Меню

Блуждающие токи в газовых трубах как устранить

Почему газовая труба бьет током: причины и способы справиться с проблемой

Представьте себе такую ситуацию — вы дотрагиваетесь до труб или газоиспользующих приборов и получаете небольшой электрический щипок. Если вы уже сталкивались с такой проблемой, то наверняка задавались вопросом — как и почему газовая труба бьет током, даже если электрика находится полностью в работоспособном состоянии?

Давайте разберемся с этим вопросом подробно и уточним все нюансы этого странного, и тревожного, на первый взгляд, явления.

Причины напряжения в трубах

Просто так трубы не могут бить током. Для того, чтобы от них «щипало» должны быть причины.

  • воровство соседями электроэнергии;
  • самодельное заземление не по нормам ПУЭ;
  • неисправность приборов, потребляющих ток;
  • плохой контакт заземления или его отсутствие;
  • пробитая проводка.

На первый взгляд, пощипывания незначительны и особых неудобств не создают. Однако все не так просто как кажется и поэтому стоит разобрать каждую причину подробнее.

Соседи воруют электроэнергию

У каждого в доме есть счетчик электроэнергии, а в нем 4 контакта:

  • фаза, которая идет с подстанции;
  • выход с фазы от счетчика;
  • ноль на подстанцию;
  • ноль от счетчика на электропроводку.

Когда соседи пытаются воровать электроэнергию, они набрасывают нулевой провод с электропотребителя на трубы, игнорируя при этом нулевой провод со счетчика.

Попробуем объяснить подробнее.

Отопление под напряжение

Тарифы на электроэнергию не радуют потребителей. Особенно в холодный сезон, когда люди подключают у себя обогреватели и прочие приборы, помогающие повысить температуру в доме или квартире.

Когда в дом поступает ток, он бежит по фазе и потом возвращается через ноль на электростанцию. Чтобы возврат никуда не уходил и не учитывался на счетчике, потребители создают свой ноль, подключают его к электроприборам. А чтобы выход неучтенного тока происходил, заземляют его на трубы различных инженерных коммуникаций, в том числе, отопления.

Соответственно, на трубах отопления возникает электрический потенциал.

Представьте себе, что в этот момент человек взялся за запитанную трубу и соответственно, ток потек по пути наименьшего сопротивления, то есть, через него и нет выравнивания потенциалов. Однозначно сказать, может ли в этот момент убить человека, неизвестно. Это зависит от множества факторов. В любом случае, это опасно и чрезвычайно неприятно.

В случае такого «добрососедского» подключения необходимо незамедлительно обратиться в энергоснабжающую организацию, пригласить их в свой дом или квартиру для замеров и поиска виновника. Это не будет выглядеть как кляузничество, ведь от этого зависит ваша жизнь и здоровье.

Самодельное заземление не по нормам ПУЭ

В инструкции к каждому электроиспользующему устройству есть требования по заземлению. И если в частном доме сделать заземление можно, посмотрев инструкцию с канала Ютуб, то с многоэтажными зданиями все сложнее.

Трехжильный кабель

Многие хозяева домов со старой электропроводкой оборудование свое, современные бытовые приборы, заземляют на трубы. При пробое фазы, она попадет именно на них и таким образом, они окажутся под напряжением.

Сам владелец дома или квартиры, а также его соседи при подключении в многоквартирном доме к общему стояку, окажутся в серьезной опасности, особенно, если другие приборы также заземлены на трубах.

Заземление на трубы инженерно-технического обеспечения — это ненормальная практика. Если у вас такое наблюдается, незамедлительно избавьтесь и создайте качественную «землю».

Электропользующие приборы неисправны

Приборы, подключаемые к газоиспользующему оборудованию также могут быть электрозависимы. Это подсветка, пьезоподжиг, автоматика и так далее. Если ваш прибор не обладает заземлением, то в случае его неисправности он может начать пробивать на подключенные к нему линии. В этом случае на трубопровод.

Соответственно, происходит поражение человека электрическим током при касании трубы. Опять-же, по принципу прохождения через наименьшее сопротивление.

Заземление газоиспользующего оборудования

В квартирах ток может потечь по соседским трубопроводам.

Обычно приборы, обладающими такими проблемами, словно гудят и слегка вибрируют в руках или при касании. Вообще, неисправное оборудование обычно сразу видно и чтобы с ним не возникло никаких проблем, необходимо незамедлительно произвести ремонт, и конечно, сделать качественное заземление.

Замыкание проводов на трубы

Итак, вроде бы у соседей или у вас все сделано по правилам. Но при касании труб вас все равно бьет током. Как такое может происходить?

Как правило, это возможно, в случае отсутствия УЗО, когда по какой-то причине не выбивает автомат счетчика.

Это может быть при:

  • проблемах с заземлением (неправильно сделано или есть нарушение контактов);
  • когда фаза замыкает на заземление.

Как правило, если фаза коснется какого-либо проводника в стене, напряжение у вас пойдет по всем приборам и, что немаловажно, может уйти в сообщающиеся с проводником трубы, в том числе отопительные. И в этом случае, они могут щипаться током.

Блуждающие токи в газопроводе

Слышали ли вы когда-нибудь фразу — «блуждающий ток»? Для тех, кто не в курсе, это такой процесс при котором происходит в проводнике движение заряженных частиц.

Для формирования стандартного тока приводится разность потенциалов и подключенный проводник. Но бывает так, что в силу каких-либо причин проводником является земля или металл, помещенный в землю. То есть, в нашем случае, газопроводные трубы.

Блуждающие токи

Кстати, это еще не вся опасность блуждающих токов. Из-за них возникает электрохимическая коррозия, разрушающая трубы.

Чем опасны токопроводящие трубы?

Даже незначительное напряжение (от 42 Вольт) может убить человека, в зависимости от многих факторов, в том числе:

  1. Болезненного состояния.
  2. Заболеваний сердца и сосудов.
  3. Алкогольного опьянения.
  4. Факторов, усиливающих токопроводность.

Сложно однозначно сказать, к чему приведет поражение током — от незначительного щипка до летального исхода.

Полотенцесушитель

Кроме того, не будем забывать, что электрический ток и газ все-таки негативное сочетание, которое при неблагоприятном стечении обстоятельств может обеспечить возгорание или взрыв.

Как защитить трубы от тока?

Если газовая труба бьется током сильно или незначительно, то первое, что нужно делать в этой ситуации – незамедлительно необходимо найти источник проблемы и устранить все неисправности.

  1. Отключите питание в доме или квартире.
  2. Обследуйте все свое газоиспользующее оборудование, подключаемое к электросетям, на предмет пробоев, в случае обнаружения дефекта — исправьте.
  3. Если дом куплен или арендован недавно, осмотрите трубы на предмет непонятных подключений – это следовало бы сделать еще во время покупки.
  4. Сделайте и проверьте заземление от каждого прибора, если сами не можете сделать этого, пригласите электрика.
  5. Проведите визуальную диагностику имеющегося заземления.
  6. Если нет возможности обустроить стандартное заземление, устанавливаются переносные заземлящие штыри (также называемые портативные шины).
  7. В качестве защиты от блуждающих токов для газоиспользующего оборудования следует устанавливать сразу после отсекающего крана диэлектрическую вставку. И ее наличие, между прочим, является обязательным, согласно СП 402.1325800.2018.

И, конечно, обязательно пригласите специалиста из энергоснабжающей организации для поисков возможной проблемы, если сами не обладаете достаточным опытом и познаниями в электрике.

Проверка газобезопасности

Для жителей многоквартирных домов обращение к поставщику напрямую необязательно.

Можно позвонить или явиться предварительно в УК и заявить о своей проблеме.

Выводы и полезное видео по теме

Видео. Является ли батарея отопления заземлением? Не повторять, опасно:

Трубы отопления в доме или квартире достаточно часто преподносят своим хозяевам «сюрприз» в виде разрядов электрического тока. Не следует шутить со своей жизнью и уж тем более, отказываться от визита специалиста, который проведет поиск неисправностей и их устранение.

А вас когда-нибудь било током от газовых труб? Как вы решили проблему? Поделитесь своим опытом в комментариях и задавайте интересующие вас вопросы по теме статьи.

Источник

Блуждающие токи

Блуждающие токи — электрический ток, возникающий в толще грунта, при использовании его в качестве токопроводящей среды. Простейший пример, при пробое изоляции электрических силовых кабелей происходит утечка на землю. Грунт обладает высоким удельным сопротивлением, поэтому, если в процессе растекания заряда на его пути встречается металлический трубопровод, возникает электрический ток, который начинает двигаться по пути наименьшего сопротивления.

Читайте также:  Виды поражения электрическим током человека кратко

Опасность связана с тем, что в месте выхода блуждающего тока из металлического проводника активизируются коррозионные процессы. Причём ущерб, получаемый в данном случае, достигает такой величины, что приходится продумывать и реализовать системы защиты от воздействия.

  1. Виды и появления блуждающих токов
  2. Причина появления тока в домашнем быту
  3. Как измерить величину блуждающего тока
  4. Коррозия от блуждающих токов
  5. Способы устранения
  6. Активная и пассивная защита
  7. Защита полотенцесушителей
  8. Защита водопроводных труб
  9. Защита газопроводов

Виды и появления блуждающих токов

Одна из причин связана с массовым применением рельсового электротранспорта. Электрифицированные ЖД магистрали, трамваи и метро, рудничная локомотивная контактная откатка становятся причиной появления блуждающих токов и наносят ущерб газовым трубопроводам, водопроводным линиям, бронированным кабельным сетям, металлоконструкциям.

блуждающие токи в водопроводе

Общая схема происходящего в этом случае следующая:

  1. Рельсовый путь используется в качестве проводника, по которому ток возвращается к обратному фидеру тяговой подстанции.
  2. На участках, которые плохо изолированы от земной поверхности, происходит утечка части энергии в грунт. Так как потенциал в этой точке максимален, появляется блуждающий ток, который движется в зону с небольшим потенциалом. А таким участком и становится труба или кабель в оплётке, любая металлическая конструкция, расположенная в земле.
  3. Пройдя по металлу, как по пути наименьшего сопротивления, в зону, где потенциал существенно уменьшается, ток выходит в грунт и возвращается в рельсовый путь.

В результате таких процессов в анодных зонах, участки выхода токов из рельсов и трубопровода, возникает процесс электрохимической коррозии. При этом скорость разрушения металлов может достигать десятка миллиметров в год. Для рельсового пути такие повреждения несущественны из-за большой толщины стали, хотя также снижают срок службы конструкции.

А вот для труб с небольшой стенкой такие повреждения становятся критичными. Выглядят они как сквозные отверстия небольшого диаметра. Если трубопровод находится в зоне длительного воздействия блуждающих токов без надлежащей защиты, может возникнуть ситуация, когда его поверхность напоминает решето.

Среди двух других потенциальных источников возникновения блуждающих токов выделяют:

заземлители

  1. Трансформаторные подстанции, распределительные устройства с заземляющим оборудованием, линии ЛЭП с глухозаземлённой нейтралью. В случае постоянных небольших утечек на землю, уровень которых не достигает предела срабатывания защитных устройств, в зоне вокруг этих сооружений также возникают паразитные блуждающие токи.
  2. Электрокабельные сети подземного заложения также становятся причиной подобного эффекта при снижении диэлектрических свойств изоляции или её пробое.

Объяснение схемы выше: нулевой провод (PEN) одним концом соединен с ЗУ электроподстанции, а вторым подключен к шине PEN потребителя, которая соединена с заземляющим устройством объекта. Соответственно, разница электрических потенциалов между выводами нулевого проводника будет передаваться ЗУ, что создаст условия для образования цепи. Величина утечки будет незначительной, поскольку основная нагрузка пойдет по пути наименьшего сопротивления (нулевому проводнику), но, тем не менее, часть ее пойдет по земле.

Понятно, что в большинстве случаев разрушающее воздействие в таких условиях будет меньше, чем в зонах расположения рельсовых путей электротранспорта, но оно также оказывает своё влияние.

Причина появления тока в домашнем быту

Существует ещё один вид блуждающего тока, который правда не связан с процессами, происходящими в земле. Речь идёт о появлении аналогичных повреждений на стальных полотенцесушителях, радиаторов отопления, установленных в обычных зданиях. Основной причиной становится разница потенциалов на этих устройствах и заземлённых участках водопровода или системы отопления.

Раньше все эти сети монтировались из металлических труб и обязательно заземлялись. Поэтому в пределах одного здания разницы потенциалов на отдельных участках или элементах системы не существовало или она была настолько минимальной, что не приносила никакого вреда.

Сейчас ситуация кардинально изменилась, и причиной этого стало массовое применение полипропиленовых и металлопластиковых труб. Полимерные материалы обладают высоким удельным сопротивлением, поэтому их можно считать хорошими диэлектриками. В результате получают изолированные друг от друга участки сети. При этом вода остаётся хорошим проводником, она отлично переносит скапливающийся статический заряд.

Поэтому и происходит появление эффекта блуждающих токов, вызванного разницей потенциалов на заземлённом участке сети и отдельных полотенцесушителях или батареях. В этом случае электрохимическая коррозия быстро разрушает тонкостенные металлические устройства.

Как измерить величину блуждающего тока

Наличие потенциальной опасности в обязательном порядке проверяют при проектировании новых трубопроводов в зоне их предполагаемой укладки. Для этого используют мультиметры высокого класса точности, внутренне сопротивление которых должно быть не менее 1 МОм, и специальные электроды, с минимальной паспортной разницей потенциалов.

Измерения проводят по следующей схеме:

методы измерения

  • Вдоль всей будущей трассы, устанавливая электроды через 1000 м.
  • По двум перпендикулярным направлением, с установкой электрода на расстоянии 100 м от точки пересечения линий.

Основная задача — определить существующую разницу потенциалов между точками. Если этот показатель превышает 0,04 В, на участке действуют блуждающие токи.

В районе расположения действующих рельсовых путей электротранспортной системы контроль выполняют за счёт следующих замеров:

  • Сопротивления изоляции между рельсами и грунтом.
  • Разницы потенциалов между рельсовым полотном и расположенными в земле металлическими конструкциями.
  • Плотности утечек через оболочки кабельных проводников.

Весь комплекс измерений выполняют при помощи специального оборудования.

Более подробно про измерения можете прочитать в инструкции(откроется в новой вкладке): Читать инструкцию

Коррозия от блуждающих токов

Под воздействием блуждающих токов происходит процесс электрохимической коррозии. Его интенсивность зависит от состава почвы, степени обводнённости и характеристик грунтовых вод. Разрушение металла происходит из-за разности окислительно-восстановительных потенциалов, присущих стали и окружающей её почвы.

корозия

Под воздействием проходящего через трубу тока происходит образование гальванической пары в месте его выхода в почву. При этом железо, которое обладает меньшим окислительно-восстановительным потенциалом в результате процесса разрушается. И чем больше вокруг аварийного участка образуется солей, тем быстрее проходят все эти химические процессы.

В отличие от обычной коррозии, связанной с окислительными свойствами кислорода, интенсивность появления ржавчины зависит от величины разницы потенциалов. Поэтому бороться с электрохимической коррозией можно только путём устранения предпосылок, способствующих её появлению.

Способы устранения

Единственный способ предотвращения появления блуждающих токов — убрать возможность утечки из проводников, в качестве которых выступают те же рельсы, в землю. Для этого и устраивают насыпи из щебня, устанавливают деревянные шпалы, которые нужны не только для получения прочного основания под рельсовый путь, но и повышают сопротивление между ним и грунтом.

Дополнительно практикуется монтаж прокладок из диэлектрических материалов. Но все эти способы больше подходят для ЖД магистралей, трамвайные пути изолировать таким способом сложно, так как это приводит к увеличению уровня рельсов, что в городских условиях нежелательно.

В случае с распределительными пунктами и подстанциями, ЛЭП, ситуацию можно исправить применением более совершённых систем автоматического отключения. Но возможности такого оборудования ограничены, да и постоянное отключение электроснабжения, особенно в промышленных условиях, нежелательно.

Поэтому в большинстве случаев прибегают к защите трубопроводов, бронированных кабелей и металлических конструкций, расположенных в зоне действия блуждающих токов.

Активная и пассивная защита

Существует два основных способа защиты:

    Пассивная — предупреждает контакт металла за счёт применения покрытий из диэлектрических материалов. Именно для этой цели применяют обмазку битумными мастиками, обмотку диэлектрическими изолентами, комбинацию этих способов. Но такие трубы стоят дороже, а проблема полностью не решается, потому что при глубоких повреждениях подобных покрытий защита практически не работает.

Пасивная защита

Пассивная защита
Активная — основана на отводе блуждающих токов от защищаемых магистралей. Может быть выполнена несколькими способами. Считается наиболее эффективным решением.

Читайте также:  Какое действие электрического тока используется в электрической лампе ответ

Активная защита

Активная защита

В различных условиях применяют отличающиеся способы защиты от электрохимической коррозии. Рассмотрим несколько основных примеров.

Защита полотенцесушителей

Главное отличие — находятся на открытом воздухе, поэтому изоляция не поможет, а отвести блуждающие токи некуда. Поэтому единственно допустимый вариант — выравнивание потенциалов.

Для решения этой проблемы применяют простое заземление. То есть восстанавливают те условия, которые были до разрыва цепи при помощи полимерных труб. При этом требуется заземление каждого полотенцесушителя или радиатора отопления.

Защита водопроводных труб

В этом случае больше подходит протекторная защита с применением дополнительного анода. Такой способ применяется и для предотвращения образования накипи в электрических водонагревательных баках.

Анод, чаще всего магниевый, соединяется с металлической поверхностью трубы, образуя гальваническую пару. При этом блуждающие токи выходят не через сталь, а через такой жертвенный анод, постепенно разрушая его. Металлическая труба при этом остаётся целой. Следует понимать, что время от времени требуется замена защитного анода.

Защита газопроводов

Для защиты этих объектов применяют два способа:

  • Катодная защита, при которой трубе придают отрицательный потенциал за счёт применения дополнительного источника питания.
  • Электродренажная защита предполагает соединение газопровода с источником проблем проводником. При этом предотвращается образование гальванической пары с окружающим магистраль грунтом.

Отметим, что ощутимый ущерб, наносимый металлическим конструкциям, требует применения комплексных мер. Они включают защиту и предотвращение появления опасных факторов.

Источник



Что такое блуждающие токи и как от них избавиться?

Последние 10-20 лет во многих мегаполисах наблюдается резкое снижение срока службы подземных металлических сооружений (трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, системы отопления и т.д.). После проведения ряда экспертиз было установлено, что основная причина разрушения металла — электрохимическая коррозия, которую вызывают блуждающие токи. Из данной статьи Вы узнаете о природе этого явления, а также получите представление о способах защиты подземных сооружений и инженерных коммуникаций от гальванической коррозии.

Что такое блуждающий ток?

Как известно, земля является проводником электрического тока, что позволяет применять это свойство для создания заземляющих устройств. Но в тоже время, когда почва выступает в качестве токопроводящей среды, в ней образуются утечки. Поскольку нельзя спрогнозировать в какое время начнется процесс, и где он будет протекать, то такие проявления получили термин «блуждающие».

Причины и источники возникновения

Как мы помним из школьного курса физики, для образования электрического тока необходимо, чтобы возникла разность потенциалов между двумя участками цепи. Принцип возникновения блуждающих токов – аналогичный. Только роль проводника в данном случае исполняет земля.

На территории современных городов и населенных пунктов находится множество электрифицированных объектов, начиная от ЛЭП и заканчивая рельсовым транспортом, включая оборудование тяговых подстанций. Их объединяет один фактор – расположение на земле. Это приводит к довольно специфичному взаимодействию с последней, проявляющемуся в виде появления блуждающих токов. Ниже представлена таблица, которой приводятся их потенциальные источники и условия образования электросвязи связи с почвой.

Таблица 1. Потенциальные источники.

Название объекта Взаимосвязь с землей
Различные виды распределительных устройств, оборудование подстанций, ВЛ с нулевым проводником (глухозаземленная нейтраль), подключенным к повторным заземлителям. При наличии на объекте ЗУ.
ВЛ сетей с изолированной нейтралью, кабельные магистрали. Возникает при повреждении изоляционного покрытия токонесущих элементов кабелей.
Рельсовый электротранспорт, системы с заземленной нейтралью. Наличие технологической связи между одним из проводников и землей.

Механизм образования блуждающих токов

В таблице мы привели в качестве примера несколько источников, теперь рассмотрим подробно, как в них образуется интересующий нас процесс. Как уже упоминалось выше, чтобы он появился, между двумя точками на земле должно произойти возникновение разности потенциалов. Такие условия создаются контурами ЗУ систем с глухоизолированной нейтралью.

Нулевой провод (PEN) одним концом соединен с ЗУ электроподстанции, а вторым подключен к шине PEN потребителя, которая соединена с заземляющим устройством объекта. Соответственно, разница электрических потенциалов между выводами нулевого проводника будет передаваться ЗУ, что создаст условия для образования цепи. Величина утечки будет незначительной, поскольку основная нагрузка пойдет по пути наименьшего сопротивления (нулевому проводнику), но, тем не менее, часть ее пойдет по земле.

Образование блуждающих токов между ЗУ нулевого провода

Образование блуждающих токов между ЗУ нулевого провода

Практически аналогичные условия образуются, когда возникают проблемы с изоляцией проводов (разрушение оболочек) кабельных магистралей или ВЛ. При возникновении КЗ на землю, в этой точке потенциал равный или близкий к фазе. Это вызывает образование тока утечки к ближайшему ЗУ с потенциалом PEN-провода.

В приведенном примере о постоянной утечке переменных токов речь не идет, поскольку согласно действующим нормам на поиск и устранение повреждения отводится два часа. При этом, в большинстве случаев, отключение поврежденной линии или локализация участка с КЗ производится автоматически. Процесс может существенно затянуться, если сила тока КЗ ниже аварийного порога.

Как показывает практика, наибольшая доля источников токов постоянной утечки приходится на городской и пригородный рельсовый электротранспорт. Механизм их образования продемонстрирован ниже.

Рельсовый электротранспорт в качестве источника блуждающих токов

Рельсовый электротранспорт в качестве источника блуждающих токов

Обозначения:

  1. Контактный провод, от которого получает питание силовая установка электротранспорта.
  2. Питающий фидер (подключен к контактному проводу).
  3. Одна из тяговых подстанций, питающая сети трамваев.
  4. Дренажный фидер (подключен к рельсам).
  5. Рельсы.
  6. Трубопровод на пути прохождения блуждающих токов.
  7. Анодная зона (положительные потенциалы).
  8. Катодная зона (отрицательные потенциалы).

Как видно из рисунка, постоянное напряжение в тяговую сеть поступает с подстанции и по рельсам возвращается обратно. При недостаточном сопротивлении рельсовых путей относительно земли, в грунте возникают электрические блуждающие токи. Если на пути распространения утечки блуждающих токов находится трубопровод или другая металлическая конструкция, то она становится проводником электричества.

Это связано с тем, что ток распространяется по пути наименьшего сопротивления. Соответственно, как только появляется проводник, ток будет распространяться по металлу, поскольку его электрическое сопротивление меньше, чем у земли. В результате участок трубопровода, через который проходит электроток, будет в большей степени подвержен коррозии металла. О причинах этого рассказано ниже.

Связь блуждающего тока и коррозии на металле

Ввиду наличия в земле воды и растворенных в ней солей любая металлическая конструкция в почве подвержена коррозии. Но если металл помимо этого подвергается воздействию блуждающих токов, то процесс приобретает электролитическую природу. Согласно закону Фарадея скорость электрохимической реакции напрямую зависит от тока, протекающего между анодом и катодом. Следовательно, на скорость коррозии металлической трубы (уложенной в грунте) будет влиять электрическое сопротивление почвы, а также сложная природа процессов, протекающих в катодной и анодной зоне.

В результате металлическая конструкция помимо обычной коррозии подвергается воздействию токов утечки. Это может стать причиной образования гальванической пары, что существенно ускорит процесс коррозии. На практике отмечались случаи, когда участок трубопровода системы водоснабжения, подвергавшийся гальванической коррозии выходил из строя через два года, при расчетном сроке эксплуатации 20 лет. Пример такого воздействия представлен ниже.

Труба после воздействия блуждающих токов

Труба после воздействия блуждающих токов

Способы защиты от блуждающих токов

Для предотвращения пагубного воздействия электрохимического потенциала применяются методы защиты, которые могут отличаться в зависимости от особенностей металлических конструкций. Рассмотрим в качестве примера способы защиты водопроводных труб, полотенцесушителей и газопроводов, начнем в порядке данной очередности.

Видео про различные защиты от блуждающих токов

Защита водопроводных труб

Для проложенных в земле металлоконструкций, в частности водопроводных труб, применяются две методики защиты: пассивная и активная. Подробно опишем каждую из них.

Пассивная защита

Данная методика предусматривает нанесение на поверхность металлоконструкций специального изолирующего слоя, образующего защитный барьер между землей и металлической оболочкой. В качестве изоляционного материала используются полимеры, различные виды эпоксидных смол, битумное покрытие и т.д.

Читайте также:  Что такое dc ток direct current

Пример защитного покрытия трубы для подземной укладки

Пример защитного покрытия трубы для подземной укладки

К сожалению, современная технология не позволяет создать защитный барьер, обеспечивающий полную изоляцию. Любое покрытие обладает определенной диффузионной проницаемостью, поэтому при данном способе возможна только частичная изоляция от грунта. Помимо этого следует учитывать, что в процессе транспортировки и монтажа может быть нанесено повреждение защитному слою. В результате на нем образуются различные дефекты изоляции в виде микротрещин, царапин, вмятин и сквозных повреждений.

Поскольку рассмотренный метод не обладает достаточной эффективностью, он применяется в качестве дополнения активной защиты, о которой пойдет речь далее.

Активная защита

Под данным термином подразумевается управление механизмами электрохимических процессов, которые протекают в местах контакта металлических конструкций с образующимся в грунте электролитом. Для этой цели применяется катодная поляризация, при которой отрицательный потенциал смещает естественный.

Реализовать такую защиту можно гальваническим методом или используя источник постоянного тока. В первом случае применяется эффект гальванической пары, в которой анод, подвергается разрушению (жертвенный анод), защищая при этом металлоконструкцию, у которой потенциал несколько ниже (см. 1 на рис.5). Описанный способ эффективен для грунтов с низким сопротивлением (не более 50,0 Ом*м), при более низком уровне проводимости данный метод не применяется.

Применение источника постоянного тока в катодной защите позволяет не зависеть от сопротивления грунта. Как правило, источник изготовлен на базе преобразователя, запитанного от электрической цепи переменного тока. Конструктивное исполнение источника позволяет задать уровень защитных токов в соответствии со сложившимися условиями.

Варианты реализации катодной защиты

Рисунок 5. Варианты реализации катодной защиты

Обозначения:

  1. Применение жертвенного анода.
  2. Метод поляризации.
  3. Проложенная в земле металлоконструкция.
  4. Закладка в грунте жертвенного анода.
  5. Источник постоянного тока.
  6. Подключение к источнику малорастворимого анода.

Защита полотенцесушителей

Полотенцесушителям и другим оконечным металлическим устройствам на водопроводных трубах (смесителям) коррозия, вызванная блуждающими токами, не угрожала до тех пор, пока в быту не стали широко применяться пластиковые трубы. Даже, если в Вашем стояке установлены металлические трубы, не факт, что у соседа снизу они не пластиковые, да и для отводов в ванную и кухню наверняка используется пластик.

Чтобы обеспечить защиту от аварийных утечек тока и не допустить электрокоррозии, необходимо выровнять потенциалы, заземлив полотенцесушитель, водопроводные трубы в стояке, а также батарею отопления.

Защита газопроводов

Защита подземных газопроводов от блуждающих токов, которые вызывают коррозию, осуществляется точно так же, как и для водопроводных труб. То есть применяется один из двух вариантов активной катодной защиты, принцип работы которой рассматривался выше.

Как измерить блуждающие токи?

Для оценки опасности от токов утечки производится комплекс измерительных работ, куда входит:

  • Измерение уровня тока и направление его движения по оболочкам кабелей магистральной линии.
  • Измерение разности потенциалов между контактных рельсов (рельсовой сетью) и проложенными в земле металлическими конструкциями.
  • Измерение изоляции рельсов от грунта на контрольных участках рельсового полотна.
  • Оценка плотности тока утечки с оболочки кабельных линий в грунт.

Измерения величины блуждающих токов производятся специальными приборами. При этом выбирается время, на которое приходится максимальный трафик рельсового электротранспорта.

Набор инструментов для измерения блуждающих токов

Набор инструментов для измерения блуждающих токов

Процесс измерения блуждающих токов выполняется в трансформаторных и тяговых подстанциях расположенных рядом с рельсовыми путями. При этом один из электродов, подключенных к измерительному прибору, соединяют с ЗУ, а второй, втыкается в землю в 10-и метрах от тяговой подстанции. Если между потенциалами на электродах появляется разность, она фиксируется прибором.

Рекомендуем также почитать:

Источник

Блуждающие токи в газовых трубах как устранить

Блуждающие токи – это токи, которые возникают в земле, при условии ее использования как токопроводящей среды.

Блуждающие токи становятся причинами коррозии металлических труб газопроводов, которые целиком или частично находится в земле, а иногда просто соприкасаются с ней. Довольно часто они становятся также причинами короткого замыкания Основными источниками блуждающих токов являются:

  • Железнодорожные пути.
  • Трамвайные пути.
  • Электрифицированные дороги.

Отличие блуждающих токов от стационарных заключается во внезапности их появления. Если объект, на котором возникает блуждающий ток, обладает положительным потенциалом относительно других объектов, то при контакте с ним появляется электрический ток с окислением проводов и коррозией металла. Если объект обладает отрицательным потенциалом, на нем восстанавливаются свойства того вещества, которое является в этот момент жидким.

Готовые работы на аналогичную тему

Основным источником блуждающего тока являются электрифицированные пути. Уровень блуждающего тока зависит от потенциала объекта, типа электролита, наличия электромагнитного поля, радианной энергии, расстояния изменения электромагнитного поля. Схема возникновения блуждающего тока от электрифицированного транспорта, оказывающего негативное воздействие на газопровод изображена на рисунке ниже.

Рисунок 1. Схема возникновения блуждающего тока от электрифицированного транспорта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

1 – контактный провод; 2 – питающая линия; 3 – тяговая подстанция; 4 – дренажная линия; 5 – рельсы; 6 – газопровод.

Блуждающие токи приводят к появлению на газопроводах зон входа и выход постоянного тока. Из-за этого на нем образовываются анодные и катодные участки. Анодные участки подвергаются самой интенсивной коррозии.

Анод – это электрод, на котором происходит окисление металла.

Методы защиты газопровода от блуждающих токов

Существует несколько методов защиты газопроводов от блуждающих токов, к которым относятся:

  • Электрический дренаж. Данный метод подразумевает отвод блуждающих токов из анодной зоны газопровода с использованием изолированного проводника в рельсовую сеть. Для осуществления этого способа используют три вида электрического дренажа: усиленный, простой и поляризованный. Просто электрический дренаж обладает двусторонней проводимостью и используется в случаях если рельсы соединяются с отрицательной шиной подстанции или если разность потенциалов рельса – газопровода большем, чем разность потенциалов земля-газопровод и при этом знак потенциала газопровода – положительный. Поляризованный электрический дренаж обладает односторонней проводимостью. Данный вид электрического дренажа применяется тогда, когда в системе блокировки, управления, централизации, сигнализации и т.п. используется однотипные рельсовые цепи. Усиленный электрический дренаж применяется в том случае, если имеет несколько источников блуждающих токов. В цепь дренажа включается источник, что способствует обеспечению катодной зашиты газопровода, а также увеличению эффективности отсасывающего действия дренажа.
  • Катодная защита газопровода. Данный метод используется для защиты подземных газопроводов от коррозии при помощи наложения тока поляризации. Для этого на некотором расстоянии от газопровода закапывается в землю анод (обычно в виде металлического стержня), а затем к нему подключают положительный потенциал источника, а к самой трубе – отрицательный потенциал. Между защищаемым участком и металлом протекает электрический ток, что становится причиной высвобождения на аноде электронов (окисление), которое предотвращает разрушение катода. В качестве соединителей используют кабеля сечением от 25 до 75 квадратных миллиметров. Как анод могут использоваться металлические листы или отрезки труб из стали диаметром 150 миллиметров.
  • Проекторная защита газопровода. Данный метод является одной из разновидностей катодной защиты, он подразумевает создание электрической цепи газопровод — анод. Так как анод это металл с более высоким отрицательным потенциалом, образуется гальваническая пара. В роли электролита выступает грунт, электрода – газопровода, а анода – проектор.
  • Секционирование газопровода. Данный метод подразумевает разделение газопровода на отдельные участки специальными фланцами. В этом случае поток блуждающего тока, которые протекает по газопроводу, разрывается, но при этом изменяется электрическое поле блуждающих токов на соседних металлических объектах. Специальные фланцы устанавливаются только с компенсаторами и только в колодцах. На каждом конце такого сланца имеются клеммы (контрольные выводы), функция которых заключается в контроле за диэлектрическими действиями фланцев при помощи измерения потенциалов.
  • Использование специальных масел. Данный метод подразумевает ввод в газопровод подогретой струи смеси масел, из-за чего на стенках труб образовывается пленка, выполняющая функцию покрытия, защищающего от внутренней коррозии.

Источник