2 точек: цена 30000 руб.
6 и более точек: по 10000 руб. за одну точку.
Указанные на сайте цены не являются публичной офертой.
Принципиальная возможность подачи тока по кабельным линиям зависит от целостности и герметичности оболочек силового кабеля. Повреждения оболочек, приводящие к их разгерметизации, сопровождаются проникновением воздуха и влаги в полость кабеля, что чревато электрическим пробоем изоляции и выходом кабельной линии из строя.
Факторы, вызывающие разрушение металлических оболочек подземных кабельных линий:
- Блуждающие токи, провоцирующих и поддерживающих процесс электролитической коррозии
- Электрохимическая коррозия, развивающаяся при длительном контакте металла с почвенными растворами.
При условии недостаточной изоляции рельсового полотна от земли, нарушения контакта на стыках рельс, высокого омического сопротивления путей, часть тока ответвляется и проходит к минусу источника через землю, минуя провода. Встречая на пути подземные части металлоконструкций, трубопроводы, кабельные линии и другие токопроводящие сооружения, блуждающие токи проходят сквозь них, снова выходят в землю и возвращаются к отрицательному полюсу тяговой подстанции. Приэтом в спонтанно образовавшейся цепи рельсовый путь-грунт-оболочка кабеля образуется гигантская электролизная ячейка. Металлические оболочки кабеля и рельсовый путь (источник тока) представляют собой электроды, а электролитом служит почвенный раствор, который всегда присутствует в земле и содержит некоторое количество минеральных солей и кислот.
Прохождение постоянного тока приводит к растворению анода, электрода с более высоким потенциалом. При переходе тока с рельса на оболочку кабеля анодом служит рельсовый путь, катодом – металл оболочки. Участок рельсового пути, где происходит ответвление тока в землю с дальнейшим переходом в оболочку кабельной линии, называют катодной зоной. В катодной зоне металл кабельной оболочки разрушению не подвергается.
На выходе из оболочки кабельной линии в землю формируется так называемая анодная зона. Источником тока (анодом) здесь является металл оболочки, который и разрушается, переходя в почвенный раствор. Согласно закону Фарадея, количество металла, переходящего в раствор в анодной зоне находится в прямо пропорциональной зависимости от времени воздействия и силы блуждающего тока. Интенсивность растворения металла зависит и от его химических свойств. Наиболее подвержены электрохимическому разрушению оболочки, выполненные из свинца, меньше – из сплавов на основе железа, наименее чувствительными к воздействию блуждающих токов алюминиевые сплавы. Расчеты потерь металла при величине блуждающего тока в 1 А в течение года для свинца, железа и алюминия составляют 33 кг, 9 кг, 3,95 кг соответственно.
Меры для защиты подземных кабельных линий и металлических сооружений должны приниматься со сторон обеих эксплуатирующих организаций: рельсового электротранспорта и кабельной сети (или иного сооружения). Со стороны эксплуатирующей организации рельсового электротранспорта производится сварка стыков рельс для понижения продольного омического сопротивления рельсового полотна, а также изоляция рельс для повышения переходного сопротивления в местах контакта рельс с землей. В результате применения упомянутых мер удается уменьшить величину блуждающих токов, ответвляющихся от рельс, что в свою очередь уменьшает опасность коррозионного воздействия на оболочки кабелей и риск выхода кабельной линии из строя.
Снижение падения напряжения в рельсах может быть достигнуто и путем применения отсасывающих линий, которые представляют собой соединения рельсового полотна с отрицательной шиной тяговой подстанции с помощью одножильного изолированного кабеля. Обустройство отсасывающих линий тяговые токовые нагрузки возвращаются на подстанцию по специальному одножильному кабелю большого сечения. Таким образом токовая нагрузка на рельсовую сеть понижается, а вместе с ней уменьшаются и величины блуждающих токов.
Для оценки опасности коррозии на кабельных линиях проводится комплекс измерений в который включают:
- измерения величины и направления токов, протекающих по оболочкам кабеля;
- измерения разности потенциалов между рельсовыми путями, оболочками кабелей и прочими токопроводящими подземными сооружениями;
- измерения поверхностной плотности токов, переходящих в землю с оболочки кабеля;
- измерения разности потенциалов оболочек кабеля относительно земли.
Измерения разности потенциалов позволяют выявить наличие и направление блуждающих токов для обнаружения анодных зон, где оболочки кабеля относительно земли заряжены положительно. Как показала практика, разрушение свинцовой оболочки и повреждения кабельных линий происходят при наличии в анодной зоне потенциала величиной от 0,1 В. Важным параметром тока, указывающим на процессы электролитической коррозии является плотность тока на выходе из оболочки кабеля. Для подземных кабелей критичная плотность тока в анодной зоне составляет 0,15 мА/дм².
Способы измерения потенциала оболочек кабеля относительно земли и плотности тока в анодной зоне
Измерения для определения максимальных параметров блуждающего тока производятся в часы с наиболее интенсивной транспортной нагрузкой со стороны электротранспорта. Для обнаружения блуждающих токов на оболочках кабельных линий производятся предварительные измерения. Поскольку разрытие и восстановление дорожных покрытий довольно дороги и не всегда себя оправдывают, измерения проводят из тяговых подстанций, ремонтных депо, а также трансформаторных пунктов, расположенных в зоне электрифицированных рельсовых путей. Один полюс измерительного прибора при этом подключают к контуру заземления, электрически соединенному с оболочками кабеля, для подключения второго полюса на расстоянии 7-10 м от ТП в землю вбивают металлический колышек – заземлитель. В остальных случаях измерения блуждающих токов производятся через специальные котлованы 1х0,7 м, расположенные на расстоянии 100-300 м вдоль исследуемой трассы. На кабельных линиях, проложенных в блочной канализации, измерение блуждающих токов производится в смотровых колодцах, где размещены соединительные муфты.
Результаты измерения эксплуатирующая кабельные линии организация берет за основу для следующих мероприятий:
- выявления зон, потенциально коррозионноопасных для кабельных линий, составления карты анодных зон;
- организации регулярных измерений в контрольных пунктах для наблюдения за состоянием кабельных линий;
- выявления повреждений кабельных линий в процессах профилактических испытаний и эксплуатации, анализа причин повреждаемости оболочек.
Защита кабельных линий от коррозионного воздействия блуждающих токов и понищения положительного потенциала на оболочках в анодных зонах успешно применяются следующие способы:
- Электрический дренаж. Защита заключается в отводе тока из оболочки кабеля на источник – отрицательную шину тяговой подстанции либо на рельсы.
- Протекторная защита. Для этого на оболочках кабеля крепятся пластины металла, обладающего в данной коррозионноактивной среде более отрицательным электрохимическим потенциалом относительно металла, из которого выполнена оболочка кабеля и способного генерировать электрический ток при разложении. Под воздействием блуждающего тока протектор постепенно разрушается, а целостности оболочки кабеля коррозия не угрожает до полного разрушения протектора.
- Катодная поляризация. К оболочкам кабеля подключается посторонний источник постоянного тока, который сообщает им отрицательный потенциал.
Выбор способа защиты кабельных линий зависит от особенности сетей и технической возможности ее обустройства.