Dòng rò, bảo vệ chống dòng rò

Các bộ phận chịu lực của cơ sở hạ tầng giao thông, chẳng hạn như đường ray xe lửa và xe điện, không có lớp cách điện đáng tin cậy với mặt đất. Và khi dòng điện quay trở lại dọc theo đường ray đến trạm biến áp lực kéo, một số dòng điện đó cũng đi qua mặt đất.

Việc lắp đặt dòng điện cao được nối đất, cũng như rò rỉ từ đường dây điện, cũng góp phần gây ra dòng điện chạm đất. Những dòng điện như vậy chỉ mang điện xuống đất, không có hình dạng, biên độ và hướng không đổi, đường truyền của chúng trên mặt đất rất đa dạng nên được gọi là dòng điện đi lạc.

Dòng điện lạc hướng — dòng điện có hại trong lòng đất khi được sử dụng làm môi trường dẫn điện (ví dụ: trong lắp đặt viễn thông, hệ thống điện xe điện, đầu máy điện khai thác mỏ, v.v.). Dưới tác dụng của chúng xảy ra quá trình điện phân và xảy ra quá trình oxi hóa nhanh chóng. và phá hủy các thiết bị ngầm bằng kim loại (vỏ bọc cáp, đường ống, kết cấu tòa nhà).

Rõ ràng là trong những trường hợp này, đất đóng vai trò là môi trường dẫn điện, và không chỉ đất là chất dẫn điện ở đây mà cả các cấu trúc kim loại nằm hoàn toàn hoặc một phần dưới lòng đất, chẳng hạn như đường ống, đường dây cáp, giá đỡ dây xích, v.v. . Ngay cả các cấu trúc kim loại chỉ tiếp xúc với mặt đất cũng có thể bị dòng điện rò rỉ.

Liên quan đến các cấu trúc dẫn điện nằm trong lòng đất, bản thân đất có điện thế thấp hơn. Và nếu, ví dụ, một hệ thống lắp đặt dòng điện cao sử dụng nối đất hoặc dòng điện từ nó được chuyển hướng xuống đất, thì nó sẽ đi theo con đường ít điện trở nhất, nghĩa là nó đi qua các cấu trúc kim loại trong lòng đất, dẫn đến hệ thống của chúng. ăn mòn.

Điều tương tự cũng áp dụng cho dòng điện kéo chạy dọc theo đường ray. Sự khác biệt tiềm năng giữa đường ray và mặt đất, do thiếu lớp cách nhiệt, khiến một phần của dòng điện kéo chạy qua mặt đất với hậu quả tương tự đối với các cấu trúc kim loại rơi vào đường đi của những dòng điện này.

Gặp phải một đường ống thoát nước, đường ống dẫn khí hoặc vỏ cáp, ít hơn nhiều sức chống cựso với đất xung quanh, dòng điện tạp chảy qua chúng và những nơi như vậy được gọi là khu vực cực âm. Sau khi đi qua con đường kim loại có điện trở thấp, dòng rò sẽ rời khỏi nó và nơi này được gọi là vùng cực dương và đây là nơi diễn ra phản ứng điện hóa ăn mòn.

Sự ăn mòn tương tự diễn ra ở vùng cực dương khi dòng điện đi vào đất từ ​​chính nguồn của dòng điện rò, chẳng hạn như từ chính đường ray và đường ray cũng bị hiện tượng này. Theo cách này, các đường ray bị phá hủy tại các điểm mà dòng điện thoát ra khỏi chúng vào lòng đất và các thông tin liên lạc dưới lòng đất - tại các điểm mà dòng điện quay trở lại đường ray.

Vấn đề là khi sự rò rỉ dòng rò liên tục, kim loại sẽ dần xuống cấp và quá trình ăn mòn điện như vậy có thể diễn ra khá dữ dội. Các đường ống thép mới có thể xuống cấp trong ba năm và các dây cáp thông tin liên lạc thậm chí còn hỏng nhanh hơn. Các dây buộc của cầu và đường ray cho các mục đích khác nhau cũng bị phá hủy theo cách tương tự. Các nguồn dòng điện một chiều hoặc được chỉnh lưu đặc biệt nguy hiểm về mặt ăn mòn. Trong vùng anốt, tốc độ phá hủy kim loại có thể đạt tới 10 mm mỗi năm.

Theo quy định, các cấu trúc kim loại được trang bị một lớp phủ bảo vệ đặc biệt được thiết kế để bảo vệ chống ăn mòn, nhưng trong trường hợp lớp phủ bị hư hỏng, hư hỏng thông tin liên lạc là không thể tránh khỏi, các vết loét và lỗ đặc trưng xuất hiện ở những nơi có diện tích cực dương nhỏ.
Để chống lại các hiện tượng tiêu cực được mô tả, các chuyên gia thực hiện các nghiên cứu điện bằng thiết bị chuyên dụng. Những nơi hư hỏng cách điện được xác định bằng một công cụ tìm đặc biệt và hệ thống thoát điện được sử dụng - loại bỏ điện từ đường ống đến nguồn dòng điện.

Sơ đồ lắp đặt cống phân cực: 1 — đường ống dẫn khí bảo vệ, 2 — cáp xả, 3 — lắp đặt cống (loại van), 4 — biến trở, 5 — van (chỉnh lưu), 6 — ampe kế, 7 — cầu chì, 8 — máy phát điện của trạm biến áp lực kéo, 9 — bộ cấp điện, 10 — xe đẩy tiếp xúc, 11 — đường di chuyển của dòng điện rò

Trong trường hợp đơn giản nhất, các biện pháp bảo vệ như sau.Để ngăn dòng điện từ các thiết bị lắp đặt nguy hiểm tiềm tàng chảy vào đất xung quanh, một kết nối cáp được thực hiện giữa cấu trúc được bảo vệ và từng điểm của thiết bị - một nguồn dòng điện rò có điện thế đủ âm. Dòng điện trước đây chạy qua mặt đất giờ đây quay trở lại nguồn của nó thông qua kết nối cáp mà không gây ra bất kỳ nguy cơ ăn mòn nào.

Để bảo vệ đường ống thép khỏi tác động của dòng điện rò rỉ, hãy sử dụng phương pháp bảo vệ catốt... Nó được thực hiện bằng cách sử dụng dòng điện trực tiếp từ nguồn bên ngoài. Cực âm của nguồn hiện tại được kết nối với đường ống được bảo vệ và cực dương với mặt đất đặc biệt - cực dương. Mạch bảo vệ catốt — Làm thế nào để bảo vệ vỏ bọc kim loại của cáp khỏi bị ăn mòn

Để giảm dòng rò liên quan đến đường ray, độ dẫn điện của đường ray được tăng lên và điện trở tiếp giáp giữa đường ray và mặt đất được tăng lên. Đối với điều này, các đường ray loại nặng được đặt trên đường ray chính, quá trình chuyển đổi sang đường ray hàn liên tục được thực hiện và các khớp nối đường ray được chuyển hướng bằng các cầu đồng có tiết diện tăng lên, các đoạn nhiều đường ray được nối song song.

Các thanh ray được đặt trên đá dăm hoặc đá dăm, các bộ phận cách điện được lắp đặt giữa thanh ray và cốt thép của tà vẹt bê tông cốt thép, tà vẹt gỗ được tẩm dầu sát trùng, v.v.