Почему птиц не бьет током

На линиях электропередач часто сидят птицы в одиночестве или целыми стаями. При этом провода находятся под напряжением, которое может быть от сотен вольт до нескольких тысяч. Всем известно, что человеку нельзя касаться оголенных токоведущих частей, так как это может привести к поражению электрическим током. И в то же время ситуация с птицами кажется противоположной, поэтому вызывает интерес у многих людей. Портал уЭлектрика расскажет почему птиц не бьет током на проводах.

Почему птиц не бьют током провода

Причина почему птиц не бьет током берет 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. Поражение электрическим током возникает при протекании его через тело пернатого, животного или человека.

Если дотронуться к проводу при этом, не касаясь другими частями тела земли или других проводящих предметов, то ток течь не будет. Риск поражения появится лишь при образовании замкнутого контура.

Важно знать: Ток силой в 0,1 А, протекающий через тело в течение одной секунды считается 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. Поэтому условий для протекания тока через птицу нет. Ее тело имеет достаточное больше сопротивление и емкость.

Если по проводу, на котором сидит птичка, идет ток, то между ее лапками существует шаговое напряжение. Просто оно маленькое, да и лапки у пернатых из «диэлектрика».

Многие считают, что разница потенциалов между лапками птицы равна нулю. Однако это не совсем верно. Данное утверждение правдиво только если при округлении. В противном случае полностью проигнорировано сопротивление проводника на участке между лапами, которое исключает ноль. Однако разница может быть компенсирована сопротивлением кожного покрова самой птицы. Так что чистого нуля там быть не может. Напряжение между лапками все-же есть, но оно недостаточно даже чтобы почувствовать дискомфорт и тем более убить. Это и есть причина почему птиц не бьют током провода.

Это как в гипотетической ситуации с обрывом ЛЭП и ее кабелем под напряжением, лежащем на земле. Человек, стоящий рядом на месте ничего не заметит. Если он будет отходить от места короткими шагами, тоже не почувствует тока. Однако если побежит, то ширины шага может хватить для того, чтобы ощутить разницу потенциалов.

Важное уточнение: Если между лапками птички, сидящей на проводе разность потенциалов равна 0, то ток не будет протекает не только по птичке, но и вообще по проводу.

Емкость − это еще один фактор, способствующий протеканию электричества. Аналогом является конденсатор. Постоянный ток заряжает его, после чего перестает протекать. 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 пернатым. 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 180-500 кВ. Это чутье обеспечивает им дополнительную защиту от поражения. Поэтому птицы могут безопасно сидеть на высоковольтных линиях.

При определенном напряжении вокруг кабеля возникает некомфортное для птиц электромагнитное поле, отпугивающее их. По словам электриков, обслуживающих высоковольтные линии передач, они постоянно видят птиц, отдыхающих на 132-киловольтных линиях, но никогда — на 330-киловольтных. Очевидно, что пернатые не лыком шиты.

Объяснение почему птиц не бьет током сидящим на проводе показано на рисунке ниже. Пренебрегая незначительным сопротивлением провода, видно одинаковый потенциал между двумя лапками − равный 10 000 В. А разность потенциалов между двумя лапками (двумя точками) будет равна: U = 10 000 — 10 000 = 0 Вольт. А значит, согласно закона Ома, ток протекающий по телу птицы будет также равен 0 А: I = U/R = 0/R = 0, где R — сопротивление тела птицы.

Рекомендуем почитать: Испытание кабельных линий повышенным напряжением

В каких случаях птица погибнет на проводах

Если птичка села на провод, это ее не убьет. Однако данное утверждение справедливо, когда она сидит держась обеими лапками за один провод. Если ли же случайно крупный аист или орёл заденет крылом 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. Когда через тело птицы проходит ток, на проводах остаются только лапы. Электричество сокращает мышцы, а лапки остаются мёртвой хваткой. Остальное сгорает… Птичку жалко.

Также птичка  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 палочка станет неплохим проводником.

Третий случай удара птички током характерен в сырую, пасмурную или дождливую погоду. Влага и ионизированный воздух способствуют поражению электричеством.

Существует специальная «птицезащита», которая предохраняет пернатых от удара электричеством. Ее иногда путают с защитой от коронного разряда, которая снижает напряженность электрического поля, уменьшает ионизацию воздуха и этим исключает возникновение искрового (а за ним и дугового) разряда.

Даже защита от коронного разряда иногда спасает пернатых. Она не дает птицам сесть на ЛЭП и соединить своими крыльями заземленную часть конструкции ЛЭП и провод.

Ударить пташку током может на старых линиях, когда провод существенно прогибается под весом пернатого. В таком случае птичка создаст короткое замыкание и помимо поражения электричеством получит термический ожог.

Ниже на видео представлена еще одна проблема, с которой сталкиваются птицы, сидя на проводе.

Полезное: Прокладка вводного кабеля

А могут ли птицы на одном проводе трогать друг друга и что им за это будет

Если посмотреть на фотографии с птицами на высоковольтных проводах, найти снимки, где пернатые жмутся друг к другу и проявляют другие виды симпатии, очень сложно. Однако вовсе не потому, что они боятся проскочившей между ними искры, а лишь из желания обеспечить себе личное пространство, оставаясь при этом в обществе.

Если же какаду Петруша захочет ободряюще похлопать жако Кешу, сидящего на том же проводе, ничего драматичного не случится: их потенциал отличается минимально.

Все меняется, если птицы разместились на разных проводах под напряжением — в таком случае быть беде. Короткого замыкания не миновать. Нельзя птичкам трогать и заземленные элементы линий электропередач: в этом случае «круг замкнется», и последует удар током.

Интересное: Нужна ли гофра для электропроводки

Птица села на провод только одной лапой

Если пташка села на провод только одной лапкой, то бить током её не будет. Может показаться, что в таком случае в одной точке потенциал 10 000 Вольт, а во второй как бы 0 Вольт, так как вторая нога в воздухе. Тем не менее ток не потечет, потому что у него нет пути. Другими словами, нет замкнутой цепи. В воздух ток не потечет.

Человек и касание провода

Аналогичным образом избежать удара током может и человек, а также лось, медведь и кто угодно еще. От него требуется лишь не «заземляться» и не «замыкаться» на соседние высоковольтные провода — например, повиснуть на двух руках.

Ну а инженеры и электромонтажники, которым по долгу службы необходимо возиться с проводами, используют особое оборудование и спецодежду. Благодаря им ток не видит в человеке достойный проводник и продолжает течь по проводам.

В особенных случаях применяют вертолет, с которого десантируется электрик. Правда, он одет в «кольчугу» (являющуюся клеткой Фарадея) с небольшим вольтажом, которая и становится «силовым полем».

На человека будет воздействовать электрическое и магнитное поле. И для человеческого организма — нахождение в таких полях наносит отрицательное воздействие на здоровье. Поэтому специалист, который работает в таких условиях должен одевать специальные экранирующие костюмы. А птичка она маленькая — села, присела посидела как говорится. А человеческий организм он гораздо больше и ему надо постоянно работать в таких условиях. Поэтому магнитное поле не оказывает заметного влияния на пернатых.

Видео

Заключение

Не стоит на практике проверять можно ли обычному 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. А вот электромонтёры-высоковольтники подобным образом обслуживают линии. Однако делают они это, соблюдая ряд мер по технике безопасности и используют соответствующие инструменты и экипировку.