«Есть два направления защиты воздушных линий, – объясняет заместитель главного инженера по ремонту и эксплуатации Восточных электрических сетей ИЭСК Александр Барсуков в самом начале нашего разговора. – Первое – это предотвращение гибели птиц. Когда крупная птица садится на провод около изолятора и касается одновременно фазного провода и заземлённой конструкции опоры, происходит замыкание, в результате птица гибнет. Нередки случаи, когда погибшая птица не падает вниз, а зависает на опоре, в результате создаётся аварийный режим работы ВЛ, что приводит к дополнительным затратам на поиск и устранение повреждения.. Это касается линий 10 киловольт с изолированной нейтралью, на которых устройства релейной защиты при замыкании на землю не действуют на отключение выключателя ВЛ, только на сигнал». Решение этой проблемы существует давно – соответствующие изобретения запатентованы ещё в Советском Союзе. Технология проста: на изолятор и часть провода по бокам от него надевают кожух с гладкой поверхностью, на который птицы попросту не садятся. «В зонах, которые нам задали орнитологи, мы эту работу выполнили, – подчёркивает Александр Викторович. – В Эхирит-Булагатском районе, например. Занимались мы этим в 2012-2013 годах совместно со Службой по охране и использованию животного мира Иркутской области».

Площадка, подобранная с воздуха

Второе направление заключается в защите ЛЭП высоких классов напряжения от птиц. Поскольку на них нейтраль заземлена, в случае короткого замыкания на землю от действия устройств релейной защиты отключается выключатель линии. Специалисты Восточных электрических сетей ежегодно фиксируют несколько десятков отключений ЛЭП 110 кВ, после которых успешно срабатывают устройства автоматического повторного включения. Верховые осмотры при этом не выявляют видимых повреждений изоляции. Однако обнаруживаются изоляторы и траверсы, покрытые птичьим помётом, следами металлизации от электрической дуги на проводе и арматуре изолирующей подвески около траверсы.

«Не замыкаясь в себе и не делая поспешных выводов, стали изучать специализированную литературу, – рассказывает Барсуков. – Выяснили, что схожая проблема существует и у других сетевых предприятий». Десять лет назад Роман Арбузов и Александр Овсянников из НСПБ «Электросетьсервис» – новосибирского филиала ОАО «ФСК ЕЭС» – опубликовали в журнале «Новости электротехники» статью о «птичьих» отключениях воздушных линий. Ссылаясь на данные опросов Института инженеров по электротехнике и электронике, они указывали, что в распределительных сетях США четверть всех отключений ЛЭП возникает из-за птиц, а 86% сетевых компаний называют птиц главной проблемой, осложняющей эксплуатацию подстанций.

Два года спустя Овсянников и заместитель главного инженера ОАО «Тюменьэнерго» Василий Боровицкий в докладе на конференции «Линии электропередачи 2010: проектирование, строительство, опыт эксплуатации и научно-технический прогресс» цитировали посвящённую проблеме утренних отключений «обстоятельную работу» немецкого исследователя Кайзера, которая была опубликована ещё в 1970 году. Последний разобрал 1902 случая однофазных отключений по неизвестной причине, произошедших с 1957-го по 1962 год в Баварской электрической сети напряжением 110 кВ. Линии общей протяжённостью более 4 тыс. км он выбрал потому, что они были построены на участках, использующихся для сельского и лесного хозяйства, где отсутствует загрязнение атмосферы. «Работа Кайзера однозначно доказала, что перекрытия ВЛ «на заре» инициируются струёй помёта, выпускаемой канюками при их атаке с высоты опоры линии на своих жертв: мелких грызунов, птиц и так далее», – подчёркивали Боровицкий и Овсянников. А в 2013 году заместитель главного инженера «Тюменьэнерго» защитил кандидатскую диссертацию, в которой среди прочего подтверждалась версия «птичьих» отключений линий 110 кВ в зоне ответственности его предприятия и линий 220 кВ в Забайкалье. Во втором случае в пользу этой версии говорило несколько факторов: ЛЭП смонтирована на железобетонных опорах – на них птицы могут сесть только на конец траверсы, который вдобавок нагревается индуктированными токами и в безветренную холодную погоду становится для них крайне привлекательным. Плюс с него открывается идеальный обзор для поиска добычи, практически не ограниченный телом опоры.

О том же, к слову, говорят и орнитологи. «С момента появления первых ЛЭП птицы стали использовать их в качестве присад во время охоты или отдыха, – сообщал в 2008 году главный редактор журнала «Пернатые хищники и их охрана» Игорь Карякин. – Однако в скором времени опоры ЛЭП стали привлекать многие виды птиц в качестве гнездового субстрата. В лесной и лесостепной зоне первыми на «предложение», сделанное энергетиками, отреагировали наиболее массовые виды, такие как грач и галка. Следом за грачами в степь «пошли» вороны». Их примеру последовали мелкие хищные птицы, а их более крупные сородичи предпочли использовать траверсы опор высоковольтных линий – треугольные металлические площадки достаточно большого размера – для выслеживания добычи.

Защитный «ёжик»

Ситуация в филиале ИЭСК только подтверждает выводы и энергетиков, и специалистов по птицам. Пик «немотивированных» отключений «стодесяток», расположенных в зоне его ответственности, в тёплое время года приходится на утренние часы. «С четырёх до девяти часов за летний период на одной ВЛ 19 отключений, – демонстрирует график заместитель главного инженера Восточных электрических сетей. – Да, они есть и позже. После 19 часов, к примеру, начинаются вечерние отключения». Они происходят несколько реже. Тем не менее на 19 утренних отключений приходится 14 вечерних. Причём чаще всего с ними сталкиваются в лесостепных районах – Баяндаевском, Осинском и Эхирит-Булагатском. В меньшей степени подобные отключения затрагивают Качугский и Усть-Удинский районы электрических сетей, пределы которых совпадают с границами одноимённых территорий Иркутской области.

«Это связано не столько с географией, сколько с путями миграции птиц», – отмечает Александр Викторович. В ответе на запрос энергетиков из областной Службы по охране и использованию животного мира перечислены крупные птицы, которые встречаются в названных районах. Это обыкновенная чунга – вид из отряда журавлеобразных, чёрный аист, серый гусь и огарь. Список обитающих здесь же пернатых хищников значительно шире: беркут, восточный болотный лунь, могильник, малый перепелятник, большой подорлик, орёл-карлик, сапсан. И с точки зрения защиты линий электропередачи от «немотивированных» отключений это обстоятельство крайне важно. Организм хищных птиц устроен таким образом, что при взлёте они облегчаются. Плюс кормёжка происходит преимущественно утром и вечером. «Сидят и выслеживают добычу они как раз на траверсе, – добавляет Барсуков, демонстрируя фотографии «гирлянд» изоляторов с характерными подтёками. – Поэтому мы пришли к выводу: на тех участках, где наблюдается такая картина, нужно делать защиту от присеста птиц».

Технических решений в этой области немало. В Сибайских электросетях «Башкирэнерго», к примеру, используют электрорепеллент – внутри металлической опоры прокладывается изолированный от её тела провод, касаясь которого, птица получает слабый разряд – неприятный, но не смертельный. За рубежом предлагают электронные или лазерные приспособления. Есть более простое и дешёвое решение – металлический «ёжик». В Восточных электрических сетях помимо металлических рассматривают «ёжиков» с пластиковыми спицами с скруглёнными наконечниками. В птицезащитном устройстве, которое по их заказу поставило ООО «Прикамэнергопроект», их два десятка. Они смонтированы по пять на пластмассовом основании в форме квадранта – четверти круга. Четвертинки, перпендикулярные друг другу, смонтированы на кронштейне, с помощью которого вся конструкция крепится на траверсу. Получается ощетинившийся пластиковыми иглами «ёжик», который не даёт птице присесть. На каждую опору двухцепной «стодесятки» нужно шесть таких устройств – по одному на траверсу.

В 2017 г. металлическими птицезащитными устройствами оснастили две воздушные линии 110 кВ: Оса – Новая Уда и Усть-Орда – Баяндай. «Птицезащитные устройства установили в прошлом году, когда пик отключений уже был на исходе, – уточняет Барсуков. – В этом году организуем мониторинг и посмотрим, какой это дало эффект. Но уже факт, что изоляция не будет загрязняться продуктами жизнедеятельности птиц. В отличие от защитного колпака такая конструкция позволит исключить случаи перекрытия воздушного промежутка между проводом и заземлёнными элементами опоры по струе птичьего помета. Будем ли мы на этих опорах находить перекрытие изоляции – второй вопрос. Мониторинг покажет».

Поймать и сфотографировать

Параллельно решено провести орнитологические исследования в других районах, где проходят воздушные линии высоких классов напряжения. Заниматься ими будут, по всей видимости, специалисты Службы по охране и использованию животного мира Иркутской области. Техническое задание на работу, которую они будут проводить, уже подготовлено. Согласно ему, на отдельных участках ЛЭП, не оснащённых защитными устройствами, установят фотоловушки. Они будут срабатывать в тот момент, когда птица садится на траверсу, и фиксировать все её действия. Так версия, пока подкреплённая косвенными свидетельствами вроде характера коротких замыканий или найденного при верховых осмотрах помёта, может получить прямое подтверждение.