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
|