Proč pták na drátě nedostane zásah elektrickým proudem, ale člověk ano? — Kabel Irkutsk

Hlavním důvodem, proč ptáci nedostanou elektrický šok, když stojí na elektrických drátech na dvou nohách, je nedostatečný potenciálový rozdíl mezi body kontaktu. Elektrický proud teče pouze tehdy, když je mezi dvěma body potenciální rozdíl. A v naší situaci je v místech kontaktu mezi levou tlapkou ptáka sedícího na elektrickém drátu a pravou tlapkou stejný potenciál, proto jeho tělem elektrický proud neprochází. Co se stane, když se pták jednou tlapkou drží elektrického drátu? Ani v tomto případě nezůstane v šoku. I když v místě kontaktu tlapky s drátem bude potenciál např. 1000 voltů, proud nebude moci nikam jít. To je způsobeno tím, že elektrický obvod není uzavřen.

Co se stane s osobou na elektrickém drátu? Odpověď je jednoduchá: nic (naprosto to samé s ptákem). Technici pravidelně obsluhují elektrické vedení v ochranných oblecích a bez problémů se pohybují po tlustých drátech, přičemž dodržují bezpečnostní opatření. A dodávají je tam vrtulníky nebo pomocí vysokých stojanů, které jsou izolované od země.

Proč jsou vedení vysokého napětí pro ptáky nebezpečná?

Na rozdíl od všeobecného přesvědčení nejsou všechny dráty pro ptáky bezpečné. Elektrické vedení s napětím 200 kilovoltů a vyšším představuje pro ptáky vážné nebezpečí. To je způsobeno skutečností, že vedení vysokého napětí generují silné magnetické pole, na které jsou ptáci citliví. V důsledku ionizace vzduchu pod vlivem elektromagnetického pole navíc podél elektrického vedení vznikají koronové výboje, které mohou představovat nebezpečí.

Stojí za zmínku, že většina ptáků se vyhýbá vedení vysokého napětí, ale někdy nastanou situace, kdy stále čelí nebezpečí úrazu elektrickým proudem. K tomu dochází, když se pták tlapkou a křídlem současně dotkne fázového drátu a uzemněného příčného ramene nebo jiného drátu s různým potenciálem.

Problém výpadků ptáků

Kromě přímého ohrožení zvířat může kontakt s elektrickým vedením vést k různým elektrickým problémům, jako je výpadek proudu. Ptáci mohou způsobit zakopnutí, když naletí na dráty a vytvoří zkrat mezi fázemi nebo mezi fází a zemí. Tyto výpadky mohou způsobit výpadky proudu a mít vážné důsledky pro spotřebitele.

Podle statistik se energetické společnosti potýkají s problémy, když ptáci způsobí výpadky proudu. Mohou způsobit vypnutí tím, že naletí do drátů a vytvoří zkrat, a také mohou zhoršit izolaci, což vede k poškození zařízení.

Výzkum prováděný v různých zemích ukazuje, že ptáci mohou mít vážný dopad na spolehlivost elektrických sítí. Spálené zbytky ptáků na vedení naznačují, že se často stávají obětí elektrických výbojů, což nakonec vede k problémům v dodávce energie.

Dalším problémem spojeným s ptáky na elektrických vedeních je hnízdění. Ptáci si mohou stavět hnízda na sloupech a drátech, což způsobuje poškození zařízení a zkraty. Kromě toho mohou úlomky a vnořené materiály způsobit zkraty a další problémy.

Řešení problému výpadků ptáků

Aby se eliminoval problém ptačího výpadku, byla vyvinuta různá technická řešení a preventivní opatření:

1. Inženýrská řešení. Jednou z účinných metod je úprava elektrických sloupů a vedení, aby se snížila pravděpodobnost, že se ptáci dostanou do kontaktu s dráty. Například dráty mohou být umístěny tak, aby se snížila pravděpodobnost, že je překročí ptáci.

2. Repelentní a ochranné prostředky. Existují různá repelentní zařízení, která pomáhají zabránit ptákům v kontaktu s elektrickým vedením. Tato zařízení produkují zvukové signály nebo využívají světelné efekty k odplašení ptáků. Existují také zařízení na ochranu ptáků („ježci“), která zabraňují ptákům přistát na drátu a spojovat uzemněnou část konstrukce a elektrický drát svými křídly.

3. Ochrana před hnízděním. K zamezení hnízdění na elektrických sloupech a vedeních lze použít různá opatření. Kolem sloupů a drátů jsou například instalovány speciální sítě nebo zástěny, které zabraňují ptákům v přístupu k nim.

4. Programový výzkum a výuka. Kromě inženýrských řešení hraje důležitou roli v prevenci problémů s ptáky na elektrických vedeních programový výzkum a vzdělávání. Ochránci ptactva a inženýři spolupracují na vývoji nových metod a technologií na ochranu ptáků a zajištění spolehlivosti elektrických sítí.

5. Výzkum v oblasti chování ptáků. Pro lepší pochopení problému interakce ptáků s elektrickým vedením se provádí výzkum v oblasti chování ptáků. Vědci studují zvyky a preference různých druhů ptáků, aby určili, která opatření budou nejúčinnější při zabránění kontaktu s elektrickým vedením.

6. Vývoj inovativních technologií. Pokrok v technologii poskytuje nové možnosti, jak předcházet problémům s ptáky na elektrických vedeních. Například používání dronů k monitorování a ovládání elektrického vedení může pomoci identifikovat nebezpečné situace a podniknout kroky k jejich prevenci.

7. Společné úsilí a spolupráce. Efektivní řešení problému blackoutu ptáků vyžaduje společné úsilí a spolupráci různých zúčastněných stran: elektrických společností, organizací pro volně žijící zvířata, vědeckých institucí, vládních agentur a veřejných organizací.

8. Výchova a osvěta. Důležitým aspektem řešení problematiky výpadků ptactva je osvěta a osvěta veřejnosti. Vedení informačních kampaní a školicích programů pomáhá zvyšovat povědomí o problému a podněcuje k činnosti k jeho řešení.

9. Implementace osvědčených postupů. Zkušenosti různých zemí a regionů s řešením problému výpadků ptactva mohou být cenným zdrojem pro další země a regiony. Zavádění osvědčených postupů a výměna zkušeností nám umožňuje efektivněji řešit tento problém.

Problém interakce ptáků s elektrickým vedením vyžaduje integrovaný přístup a společné úsilí různých zúčastněných stran. Prostřednictvím technických řešení, programového výzkumu a spolupráce můžeme účinně předcházet problémům s ptáky na elektrických vedeních a zajistit bezpečnost pro zvířata i elektrickou síť.

Pravděpodobně každý viděl jednotlivé ptáky a někdy i celá hejna ptáků pohodlně sedět na elektrickém vedení. Proč je nezabije elektrický proud? Otázka je to vskutku docela zajímavá, vyžaduje určitou znalost teorie, aby ji pochopil. Pokusíme se to udělat co nejpřístupnější formou.

Ve zkratce to nejzajímavější

Je na vodičích izolace?

Z velké části ne.

Nedostanou ptáci nikdy zásah elektrickým proudem?

K tomu dochází poměrně zřídka a nejčastěji umírají pouze velcí ptáci, jako jsou orli a orli skalní.

Proč se to stává zřídka?

Kvůli malému rozdílu potenciálu, nedostatečnému uzemnění a vysoké tělesné odolnosti ptáků.

Pták není nejlepší průvodce

Jedním z důvodů, proč pták nedostane šok, když sedí na holých drátech, je vysoký odpor. Když se posadí, proud se může šířit z jednoho bodu do druhého dvěma způsoby – přes ptáka nebo přes kovový drát. Samozřejmě volí druhou možnost, protože podle všech fyzikálních zákonů jde cestou nejmenšího odporu.

Potřebujete se uzemnit

Neméně důležitým důvodem, proč pták nedostane zásah elektrickým proudem, je chybějící uzemnění. Co je v podstatě elektrický šok? Toto je okamžik, kdy nabité částice procházejí živou bytostí, pokud uzavře obvod a stanou se na nějakou dobu vodičem.

Člověk se například snadno postaví na gumovou podložku a zastrčí hřebík do zásuvky, prakticky bez rizika úrazu elektrickým proudem (ale je lepší to nedělat doma). Jakmile se však rukou dotkne kovového předmětu, nabité částice se k tomuto předmětu okamžitě vrhnou skrze živé tělo, což často vede k jeho smrti.

Mají ptáci uzemnění? Samozřejmě že ne! Prostě sedí na jednom drátu a proud jimi nemá kam jít. Co se stane, když dojde k uzemnění? Pták samozřejmě zemře okamžitě – vždyť jím projde výboj tisíců nebo dokonce desítek a stovek tisíc voltů. Nejčastěji se to děje u velkých ptáků – orlů a dalších. Nesedí ale jen na drátech, pevně se drží oběma tlapkami – v tomto případě se jim pravděpodobně nic nestane. Ale když si hrdý orel sedne na drát, jednou tlapkou se ho drží a druhou nebo křídlem se dotkne třeba kovové podpěry, tak vytvoří další obvod, kterým okamžitě poteče proud. Důsledky pro ptáka budou velmi smutné.

Aby se tomu v posledních letech zabránilo, je několik metrů drátu v bezprostřední blízkosti podpěry pokryto speciálními izolátory. Když na nich pták sedí, může se celý den snažit uzavřít okruh – to mu neublíží.

Pár slov o potenciálním rozdílu

Nebylo by zbytečné mluvit o rozdílu potenciálu a s ním spojeném krokovém napětí. Ale nejdřív.

Co je napětí? Jiný název pro to je potenciální rozdíl. Například v jednoduchých zásuvkách, které se nacházejí v každém bytě a domě, je to 220 voltů. To znamená, že na jednom kontaktu je potenciál 220 voltů a na druhém – 0. Proto se nazývají „fáze“ a „nula“. Zatímco jsou od sebe odděleny, nic se neděje – proto zůstává rozdíl potenciálů konstantní – 220 voltů. Co se ale stane, když tento okruh uzavřete například zapojením zástrčky chladničky do zásuvky? Nabité částice samozřejmě pojedou po drátě, spustí motor a osvětlení ledničky a pouze nevyužité napětí půjde na „nulu“.

V principu funguje elektrické vedení úplně stejně. V blízkosti elektrárny je napětí prostě obrovské – tisíce a někdy i stovky tisíc voltů. Ale na opačném konci je nula. Nabité částice se samozřejmě budou řítit z fáze k nule obrovskou rychlostí (rychlostí světla!), čímž spustí všechna zařízení zapojená do zásuvek podél cesty – od žárovek ve vstupních chodbách až po obrovské továrny. To je zajištěno rozdílem potenciálů na různých koncích vedení pro přenos energie. Co to má společného s tématem našeho článku? Nejpřímější věc je – buďte trpěliví na pár dalších řádků.

Nyní se podívejme, co je to krokové napětí. Toto je název pro potenciální rozdíl mezi body spojenými nohama osoby (nebo ptáka nebo jakéhokoli zvířete). Čím větší je vzdálenost mezi body, tím větší je rozdíl potenciálů. Odborníci proto doporučují lidem, kteří se ocitnou v zóně zasažení elektrickým proudem, po malých krůčcích a rozhodně neutíkat.

To platí i pro ptáky. Pokud je rozdíl potenciálů na začátku a na konci 1000 kilometrů elektrického vedení 1 kV, pak je pouze 1 volt na kilometr. A pokud vezmeme vzdálenost mezi tlapkami ptáků asi 5 centimetrů, pak bude rozdíl pouze 0,000005 voltů. Pokud pták dostane takový šok, samozřejmě nepocítí ani lehké brnění v tlapkách. Ale nebude schopna dát tlapy dostatečně široké, aby zemřela na elektrický šok, i kdyby chtěla.

Nehoda koně

Když už jsme u krokového napětí, stojí za to připomenout jednu poučnou příhodu, která se stala v Leningradu v roce 1928. Dokonale ilustruje tento fyzikální jev a dostala svůj vlastní název – Nehoda koně.

Stalo se to uprostřed čtverce rozloženého do dřevěných šestiúhelníků. Byla zde litinová studna, uvnitř které byl odpojovač 2 kV. Postupem času izolátor jednoduše praskl, což způsobilo, že odpojovač visel několik centimetrů od zdi. Pravděpodobně by si toho už dlouho nevšimli, kdyby nepršelo.

Po vydatných deštích se dřevěná dlažba stala nejen pružnou, ale i vodivou. Zatímco po něm lidé chodili, nic hrozného se nestalo. Když ale poblíž studny projel těžce naložený vozík, povrch chodníku se propadl, což způsobilo zkratování drátu na studni a uvolnění 2000 voltů do okolního prostředí.

Lidé, jejichž kroky byly menší než metr, prostě dostali relativně mírný elektrický šok. Méně štěstí měl ale kůň táhnoucí vůz. Za prvé, její kopyta byla vybavena kovovými botami, které dokonale vedou elektrický proud. Za druhé, vzdálenost mezi nohama koně byla více než jeden a půl metru. V důsledku toho ji elektrický výboj na místě jednoduše zabil. Navíc celý tento incident netrval déle než dvě sekundy – po kterých fungoval „automatický“ mechanismus.

Incident dokázal zaujmout lidi včetně strážců zákona – na místo záhadné smrti zvířete dorazila jízdní hlídka složená ze dvou policistů. Do této doby služba v rozvodně zkontrolovala, zda je vše v pořádku s izolací a rozhodla, že k odstavení došlo náhodou, a okamžitě zapnula proud. V důsledku toho lidé stojící nebo jdoucí na náměstí opět dostali malé absolutorium, ale oba policejní koně na místě zemřeli.

Mimochodem, přesně stejný incident se stal v naší době ve Velké Británii. V Berkshire je oblíbené dostihové závodiště, pod kterým v roce 2011 definitivně ustoupil podzemní kabel. Při nehodě zahynulo také několik koní, ale přítomní lidé nebyli zraněni.

Závěr

Jak vidíte, znalost nejjednodušších fyzikálních zákonů vyučovaných na střední škole nám umožňuje snadno a spolehlivě vysvětlit, proč ptáci sedící na drátech nedostanou elektrický šok.

Materiál: Odkazy a zdroje