Вы когда-нибудь наблюдали за стайкой воробьёв, расположившихся на высоковольтном проводе? А ведь напряжение там достигает 12 000 вольт!
Почему птицы не получают удар током, сидя на проводах, тогда как для человека такое прикосновение может стать смертельным в мгновение ока?
Секрет кроется не в уникальной физиологии пернатых или их магических лапках. Всё объясняется принципами работы электрического тока. В этой статье мы подробно разберём, почему воробей может спокойно отдыхать на высоковольтном проводе, а орёл, сидящий на соседнем столбе, рискует погибнуть от электрического разряда.
Главный секрет: птица не замыкает цепь
Начнём с основ. Электрический ток представляет собой движение заряженных частиц, для которого необходимо наличие замкнутой цепи. Проведите аналогию с водным потоком: жидкость вытекает из горного источника, движется по руслу и впадает обратно в водоём. Если преградить обратный путь – течение прекратится. По такому же принципу работает и электричество.
Если птица сидит на проводе, касаясь его обеими лапами, между её конечностями отсутствует разность потенциалов. Электрический ток продолжает движение по медной жиле, поскольку медь обладает высокой проводимостью. У заряженных частиц нет необходимости проходить через тело пернатого, когда рядом находится идеальный проводник с практически нулевым сопротивлением.
Электрический ток всегда стремится по пути с наименьшим сопротивлением. Сопротивление медного провода ничтожно мало по сравнению с сопротивлением птичьего тела, которое составляет примерно 1000 Ом. Для электричества прохождение через птицу — всё равно что выбирать объездную дорогу через труднопроходимую местность вместо прямого скоростного пути. Именно поэтому ток обходит птицу стороной.
Что всё-таки убивает птиц на ЛЭП
Пернатые нередко погибают от поражения электрическим током на линиях электропередач. Особенно часто это происходит с золотыми орлами в Северной Америке — ежегодно от удара током погибает около 500 этих величественных птиц.
Как это происходит? Смертельный удар птица получает, когда становится проводником между двумя точками с разным электрическим потенциалом.
Первый сценарий: хищная птица в полёте одновременно касается крыльями двух разных проводов. Размах крыльев крупного орла достигает 2-2,5 метров, а на многих линиях среднего напряжения расстояние между проводами меньше этого значения. Таким образом птица замыкает цепь между проводом под напряжением +12 000 вольт и нулевым проводом.
В результате орёл получает разряд, многократно превышающий смертельный порог. Сердце мгновенно останавливается, а внутренние органы подвергаются термическому разрушению.
Второй сценарий: птица касается одновременно провода и заземлённой металлической опоры. Поскольку опора соединена с землёй (имеющей нулевой потенциал), возникает замкнутая цепь: провод → птица → опора → земля → трансформатор. В этом случае также происходит смертельный электроудар.
Воробей, обладающий небольшим размахом крыльев всего 25 сантиметров, физически не способен одновременно коснуться двух проводов, расположенных на расстоянии 60-80 сантиметров друг от друга. Однако для орла это не составляет труда.
Наибольшую опасность представляют линии среднего напряжения (10-35 кВ). Это кажется парадоксальным, но факт остаётся фактом: на высоковольтных линиях передачи (свыше 100 кВ) провода расположены настолько далеко друг от друга, что даже орёл не сможет до них дотянуться. В то же время на линиях среднего напряжения, которые проходят через населённые пункты, провода расположены близко друг к другу, что приводит к гибели птиц.
Почему провода голые: инженерная экономика против птиц
Мне неоднократно задавали вопрос: почему провода не изолируют? Разве нельзя просто обернуть их резиной и забыть об этом?
Существует несколько ключевых факторов. Основной из них — масса. Утолщённая изоляция значительно увеличивает вес каждого метра кабеля. Учитывая, что линии электропередач протягиваются на сотни километров, дополнительная нагрузка потребует установки более прочных и дорогостоящих опорных конструкций.
Другой важный аспект — теплопередача. При передаче электроэнергии провода неизбежно нагреваются. Открытые проводники эффективно охлаждаются воздушными потоками, тогда как изолированные — удерживают тепло внутри, что приводит к перегреву и снижению электропроводности.
Кроме того, изоляционный материал подвержен быстрому износу. Агрессивное воздействие ультрафиолета, экстремальных температур и осадков приводит к разрушению полимерных покрытий. В отличие от них, оголённые алюминиевые провода образуют естественный защитный слой оксида, обеспечивающий многолетнюю антикоррозийную защиту.
Четвёртый существенный недостаток — значительное удорожание монтажа и обслуживания. На высоковольтных линиях изоляция вовсе не требуется: при расстоянии между проводниками в несколько метров воздушное пространство служит идеальным изолятором.
Основные выводы.
Почему птицы не получают удар током на проводах? Это объясняется отсутствием замыкания электрической цепи. Когда обе лапки находятся на одном проводнике — потенциал одинаков, разница напряжений отсутствует, следовательно, ток не протекает. Электричество следует по пути наименьшего сопротивления — через медный провод, минуя птицу.
Однако если птица становится проводником между двумя проводами или между проводом и землёй — возникает разность потенциалов, цепь замыкается, и высокое напряжение преобразуется в смертельно опасный разряд.
Важное предупреждение: никогда не касайтесь проводов. Даже если вам крайне интересно испытать ощущения птицы.