雜散電流,防止雜散電流

雜散電流,防止雜散電流運輸基礎設施的承重元件,例如火車和電車的軌道,與地面沒有可靠的電絕緣。當電流沿著鐵軌返回牽引變電站時,部分電流也會流經地面。

接地的大電流裝置以及電源線的洩漏也會導致接地電流的發生。這種簡單地將電輸送到地面的電流沒有恆定的形狀、幅度和方向,它們在地面上的傳播路徑是多種多樣的,因此稱為雜散電流。

雜散電流——用作導電環境(例如,在電信裝置、電車電力系統、採礦電力機車等​​中)時地面中的有害電流。在它們的作用下,發生電解並發生快速氧化。破壞金屬地下設備(電纜護套、管道、建築結構)。

電車

很明顯,在這些情況下,地面起著導電介質的作用,不僅土壤在這裡是導體,而且完全或部分位於地下的金屬結構,如管道、電纜線、懸鏈線支架等也是如此。 .即使只是與地面接觸的金屬結構也會受到雜散電流的影響。

相對於位於地下的導電結構,土壤本身俱有較低的電勢。並且,例如,如果大電流裝置使用接地或電流從它轉移到地面,那麼它會沿著阻力最小的路徑,即它穿過地下的金屬結構,從而導致它們腐蝕。

這同樣適用於沿鐵軌流動的牽引電流。由於缺乏絕緣,鐵軌和地面之間的電位差會導致部分牽引電流流過地面,對落在這些電流路徑中的金屬結構造成類似的後果。

管道

途中遇到下水道、煤氣管道或電纜護套,這些東西少得多 反抗與周圍的土壤相比,雜散電流流過它們,這些地方被稱為陰極區。雜散電流通過低電阻的金屬通路後離開,這個地方叫做陽極區,腐蝕電化學反應就是在這裡發生的。

當電流從雜散電流源本身進入地面時,例如從鐵軌本身進入地面時,陽極區也會發生類似的腐蝕,鐵軌也會遭受這種腐蝕。通過這種方式,鐵軌在電流從鐵軌流出進入地面的位置被破壞,地下通信在電流返回鐵軌的地方被破壞。

電腐蝕

問題是,當雜散電流的洩漏恆定時,金屬會逐漸劣化,這種電腐蝕會非常強烈。新的鋼管可能會在三年內惡化,通信電纜失效的速度更快。用於各種用途的橋樑和鐵軌的鐵軌緊固件以類似的方式被破壞。直流或整流電流源在腐蝕性方面特別危險。在陽極區,金屬的破壞速度可達每年 10 毫米。

通常,金屬結構都配備了專門的保護塗層,旨在防止腐蝕,但如果塗層損壞,通信損壞是不可避免的,並且在陽極面積小的地方會出現特徵性的潰瘍和孔洞。
為了對抗所描述的負面現象,專家們使用專門的設備進行電氣研究。絕緣損壞的地方是用一個特殊的探測器來確定的,並使用電氣排水——從管道到電流源的斷電。

極化漏極安裝圖

極化漏極安裝示意圖:1——保護氣體管路,2——排極電纜,3——漏極安裝(閥式),4——變阻器,5——閥(整流)元件,6——電流表,7——熔斷器,8 — 牽引變電站的發電機,9 — 供電單元,10 — 接觸小車,11 — 雜散電流的移動路徑

在最簡單的情況下,保護措施如下。為了防止來自潛在危險裝置的電流流入周圍土壤,在受保護結構和裝置的每個點之間進行電纜連接——雜散電流源具有足夠的負電位。之前流過地面的電流現在通過電纜連接返回其源頭,而不會造成任何腐蝕風險。

為了保護鋼管免受雜散電流的影響,使用陰極保護......它是使用來自外部源的直流電進行的。電流源的負極接被保護管道,正極接特殊地——陽極。陰極保護電路 — 如何保護電纜金屬護套不被腐蝕

為了減少與軌道相關的雜散電流,增加了軌道的導電率並且增加了軌道和地之間的結電阻。為此,在主軌道上鋪設重型鋼軌,過渡為連續焊接軌道,並採用增加截面的銅橋將軌道接頭分流,並聯多軌段。

鋼軌鋪設碎石或碎石道碴,鋼軌與鋼筋混凝土枕木之間加裝絕緣件,木枕浸油防腐等。

我們建議您閱讀:

為什麼電流是危險的?