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.
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.
Рисунок 5. Варианты реализации катодной защиты
Обозначения:
- Применение жертвенного анода.
- Метод поляризации.
- Проложенная в земле металлоконструкция.
- Закладка в грунте жертвенного анода.
- Источник постоянного тока.
- 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.
Что такое заземление и зачем оно нужно?
Прежде чем приступать к работе, нужно разобраться с теоретической частью вопроса. Что значит само понятие «заземление», действительно ли это так необходимо и почему этот вопрос стоит настолько остро именно в ванной комнате. Эти знания помогут разобраться, нужно ли на самом деле заземлять ванну в квартире.
Объяснение понятия «заземление»
Электрический ток – довольно опасная вещь, особенно при неумелом обращении с ним. Стоит ли упоминать, что в сочетании с водой вполне безобидные электроприборы выходят из-под контроля и становятся смертельно опасными.
Из курса физики знаем, что ток всегда движется по пути наименьшего сопротивления. Задача заземления – сработать так, чтобы даже при неожиданной поломке электроприбора человек, находящийся в этот момент около него, не пострадал.
Земля может выполнять роль нулевого потенциала. Это свойство дает возможность безопасно пользоваться электричеством в быту. «Заземлиться» – значит соединить сеть электропроводки с землей подходящим проводником.
Часто в квартирах довольно сложно произвести такую операцию, особенно в высотных домах. Используют другой метод – зануление.
Это довольно популярный метод, но есть существенный недостаток. Автомат срабатывает не моментально. То есть между теоретическим ударом тока и выбиванием УЗО проходит какое-то время, пусть и считанные доли секунды. Если напряжение высокое, а путь электротока проходит через сердце, даже секунда может стать роковой.
Гораздо безопаснее все-таки заземляться, хоть это и сложнее в плане реализации. Потенциалы в образовавшейся в момент пробоя цепи (между фазой и землей) уравниваются моментально, и человеку ничего не грозит.
Почему нужно заземлять ванну в квартире?
Исходя из вышесказанного, заземление приборов в ванной комнате – это обычная мера безопасности, которая должна производиться по умолчанию. К сожалению, в современных квартирах редко встречается правильное заземление. Не все до конца понимают, что это и зачем оно нужно именно в ванной.
Раньше, когда водопроводные трубы были исключительно металлическими, вопрос заземления не стоял вообще. Все без исключения ванны были так или иначе соединены с трубопроводом, а тот, в свою очередь, уходил под землю, создавая таким образом то самое заземление.
Сейчас от стальных труб отказываются в пользу пластиковых. Даже если у вас все еще стоит металлическая труба, вы не можете быть уверены, что соседи снизу не поменяли свою часть стояка, разорвав таким образом цепь. Поэтому лучше перестраховаться и обезопасить себя и свою семью.
Помимо этого, в те времена, когда строились многие многоквартирные дома, электроприборов в ванной практически не было. Даже элементарная розетка была редкостью.
Сейчас же в среднестатистической ванне можно насчитать около 5 постоянно действующих электроприборов:
- электрический водонагреватель;
- стиральная машина;
- полотенцесушитель;
- фен;
- электробритва.
Любой из этих и других приборов может стать причиной возникновения напряжения на его корпусе. Последствия могут быть плачевными. Лучше не пренебрегать устройством заземления еще до возникновения опасных ситуаций.
Особенности заземления ванн из разных материалов
Стальные или чугунные ванны – отличный проводник. Именно эти модели нужно заземлять в первую очередь. Чаши старого образца соединяют заземляющим проводом за металлическую ножку. Для этого в последней высверливается отверстие и устанавливается специальная пластина – заземляющая перемычка.
Более современные модели уже оснащены накладкой на корпус – лепестком – еще на этапе выпуска с завода.
Акриловая ванна сделана из полимерного материала, который сам по себе проводником электротока не является. Однако акрил имеет свойство накапливать статическое электричество.
Некоторые модели сконструированы таким образом, что чаша держится за счет стального или алюминиевого каркаса, который обязательно нужно заземлить.
Гидромассажные ванны или джакузи оснащены системой джетов, через которые под разным давлением подается вода. Чтобы ванна заработала, нужен насос. А питание его осуществляется от электрической розетки 220 В.
Помимо обязательных правил подключения подобного рода ванн, таких как безопасная установка розеток в ванной комнате (не ближе полуметра от края чаши и уровня земли и наличие защиты не ниже IP44), обязательно нужно заземлить и саму ванну, на всякий случай.
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».
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. |
Разрушение металла в зависимости от почвы. Подземная коррозия трубопроводов
Металлические изделия служат нам не только в атмосферных условиях, но часто находятся в земле. Трубопроводы, по которым текут вода, газ, нефть, очень часто делают из металла и прокладывают под землей. Под землей также размещают кабели, по которым подают электрический ток или осуществляют телеграфно-телефонную связь. Почва, как вам известно, представляет собой смесь различных веществ. В ее состав входят минералы и различные органические вещества, являющиеся продуктами гниения. Почвенная вода всегда содержит растворы солей и кислот, т. е. она электролит. Вот почему так тщательно покрывают изоляционными материалами металлические трубы, прежде чем они будут зарыты в почву. Правда, по своим свойствам почва может быть различна. При раскопке трубопроводов в окрестностях Батуми, проложенных в 1878 г., т. е. труб, которые пролежали в почве около ста лет, выяснилась интересная картина. На отдельных участках не осталось и следа от металлических труб, так как они полностью были разрушены. В то же время в тех местах, где трубы проходили по глинистой почве, они полностью сохранились. Вид их был такой, как будто бы они только что были зарыты в землю. Следовательно, в глинистой почве не было доступа к металлу электролитов и кислорода, способствующих разрушению металла. Трубы здесь были изолированы самой почвой. Вот такую же роль играет покрытие труб различного рода смолами. Однако в больших городах такого рода покрытия не всегда сохраняют металл от разрушения. Коварную роль здесь играет электрический ток.
Это интересно: Низкое напряжение в сети – что делать и куда жаловаться
Источник — блуждающий ток
Источники блуждающих токов возникают при плохой изоляции рельсов от земли или силовых шин от пола, при наличии солевых электролитных мостов в электролизных цехах, образующихся при центральном подводе или отводе электролита, а также из-за плохого контакта между отдельными участками рельсового пути.
Источники блуждающих токов промышленных объектов: шино-проводы постоянного тока, электролизеры, металлические трубопроводы, присоединенные к электролизерам, — должны быть электрически изолированы от строительных конструкций. В качестве изоляторов следует использовать базальт, фарфор, диабаз, стекло, , пластические массы и другие материалы с удельным сопротивлением не менее 1013 — 1015ом — см. Применение пористых материалов, обладающих способностью впитывать влагу ( бетона, неглазурованного фарфора, керамики), без специальной обработки водоотталкивающими и электроизолирующими составами не допускается.
Схема возникновения блуждающих токов от сети рельсового транспорта. |
Источниками блуждающих токов служат линии электрофицированных железных дорог, трамваев, метрополитена, линии передач постоянного тока, работающие по системе провод-земля, анодные заземлители установок катодной защиты не включенных в систему защиты рассматриваемого подземного металлического сооружения. Наиболее сильно коррозия под действием блуждающих токов проявляется вблизи электрофицированного рельсового транспорта.
Источниками блуждающих токов являются электрифицированные железные дороги, установки электросварки ( при использовании земли в качестве обратного провода), силовые кабели ( при недостаточной изоляции или повреждении их), про-дуктопроводы, идущие на объект, а также электрические установки, использующие землю как проводник.
J Коррозионная активность грунтов по отношению к углеродистой стали. |
Источниками блуждающих токов в городах являются рельсовые пути электрифицированного транспорта ( трамваев, метро, электропоездов) и промышленные предприятия, использующие или вырабатывающие постоянный или переменный ток.
Источниками блуждающих токов могут быть отсасывающие шины тяговых подстанций и рельсовые пути электрифицированного на постоянном токе железнодорожного транспорта и трамвая, линии электропередачи постоянного тока, работающие по системе провод — земля, и установки катодной защиты. Для эффективной работы электродренажной защиты необходимо, чтобы источник блуждающих токов в месте подключения к нему подземной коммуникации обладал достаточной отрицательной разностью потенциалов относительно земли.
Источниками блуждающих токов являются электрифицированные железные дороги, установки электросварки ( при использовании земли в качестве обратного провода), силовые кабели при недостаточной их изоляции или повреждении, а также электрические установки, использующие землю как проводник.
Источником блуждающих токов является рельсовый электрифицированный транспорт. Если вблизи участка токоведущих рельсов находятся кабели в металлических оболочках, то часть тока ( блуждающий ток) может ответвиться и пройти по оболочке кабеля, как по параллельно проложенному проводнику. При этом рельсы и оболочка кабеля представляют собой электроды, а окружающая их влажная земля, содержащая растворенные соли, кислоты — электролит.
Принципиальная схема полиризованного дренажа. |
Источниками блуждающих токов являются электро-фицированные линии железных дорог, трамвай, метрополитен, линии электропередачи и другие электроустановки, использующие землю в качестве токопровода, Блуждающие токи распространяются на значительное расстояние ( до 30 км) от линии железной дороги. Если трубопровод находится в зоне влияния, то блуждающие токи через нарушения в изоляции попадают на металл трубы и перемещаются в направление минусовой шины тяговой подстанции. В районе тяговой подстанции блуждающий ток выходит из трубы и через грунт проходит на шины тяговой подстанции. Место выхода из трубы является анодным участком, где идет интенсивное разрушение металла.
Источниками блуждающих токов являются главным образом рельсы электрифицированного транспорта ( трамваев, электропоездов и наземных метро), но ими могут быть и кабели постоянного тока и всякого рода заземления при использовании грунта как электропровода.
Схема взаимного расположения газопроводов, теплопроводов, кабелей сильного тока и рельсов трамвая одного из участков Астрахани. Условные обозначения. |
Источником блуждающих токов, которые были обнаружены в подземных металлических сооружениях при измерениях потенциалов, оказались рельсы городского трамвая.
Определение коррозионной опасности для подземных сооружений
Для определения коррозионной опасности для подземных сооружений проводятся следующие геофизические работы:
- определение сопротивления грунта;
- определение наличия блуждающих токов в земле;
- определение наличия блуждающих токов в подземных сооружениях;
Определение сопротивления грунта необходимо при различных инженерных работах, в том числе при прокладке трубопроводов и газопроводов, стальных подземных резервуаров и сооружений, силовых кабелей и кабелей связи в металлической оболочке для оценки коррозионной активности грунта.
Методика работ реализуется согласно ГОСТ 9.602-89 и ГОСТ 9.602-2005. Работы проводятся методом электрического профилирования установкой Венера, с расстоянием между электродами (а), равным глубине (для кабелей связи – двойной глубине) прокладки подземного сооружения. Электроды размещают на поверхности земли на одной линии с осью трассы для проектируемого сооружения, а для сооружения уже уложенного в землю, – на линии, проходящей перпендикулярно или параллельно, на расстоянии в пределах от 2 до 4 м от оси сооружения (рис.1.). Расстояние между точками наблюдения составляет 100 – 200 м.
Рис. 1. Установка Венера для определения кажущегося удельного сопротивления грунта
По результатам работ рассчитывается кажущееся сопротивление, которое по своим значениям близко к удельному электрическому сопротивлению (УЭС) грунта. , где k=2pa – коэффициент установки Венера, dU – разность потенциалов на приемных электродах, I – ток в питающей линии. После расчетов согласно таблице 1 определяют коррозионную активность грунта.
Таблица 1. Коррозионная агрессивность грунта по отношению к углеродистой и низколегированной стали
УЭС грунта, Ом*м
Средняя плотность катодного тока, А/м^2
Определение наличия блуждающих токов в земле. Блуждающие токи опасны, прежде всего, своей электрохимической активностью, которая приводит к ускоренной коррозии подземных металлических сооружений, в том числе трубопроводов и газопроводов.
Определение наличия блуждающих токов производится в полевых условиях методом естественного поля. Методика работ реализуется согласно ГОСТ 9.602-89 и ГОСТ 9.602-2005. В работе используются неполяризующиеся электроды, представляющие собой пористый керамический сосуд, в который заливается насыщенный раствор медного купороса, а в раствор погружается стрежень (рис.2.). Контакт в таком электроде осуществляется фильтрации раствора медного купороса в землю, через пористую поверхность электрода.
Рис.2. Неполяризующийся электрод. 1 – пористая часть электрода, 2 – глазированная часть электрода, 3 – медный стержень, 4 – пробка, 5 – клемма, 6 – насыщенный раствор медного купороса (CuSO4).
Для проектируемого сооружения разность потенциалов на трассе проектируемого сооружения измеряют между двумя точками земли через каждые 1000 м по двум взаимно перпендикулярным направлениям (рис.3.) при разносе измерительных электродов – 100 м. Значение разности потенциалов в каждой точки регистрируют через каждые 10 секунд в течение 10 минут.
Как защитить трубы от блуждающих токов
Металлические трубы ещё популярны, хотя они и вытесняются более современными аналогами. Главная задача – борьба с коррозией. Одной из причин её образования являются блуждающие токи. Защита от них строится по разным принципам.
Какое действие оказывает ток?
Проблема актуальна на тех участках трубопровода, которые проложены под железнодорожными путями, автомагистралями и городскими дорогами. Создаваемые на поверхности грунта блуждающие токи идут по пути наименьшего сопротивления. Так как металл – прекрасный проводник, заряженные частицы проходят через него и возвращаются к исходной точке.
Обмотка труб для защиты
Это разрушает трубы, так как частицы забирают с собой молекулы металла. Постоянно подвергаясь действию электричества, стенки трубы истончаются
Чтобы исключить проблему, важно правильно выбрать способы защиты изделий от тока
Общая информация
Защита трубы, расположенной под землёй, подразделяется на пассивные и активные меры борьбы.
- Активная характеризуется установкой устройства, генерируемого встречный электросигнал.
- Пассивная мера – это изоляторы. Задача – правильно выбрать материалы и учесть ряд свойств.
Блуждающие токи перестают быть опасными, если проводится комплексная защита трубы. Специалисты рекомендуют покрывать изделия полимерными составами – это исключает коррозию металла.
Защита с помощью отвода
Что нужно сделать?
Чтобы защитить трубы устанавливается катодная станция. Эта установка подаёт некоторый потенциал на корпус изделия. Так блуждающие токи компенсируются, они встречают на своём пути противоположный по знаку заряд большей величины. Труба перестаёт быть участком меньшего сопротивления.
Другой способ (менее дорогой) – полная изоляция труб от грунта (делается на этапе строительства). Защита реализуется в виде мастики, порошка, эмалевых щитов и пр. Выполняется изоляция и посредством липких полимерных лент, а также с помощью грунтовки. Основное условие их использования – изоляционные материалы должны быть термически стойкими, не подвержены быстрому гниению, с высокой прочностью и хорошими диэлектрическими свойствами.
Схема изоляции
Есть и более радикальная защита трубы – замена на пластиковые изделия. Тогда магистрали прослужат долгие годы, менять такие аналоги не приходится, они стойки к внешним факторам, являются прекрасным диэлектриком.
Есть ещё кое-что…
Блуждающие токи опасны в тех регионах, где предусмотрен электротранспорт. Проблема актуальна не всегда. В некоторых уголках нашей родины жители прекрасно обходятся без изоляции подземных труб и пользуются магистралями долгие годы.
trubygid.ru
Влияние на систему водоснабжения
При построении системы отопления и водоснабжения в массовом масштабе используются стальные трубы. За счёт заметно более высокой проводимости стали по сравнению с грунтом такие трубы начинают “притягивать” электрические заряды, а в местах входа и выхода тока (катодная и анодная зоны, соответственно) происходит интенсивная коррозия.
Физика возникновения явления сразу же определяет способы защиты от него. Подавить блуждающие токи в водопроводных трубах можно:
- совершенствованием и поддержанием в исправном состоянии изоляции;
- применением пластиковых вставок при условии обязательного дополнительного выравнивания потенциалов;
- установкой катодной защиты.
Правила выполнения замеров
Выполнение замера Чтобы оценить всю степень сложившейся ситуации с утечкой электрозарядов необходимо выполнить ряд мероприятий:
- измерение напряжения и устремление тока по оболочкам кабелей магистрали;
- определение разности потенциалов между контактными рельсами и находящимися в почве трубопроводами;
- проверка уровня изоляции рельсов от грунтового покрытия, использовав для эксперимента участок полотна;
- оценка плотности утечки энергии с оболочки кабелей в грунт.
Чтобы выполнить замеры, применяется специальный прибор, если мероприятия проводить на железнодорожных полотнах необходимо выбирать час пик движения транспорта.
Инструменты для замера
Для проверки применяют трансформаторы и подстанции у линии движения – электрод, подключенный к прибору, соединяют с ЗУ и втыкают в 10 метрах от подстанции. Вся возникающая разность фиксируется прибором.
Если предстоит укладка линии труб для водоснабжения важно выявить локацию блуждающих токов, с этой целью определяется разность потенциалов между двумя выборочными точками поверхности земли, размещенными перпендикулярно друг к другу с соблюдением равного расстояния. Такое определение важно выполнять систематически с разрывом в километр
При этом используемые приборы обязательно должны иметь класс точности не ниже 1,5, а сопротивление оборудования от 1 МОм. Применение измеряющих электродов с разностью потенциалов выше 10 мВ. Время проведения одного замера обязательно проходит в пределах 10 мин, а разрыв между процессами 10 сек.
Электрохимическая коррозия в доме
Эффекты электрохимической коррозии в быту чаще всего проявляются в системах обогрева. Свою роль тут играет то, что теплоносителем в таких системах служит горячая вода, проводимость которой быстро увеличивается по мере роста температуры. Блуждающие токи в полотенцесушителе приводят к накапливанию заряда на его поверхности. При интенсивной прокачке воды разность потенциалов и ток стекания достигают больших величин, что сопровождается интенсивным ржавлением.
Аналогичные процессы происходят в радиаторах водяного отопления при неправильно спроектированном или дефектном заземлении. Однако, за счет нахождения полотенцесушителя на виду и его постоянного контакта с влажной тканью его ржавление начинается быстрее и, кроме того, сразу же бросается в глаза.
Оборудовать санузлы квартир и индивидуальных домов станцией катодной защиты нецелесообразно. Поэтому основным средством защиты от коррозии блуждающими токами в данной ситуации становится реализованное по всем правилам выравнивание потенциалов между металлическими поверхностями и их заземление. При выполнении такого заземления заземляющий провод по возможности целесообразно подключать непосредственно на шину электрического щитка.
В жилом секторе большую популярность начинает приобретать разводка пластиковыми трубами. В этой ситуации можно не производить заземление и ограничиться выравниванием потенциалов. Для реализации этой процедуры используется соединение со стояком отдельных элементов водопроводной и отопительной арматуры (полотенцесушитель, смеситель и т.д.). Для такого подключения применяется обычный заземляющий провод.
Необходимость заземления
В многоэтажных домах старого (советского) образца металлические отопительные стояки изначально заземлены в следующих случаях:
- Полотенцесушитель связан с отопительной системой посредством металлической трубы.
- В ходе реконструкции установлена индивидуальная система отопления.
Если все трубы изготовлены из стали, с заземлением батарей проблем не возникало, так как все трубопроводы обычно заземлены в двух местах подвала. Кроме того, ванная заземлена отдельными проводниками, имеющими электросвязь с водопроводной системой.
В заземлении полотенцесушителя есть необходимость в таких случаях:
- Устройство подключено к отопительной системе через металлопластиковую трубу, которая оснащена алюминиевой прослойкой, проводящей токи. Однако на участке фитинга происходит разрыв электроцепи.
- Домовой стояк изготовлен из металлопластиковых труб.
Правила выполнения замеров
Выполнение замера Чтобы оценить всю степень сложившейся ситуации с утечкой электрозарядов необходимо выполнить ряд мероприятий:
- измерение напряжения и устремление тока по оболочкам кабелей магистрали;
- определение разности потенциалов между контактными рельсами и находящимися в почве трубопроводами;
- проверка уровня изоляции рельсов от грунтового покрытия, использовав для эксперимента участок полотна;
- оценка плотности утечки энергии с оболочки кабелей в грунт.
Чтобы выполнить замеры, применяется специальный прибор, если мероприятия проводить на железнодорожных полотнах необходимо выбирать час пик движения транспорта.
Инструменты для замера
Для проверки применяют трансформаторы и подстанции у линии движения – электрод, подключенный к прибору, соединяют с ЗУ и втыкают в 10 метрах от подстанции. Вся возникающая разность фиксируется прибором.
Если предстоит укладка линии труб для водоснабжения важно выявить локацию блуждающих токов, с этой целью определяется разность потенциалов между двумя выборочными точками поверхности земли, размещенными перпендикулярно друг к другу с соблюдением равного расстояния. Такое определение важно выполнять систематически с разрывом в километр
При этом используемые приборы обязательно должны иметь класс точности не ниже 1,5, а сопротивление оборудования от 1 МОм. Применение измеряющих электродов с разностью потенциалов выше 10 мВ. Время проведения одного замера обязательно проходит в пределах 10 мин, а разрыв между процессами 10 сек.
Измерения с помощью специального оборудования
Существует ли профессиональный прибор для измерения тока утечки? Разумеется, но пользоваться им в домашних условиях нерационально (в смысле покупки). Другое дело, если такой прибор совмещен с мультиметром, и его функционал расширен.
Это так называемые токовые клещи, предназначенные для работы с проводниками без отключения электропитания.
Мало того, если электроприбор отключить от сети, померить ток утечки будет невозможно.
Как он работает? Истинное назначение клещей — бесконтактное определение токов нагрузки на силовых линиях. Почему нельзя использовать возможности прибора для иных целей? Охватить кабель питания можно только целиком, то есть фазный провод и нулевой будут в кольце вместе с заземляющим проводником. Замер не получится.
Использование токовых клещей для измерения тока утечки
Распускать силовой кабель на отдельные провода нежелательно, это опасно для дальнейшего использования. Выход есть: надо изготовить временный удлинитель, предназначенный исключительно для замеров.
- распускаем кабель из общей наружной изоляции на три отдельных проводника;
- подключаем электроустановку, на которой требуются измерения;
- фиксируем данные, которые измерял прибор по каждому проводу.
Если значение отлично от нуля, ток утечки присутствует. Необходимо тщательно проверить всю внутреннюю электросхему внутри электроустановки. Если это невозможно сделать в домашних условиях — изделие отдается в ремонт в профильную мастерскую. Пользоваться им опасно. А при наличии в помещении УЗО, будет постоянно срабатывать защита.
Штатный режим измерения тока утечки предусмотрен, но для этого электроприбор должен иметь выносной (отдельный) заземляющий проводник. Если есть возможность подключить на корпус отдельную клемму — необходимо соединить переносной заземлитель с корпусом, и замерить клещами ток при включенном состоянии электроприбора.
Так же, как и в предыдущем случае, значение должно быть нулевым.
Специальные измерители токов утечки
Для общего образования рассмотрим специализированный прибор ИТВ 140Р. Он не предназначен для ремонтных измерительных работ, его задача — постоянный контроль за состоянием электроустановок.
Измерительная часть располагается в непосредственной близости от потенциального места утечки, а съем информации производится дистанционно
Поскольку речь идет об электроустановках, работающих под напряжением более 1000 В, такая предосторожность необходима для безопасности
Разумеется, такие приборы в домашних условиях не применяются.
Еще один вариант специального прибора — емкостной дистанционный измеритель токов утечки. С помощью специального датчика электромагнитных волн, он определяет наличие электротока на заземляющих шинах. Однако стоимость такого оборудования слишком велика для личного пользования.
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