Протекторная защита силовых кабелей от коррозии

 Поэтому наибольшее  применение находят различные   протекторные сплавы. Введение добавок  в основной металл позволяет  получать более отрицательный  потенциал, более, активный, равномерно  растворяющийся и не склонный  к пассивации материал. В ближайшем будущем вся аппаратура по электрической защите от коррозии подземных сооружений  (в том числе и кабельных) будет унифицирована.

Существуют и другие способы  защиты кабелей, но они менее распространены. Защита кабелей может осуществляться комплексно с одновременным использованием дренажей, катодных станций и протекторов совместно с другими металлическими сооружениями.

С целью выравнивания потенциала между оболочками проложенных в  одном направлении кабелей их перепаивают поперечными отрезками  свинцовой ленты в кабельных  шахтах, шкафных и разветвительных колодцах, в колодцах при пересечении с рельсами электрифицированных дорог и через два-три колодца на прямолинейных участках трассы. Подземные кабели перепаивают отрезками кабеля ПРППМ 1X2X1,2, присоединяемыми к стальной броне.

Электрическая коррозия металлических  покровов кабеля, возникающая под  воздействием блуждающих в земле  токов, по сравнению с почвенной  является более опасным видом  коррозии. Рассмотрим причины возникновения  в земле блуждающих токов.

Как известно, питание электровозов и электросекций на ряде наших электрифицированных железных дорог, а также питание электродвигателей трамвая осуществляется постоянным током, подаваемым от тяговых подстанций по контактной сети; обратным проводом, по которому ток возвращается на тяговую подстанцию, являются рельсы. Вследствие того что рельсы представляют для тока известное сопротивление, большая часть возвращающегося на подстанцию тока ответвляется в землю и протекает по земле; протекающий по земле ток и принято называть блуждающим.

Если параллельно рельсам  проложен подземный кабель, то блуждающий ток будет стремиться пройти по металлической  оболочке и броне кабеля. При принятой полярности ток у места нахождения электровоза будет входить в  оболочку и броню кабеля, а в  районе тяговой подстанции выходить из них. Те участки кабеля, на которых  блуждающие в земле токи входят в  оболочку и броню кабеля, принято  называть катодными зонами, так как  оболочка и броня кабеля на этих участках имеют отрицательный потенциал  по отношению к окружающей их среде. Участки кабеля, на которых блуждающие токи выходят из оболочки и брони  кабеля в землю, называют анодными зонами, так как на этих участках оболочка и броня имеют положительный  потенциал по отношению к земле. В месте выхода тока из оболочки и брони, т. е. в анодной зоне, будет  происходить электролиз металла  оболочки и стальной брони, вызывающих их коррозию.

Насколько большой вред могут  причинить защитным покровам кабеля блуждающие токи, можно видеть из того, что постоянный ток 1А, выходящий из оболочки и брони кабеля в землю, может разрушить в течение года около 35 кг свинца, 9 кг стали или 3 кг алюминия. При этом следует учесть, что блуждающие токи, протекающие по оболочке кабеля, в особо неблагоприятных случаях могут достигать десятков ампер. Проложенный в земле кабель со свинцовой оболочкой в том случае считается защищенным от коррозии, если во всех точках потенциал оболочки кабеля по отношению к земле является отрицательным. Коррозия алюминиевых оболочек кабелей, вызываемая постоянным блуждающим током, может происходить как на анодных, так и на катодных участках. Блуждающие токи на участках железных дорог, электрифицированных по системе однофазного переменного тока, также протекают по оболочке и броне, проложенных вблизи кабелей. Однако эти токи имеют переменный по знаку потенциал (по отношению к земле), изменяющийся с периодичностью 100 раз в секунду, и вследствие этого практически не оказывают коррозионного воздействия на свинцовую оболочку и стальную броню кабелей. Исследования показали, что алюминиевые оболочки кабелей могут коррозировать под воздействием блуждающих переменных токов. Однако в конструкции кабелей с алюминиевой оболочкой предусмотрена ее защита в виде пластмассового шланга или нескольких слоев поливинилхлоридной ленты. Эти покрытия надежно защищают алюминиевую оболочку от почвенной коррозии и коррозии блуждающими постоянными или переменными токами. Однако эффективность покрытия имеет место только в том случае, если в стыках строительных длин проложенного кабеля надежно изолированы от земли его концы и соединительная или разветвительная муфта.

 

Мероприятия по защите кабелей  от почвенной коррозии.

Защита кабелей от почвенной  коррозии. Чтобы предохранить кабель от почвенной коррозии, трассу кабелей  следует выбирать так, чтобы она  не проходила в грунтах с большим  содержанием извести, в болотистых и топких местах. Необходимо обходить места скопления кислот и участки  с насыпными грунтами, содержащими  каменноугольные смолы и шлаки, места свалок мусора и промышленных отходов, а также районы стока загрязненных промышленных вод. В тех случаях, когда не представляется возможным избежать прокладки кабеля в таких грунтах, для защиты металлических оболочек кабелей применяют кабели с пластмассовыми изолирующими покрытиями оболочки. Хорошую защиту от почвенной коррозии дает прокладка кабелей на участках с агрессивными грунтами в асбестоцементных трубах.

Защита кабелей от коррозии блуждающими токами.

Одним из основных мероприятий  по защите кабелей от коррозии блуждающими  токами на электрических железных дорогах  постоянного тока является ограничение  величины токов утечки из рельсовых  нитей в землю. Для этого повышают электропроводимость рельсовых  нитей и переходное сопротивление  между рельсами и землей. Повышение  электропроводимости рельсовых  нитей достигается установкой в  месте стыков отдельных звеньев  рельсов приварных рельсовых  соединителей, которые делают из скрученных в жгут медных проволок общим сечением не менее 70 мм². При этом сопротивление стыка не должно превышать сопротивления 3 м сплошного рельса. Увеличение переходного сопротивления между рельсами и землей достигается применением шпал, пропитанных креозотом или другими не проводящими тока масляными антисептиками, применением щебеночного или гравийного балласта и отводом воды с поверхности пути.

Сопротивление изоляции рельсовых  нитей, уложенных на железобетонных шпалах, должно быть не ниже, чем при  применении деревянных шпал. Для этой цели между подошвой рельса и железобетонной шпалой устанавливают резиновые  прокладки, а болты, крепящие рельс  к шпале, изолируют от тела шпалы  изоляционными втулками и шайбами. На станциях и перегонах между  подошвой рельса и балластом должен быть зазор не менее 30 мм. Правилами  техники безопасности предусмотрено  электрическое соединение металлических  и железобетонных опор контактной сети с ходовыми рельсами. Если сопротивление  заземления этих опор меньше 20 Ом, то для  уменьшения утечки токов из рельсов  в землю опоры на перегонах  и станциях присоединяют к рельсам  не непосредственно, а через искровые промежутки (искровые разрядники). Кроме  того, рельсовые нити изолируют от ферм мостов и железобетонной арматуры.                                                          

Другим мероприятием по защите кабелей от коррозии блуждающими  токами является повышение переходного  сопротивления между кабелем  и окружающим его грунтом, а также  между кабелем и рельсами электрической  железной дороги или трамвая. Для  этого кабели стараются по возможности  прокладывать вдали от рельсов. В  местах пересечения кабелей с  рельсами устраивают кабельную канализацию из асбестоцементных труб. Наряду с применением дополнительных   изолирующих   покрытий   аналогично защите от почвенной коррозии осуществляют прокладку кабелей в деревянных  или железобетонных желобах.

При прокладке кабелей  по металлическим или железобетонным мостам эти кабели тщательно изолируют, не допуская электрического соединения металлических оболочек кабеля или  стальных труб, в которых он проложен, с металлическими деталями мостов. Повышение переходного сопротивления  между кабелем и рельсами достигается  также выполнением рекомендаций по прокладке и монтажу кабелей. К их числу относятся рекомендации об изоляции  кабеля от корпусов релейных шкафов,  изоляция от муфты светофорного  станка  и  металлического основания  светофорной мачты и т.п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

 

1. Мукосеев Ю.Л. «Электроснабжение промышленных предприятий».

Учебник для вузов. М.: "Энергия", 1973 г. – 584 с.

2. Федоров Л.Е. «Электроснабжение промышленных предприятий».

Учебник для вузов. М.: 1986 г. – 496 с.

          3. Кононенко В.В. «Электротехника  и электроника» Учебное пособие для вузов 2007 г.-784 с.