ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ПТИЦЕЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ НА ОБЪЕКТАХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ В АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

В статье рассматривается проблема взаимодействия птиц с объектами электроэнергетики, приводятся классификация и рекомендации по выбору ПЗУ, а также оценивается их эффективность с точки зрения сохранения биоразнообразия и повышения надёжности электроснабжения в Астраханской области.

Для работы выбор пал на ВЛ 110 кВ № 1 из-за огромной общей протяженности линии, на которой имеются 4 отпайки и наибольшего количества аварий по вине птиц среди ВЛ Астраханской области.

Путь решения проблемы – рационально подобрать наиболее эффективные ПЗУ для ВЛ 110 кВ № 1 для дальнейшей их установки и эксплуатации на данном объекте электроэнергетики.

Выбор типа ПЗУ зависит от:

• напряжения линии;
• видового состава птиц в районе;
• климатических условий;
• конструктивных особенностей опор.

Для Астраханской области рекомендуются следующие виды ПЗУ:

1. Изолирующие кожухи — закрывают токоведущие части. Эффективность: 90–95 %.
2. Антиприсадочные конструкции (шипы, проволочные заграждения) — предотвращают посадку птиц на опоры. Эффективность: 80–90 %.
3. Сигнальные маркеры и шары — визуально отпугивают птиц, снижают риск столкновений. Эффективность: 70–80 %.
4. Защитные экраны — монтируются на опасных участках опор. Эффективность: 85–90 %.

Исходя из выше сказанного, был сделан выбор в пользу:

• ПЗУ гнездообразующего типа ПЗУ-Г-ГНД-1 (устанавливается на верхушках опор, позволяя безопасно строить гнезда, например, Белому Аисту или Степному Орлу) [4] [6];
• ПЗУ барьерного типа – это ПЗУ-B (ЗОНТ) и ПЗУ–S (такая комбинация 2-х устройств эффективно защищает гирлянды изоляторов от различных загрязнений на промежуточных опорах) [4] [6];
• ПЗУ насестного типа - НСТ1 (предназначено для посадки птиц на ЛЭП в безопасном месте, тем самым отвлекая птиц от потенциально опасных мест на электроустановках) [4] [6];
• ПЗУ маркерного типа - ПЗУ-М-ШМ-220-НГ (разработано для повышения заметности ВЛ в целях обеспечения безопасности птиц и наземного транспорта) [4] [6];
• комбинированного типа - ПЗУ-FB-РЛК (комбинированное птицезащитное устройство, совмещающее в себе два типа устройств — антиприсадочное и барьерное. Устройство обеспечивает барьер для птиц и других животных между токоведущими частями разных фаз) [4] [6].

Выбранные ПЗУ будут устанавливаться на опоры ВЛ 110 кВ № 1. Предлагаю выбрать одну из самых многочисленных - Промежуточная опора «ПБ 220-4». Их на протяжении линии насчитывается 65 штук. На рисунке 1 представлена схема выбранной опоры.

Рисунок 1. Промежуточная опора ПБ 220-4

Подобрали оптимальное количество на данную опору:

1. ПЗУ гнездообразующего типа ПЗУ ПЗУ-Г-ГНД-1 – 2 шт.;

2. ПЗУ барьерного типа: ПЗУ-B (ЗОНТ) – 4 шт; ПЗУ–S – 4 шт;

3. ПЗУ маркерного типа ПЗУ-М-ШМ-220-НГ – 4 шт;

4. ПЗУ насестного типа ПЗУ-Н-НСТ1 – 4 шт.

Далее выполним расчёт, на основе которого определим, на сколько
может снизится общая аварийность в энергосистеме Астраханской области
после внедрения птицезащитных устройств на ЛЭП.

Поток отказов группы ЛЭП определяется по формуле (1):

                                                                                                                                                 (1)

где:   – количество отключений i-той ЛЭП за расчетный период;

– протяженность i-той ЛЭП;

n – Количество ЛЭП

 – коэффициент приведения к году.

 рассчитывается по формуле (2):

                                                                                                                                                                             (2)

где:   – количество месяцев в расчетном периоде.

Для нашего расчета возьмем за расчетный период календарный год. Тогда коэффициент приведения к году  равен:

Тогда показатель надежности группы ЛЭП до установки устройств:

Показатель надежности группы ЛЭП после установки устройств:

В результате установки птицезащитных устройств на ЛЭП поток отказов группы ЛЭП снизится на 1,22 %.

И произведён подсчет затрат на реализацию проекта: на ВЛ 110 кВ № 1, протяженностью в 128 км на протяжении которых расположены 173 опоры, потребовалось: 27 821 740 р за 3810 ПЗУ.

Установка птицезащитных устройств на линиях электропередач приводит к комплексному эффекту, который затрагивает как экологическую сферу, так и работу электроэнергетической отрасли [1], [2].

1. Экологический эффект

• Снижение гибели птиц. ПЗУ предотвращают поражение птиц электрическим током при контакте с токоведущими элементами ЛЭП. Это особенно важно для крупных птиц (хищников, аистов, грифов) [3][5], которые часто используют опоры ЛЭП как присады для наблюдения за добычей.
• Сохранение популяций редких видов. Особое внимание уделяется защите птиц, занесённых в Красную книгу РФ и региональные Красные книги (орлы, соколы, филины и др.) [3][5]. ПЗУ помогают снизить антропогенное давление на уязвимые популяции.
• Восстановление орнитофауны. Снижение смертности птиц на ЛЭП способствует восстановлению и развитию местных популяций. Однако важно учитывать, что эффект может проявляться не сразу — на восстановление численности птиц после массовой гибели может потребоваться несколько лет.

2. Технический и экономический эффект

• Повышение надёжности электроснабжения. Птицы могут вызывать аварийные отключения ЛЭП: например, при одновременном взлёте стаи может произойти схлёстывание проводов, что приводит к их обрыву или пережогу. ПЗУ снижают риск таких ситуаций [6].
• Уменьшение затрат на ремонт и замену оборудования. Загрязнение изоляторов помётом птиц может привести к перекрытию изоляции даже при рабочем напряжении. ПЗУ барьерного типа защищают оборудование от такого загрязнения. Это снижает расходы на обслуживание ЛЭП.
• Сокращение простоев. ПЗУ позволяют минимизировать время простоя ЛЭП при монтаже, особенно если используются устройства, которые можно устанавливать без отключения линии [6].