Curenți vagabonzi, protecție împotriva curenților vagabonzi

Elementele portante ale infrastructurii de transport, de exemplu șinele de trenuri și tramvaie, nu au izolație electrică sigură față de sol. Și pe măsură ce curentul se deplasează înapoi de-a lungul șinelor până la substația de tracțiune, o parte din acel curent trece și prin pământ.

Instalațiile cu curent înalt împământat, precum și scurgerile de la liniile electrice, contribuie, de asemenea, la apariția curenților de pământ. Astfel de curenți, care pur și simplu transportă electricitatea la sol, nu au o formă, amplitudine și direcție constante, căile lor de propagare pe sol sunt diverse, de aceea se numesc curenți vagabonzi.

Curenți vagabonzi - curenți electrici dăunători din pământ atunci când sunt utilizați ca mediu conductiv (de exemplu, în instalații de telecomunicații, sisteme de alimentare cu tramvai, locomotive electrice miniere etc.). Sub acțiunea lor, are loc electroliza și are loc oxidarea rapidă. și distrugerea dispozitivelor subterane metalice (cabinete de cabluri, conducte, structuri de clădiri).

Este clar că în aceste cazuri pământul joacă rolul unui mediu conductiv, iar aici nu doar solul este conductor, ci și structuri metalice care sunt total sau parțial subterane, precum conducte, linii de cabluri, suporturi catenare etc. . Chiar și structurile metalice care sunt pur și simplu în contact cu pământul sunt supuse curenților vagabonzi.

În raport cu structurile conductoare situate în pământ, solul în sine are un potențial mai scăzut. Și dacă, de exemplu, o instalație de curent mare folosește împământare sau curentul de la aceasta este deviat către pământ, atunci urmează calea cu cea mai mică rezistență, adică trece prin structurile metalice din pământ, ceea ce duce la acestea. coroziune.

Același lucru este valabil și pentru curentul de tracțiune care curge de-a lungul șinelor. Diferența de potențial dintre șine și sol, dată fiind lipsa izolației, face ca o parte din curenții de tracțiune să treacă prin pământ cu consecințe similare pentru structurile metalice care cad pe calea acestor curenți.

Întâlnind în drum o conductă de canalizare, o conductă de gaz sau o manta de cablu, care au mult mai puține rezistenţădecât solul înconjurător, prin ele curg curenți vagabonzi și astfel de locuri se numesc zone catodice. După ce trece prin calea metalică de rezistență scăzută, curentul parasește din acesta și acest loc se numește zona anodică și aici are loc reacția electrochimică corozivă.

Coroziune similară are loc în zona anodică atunci când curentul intră în pământ de la sursa curentului parazit în sine, de exemplu din șinele în sine, iar șinele suferă și ele de acest lucru. În acest fel, șinele sunt distruse în punctele în care curenții ies din ele în pământ, iar comunicațiile subterane - în locurile în care curentul revine pe șine.

Problema este că atunci când scurgerea curentului parazit este constantă, metalul se va deteriora treptat, iar o astfel de electrocoroziune poate fi destul de intensă. Conductele noi din oțel se pot deteriora în trei ani, iar cablurile de comunicație se defectează și mai repede. Fixările șinelor podurilor și șinelor în diferite scopuri sunt distruse în mod similar. Sursele de curent continuu sau rectificat sunt deosebit de periculoase în termeni corozivi. În zonele anodice, rata de distrugere a metalului poate ajunge la 10 mm pe an.

De regulă, structurile metalice sunt echipate cu un strat de protecție special conceput pentru a proteja împotriva coroziunii, dar în cazul deteriorării stratului de acoperire, deteriorarea comunicațiilor este inevitabilă, iar ulcere și găuri caracteristice apar în locuri cu zone anodice mici.
Pentru a combate fenomenele negative descrise, specialiștii efectuează studii electrice folosind echipamente specializate. Locurile de deteriorare a izolației sunt determinate cu un găsitor special și se folosește drenajul electric - îndepărtarea energiei electrice de la conducte la sursa de curent.

Schema instalării drenului polarizat: 1 — conductă de gaz de protecție, 2 — cablu de scurgere, 3 — instalație de scurgere (tip supapă), 4 — reostat, 5 — element de supapă (redresoare), 6 — ampermetru, 7 — siguranță, 8 — generatorul stației de tracțiune, 9 — unitate de alimentare, 10 — cărucior de contact, 11 — căi de mișcare a curenților vagabonzi

În cel mai simplu caz, măsurile de protecție sunt următoarele.Pentru a preveni curgerea curenților proveniți de la instalațiile potențial periculoase în solul înconjurător, se realizează o conexiune prin cablu între structura protejată și fiecare punct al instalației — o sursă de curenți vagabonzi care are un potențial suficient de negativ. Curentul care curgea anterior prin pământ revine acum la sursă prin conexiunea prin cablu fără a provoca niciun risc de coroziune.

Pentru a proteja conductele din oțel de efectele curenților vagabonzi, utilizați protecție catodică... Se realizează folosind un curent electric continuu dintr-o sursă externă. Polul negativ al sursei de curent este conectat la conducta protejată, iar polul pozitiv la o masă specială - anodul. circuit de protectie catodica - Cum să protejați mantaua metalică a cablurilor de coroziune

Pentru a reduce curenții vagabonzi asociați șinelor, conductivitatea șinei este crescută și rezistența de joncțiune dintre șine și pământ este crescută. Pentru aceasta, șinele de tip greu sunt așezate pe șinele principale, se face o tranziție la o cale sudata continuu, iar îmbinările șinelor sunt manevrate cu poduri de cupru cu secțiune transversală crescută, secțiunile multi-șină sunt conectate în paralel.

Șinele sunt așezate pe balast din piatră spartă sau pietriș, se montează părți izolate între șine și armăturile traverselor din beton armat, iar traversele din lemn sunt impregnate cu antiseptice uleioase etc.