Причины возникновения блуждающих токов, методы защиты от них и способы устранения

Причины возникновения блуждающих токов, методы защиты от них и способы устранения

Содержание
  1. Причины появления
  2. Действие на конструкции из металла
  3. Защитные методы
  4. Способы измерения

Блуждающие

Блуждающим называют ток, появляющийся в земле, когда она превращается в токопроводящую среду. Блуждающие токи негативно воздействуют на металл, погружённый в землю, либо просто на ней лежащий.В этом кроется главная опасность.

В статье мы детально разберём это физическое явление, причины, по которым оно появляется и методы защиты.

Причины появления

Блуждающие

Наша жизнь неразрывно связана и зависима от объектов электрификации. Потребление электрической энергии неуклонно растёт и это ведёт к необходимости большего числа трансформаторов и распределителей, ВЛЭП, наружных контактных линий для питания электрических поездов, рельс контактов метро.

Поскольку земля проводит электричество, а упомянутые объекты расположены либо на земле, либо под землёй, между ними появляется определённая связь.

Известно, что для образования электричества нужна разница потенциалов 2-х точек проводника. Это утверждение относится и к этому виду тока, с той лишь разницей, что в роли проводника здесь выступает земля.

Блуждающие

В цепи, где нейтральный провод или точка изолированы, разница потенциалов обусловлена заземляющим контуром. В ситуации, когда нуль соединён с заземляющим контуром, идущий в нём заряд вызовет падение мощности из-за величины сопротивления нулевого провода. Этот проводник называется PEN.

Заземляющий контур трансформатора подключается к основанию PEN провода. На вводе потребителя он подключается к заземлению объекта. Эти два заземляющих устройства на кабельных концах создают разность потенциалов, вследствие чего образуется блуждающий ток.

Похожий процесс возможен при нарушении оболочки изоляции линий электропередачи. Когда замыкание идёт на землю, она превращается в проводник.

Блуждающие

Множество подобных аварийных ситуаций исправляются автоматически. Но такое выполнимо при существенной утечке. Если утечка небольшая, найти и ликвидировать причину достаточно сложно.

Транспорт, использующий для движения электрическую энергию, является одним из главных факторов появления блуждающих токов.

Троллейбусы подсоединяются к линии электроснабжения при помощи штанг, соединяющихся с фазой и нулём проводов. Штанги смонтированы на крыше троллейбуса. Поэтому троллейбус не производит блуждающий ток большой величины.

Блуждающие электро токи

Электроснабжение поездов производится по другому принципу. Нуль соединён с рельсами, а фаза устроена вверху. Пантограф, расположенный на крыше, замыкается с кабелем электроснабжения и подаёт электричество к двигателю.

Электрическое снабжение таких линий обеспечивается тяговыми подстанциями, размещёнными по всей протяжённости маршрута на одинаковой дистанции между ними.

Главной причиной образования блуждающих токов здесь является маршрутная искривлённость. Заряд электричества всегда стремиться пройти по меньшему сопротивлению. Естественно, что заряд пойдёт не по железнодорожному пути, а через землю.

Действие на конструкции из металла

korroziya

Под землёй находится огромное количество объектов, сделанных из металла. Это самые разнообразные трубопроводы, бронированные кабели, фундаменты зданий из железобетона.

Поскольку металл значительно лучше проводит электричество, чем земля, электричество пойдёт не сквозь землю, а через металл. Вход называют зоной катода, выход – зона анода.

Давайте отдельно разберём процессы коррозии труб водопровода. Вода содержит большое количество растворимых элементов, что делает её отличным проводником. В водоводе, который проложен под землёй, коррозия возникает вследствие электролиза. Наиболее заметно это в зоне анода. В области катода разрушения менее значительны.

Следствием крайне негативного воздействия таких токов на вышеупомянутые объекты является ощутимые экономические потери.

Защитные методы

Довольно эффективным методом противодействия блуждающим токам будет оборудование защиты катода. Для этого требуется не допустить возникновение зоны анода на охраняемой конструкции, а катодную область оставить.

Защита катода выдаёт ток постоянной величины, соединяясь минусом с металлической защищаемой конструкцией, а плюс идёт к аноду, поглощающему основной процент разрушающего воздействия. Дополнительно объект покрывают специальным антикоррозийным составом.

Здесь есть свои минусы:

  1. Чрезмерная защита – уровень защиты превышает допустимый порог и возникает коррозия.
  2. Ошибки в расчётах требуемых защитных параметров, что также приводит к быстрому появлению коррозии.

Помимо промышленных объектов, эта проблема касается и быта. По отопительной системе наших квартир идёт горячая вода, а это, как уже говорилось, хороший проводник.Когда водопроводные трубы, проложенные в помещении, неправильно, или вовсе не заземлены, это становится причиной возникновения потенциала и, как следствие, коррозии.

Правильно обустроенное заземление существенно снижает риск возникновения процессов коррозии. Сегодня это самый эффективный метод борьбы с блуждающими токами жилого помещения.

Способы измерения

При монтаже трубопроводов, для обнаружения блуждающих токов выполняют замеры потенциалов, их разницы. Для этого берут две точки земли на расстоянии сто метров. Замеры выполняются через каждые тысяча метров.

Измерительное оборудование обязано соответствовать определённому классу точности и иметь сопротивление один мОм. Между электродами замеров разница потенциалов не должна быть больше десяти мВ. Время замера – десять минут, данные фиксируются каждые десять секунд.

Замеры в рабочей зоне электрических транспортных средств выполняются во время максимальной нагрузки. Когда разница потенциалов выше 0.04 В., это показатель присутствия блуждающего тока.

Измерительным оборудованием могут быть два сравнительных электрода – перемещаемыйэлектрод из меди и электрод соединения. Также нужен будет цифровой комбинированный измеритель для проведения измерений и гнущийся провод в изоляционной оболочке длиной сто метров.

Имея малые значения, блуждающие токи приносят ощутимые повреждения коммуникационным объектам. Причины появления этих токов самые разные, поэтому крайне важно проводить профилактику для избегания этого негативного явления.

На текущий момент это вся информация, которой мы хотели с вами поделиться относительно такого явления как блуждающие токи, причины возникновения и методы защиты. Свои вопросы задавайте в комментариях под статьёй.

Комментариев нет, будьте первым кто его оставит