C


Коррозия металлических оболочек кабеля
: МАСТЕРАМ :  22.6.05

Коррозия металлических оболочек кабеля и меры защиты их от разрушения

 

Металлические оболочки кабельных линий, проложенных в зем­ле, подвергаются опасности разрушения вследствие электролити­ческой и электрохимической коррозии. К зоне электролитической коррозии относятся участки с электрифицированным транспор­том, работающим на постоянном токе, участки, по которым про­ходят линии электропередачи постоянного тока системы провод — земля, а к зоне электрохимической коррозии — участки с почва­ми, агрессивными к металлическим оболочкам кабеля: перегной, щелочи, известь, солончаковые почвы, торфяники, строительный мусор и др.

Èç-çà ýëåêòðîëèòè÷åñêîé êîððîçèè ÷àùå âñåãî ïðèõîäèòñÿ ñíè­æàòü áëóæäàþùèå òîêè â çåìëå, ãäå ïðîõîäÿò ñèëîâûå êàáåëüíûå ëèíèè, âîçíèêíîâåíèå êîòîðûõ ñâÿçàíî ñ ðàáîòîé ðåëüñîâîãî ýëåê­òðèôèöèðîâàííîãî òðàíñïîðòà.

Òðîëëåéíûé ïðîâîä òðàìâàÿ ïèòàåòñÿ îáû÷íî îò ïîëîæèòåëü­íîãî ïîëþñà òÿãîâîé ïîäñòàíöèè, îòðèöàòåëüíûé æå ïîëþñ ïðè­ñîåäèíÿåòñÿ êàáåëüíûìè ëèíèÿìè ê ðàçëè÷íûì òî÷êàì ðåëüñî­âûõ ïóòåé. Ýòè òî÷êè íàçûâàþò îòñàñûâàþùèìè ïóíêòàìè. Òàê êàê ðåëüñû ýëåêòðîòÿãîâûõ óñòðîéñòâ ïðàêòè÷åñêè íå ìîãóò áûòü èçî­ëèðîâàíû îò çåìëè, òî ïðîõîäÿùèé ïî íèì òîê ÷àñòè÷íî îòâåòâ­ëÿåòñÿ â çåìëþ è ê îòñàñûâàþùèì ïóíêòàì ïîïàäàåò ïî ïóòÿì íàèìåíüøåãî ñîïðîòèâëåíèÿ. Åñëè â çîíå ïðîõîæäåíèÿ ýòèõ òîêîâ èìåþòñÿ ñèëîâûå êàáåëè, òî áëóæäàþùèå òîêè èç çåìëè ïåðåõî­äÿò íà îáîëî÷êè êàáåëåé, ÿâëÿþùèåñÿ õîðîøèìè ïðîâîäíèêàìè, à âáëèçè îòñàñûâàþùèõ ïóíêòîâ âûõîäÿò èç íèõ (ðèñ. 14.4).

 

Ðèñ. 14.4. Ñõåìà îáðàçîâàíèÿ êîððîçèîííûõ çîí áëóæäàþùèìè òîêàìè:

1 — òðàìâàéíàÿ ïîäñòàíöèÿ; 2 — ïèòàþùèå ëèíèè; 3 — òðîëëåé; 4 — ðåëüñû;

5 — îòñàñûâàþùèå ëèíèè; 6 — êàáåëü; Ë—Á è Ä—Ã — êàòîäíûå çîíû; —à —

àíîäíàÿ çîíà; Á— è Ã—Ä — íóëåâûå çîíû

 

Çîíà, â êîòîðîé áëóæäàþùèå òîêè ïåðåõîäÿò îò îêðóæàþùåé ñðåäû â îáîëî÷êó êàáåëÿ, íàçûâàåòñÿ êàòîäíîé, à çîíà, â êîòîðîé áëóæäàþùèå òîêè âûõîäÿò èç îáîëî÷êè êàáåëÿ â îêðóæàþùóþ ñðåäó, — àíîäíîé. Àíîäíàÿ çîíà îòëè÷àåòñÿ îò êàòîäíîé íàëè÷è­åì êîððîçèè îáîëî÷åê êàáåëÿ. Çîíû îïðåäåëÿþò èçìåðåíèåì ïî­òåíöèàëà íà îáîëî÷êàõ êàáåëÿ ïî îòíîøåíèþ ê çåìëå. Ïîëîæè­òåëüíûé ïîòåíöèàë ñâèäåòåëüñòâóåò î íàëè÷èè àíîäíîé çîíû, îòðèöàòåëüíûé — êàòîäíîé. Ïîòåíöèàë èçìåðÿþò ìàãíèòîýëåêò­ðè÷åñêèì âîëüòìåòðîì, êîòîðûé âêëþ÷àþò ìåæäó ìåòàëëè÷åñêîé îáîëî÷êîé êàáåëÿ è ñòàëüíûì ýëåêòðîäîì, âáèòûì â ãðóíò.

Ñòåïåíü îïàñíîñòè ïîðàæåíèÿ ìåòàëëè÷åñêèõ îáîëî÷åê êàáåëÿ áëóæäàþùèìè òîêàìè óñòàíàâëèâàþò íà îñíîâàíèè èçìåðåíèÿ ðàç­íîñòè ïîòåíöèàëîâ ìåæäó ýòèìè îáîëî÷êàìè è çåìëåé, ðåëüñàìè ýëåêòðèôèöèðîâàííîãî òðàíñïîðòà è äðóãèìè ïîäçåìíûìè ñîîðó­æåíèÿìè, íàõîäÿùèìèñÿ âáëèçè êàáåëüíîé ëèíèè, à òàêæå â çà­âèñèìîñòè îò ñèëû è íàïðàâëåíèÿ òîêà â ìåòàëëè÷åñêèõ îáîëî÷­êàõ êàáåëÿ. Ïî íàïðàâëåíèþ òîêà ìîæíî îïðåäåëèòü ìåñòà âõîäà áëóæäàþùèõ òîêîâ â îáîëî÷êè êàáåëÿ è âûõîäà èç íèõ. Äëÿ ñèëî­âîãî êàáåëÿ ñðåäíåñóòî÷íàÿ ïëîòíîñòü òîêà óòå÷êè â çåìëþ íå äîë­æíà ïðåâûøàòü 0,15 ìÀ/ñì.

Íàëè÷èå â ãðóíòå èëè ñòî÷íûõ âîäàõ ïî òðàññå êàáåëÿ ïåðå­ãíîÿ, ùåëî÷åé, à òàêæå áîëüøîãî êîëè÷åñòâà èçâåñòè ñîçäàåò áëà­ãîïðèÿòíûå óñëîâèÿ äëÿ èíòåíñèâíîé ýëåêòðîõèìè÷åñêîé êîððî­çèè îáîëî÷åê êàáåëÿ. Îïðåäåëåíèå ñòåïåíè êîððîçèîííîé àêòèâ­íîñòè ãðóíòîâ, ãðóíòîâûõ è äðóãèõ âîä ïðîèçâîäèòñÿ îòáîðîì ïðîá èç ìåñò, ãäå èìåþòñÿ ïîäîçðåíèÿ íà àãðåññèâíîñòü (ñîëîí÷àêîâûå ïî÷âû, òîðôÿíèêè è äð.). Ïðîáó áåðóò ñ ãëóáèíû çàëåãàíèÿ êàáå­ëÿ ÷åðåç êàæäûå 1000 ì ïðè îäíîðîäíîì õàðàêòåðå ãðóíòà è ÷åðåç êàæäûå 500 ì — ïðè íåîäíîðîäíîì. Êîððîçèîííàÿ àêòèâíîñòü ïî îòíîøåíèþ ê ñâèíöîâîé îáîëî÷êå êàáåëÿ îïðåäåëÿåòñÿ ïî êîí­öåíòðàöèè âîäîðîäíûõ èîíîâ ðÍ, ñîäåðæàíèþ îðãàíè÷åñêèõ è àçîòíûõ âåùåñòâ íèòðàòèîíîâ è îáùåé æåñòêîñòè âîäû.

Çàùèòà êàáåëÿ îò ýëåêòðîëèòè÷åñêîé êîððîçèè çàêëþ÷àåòñÿ â ïîíèæåíèè ïîëîæèòåëüíîãî ïîòåíöèàëà íà åãî îáîëî÷êàõ. Ýòî äî­ñòèãàåòñÿ óñòðîéñòâîì ýëåêòðîäðåíàæåé — ìåòàëëè÷åñêèõ ïåðå­ìû÷åê, ñ ïîìîùüþ êîòîðûõ áëóæäàþùèå òîêè îòâîäÿòñÿ ñ îáî­ëî÷åê êàáåëÿ ïóòåì ñîçäàíèÿ îòðèöàòåëüíîãî ïîòåíöèàëà îò ïî­ñòîðîííåãî èñòî÷íèêà òîêà (ðèñ. 14.5). Îòðèöàòåëüíûé ïîòåíöèàë íà îáî­ëî÷êå çàùèùàåìîãî êàáåëÿ ñîçäà­åòñÿ çà ñ÷åò òîêà êàòîäíîé óñòàíîâ­êè, ïðîõîäÿùåãî ïî êîíòóðó çåì­ëÿ—êàáåëü.

 

Ðèñ. 14.5. Ñõåìà êàòîäíîé ïîëÿ­ðèçàöèè òðóáîïðîâîäà îäèíî÷­íîé ìàñëîíàïîëíåííîé êàáåëü­íîé ëèíèè:

1 — òðóáîïðîâîä; 2 — èñòî÷íèê ïå­ðåìåííîãî òîêà; 3 — âûïðÿìèòåëü; 4 — ýëåêòðîä çàçåìëåíèÿ

 

Ýëåêòðè÷åñêèå ìåòîäû çàùèòû êàáåëÿ îò âîçäåéñòâèÿ áëóæäàþùèõ òîêîâ îäíîâðåìåííî ÿâëÿþòñÿ çà­ùèòîé è îò ïî÷âåííîé êîððîçèè, òàê êàê ñîîáùàåìûé îáîëî÷êàì êà­áåëÿ îòðèöàòåëüíûé ïîòåíöèàë ïî­äàâëÿåò âðåäíîå äåéñòâèå âåùåñòâ, îáðàçóþùèõñÿ íà ïîâåðõíîñòè ìå­òàëëà ïðè ýëåêòðîõèìè÷åñêîé êîð­ðîçèè.

Êîððîçèÿ ïðåäîòâðàùàåòñÿ íå òîëüêî ýëåêòðè÷åñêèìè ìåòîäà­ìè çàùèòû, íî è ïðîêëàäêîé êàáåëÿ â èçîëèðóþùåé êàíàëèçàöèè (áëîêàõ, êîëëåêòîðàõ), ïðèìåíåíèåì êàáåëÿ ñ àíòèêîððîçèîííû­ìè ïîêðûòèÿìè èëè êàáåëÿ â ïëàñòìàññîâûõ îáîëî÷êàõ.

Äëÿ ïðèíÿòèÿ ñâîåâðåìåííûõ ìåð ïðîòèâ êîððîçèè ïðîèçâî­äÿò ñèñòåìàòè÷åñêèå èçìåðåíèÿ áëóæäàþùèõ òîêîâ. Êîððîçèîí­íàÿ àêòèâíîñòü ãðóíòîâ ïðîâåðÿåòñÿ ïóòåì îòáîðà ïðîá ïî÷âû.

 






ElectroMaster - .65
https://electromaster.ru

URL :
https://electromaster.ru/article.php?storyid=319