CC BY
3
SOME ASPECTS OF THE PROBLEM OF BIRD PROTECTION FROM ELECTROCUTION ON OVERHEAD POWER LINES IN KAZAKHSTAN
Pestov M.V. (Environmental Center "Dront", Nizhny Novgorod, Russia) Ongarbaev N.Kh. (Biodiversity Research and Conservation Center Community Trust, Astana, Kazakhstan)
Contact:
Mark Pestov [email protected]
Nurlan Ongarbaev [email protected]
Recommended citation: Pestov M.V., Ongarbaev N.Kh. Some Aspects of the Problem of Bird Protection From Electrocution on Overhead Power Lines in Kazakhstan. - Raptors Conservation. 2023. S2: 390-394. DOI: 10.19074/1814-8654-2023-2-390-394 URL: http://rrrcn.ru/en/archives/35156
The problem of mass death of birds of prey from electrocution on overhead power lines (PL) of medium power (6-10 kV) in the territory of Kazakhstan is well known since the times of the USSR and is still relevant.
Our team has been dealing with this problem since 2010 (Saraev, Pestov, 2011; Pestov et al, 2012; 2015; 2019; 2021). Over the past years, we have repeatedly encountered various aspects of this problem and observed the consequences for ornithofauna from the use of certain technical solutions in the design, construction, operation, and reconstruction of PL. The present report is devoted to a brief review of some options of technical solutions in equipping PL in Kazakhstan.
Numerous studies have confirmed that the most dangerous structure for birds is a 180° inverted T-shaped metal grounded traverse with pin insulators mounted on a reinforced concrete pole, combined with an uninsulated current-carrying wire. Unfortunately, this design of PLs is still the most widely used in Kazakhstan, their total length is tens of thousands of kilometers. Attempts to make it safer for birds by installing distracting T-shaped attachments, deterrent metal "whiskers" or additional "blank" insulators proved ineffective, and in the case of "whiskers" - harmful.
It is obvious that the most optimal from the point of view of biodiversity conservation is the refusal to use PLs in favor of alternative solutions, which allows not only to completely eliminate the death of birds from electrocution and mechanical damage from collision with wires, but also preserves the aesthetic value of the landscape, which is especially important for protected areas.
A vivid example of such a progressive and responsible approach in Kazakhstan is the Beineu-Shymkent main gasline owned by Beineu-Shymkent Gas Pipeline LLP.
This pipeline does not have an associated PL, electrochemical protection in this case is provided by cathodic protection stations (CPS). All CPSs on this gas pipeline are powered by modular-packaged electrical power plants with Capstone C30/C65 autonomous microturbine units manufactured by Capstone Green Energy Corporation (CGRn) from the USA. The official distributor of CGRN in Kazakhstan is Synergy Astana LLP. We hope that in the future this technology will be widely used in the construction of new pipelines and consider it necessary to promote this experience.
Another priority technical solution is the use of self-supporting insulated wire (SIW) for PL installing, which not only reduces the probability of electrical injuries, but also practically eliminates the possibility of short circuits during operation. However, the use of SIW alone does not completely eliminate bird deaths.
As our studies on PLs running along the Beyneu-Chelkar railroad have shown, the possibility of electrocution persists when birds come into contact with devices used to protect PLs made of SIW from atmospheric overvoltages (lightning). The degree of danger for birds depends on the design of these devices. The death of birds of prey from electrocution has been recorded on PLs equipped with air-gap arresters. At the same time, no bird deaths have been recorded on overhead power lines equipped with longflash-over arresters without spark gaps.
On this basis, the use of SIW in combination with long-flash-over arresters can be recommended throughout Kazakhstan. In the best case scenario, this design could be additionally equipped with a T-shaped insulated perch on the pole arm, distracting large birds of prey from using the SIW as a perch, which is observed in its absence.
In recent years, during the construction and reconstruction of overhead power lines in Kazakhstan, the >-shaped dovetail traverse with suspended insulators has been widely used instead of the traditional traverse with pin insulators. The use of this structure reduces the number of dead birds, but, unfortunately, does not exclude the facts of deaths of large birds of prey, including eagles, which, due to insufficiently large distance between the horizontal component of the traverse and the current-carrying wire above it (about 70 cm), can cause a short circuit by touching the head of the wire. It is obvious that by making minor changes leading to increase of the above-mentioned gap up to 100 cm, the dovetail traverse design would become practically safe for birds.
In some regions of Kazakhstan, presumably from the USSR times, overhead power lines made on wooden poles and overhead power lines on reinforced concrete poles with wooden arms have been preserved. Due to the dielectric properties of wood, these structures are relatively safe for birds in terms of the possibility of electrocution. However, the share of such overhead power lines is small and is likely to decrease further over time. It is obvious that the use of modern wooden poles and insulated composite
arms is very promising, however, we are not aware of the facts of application of these technologies in Kazakhstan at present.
In all other cases, relative safety of PLs with traditional horizontal crossarms with pin insulators and "dovetail" arms can be ensured through the use of polymer bird protection devices (BPD), isolating small (50-100 cm) sections of current-carrying wires in the place of their attachment to insulators on the crossarms. In the last decade, the practice of using isolating BPDs in Kazakhstan is becoming more and more widespread. However, according to our observations, the share of ornithocidal PLs not equipped with BPDs is still very high, and the real effectiveness of BPDs strongly depends on the quality of the products used and strict compliance with technical requirements for their selection and installation.
Thus, in Kazakhstan in recent years there has been obvious progress in solving at the technical level the problem of mass death of birds in PL from electrocution, but the measures taken are not yet sufficient for the comprehensive solution of this problem. It is obvious that for a wider and faster introduction of advanced technologies in this area it is necessary to promptly adjust the existing regulatory framework.
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ ПТИЦ ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В КАЗАХСТАНЕ
Пестов М.В. (Экологический центр «Дронт», Нижний Новгород, Россия) Онгарбаев Н.Х. (Центр изучения и сохранения биоразнообразия, Астана, Казахстан)
Контакт:
Марк Пестов [email protected]
Нурлан Онгарбаев [email protected]
Рекомендуемая цитата: Пестов М.В., Онгарбаев Н.Х. Некоторые аспекты проблемы защиты птиц от поражения электрическим током на воздушных линиях электропередачи в Казахстане. - Пернатые хищники и их охрана. 2023. Спецвып. 2. С. 390-394. DOI: 10.19074/1814-8654-2023-2-390-394 URL: http://rrrcn. ru/ru/archives/35156
Проблема массовой гибели хищных птиц от поражения электрическим током на воздушных линиях электропередачи (ВЛ) средней мощности (6-10 кВ) на территории Казахстана хорошо известна еще со времён существования СССР и по-прежнему актуальна.
Наша команда занимается данной проблемой с 2010 г. (Сараев, Пестов, 2011; Пестов и др., 2012; 2015; 2019; 2021). За про-
шедшие годы мы неоднократно сталкивались с различными аспектами данной проблемы и наблюдали последствия для орнитофауны от использования тех или иных технических решений при проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции ВЛ. Настоящее сообщение посвящено краткому обзору некоторых вариантов технических решений в оснащении ВЛ на территории Казахстана.
Многочисленными исследованиями подтверждено, что наиболее опасной конструкцией для птиц является перевёрнутая на 180° Т-образная металлическая заземлённая траверса со штыревыми изоляторами, смонтированная на железобетонной опоре, в сочетании с неизолированным токонесущим проводом. К сожалению, именно данная конструкция ВЛ до сих пор наиболее широко используется в Казахстане, суммарная протяжённость таких линий составляет десятки тысяч км. Попытки сделать её более безопасной для птиц путем установки отвлекающих Т-образных присад, отпугивающих металлических «усов» или дополнительных «холостых» изоляторов оказались неэффективны, а в случае с «усами» - вредны.
Очевидно, что самым оптимальным с точки зрения сохранения биоразнообразия является отказ от использования ВЛ в пользу альтернативных решений, позволяющий не только полностью исключить гибель птиц от поражения электрическим током и от механических повреждений при столкновении с проводами, но и сохраняет эстетическую ценность ландшафта, что особенно важно для особо охраняемых природных территорий.
Ярким примером подобного прогрессивного и ответственного подхода в Казахстане является магистральный газопровод «Бейнеу - Шымкент», принадлежащий ТОО «Газопровод Бейнеу - Шымкент». Данный трубопровод не имеет сопутствующей ВЛ, электрохимзащита в данном случае обеспечивается станциями катодной защиты (СКЗ). Все СКЗ на данном газопроводе запитаны от блочно-ком-плектных электростанций с автономными микротурбинными установками Capstone С30/С65 производства Capstone Green Energy Corporation (CGRN) из США. Официальный дистрибьютер CGRN в Казахстане - ТОО «Synergy Astana». Мы надеемся, что в дальнейшем данная технология будет широко использоваться при строительстве новых трубопроводов и считаем необходимым пропагандировать данный опыт.
Еще одним приоритетным техническим решением является использование самонесущего изолированного провода (СИП) при оборудовании ВЛ, которое не только снижает вероятность электротравматизма, но и практически исключает вероятность коротких замыканий в процессе эксплуатации. Однако, использование СИП само по себе не полностью исключает гибель птиц.
Как показали наши исследования на ВЛ, идущих вдоль железной дороги Бейнеу - Челкар, возможность поражения электрическим током сохраняется при контакте птиц с устройствами, используемыми для защиты ВЛ, выполненной СИП, от грозовых перенапряжений (молний). Степень опасности для птиц зависит от конструкции этих устройств. Гибель хищных птиц от поражения электрическим током была отмечена на ВЛ, оборудованных разрядниками с искровыми промежутками. В то же время, на ВЛ, оборудованных длинно-искровыми разрядниками, не имеющими искровых промежутков, факты гибели птиц не отмечены.
На этом основании использование СИП в сочетании с длинноискровыми разрядниками может быть рекомендовано на всей территории Казахстана. В оптимальном варианте, данная конструкция могла бы быть дополнительно оснащена Т-образной изолированной присадой на траверсе опоры ВЛ, отвлекающей крупных хищных птиц от использования СИП в качестве присады, что наблюдается при её отсутствии.
В последние годы при строительстве и реконструкции ВЛ в Казахстане широко используется >-образная траверса «ласточкин хвост» с подвесными изоляторами взамен традиционной траверсы со штыревыми изоляторами. Применение данной конструкции снижает количество гибнущих птиц, но, к сожалению, не исключает факты гибели крупных хищных птиц, в том числе, орлов, которые из-за недостаточно большого расстояния между горизонтальной составляющей траверсы и расположенным над ней токонесущим проводом (около 70 см), могут вызывать короткое замыкание, касаясь головой провода. Очевидно, что при внесении незначительных изменений, приводящих к увеличению вышеуказанного промежутка до 100 см, конструкция траверсы «ласточкин хвост» стала бы практически безопасной для птиц.
В некоторых регионах Казахстана, предположительно со времен СССР, сохранились ВЛ, выполненные на деревянных опорах, и ВЛ на железобетонных опорах с деревянными траверсами. Благодаря диэлектрическим свойствам древесины данные конструкции относительно безопасны для птиц в плане возможности их поражения электрическим током. Однако, доля подобных ВЛ невелика и, вероятно, с течением времени она будет и дальше
уменьшатся. Очевидно, что весьма перспективно использование современных деревянных опор и изолированных композитных траверс, однако факты применения данных технологий в Казахстане в настоящее время нам не известны.
Во всех прочих случаях относительная безопасность ВЛ с традиционными горизонтальными траверсами со штыревыми изоляторами и траверсами «ласточкин хвост» может быть обеспечена за счёт применения полимерных пти-цезащитных устройств (ПЗУ), изолирующих небольшие (50-100 см) участки токонесущих проводов в месте их крепления к изоляторам на траверсах. В последнее десятилетие практика использования изолирующих ПЗУ в Казахстане становится всё более распространен-
ной. Однако, по нашим наблюдениям, доля орнитоцидных ВЛ, не оснащённых ПЗУ, всё ещё очень велика, а реальная эффективность ПЗУ сильно зависит от качества применяемых изделий и жёсткого соблюдения технических требований по их подбору и монтажу.
Таким образом, в Казахстане за последние годы наметился очевидный прогресс в решении на техническом уровне проблемы массовой гибели птиц на в ВЛ от поражения электрическим током, однако предпринятые меры пока не достаточны для кардинального решения данной проблемы. Очевидно, что для более широкого и оперативного внедрения передовых технологий в данной области необходима оперативная корректировка существующей нормативно-правовой базы.
КАЗАКСТАНДАГЫ 8УЕ ЭЛЕКТР ЖЕЛ1ЛЕР1НДЕГ1 К¥СТАРДЫ ЭЛЕКТР ТОГЫНАН КОРГАУ М8СЕЛЕЛЕР1НЩ КЕЙБ1Р АСПЕКТ1ЛЕР1
Пестов М.В. («Дронт» экологиялын; орталыгы, Нижний Новгород, Ресей) Онгарбаев Н.Х. (БиоалуантYрлiлiктi зерттеу жене са^тау орталыгы, Астана, И,азан;стан)
Контакт:
Марк Пестов [email protected]
Нурлан Онгарбаев [email protected]
¥сынылатын дэйексвз: Пестов М.В., Онгарбаев Н.Х. Каза^стандагы эуе электр желглершдеп ^устарды электр тогынан ^оргау мэселелершш кейб1р аспект1лер1. - Пернатые хищники и их охрана. 2023. Спец-вып. 2. С. 390-394. DOI: 10.19074/1814-8654-2023-2-390-394 URL: http://rrrcn.ru/ru/archives/35156
Казахстан аумагында орташа куатты-лыгы (6-10 кВ) электр жел1лерщде (ЭЖ) электр тогынын согуынан жырткыш кустардын жаппай кырылу проблемасы КСРО дэрршен берi белг1л1 жэне элi де езекп болып отыр.
Бiздiн топ бул мэселемен 2010 жылдан берi айналысып келедi (Сараев, Пестов, 2011; Пестов жэне т.б., 2012; 2015; 2019; 2021). Эткен жылдары бiз бул мэселенн эртvрлi аспектiлерiне бiрнеше рет тап болдык жэне эуе жел1лерт жобалау, салу, пайдалану жэне кайта куру кезщде белгiлi бiр техникалык шешiмдердi колданудын орнитофауна уштн салдарын байкадык. Бул есеп Казакстандагы ЭЖ жабдыктауда техникалык шешiмдердiн кейбiр нускдла-рын кыскаша шолута арналган.
Кептеген зерттеулер кустар vшiн ен каутпп конструкция 180° тенкер1лген Т-тэрiздi металл жерге туйьщталган, тем1р-бетонды тiрекке орнатылган, окшаулан-
баган ток етюзетш сыммен бiрiктiрiлген туйреуш окшаулагыштары бар траверс екенш растады. ©кмшке орай, дэл осы ЭЖ дизайны Казакстанда эл1 де кенiнен колданылады, мундай желiлердiн жалпы узындыгы ондаган мын шакырымды ку-райды. Аландататын Т-тэр1зд1 кону орын-дарын, металды «муртшаларды» немесе косымша «бос» окшаулагыштарды орна-ту аркылы оны кустар ушш каушаз ету эрекеттер! ти1мс1з, ал «муртшалар» жаг-дайында - зиянды болып шыкты.
Элбетте, биоалуантvрлiлiктi сактау тургысынан ен онтайлысы балама ше-шiмдер пайдасына ЭЖ пайдаланудан бас тарту болып табылады, бул сым-дармен соктыгыскан кезде кустардын электр тогынын согуынан жэне меха-никалык закымданудан каза болмауын толыгымен болдырмаута мумкшдж бе-ред^ сонымен катар ландшафттын эс-тетикалык кундылыгын сактайды, бул
ерекше коргалатын табиги аумактар ушш ете манызды.
Казакстандагы осындай удемел жэне жауапты квзкарастын жаркын мысалы ретщде «Бейнеу-Шымкент газ кубыры» ЖШС-не тиеdлi «Бейнеу-Шымкент» газ кубырын айтуга болады. Бул кубырда 1леспе ЭЖ жок, бул жагдайда электро-химиялык корганысты катодтык кор-ганыс станциялары (ККС) камтамасыз етедi. Осы газ кубырындагы барлык ККС курылгылары АКШ-да Capstone Green Energy Corporation (CGRN) шыгарган Capstone С30/С65 автономды микротур-биналык электр станцияларынан куат алады. Казакстандагы CGRN ресми дистрибьюторы «Synergy Astana» ЖШС бо-лып табылады. Бiз болашакта бул технология жана кубырларды салуда кеннен колданылады деп сенемгз жэне бул тэжь рибет насихаттау кажет деп санаймыз.
Тагы бiр басым техникалык шешiм - бул электрлш жаракат алу ыктимал-дыгын азайтып кана коймай, сонымен катар жумыс кезщде кыска туйыкталу ыктималдыгын к жузщде жокка шыга-ратын эуе жел1а жабдыгы vшiн ездгггнен окшауланган сымды (ЭОС) пайдалану. Дегенмен, ЭОС колдану тек вздiгiнен кус-тардын влiмiн толыгымен жоя алмайды.
Бiздiн зерттеулер Бейнеу-Шалкар темiр жолынын бойында втетш ЭЖ-де квр-сеткендей, кустар найзагайдын кернеуъ нен (жайдан) ЭОС жасаган ЭЖ коргау vшiн колданылатын курылгылармен байланыста болтан кезде электр тогы-нын согу мvмкiндiгi сакталады. Кустарга кауiптiAiк дэрежесi осы курылгылардын конструкциясына байланысты. Ушкын санылаулары бар свн^рпштермен жаб-дыкталган ЭЖ жырткыш кустардын электр тогынын согуынан каза болуы байкалды. Бул ретте, ушкын санылаула-ры жок узын-ушкынды санылаулармен жабдыкталган ЭЖ кустардын влгш бай-калган жок.
Осы непзде узак ушкынды санылау-лармен бiрге ЭОС пайдалануды бvкiл Казакстан аумагы бойынша усынуга болады. Ен онтайлы жагдайда, бул iрi жырткыш кустарды ЭОС-га конудан алшактатып, ЭЖ ирегшзн траверсiнде конструкция косымша Т-тэрiздi окшауланган кондыргымен жабдыкталуы мvмкiн.
Сонгы жылдары Казакстанда ЭЖ салуда жэне кайта куруда iстiк окдааулагыш-тары бар дэстvрлi траверст1н орнына, >-тэрiздi аспалы окдааулагыштары бар
«карлыгаштын куйрьн'ы» траверсi кет-нен колданылуда. Бул конструкцияны пайдалану каза болып жаткан кустардын санын азайтады, бiрак, вкiнiшке карай, траверстш квлденен курамдас бвлiгi мен аракашыктык арасындаFы жеткшказ кашыктыкка байланысты, онын устщде орналаскан ток вткiзетiн сымнын (ша-мамен 70 см) басына тиiп, кыска туйык-талуFа экелш, бvркiттердi коса алFанда, iрi жырткыш кустардын влу факплергн жокка шьн'армайды.
Казакстаннын кейбiр аймактарын-да КСРО кез1нен берi болжам бойынша аFаш баFандарFа жасалFан ЭЖ жэне аFаш траверстерi бар темгрбетон баганаларда-Fы ЭЖ сакталган. Агаштын диэлектрлiк касиеттерше байланысты бул курылым-дар электр тоFынын соFу мvмкiндiгi тур-Fысынан кустар ушш салыстырмалы турде кауiпсiз. Дегенмен, мундай ЭЖ vлесi аз жэне уакыт вте келе ол одан эрi азаюы мvмкiн. Kазiргi замангы аташ ть ректер мен окшаулаотан композит тра-верстердi пайдалану вте перспективалы екен анык, алайда бул технологияларды Казакстанда колдану фактiлерi казiргi уакытта бiзге белгiсiз.
Барлык баска жагдайларда iстiк ок-шаулагыштарымен жэне «карлыFаштын KУЙрыFы» траверстерi бар дэстvрлi квл-денен траверстермен ЭЖ траверстерде-гi окшаулагыштарFа бекiту нуктесщде, салыстырмалы кауiпсiздiгi ток вткiзгiш сымдардын шагын (50-100 см) учаскеле-рiн окшаулайтын полимерлш кустарды KорFау курылгыларын (ККК) пайдалану аркылы камтамасыз етiлуi мумкш.
СонFы онжылдыкта Казакстанда ок-шаулагыш ККК колдану тэжiрибесi кет-нен таралып келе жатыр. Дегенмен, бiз-дгн байкауларымыз бойынша, ККК-мен жабдыкталмаган орнитоцидпк ЭЖ уле-сi элi де вте улкен жэне ККК-дын накты тиiмдiлiгi пайдаланылатын втмдердгн сапасына жэне оларды тандауга жэне тех-никалык талаптардын катан сакталуына, монтажына катты байланысты.
Осылайша, Казакстанда со^ы жыл-дары электр тоFынын соFуынан ЭЖ кустардын жаппай кырылуы мэселесiн техникалык денгейде шешуде айкын iлгерiлеушiлiк байкалады, бiрак кабыл-даотан шаралар бул мэселенi тvбегейлi шешу ушш элi жеткiлiксiз. Бул салаFа озык технологияларды кенiнен жэне те-зiрек енгiзу vшiн колданыстаFы норма-тивтiк-кукыктык базаны жедел турде тузету кажет екенi анык.
