Bludné prúdy, ochrana pred bludnými prúdmi

Nosné prvky dopravnej infraštruktúry, napríklad koľajnice vlakov a električiek, nemajú spoľahlivú elektrickú izoláciu od zeme. A ako prúd putuje späť po koľajniciach do trakčnej rozvodne, časť toho prúdu prechádza aj zemou.

K výskytu zemných prúdov prispievajú aj uzemnené silnoprúdové inštalácie, ako aj úniky z elektrického vedenia. Takéto prúdy, ktoré jednoducho vedú elektrinu k zemi, nemajú stály tvar, amplitúdu a smer, cesty ich šírenia na zemi sú rôznorodé, preto sa nazývajú bludné prúdy.

Bludné prúdy — škodlivé elektrické prúdy v zemi, keď sa používajú ako vodivé prostredie (napríklad v telekomunikačných zariadeniach, električkových energetických systémoch, banských elektrických lokomotívach atď.). Pod ich pôsobením dochádza k elektrolýze a rýchlej oxidácii. a ničenie kovových podzemných zariadení (káblové plášte, potrubia, stavebné konštrukcie).

Je zrejmé, že v týchto prípadoch zem zohráva úlohu vodivého média a vodičom je tu nielen pôda, ale aj kovové konštrukcie, ktoré sú úplne alebo čiastočne pod zemou, ako sú potrubia, káblové vedenia, podpery trolejového vedenia atď. . Dokonca aj kovové konštrukcie, ktoré sú jednoducho v kontakte so zemou, podliehajú bludným prúdom.

Vo vzťahu k vodivým štruktúram umiestneným v zemi má samotná pôda nižší potenciál. A ak napríklad silnoprúdová inštalácia využíva uzemnenie alebo prúd z nej je odvedený do zeme, tak ide cestou najmenšieho odporu, teda prechádza cez kovové konštrukcie v zemi, čo vedie k ich korózia.

To isté platí pre trakčný prúd tečúci po koľajniciach. Potenciálny rozdiel medzi koľajnicami a zemou, daný nedostatočnou izoláciou, spôsobuje, že časť trakčných prúdov preteká zemou s podobnými dôsledkami pre kovové konštrukcie, ktoré spadajú do dráhy týchto prúdov.

Stretnutie na svojej ceste s kanalizačným potrubím, plynovodom alebo plášťom kábla, ktoré majú oveľa menej odpornež okolitá pôda, pretekajú nimi bludné prúdy a takéto miesta sa nazývajú katódové zóny. Po prechode kovovou cestou nízkeho odporu ju opúšťa bludný prúd a toto miesto sa nazýva anódová zóna a tu prebieha korozívna elektrochemická reakcia.

K podobnej korózii dochádza v anodickej zóne pri vstupe prúdu do zeme zo samotného zdroja bludného prúdu, napríklad zo samotných koľajníc a tým trpia aj koľajnice. Týmto spôsobom sú koľajnice zničené v miestach, kde prúdy z nich vystupujú do zeme, a podzemné komunikácie - v miestach, kde sa prúd vracia do koľajníc.

Problém je, že keď je únik bludného prúdu konštantný, kov sa bude postupne zhoršovať a takáto elektrokorózia môže byť dosť intenzívna. Nové oceľové potrubia sa môžu za tri roky znehodnotiť a komunikačné káble zlyhávajú ešte rýchlejšie. Podobným spôsobom sa ničia koľajnicové upevnenia mostov a koľajníc na rôzne účely. Zdroje jednosmerného alebo usmerneného prúdu sú obzvlášť nebezpečné v korozívnom zmysle. V anodických zónach môže rýchlosť deštrukcie kovu dosiahnuť 10 mm za rok.

Kovové konštrukcie sú spravidla vybavené špeciálnym ochranným povlakom určeným na ochranu pred koróziou, ale v prípade poškodenia povlaku je nevyhnutné poškodenie komunikácií a na miestach s malými anódovými oblasťami sa objavujú charakteristické vredy a diery.
Na boj proti opísaným negatívnym javom špecialisti vykonávajú elektrické štúdie pomocou špecializovaných zariadení. Miesta poškodenia izolácie sa zisťujú špeciálnym vyhľadávačom a využíva sa elektrická drenáž — odvedenie elektriny z potrubí k zdroju prúdu.

Schéma inštalácie polarizovaného odtoku: 1 — ochranné plynové potrubie, 2 — vypúšťací kábel, 3 — inštalácia odtoku (typ ventilu), 4 — reostat, 5 — ventilový (usmerňovací) prvok, 6 — ampérmeter, 7 — poistka, 8 — generátor trakčnej rozvodne, 9 — napájacia jednotka, 10 — kontaktný vozík, 11 — dráhy pohybu bludných prúdov

V najjednoduchšom prípade sú ochranné opatrenia nasledujúce.Aby sa zabránilo prúdeniu prúdov z potenciálne nebezpečných zariadení do okolitej pôdy, medzi chránenou konštrukciou a každým bodom inštalácie sa vytvorí káblové spojenie – zdroj bludných prúdov, ktorý má dostatočne negatívny potenciál. Prúd, ktorý predtým pretekal zemou, sa teraz vracia späť do svojho zdroja cez káblové pripojenie bez toho, aby spôsobil riziko korózie.

Na ochranu oceľových potrubí pred účinkami bludných prúdov použite katódovú ochranu... Vykonáva sa jednosmerným elektrickým prúdom z externého zdroja. Záporný pól zdroja prúdu je pripojený k chránenému potrubiu a kladný pól k špeciálnej zemi - anóde. Obvod katódovej ochrany — Ako chrániť kovové plášte káblov pred koróziou

Na zníženie bludných prúdov spojených s koľajnicami sa zvyšuje vodivosť koľaje a zvyšuje sa odpor spojenia medzi koľajnicami a zemou. Na to sa na hlavné koľaje položia ťažké koľajnice, vytvorí sa prechod na súvisle zváranú koľaj a koľajové spoje sa posunú medenými mostíkmi so zvýšeným prierezom, paralelne sa spoja viackoľajové úseky.

Koľajnice sa ukladajú na drvený kameň alebo štrkový balast, medzi koľajnice a výstuž železobetónových podvalov sa inštalujú izolované diely a drevené podvaly sa napúšťajú olejovými antiseptikmi atď.