Herrelösa strömmar, skydd mot herrelösa strömmar

Transportinfrastrukturens bärande delar, till exempel spåren på tåg och spårvagnar, har inte tillförlitlig elektrisk isolering från marken. Och när strömmen går tillbaka längs rälsen till traktionsstationen, passerar också en del av den strömmen genom marken.

Jordade högströmsinstallationer, liksom läckage från kraftledningar, bidrar också till uppkomsten av jordströmmar. Sådana strömmar, som helt enkelt bär elektricitet till marken, har inte en konstant form, amplitud och riktning, deras utbredningsvägar på marken är olika, därför kallas de ströströmmar.

Herrelösa strömmar — skadliga elektriska strömmar i marken när de används som en ledande miljö (till exempel i telekommunikationsanläggningar, spårvagnskraftsystem, ellokomotiv för gruvdrift, etc.). Under deras verkan sker elektrolys och snabb oxidation inträffar. och förstörelse av underjordiska metallanordningar (kabelmantel, rörledningar, byggnadskonstruktioner).

Det är tydligt att i dessa fall spelar marken rollen som ett ledande medium, och här är inte bara marken en ledare utan även metallkonstruktioner som ligger helt eller delvis under jord, såsom rörledningar, kabelledningar, kontaktledningsstöd etc. . Även metallkonstruktioner som helt enkelt är i kontakt med marken utsätts för ströströmmar.

I förhållande till ledande strukturer som ligger i marken har själva jorden en lägre potential. Och om till exempel en högströmsinstallation använder jord eller strömmen från den avleds till marken, så följer den vägen för minsta motstånd, det vill säga den passerar genom metallstrukturerna i marken, vilket leder till deras korrosion.

Detsamma gäller dragströmmen som flyter längs rälsen. Potentialskillnaden mellan rälsen och marken, med tanke på bristen på isolering, gör att en del av dragströmmarna flyter genom marken med liknande konsekvenser för metallkonstruktionerna som faller i vägen för dessa strömmar.

Stöter på väg ett avloppsrör, en gasledning eller en kabelmantel, som har mycket mindre motståndän den omgivande jorden flyter herrelösa strömmar genom dem och sådana platser kallas katodiska zoner. Efter att ha passerat genom metallbanan med låg resistans lämnar ströströmmen den och denna plats kallas anodzonen och det är här den korrosiva elektrokemiska reaktionen äger rum.

Liknande korrosion sker i den anodiska zonen när strömmen kommer in i marken från källan till själva ströströmmen, till exempel från själva rälsen, och även rälsen lider av detta. På detta sätt förstörs rälsen vid de punkter där strömmar går ut från dem till marken, och de underjordiska kommunikationerna - på de platser där strömmen återgår till rälsen.

Problemet är att när läckaget av ströström är konstant kommer metallen gradvis att försämras, och sådan elektrokorrosion kan vara ganska intensiv. Nya stålrörledningar kan försämras på tre år, och kommunikationskablar misslyckas ännu snabbare. På liknande sätt förstörs rälsfästen av broar och räls för olika ändamål. Likströmskällor eller likriktade strömkällor är särskilt farliga i korrosiva termer. I de anodiska zonerna kan förstöringshastigheten för metallen nå 10 mm per år.

Som regel är metallkonstruktioner utrustade med en speciell skyddande beläggning utformad för att skydda mot korrosion, men i händelse av skada på beläggningen är skador på kommunikation oundviklig, och karakteristiska sår och hål uppträder på platser med små anodområden.
För att bekämpa de beskrivna negativa fenomenen utför specialister elektriska studier med hjälp av specialiserad utrustning. Platserna för isoleringsskador bestäms med en speciell sökare och elektrisk dränering används - avlägsnande av elektricitet från rörledningarna till strömkällan.

Schematisk installation av polariserat avlopp: 1 — skyddsgasledning, 2 — avloppskabel, 3 — avloppsinstallation (ventiltyp), 4 — reostat, 5 — ventil (likriktare) element, 6 — amperemeter, 7 — säkring, 8 — generator för traktionsstation, 9 — strömförsörjningsenhet, 10 — kontaktvagn, 11 — rörelsevägar för ströströmmar

I det enklaste fallet är skyddsåtgärderna följande.För att förhindra att strömmar från potentiellt farliga installationer flyter in i den omgivande marken, görs en kabelanslutning mellan den skyddade strukturen och varje punkt i installationen - en källa till ströströmmar som har en tillräckligt negativ potential. Den ström som tidigare rann genom marken går nu tillbaka till sin källa genom kabelanslutningen utan att orsaka någon risk för korrosion.

För att skydda stålrörledningar från effekterna av ströströmmar, använd katodiskt skydd... Det utförs med en elektrisk likström från en extern källa. Strömkällans negativa pol är ansluten till den skyddade rörledningen, och den positiva polen till en speciell jord - anoden. Katodisk skyddskrets — Hur man skyddar metallmanteln på kablar från korrosion

För att minska ströströmmar som är förknippade med rälsen, ökas spårets konduktivitet och korsningsmotståndet mellan rälsen och marken ökas. För detta läggs räls av tung typ på huvudspåren, en övergång till ett kontinuerligt svetsat spår görs och rälsfogar shuntas med kopparbroar med ökat tvärsnitt, flerrälssektioner är parallellkopplade.

Skenorna läggs på krossad sten eller grusballast, isolerade delar installeras mellan rälsen och armeringen av armerad betongslipers, och träsliprarna är impregnerade med oljeantiseptika m.m.