Влияние птиц на состояние и режимы работы ЛЭП

108

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

Влияние птиц на состояние
и режимы работы ЛЭП

УДК

621.316.969:502.747

Пустовая

доцент

кафедры

электропривода

автоматизации

технологических

процессов

ФГБОУ

ВО

Дальневосточный

ГАУ

Ключевые

слова

птицы

опора

изоляторы

фазный

провод

короткое

замыкание

платформа

орнитофауна

антиприсадочные

устройства

Одним

из

факторов

влияющих

на

формирование

режимов

работы

линий

электропереда

чи

служит

наличие

орнитофауны

Птицы

размещаясь

на

опоре

ЛЭП

оказывают

воз

действие

как

на

состояние

самих

опор

их

конструктивных

элементов

так

на

режимы

работы

Наибольшее

негативное

воздействие

на

режим

работы

оказывают

короткие

замыкания

вызванные

перекрытием

воздушного

зазора

между

фазными

проводами

струей

помета

или

межфазные

замыкания

вызванные

замыканием

фаз

через

развер

нутые

крылья

Такие

замыкания

являются

неустойчивыми

предсказать

их

появление

не

представляется

возможным

Для

исключения

негативного

влияния

используют

до

полнительные

технические

средства

такие

как

антиприсадочные

устройства

эффектив

ность

которых

представляется

достаточно

спорной

ксплуатация

промышлен

ных

объектов

неразрывно

связана

обеспеченно

стью

электрической

энер

гией

которая

подается

посредством

линий

электропередачи

(

ЛЭП

На

территории

РФ

основном

исполь

зуются

воздушные

линии

пригод

ные

эксплуатации

жестких

кли

матических

условиях

Однако

такой

способ

прокладки

несет

себе

ряд

специфичных

проблем

связанных

конструкционными

особенностя

ми

частности

это

поражение

электрическим

током

при

использо

вании

опор

ЛЭП

для

гнездования

гибель

птиц

при

коротких

замыка

ниях

при

столкновениях

провода

ми

во

время

полета

Привлекатель

ность

воздушных

линий

для

птиц

обусловлена

отсутствием

вблизи

других

объектов

пригодных

для

размещения

гнезда

[1, 2].

Чаще

всего

эта

тема

рассматри

вается

точки

зрения

ущерба

на

носимого

птицам

их

гибели

при

гнездовании

перемещении

Про

блема

неоднократно

обсуждалась

научным

сообществом

сотруд

ничестве

региональными

властя

ми

принят

ряд

нормативных

актов

регулирующих

данную

область

Намного

реже

вопрос

рассматри

вается

точки

зрения

ущерба

на

носимого

ЛЭП

На

территории

Амурской

об

ласти

проблемными

этом

пла

не

являются

территории

южной

частично

центральной

частей

что

обуславливается

их

принад

лежностью

степной

лесостеп

ной

зонам

на

территории

которых

недостаточное

количество

дере

вьев

способных

выдержать

массу

гнезда

таких

птиц

как

дальнево

сточный

аист

достигающую

кг

)

Рис

. 1.

Опоры

ЛЭП

птичьими

гнездами

)

ВЛ

кВ

;

)

ВЛ

220

кВ

(

многоярус

ное

гнездо

)

109

более

без

учета

самих

птиц

Проводимая

на

территории

этих

зон

работа

по

обустройству

искус

ственных

гнездовых

конструкций

не

обеспечивает

необходимого

ко

личества

гнездовий

Учитывая

дефицит

естествен

ных

возвышений

для

гнездовий

наиболее

привлекательными

для

крупных

птиц

становятся

опоры

ЛЭП

110

кВ

, 220

кВ

, 500

кВ

Не

большие

птицы

такие

как

сороки

основном

гнездятся

на

опорах

линий

кВ

Конструкция

ЛЭП

том

другом

случае

вклю

чает

широкие

траверсы

элемен

ты

конструкции

позволяющие

раз

местить

гнездо

(

рисунки

2).

Кроме

этого

конструктивные

эле

менты

ЛЭП

также

используются

для

отдыха

птицами

частности

хищ

ными

имеющими

большой

размах

крыльев

достаточный

для

создания

короткого

замыкания

(

рисунок

3).

Однако

такая

опасность

суще

ствует

для

более

мелких

предста

вителей

пернатых

частности

для

сорок

Если

исходить

из

ширины

размаха

крыльев

минимального

расстояния

между

фазами

линии

то

наибольшую

опасность

для

них

представляют

линии

напряжением

до

220

кВ

(

таблица

1).

Для

крупных

птиц

смертельными

могут

стать

лю

бые

ЛЭП

Минимальное

расстояние

между

конструкциями

линий

элек

тропередачи

токопроводами

уста

навливается

требованиями

ПУЭ

однако

они

не

всегда

гарантируют

безопасное

взаимодействие

птицы

конструктивного

элемента

ЛЭП

Статистические

данные

отдель

ных

регионов

РФ

за

2019

год

показы

)

Рис

. 2.

Опоры

ЛЭП

гнездом

дальневосточного

аиста

)

ВЛ

220

кВ

;

)

ВЛ

500

кВ

Рис

. 3.

Следы

короткого

замыкания

на

фазном

проводе

ЛЭП

вызванные

струей

помета

Табл

. 1.

Сопоставление

размаха

крыльев

расстоянием

между

фазными

проводами

ЛЭП

Наименование

Размах

крыльев

Масса

кг

Наименьшее

расстояние

между

фазными

проводами

Номинальное

напряжение

линии

кВ

110

220

500

Дальневосточ

ный

аист

(Ciconia

boyciana)

2,2

0,1

0,2

0,45

0,95

Сорока

(Pica pica)

0,9

0,23

Черный

коршун

(Milvus migrans)

1,55

1,1

Зимняк

(Buteo lagopus)

1,5

1,3

Степной

орел

(Aguila nipalensis)

2,3

4,8

Беркут

(Aguila chrysaetos)

2,4

6,7

учетом

наибольшего

рабочего

напряжения

месте

их

пересечения

между

собой

при

транспозиции

ответвлениях

переходе

одного

расположения

проводов

на

другое

№

5 (80) 2023

110

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

вают

что

средняя

частота

встречаемости

погибших

птиц

для

Ненецкого

АО

составляет

0,4325

птиц

км

ВЛ

для

Ни

жегородской

области

— 7,27

птиц

км

ВЛ

для

Киров

ской

— 0,4325

птиц

км

ВЛ

[3].

На

территории

Амурской

области

такой

статистики

нет

открытом

доступе

Существуют

также

нюансы

обусловленные

кон

структивным

исполнением

опор

ЛЭП

Проведенное

2018

году

на

территории

Восточ

ной

Сибири

исследование

показа

ло

что

крупные

птицы

представ

ляют

опасность

для

стабильной

работы

ЛЭП

посредством

возникно

вения

аварийных

ситуаций

[4].

Размах

крыла

таких

птиц

превы

шает

наименьшее

расстояние

меж

ду

фазными

проводами

(

таблица

[5].

Так

для

дальневосточного

аиста

степного

орла

угрозу

представляют

все

ЛЭП

до

500

кВ

включительно

так

как

размах

крыльев

птицы

достигает

2,2

Для

небольших

видов

таких

как

получившая

наибольшее

распро

странение

на

территории

Амурской

области

сорока

наиболее

опасны

ЛЭП

напряжением

до

110

кВ

фактор

который

оказывает

негативное

влияние

на

ЛЭП

, —

это

масса

гнезда

Так

мас

са

гнезда

дальневосточного

аиста

достигает

кг

более

что

непо

средственно

влияет

на

конструк

тивные

элементы

опор

изменяя

действующие

силы

как

след

ствие

оказывает

разрушающее

воздействие

Так

нормальном

состоянии

структура

сил

действу

ющих

на

траверсы

находится

со

стоянии

равновесия

(

рисунок

когда

натяжение

подходящей

от

ходящей

линий

уравновешивается

Сумма

сил

действует

вертикально

вниз

по

значению

не

превышает

нормированного

значения

Однако

по

мнению

автора

при

смещении

дополнительной

массы

по

травер

се

сумма

сил



меняет

свое

направление

появля

ется

вращающий

момент

(

рисунок

оказывающий

негативное

влияние

на

тело

опоры

траверсу

Конеч

но

действие

таких

сил

небольшое

по

отношению

на

тяжению

проводникового

материла

но

эта

величина

компенсируется

постоянством

воздействия

течени

ем

времени

наносит

ущерб

конструкции

Рис

. 4.

Силы

действующие

на

опору

ЛЭП

)

распределение

сил

при

размеще

нии

гнезда

точке

крепления

изоляторов

;

)

распределение

сил

на

траверсе

опоры

при

смещении

дополнительной

массы

от

точки

крепления

изоляторов

—

сила

тяжести

;

—

сила

возникающая

под

действием

массы

гнезда

;

—

сила

натяжения

проводникового

материала

;

—

усилие

возникаю

щее

при

смещении

дополнительной

массы

от

точки

крепления

изоляторов

;



—

сумма

сил

действующих

на

траверсу

;

—

реакция

опоры

)

Рис

. 5.

Загрязненные

пометом

изоляторы

(

)

элементы

опоры

ЛЭП

(

)

111

Еще

одним

фактором

оказывающим

негативное

воздействие

на

конструкцию

опор

можно

считать

загрязнение

продуктами

жизнедеятельности

то

есть

птичьим

пометом

(

рисунок

5).

своем

составе

помет

имеет

следующие

соеди

нения

химические

элементы

при

влажности

60%:

азот

(N),

окись

фосфора

(

окись

калия

(

окись

кальция

(CaO),

окись

магния

(MgO),

окись

серы

(SO

Кислотность

помета

находится

диапазоне

pH-

фактора

6,5–8,0,

что

близко

умеренно

щелочному

[6].

Попадая

на

элементы

ЛЭП

помет

взаимодействует

оксидом

алюминия

результате

реакции

получаются

сульфаты

средние

кислые

соли

еще

ряд

химиче

ских

соединений

агрессивно

воздействующих

на

ЛЭП

Реакции

протекающие

под

воздействием

пти

чьего

помета

приводят

деградации

снижению

как

проводящих

свойств

(

для

проводниковых

мате

риалов

так

диэлектрических

свойств

элементов

конструкции

(

изоляторов

пр

.),

что

свою

очередь

приводит

возникновению

коронного

разряда

про

бою

как

следствие

отключению

потребителей

или

повышению

утечек

тока

нарушению

электробезо

пасности

объекта

дополнительным

потерям

элек

тросети

Влияние

на

остальные

комплектующие

об

веса

опоры

можно

считать

несущественным

так

как

они

выполняются

из

химически

инертных

материа

лов

(

керамика

стекло

пр

.).

Для

устранения

негативных

последствий

воздей

ствия

орнитофауны

на

территории

Амурской

обла

сти

используется

ряд

антиприсадочных

птицеза

щитных

устройств

изменение

конструкции

гирлянд

изоляторов

для

исключения

загрязнения

их

пометом

Широкое

распространение

получили

антиприсадоч

ные

птицезащитные

устройства

приведенные

на

рисунке

6 [7, 8, 9].

Рис

. 6.

Наиболее

распространенные

на

территории

Амурской

области

антиприсадочные

устройства

Рис

. 7.

Гнездо

дальневосточного

аиста

антиприсадоч

ным

устройством

№

5 (80) 2023

112

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

Рис

. 8.

Перенос

гнезда

дальневосточного

аиста

устройством

платформы

конструкции

является

подвижность

гибкость

от

дельных

частей

конструкции

что

не

дает

птице

нормально

сидеть

при

достаточно

большом

весе

ВЫВОДЫ

Таким

образом

вопрос

негативном

влиянии

орни

тофауны

на

ЛЭП

остается

острой

проблемой

несмо

тря

на

ряд

принимаемых

мер

требует

разработки

комплекса

мероприятий

по

снижению

как

негативно

го

воздействия

птиц

на

ЛЭП

так

повышению

без

опасности

орнитофауны

Прежде

всего

необходимы

исследования

эф

фективности

антиприсадочных

устройств

различ

ных

ландшафтных

зонах

Как

показала

практика

на

территории

Амурской

области

ввиду

отсутствия

естественных

мест

для

гнездовий

нет

альтернати

вы

опорам

ЛЭП

Для

зон

тайги

широколиственных

смешанных

лесов

эта

причина

неактуальна

ис

пользование

антиприсадочных

устройств

эффектив

но

так

как

существует

альтернатива

для

гнездования

Вопрос

снижения

привлекательности

ЛЭП

для

птиц

—

это

прежде

всего

вопрос

качества

электро

снабжения

потребителей

его

решение

позволит

снизить

вероятность

нештатных

ситуаций

на

лини

ях

Поэтому

разработка

комплекса

эффективных

мероприятий

должна

вестись

учетом

мнения

спе

циалистов

занимающихся

охраной

орнитофауны

при

сотрудничестве

энергоснабжающими

пред

приятиями

исследовательскими

коллективами

проектирующими

ЛЭП

Рис

. 9.

Гибкое

антиприсадочное

устройство

Эффективность

таких

устройств

не

всегда

доста

точная

так

ряд

из

них

становится

основанием

гнезда

(

рисунок

7).

качестве

защитных

мероприятий

использует

ся

перемещение

гнезд

траверс

на

основное

тело

опоры

(

рисунок

8).

Также

можно

считать

перспек

тивным

изменение

конструкции

антиприсадоч

ных

устройств

настоящий

момент

по

мнению

специалистов

линейных

бригад

на

территории

Амурской

области

наибольшую

эффективность

показали

устройства

выполненные

использова

нием

гибких

элементов

(

рисунок

9).

Особенностью

ЛИТЕРАТУРА

Арбузов

Овсянников

. «

Пти

чьи

отключения

ВЛ

Проблемы

решения

Новости

электротех

ники

, 2008,

№

4(52).

Пустовая

Пустовой

Про

блема

ущерба

наносимого

ЛЭП

птицами

Сб

научных

трудов

Всероссийской

(

национальной

)

научно

практической

конферен

ции

Энергосбережение

энерго

эффективность

проблемы

ре

шения

».

Нальчик

Кабардино

Бал

карский

государственный

аграр

ный

университет

им

Кокова

2020.

. 319–323.

Рябов

Варницина

Ма

териалы

гибели

птиц

при

кон

тактах

воздушными

линиями

электропередачи

на

территории

Ненецкого

автономного

округа

Сб

трудов

VII

Всероссийской

на

учно

практической

конференции

международным

участием

Био

диагностика

состояния

природных

природно

техногенных

систем

».

Киров

Вятский

государственный

университет

, 2019.

. 359–361.

Пыжьянова

Садохина

Доронина

Птицы

на

ли

ниях

ЛЭП

высокого

напряже

ния

Байкальский

зоологи

ческий

журнал

, 2020,

№

1(27).

. 68–80.

113

Приказ

Минэнерго

России

от

мая

2003

года

№

187 «

Об

утвер

ждении

глав

Правил

устройства

электроустановок

». URL: https://

docs.cntd.ru/document/901873648.

Лысенко

Переработка

отхо

дов

птицеводства

Сергиев

Посад

ВНИТИП

, 1998. 152

Птицезащитные

устройства

Ре

комендации

по

обеспечению

без

опасности

птиц

при

эксплуатации

воздушных

линий

электропере

дачи

Российская

сеть

изучения

охраны

пернатых

хищников

. URL:

http://rrrcn.ru/ru/electrocutions/bpd.

Салтыков

Джамирзоев

Руководство

по

обеспечению

ор

нитологической

безопасности

электросетевых

объектов

средней

мощности

(

методическое

пособие

Махачкала

АЛЕФ

, 2015. 75

Афанисьев

Борисова

Исследование

влияния

жизнедея

тельности

крупных

птиц

на

стати

стику

аварийных

отключений

ВЛ

110

кВ

Вестник

приамурского

го

сударственного

университета

им

Шолом

Алейхема

, 2017,

№

4(29).

. 9–16.

REFERENCES
1. Arbuzov R., Ovsyannikov A. Bird-

caused line tripping. Problems and
solutions //

Novosti elektrotekhniki

[News of electrical engineering],
2008, no. 4(52). (In Russian)

2. Pustovaya O.A., Pustovoy

.A. The

issue of the bird-caused damage
of overhead transmission lines /

Sbornik nauchnykh trudov IX Vse-
rossiyskoy (natsional'noy) nauchno-
prakticheskoy konferentsii "Energo-
sberezheniye i energoeffektivnost':
problemy i resheniya"

[Proc. of the

IXth All-Russian (national) scien-
ti

c and practical conference "Ener-

gy saving and energy ef

ciency:

problems and solutions"]. Nal'chik,
Kabardino-Balkaria State Agrarian
University named after V.M. Kokov,
2020, pp. 319-323. (In Russian)

3. Ryabov V.M., Varnitsina P.V. Data on

the death of birds caused by contact-
ing with overhead transmission lines
in the Nenets Autonomous District /

Sbornik trudov XVII Vserossiyskoy
nauchno-prakticheskoy konferen-
tsii s mezhdunarodnym uchastiyem
"Biodiagnostika sostoyaniya prirod-
nykh i prirodno-tekhnogennykh sis-
tem"

[Proc. of the

VIIth All-Russian

scienti

c and practical conference

with foreign participants "Bio-diag-
nosis of the condition of natural and
natural-technological systems"].
Kirov, Vyatka State University, 2019,
pp. 359-361. (In Russian)

4. Pyzh'yanova S.V., Sadokhina A.I.,

Doronina F.I. Birds on HV overhead
transmission lines //

Baykal'skiy

zoologicheskiy zhurnal

[Baykal zoo-

logical journal], 2020, no. 1(27),
pp. 6-80. (In Russian)

5. The order of the Ministry of Energy of

Russia dated May, 20, 2003 no. 187
"On approval of chapters of the Elec-
tric Installation Code". URL: https://
docs.cntd.ru/document/901873648.

6. Lysenko V.P. Aviculture waste treat-

ment. Sergiev Posad, VNITIP, 1998.
152 p. (In Russian)

7. Bird protection devices. Recom-

mendations on provision of the bird
safety in overhead transmission line
operation. Russian Raptor Research
and Conservation Network. URL:
http://rrrcn.ru/ru/electrocutions/bpd.

8. Saltykov A.V., Dzhamirzoyev G.S.

Guide on provision of ornithological
safety of middle-capacity electric
grid facilities. Makhachkala, ALEF
Publ., 2015. 75 p. (In Russian)

9. Afanasiyev A.P., Borisova S.Yu. In-

vestigation of the big bird life activity
impact on the statistics of emergen-
cy tripping of 110 kV overhead trans-
mission lines //

Vestnik priamursk-

ogo gosudarstvennogo universiteta
imeni Sholom-Aleykhema

[Bulletin

of Sholom-Aleichem Priamursky
State University], 2017, no. 4(29),
pp. 9-16. (In Russian)

+7 (495) 111-78-77

info@vsk-energo.ru

www.vsk-energo.ru

ООО

ВСК

ЭНЕРГО

» —

динамично

развивающаяся

компания

поставщик

электротехнического

обору

дования

ведущих

производителей

России

стран

СНГ

Ассортимент

продукции

позволяет

удовлетворить

запросы

потребности

любого

клиента

—

от

государственных

до

частных

компаний

ОПЕРАТИВНОСТЬ

НАДЕЖНОСТЬ

КАЧЕСТВО

Все

изделия

имеют

необходимую

документацию

гарантию



Силовые
трансформаторы

масляные

герметичные

трансформаторы

(

ТМ

ТМГ

ТМЗ

ТМФ

сухие

трансформаторы

(

ТСЛ

ТСЗЛ

)



Комплектные

трансформаторные
подстанции

(

КТП

столбовые

мачтовые

киосковые

контейнерные

блочные

бетонные



Щитовое

оборудование

главный

распредели

тельный

щит

(

ГРЩ

вводно

распределитель

ное

устройство

(

ВРУ

низковольтные

устройства

(

НКУ

щит

учета

распреде

ления

(

ЩУР

щит

автома

тического

переключения

(

ЩАП

щит

освещения

(

ЩО

щит

аварийного

освещения

(

ЩАО

)



Виброгасящие

опоры

для

сухих

трансформаторов

от

100

до

3150

кВА



Распределительные

устройства

распределительные

устройства

высокого

напряжения

(

РУВН

распределительные

устройства

низкого

напряжения

(

РУНН

)



Линейная

арматура

для

ВЛ

сцепная

поддерживающая

натяжная

соединительная

контактная

защитная



Опоры

железобетонные

СВ

95-2,

СВ

95-3

СВ

110-35,

СВ

110-5,

СВ

164-12,

СВ

164-20

№

5 (80) 2023

Оригинал статьи: Влияние птиц на состояние и режимы работы ЛЭП

Ключевые слова: птицы, опора, изоляторы, фазный провод, короткое замыкание, платформа, орнитофауна, антиприсадочные устройства

Читать онлайн

Одним из факторов, влияющих на формирование режимов работы линий электропередачи, служит наличие орнитофауны. Птицы, размещаясь на опоре ЛЭП, оказывают воздействие как на состояние самих опор и их конструктивных элементов, так и на режимы работы. Наибольшее негативное воздействие на режим работы оказывают короткие замыкания, вызванные перекрытием воздушного зазора между фазными проводами струей помета, или межфазные замыкания, вызванные замыканием фаз через развернутые крылья. Такие замыкания являются неустойчивыми, и предсказать их появление не представляется возможным. Для исключения негативного влияния используют дополнительные технические средства, такие как антиприсадочные устройства, эффективность которых представляется достаточно спорной.