Крім того, слід зазначити, що не ізольовані від зовнішнього середовищаі повітря тільки високовольтні лініїелектропередач. Вони підвішені на великих опорах дуже високо.

А ось ті дроти, які розходяться від підстанцій до будинків людей, до ліхтарів і так далі по стовпах невеликої висоти, вже мають ізоляцію по всій довжині (принаймні це передбачено сучасною технологієюелектрифікації). У цих проводах, розташованих на значно меншій висоті, протікає, до речі, вже й не такий великий струм, і напруга на них менша. І оскільки вони повністю укладені в ізоляцію, вони вже зовсім не загрожують птахам. Хоча причиною для такого ізолювання цих проводів є насамперед безпека людей, які, хоч і важко, але також можуть вступити з ними у випадковий контакт. Адже ці дроти зустрічаються набагато частіше, і вони набагато ближчі.

Причина полягає в тому, що між кабелем і птахом, що сів на нього, не виникає різниці напруг. Птахи сидять тільки на одному дроті, при цьому не стикаються із землею. Якщо залізти на стовп і взятися за провід, є ризик того, що струм піде через людину в стовп і через стовп у землю, що теж смертельно небезпечно. А чого їх буде струмом бити дроти адже ізольовані гумою. Іноді б'є струмом великих птахів — вони хвостом сусідній провід чіпляють.

Іноді ми помічаємо, як одна пташка або кілька сидить на дроті, який несе в собі незліченну кількість вольт. Здається, ще трохи і все, пташку засмажить ця «мікрохвильова піч». Але ні, це не відбувається. Між кабелем і птахом, що сіла на нього, не утворюється різниці напруги, оскільки в цей момент вона знаходиться тільки на одному дроті, до того ж не стикається із землею. Це вірно для постійного струму, а у проводах ЛЕП змінний.

Напевно, коли в школі вивчали електрику, то були неуважні, коли вчитель розповідав, чому пташок не шибає струмом! На птахів електрика не діє. Птахи – істоти високого польоту. Відповідь це питання лежить в основі фізики та визначення поняття електричного струму. Отже, згадаємо зі шкільного курсу, що електрика — це впорядкований рух заряджених частинок.

Через птицю вільно проходять заряджені частки, оскільки він є лише провідником, а чи не споживачем електрики. До того ж електрика не цікавиться птахом, обираючи подальший шлях (упорядкований рух) зручнішим провідником. Отже, птах сідає на провід, але при цьому не утворюється різниці у напругах. Втім, це не страхує пернатих від нещасних випадків, адже не дай Боже їй необережно змахнути крильцем, зачепивши сусідній провід, вона перетвориться буквально на гриль, її смерть буде миттєвою.

Чому птахів не б'є струмом на дротах?

Вони не заземлюються і тримаються лише за один провід. Птахи хапаються двома лапами за один провід, шунтуючи ділянку дроту між лапами, відповідно струм через птаха протікає. Не раджу так хапатися за фазовий провід, навіть якщо заземлення зовсім немає. Через заземлення тому і б'є завжди сильніше, що різниця потенціалів між фазовим проводом і землею досить велика. Всі знають, наскільки небезпечний для людини дотик до електричним проводамтрамваю або високовольтної мережі, коли вони під напругою.

Причини, через які б'є струмом

Відомо багато випадків, коли кінь або корову вбиває струмом, якщо їх зачіпає провід, що обірвався. Чим же пояснити те, що птахи спокійно і абсолютно безкарно сідають на дроти? Тому сила струму у цій галузі (у тілі птиці) мізерна і нешкідлива. Птахи мають звичку, сівши на кронштейн високовольтної передачі, чистити дзьоб про токонесучий провід.

Тому що струм завжди йде звідкись кудись (у нас завжди мінімум два дроти в розетці), а в даному випадку йому йти нікуди. Щоб струм пішов, йому потрібна різниця потенціалів. Різниця ця буває між двома проводами, або між землею та будь-яким проводом (майже будь-яким, але ці тонкощі ми не розглядаємо).

А в землю струм дуже добре йде (запам'ятовуємо: із дроту через землю струм йде!). Провіди як ми знаємо, кріпляться не просто на стовпі, а через спеціальні ізолятори, що не проводять струм, стовп ж струм може проводити (наприклад коли сирий). Якщо під ноги людини покласти спеціальний струм, що не проводить (діелектричний), можна взятися за будь-який один (але тільки один!) оголений провід під напругою і струмом не вдарить! Пташка, в силу своїх габаритів - не може торкнутися одночасно два дроти, не може так само і дістати землі, значить струм нікуди не може піти і пташка в повній безпеці.

Але великі птахи іноді сідають на траверси, до яких підвішуються дроти, тому такі птахи часто гинуть. У птахів є внутрішнє чуття, яке не дозволяє птиці сісти на оголені високовольтні дроти. Пташки теж не з простих, вони сідають на нульовий провід, яким навантаження (електричний струм) не проходить. Однак варто пташці випадково змахнути своїм крильцем і зачепити сусідній кабель, у якого напруга зовсім інша, їй уже не позаздриш – смерть буде миттєвою.

Хіба їх не б'є струмом через те, що у них лапи з сухожиль? Коли був зовсім зовсім маленький — пам'ятаю сидить горобців на дроті, хитається… Хвостом торкнувся трохи іншого дроту — і все, капець…

Як правильно називаються дроти, що світяться, коли по них тече струм?

Часто в побуті, торкаючись якоїсь побутової техніки, Ви відчуваєте, що Вас «б'є струмом»? Обидва ці тіла повинні бути діелектриками, тобто зробленими з матеріалу, не здатного проводити електричний струм, або напівпровідниками (струм пропускають, значно гірше на відміну від провідників).

Чому б'є струмом при рукостисканні, дотику до іншої людини? У випадку, якщо від побутових приладівб'є струмом, проблема може бути як у несправності проводки, так і у відсутності заземлення.

Таким чином, напруги кабелю та птиці абсолютно збігаються. Тобто напруга птиці та дроту збігаються. Птахи, як правило, сидять на одному із струмопровідних проводів: або «земля» або «фаза». Хоча на дроти ЛЕП птахи не сідають, їх вбиває! Для інших птахів, на щастя, кабелі розташовуються на значній відстані один від одного, і це робить дотик практично неможливим.

Під час спостереження за тим, як розбрелися по проводах зграї птахів, виникає мимовільне питання: а як так виходить, що людям торкатися проводів не можна, а птахи спокійно ходять по проводах, що знаходяться під напругою? У чому тут секрет — ми спробуємо розібратися в нашій статті.

Для того, щоб розібратися в цьому питанні, нам потрібне знання елементарних основ фізики та електротехніки. Тому без короткого екскурсу в теорію не обійтися, але ми намагатимемося зробити його максимально простим і зрозумілим.

Короткий екскурс у фізику

Електроенергія характеризується безліччю величин, але відповіді питанням: чому птах не б'є струмом на проводах? — нам важливі дві з них – це напруга та струм. Адже відповідь на питання криється у самому питанні. А якщо струм?

Отже:

Спочатку визначимося, що таке електричний струм. Струм - це спрямований рух заряджених частинок. Для того, щоб ці заряджені частинки почали рухатися, нам необхідно створити різницю потенціалів.
Як відомо, різницею потенціалів між двома точками називають електрична напруга. Спрощено можна сказати, що напруга - це різниця між двома точками, в одній з яких часток заряджених багато, а в іншій мало.
Закон природи вимагає зрівняти кількість заряджених частинок у цих двох точках. Саме процес переміщення заряджених частинок з однієї точки до іншої і називають еклектичним струмом.
Підсумовуючи все сказане вище, приходимо до висновку, що струм виникає між двома точками з різною напругою. Зазвичай цими точками виступають або два дроти, або провід і земля. Адже землю прийнято вважати ідеальною точкою із потенціалом у «0».

Що відбувається з птахами на дротах

Для відповіді на запитання: чому птахів не вбиває струмом на проводах, розглянемо весь процес поетапно:

У нас є провід під напругою. У нашому випадку величина цієї напруги не така істотна. І у нас є птах, який ширяє в повітрі. Повітря вважається діелектриком, тобто матеріалом, який не проводить електричні заряди.
Птах сідає на провід! І нічого не відбувається. А не відбувається тому, що у нас немає електричного струму між дротом та птахом. Сівши на провід під напругою (або потенціалом), птах сам набув потенціалу. Але для виникнення струму необхідна інша точка з меншим потенціалом, а птаха оточує повітря, яке є діелектриком.
Якщо до питання підійти суто теоретично, то птицю може вдарити струмом на проводах. Тільки це має бути дуже великий птах, який сяде не на провід, а на ізолятори, які прикріплюють провід до опори. При цьому великий птах повинен не просто сісти, а розправити крила та лягти на ізолятори. Тоді, можливо, на лініях з високим класом напруги 330, 500, або 750кВ зможе утворитися електричний ланцюг, який уб'є птаха.

Не часто птахи стають причиною відключення ліній електропередач. Порившись у мережі інтернет, ви напевно знайдете відео, де птахи, що несуть у дзьобі шматки дроту або інші провідні матеріали, викликали короткі замикання на лініях. У цьому випадку дріт, який тримає в дзьобі птах, виступає в ролі містка. При її зіткненні з одним із проводів та іншим проводом або опорою починається протікання струму, яке часто називають коротким замиканням.

Людина на дротах

З тих же причин, чому птахів на дротах не вбиває струмом, і людина може торкатися дротів. Тільки на відміну птахів ми можемо підлетіти до дроту, тому використовується спеціальна техніка.

Такі роботи є дуже небезпечними, тому на кожному енергопідприємстві є окрема інструкціявиконання робіт під напругою.

Зверніть увагу! Для людини вважається смертельним струм 0,1А. Для порівняння, в електричній лампочці на 100Вт протікає струм приблизно 0,5А. Перебіг такого струму більш ніж 0,5 секунд може призвести до порушення дії серцевих м'язів і смерті.

У мережі інтернет ви могли бачити безліч роликів про приземлення парашутистів на дроти ліній електропередач. При правильній поведінці їх не було струмом, і дочекавшись відключення лінії, вони могли спокійно спуститися на землю.
Це правило поширюється як на дроти ліній електропередач. Виконуючи ремонт домашньої проводки, також іноді використовують метод виконання робіт під напругою. Своїми руками робити це не слід, а ось фахівці іноді його використовують.

Корисна порада! Якщо ви перевірили відсутність напруги на дроті індикатором, перед тим, як братися за оголений кінець, перевірити його ще рукою. Тільки робити це потрібно тильною стороною долоні. Адже якщо індикатор зламався і напруга присутня, при протіканні через тіло струму більше 0,01А, м'язи стискаються. Тому, взявши провід долонею, ви міцно стиснете його, а відпустити вже буде складно. А при перевірці тильною стороною долоні м'язи, що стиснулися, відсмикнуть вас від дроту.

Висновок

Знаючи, чому птахів не б'є струмом на дротах, у вас може з'явитися упереджене ставлення до електрики. Справді, теоретично, ізолювавши себе від землі, можна виконувати роботи практично під будь-яким класом напруги.

Але навіть фахівці, які багато років пропрацювали в галузі енергетики, не наважуються проводити проводку будинку під напругою. Адже ціна помилки велика, а переваги такого ремонту дуже сумнівні.