Què són els corrents perduts i com desfer-se’n?
Causes
La vida moderna és impossible d’imaginar sense instal·lacions electrificades. El consum d’energia està creixent cada any, cosa que comporta la construcció de noves subestacions de transformació i distribució, línies elèctriques de cable i despesa, xarxes de contacte externs per a trens elèctrics i baranes de contacte del metro. Com que la mateixa terra és un conductor i tots aquests objectes es troben a la seva superfície o a sota d'ella, sorgeix un cert tipus de connexió entre ells.
Perquè es produeixi un corrent elèctric, és necessària una diferència de potencial entre els dos punts del conductor. La mateixa afirmació és vàlida per als corrents perduts, excepte que la terra actua com a conductor en aquest cas. En un sistema neutre aïllat, la diferència de potencial la proporcionen els bucles de terra. Si el conductor neutre està connectat al buc de terra, la seva pròpia resistència, quan la càrrega hi passa, provocarà una caiguda de tensió. Aquest conductor es designa PEN.
La base del conductor PEN està connectada al circuit de terra de la subestació del transformador. A l'entrada del consumidor, es connecta a la memòria de l'edifici. Tots dos extrems oposats del cable proporcionen una diferència de potencial que, al seu torn, condueix a la formació de corrent perdut entre ells.
Un procés similar s’observa quan l’aïllament de les línies elèctriques es fa malbé. Si es produeix una falla de terra, la terra d'aquesta zona es converteix en el portador d'aquest potencial. La majoria dels danys d’aquest tipus es reparen automàticament. Però això és per si hi ha una fuita important. Per valors petits, localitzar i neutralitzar la causa és força problemàtic.
Els vehicles propulsats per tracció elèctrica (a excepció dels vehicles que funcionen amb motors elèctrics autònoms) són la causa principal d’aquest fenomen no desitjable. Els troleibusos es connecten a la xarxa elèctrica mitjançant canyes especials que es connecten als cables neutres i de fase i es troben al mateix vehicle. Per tant, aquest tipus de transport no genera grans corrents perduts.
Els trens elèctrics funcionen amb un principi lleugerament diferent. El conductor zero està connectat als rails i el conductor de fase està muntat per sobre de les vies.Amb l’ajuda de pantògrafs situats al terrat i directament en contacte amb el cable d’alimentació, s’ofereix electricitat al motor.
L’alimentació elèctrica d’aquestes xarxes la proporciona subestacions de tracció situades al llarg de tot el recorregut a aproximadament la mateixa distància les unes de les altres. La principal causa de corrents perduts en aquest sistema és la curvatura de la ruta. Una càrrega elèctrica passa pel camí de menor resistència. Per tant, si sorgeix l'oportunitat de "tallar les cantonades", caminarà per terra i no per rails.
El vídeo següent detalla què és aquest fenomen i com es produeix:
Impacte sobre objectes metàl·lics
Al terra hi ha molts objectes metàl·lics, com ara: diversos sistemes de canonades, línies de cables blindats, fonaments de formigó armat dels edificis. Com que el metall és un millor conductor en comparació amb la terra, el corrent elèctric passarà per ell, i no per terra. El punt d’entrada s’anomena “zona catòdica”. El punt de sortida és la "zona d'ànode".
Per separat, voldria tenir en compte els processos de corrosió de les canonades d’aigua. L’aigua subterrània conté moltes substàncies solubles i és un bon conductor. Per exemple, en una canonada a terra, la corrosió es forma com a resultat del procés d’electròlisi. Això es manifesta especialment a la zona de la zona dels ànodes. Les estructures de la zona catòdica són menys destructives.
Com a resultat de l'efecte extremadament destructiu sobre tots els objectes anteriors, els corrents errants poden causar danys econòmics importants.
Mètodes de protecció
La manera més comuna d’afrontar aquest fenomen és instal·lar protecció catòdica. Per fer-ho, cal excloure la formació de la zona d'ànodes a l'estructura protegida i deixar només el càtode. L’estació de protecció catòdica genera corrent directe, connectant el pol negatiu a l’estructura metàl·lica que cal protegir, i la positiva als anomenats ànodes “sacrificials”, que ocupen la major part de la força destructiva. També s’apliquen sobre l’objecte protegit recobriments de protecció especials que impedeixen la formació d’una capa de corrosió.
Esquema de VHC
Els desavantatges d’aquest esquema són:
- l'anomenada "reconstrucció": quan se supera el potencial protector i es corroeix l'estructura metàl·lica protegida;
- càlcul incorrecte de la protecció, en què es produeixen danys de corrosió accelerats a prop d'objectes metàl·lics localitzats.
Malauradament, aquest problema afecta no només les instal·lacions industrials, sinó també la gent corrent. Per la tovallola escalfada, com en el conjunt del sistema de calefacció, hi circula aigua calenta, que és un excel·lent conductor (tret que, per descomptat, no es destil·li). Si les canonades i els elements adjacents que hi ha a la sala d’estar no estan soterrats correctament a terra, pot ser que siguin susceptibles d’aparèixer un potencial no desitjable i, en conseqüència, taques de rovell a la seva superfície. Una presa de terra adequada ajudarà a prevenir totes aquestes conseqüències negatives, de manera que avui aquest mètode de protecció contra els corrents perduts en un apartament i una casa privada és un dels més efectius.
Mètodes de mesurament
Al posar una canonada, es calculen corrents perduts mesurant la diferència de potencial entre dos punts de la superfície terrestre, perpendiculars entre ells i a una distància igual de 100 m. Es fan mesures cada quilòmetre.
Els instruments de mesura han de tenir una classe de precisió d'almenys 1,5 i una resistència pròpia d'1 MΩ. La diferència de potencial entre els elèctrodes de mesura no hauria de superar els 10 mV. Amb el temps, una mesura hauria de durar almenys 10 minuts, i el resultat es registra cada 10 segons.
Les mesures a la zona de transport elèctric s’han de realitzar durant la major càrrega.Si la diferència de potencial de les lectures supera els 0,04V, això és un signe de la presència de corrents perduts.
Es poden utilitzar com a instruments de mesura un parell d'elèctrodes de referència: coure-sulfat de portàtil i de connexió. A més, necessitareu un multímetre digital per fer mesures, així com un cable aïllat flexible, la longitud del qual hauria de ser com a mínim de 100 metres.
Malgrat els seus petits valors, aquest fenomen pot causar danys importants a les comunicacions subterrànies (i no només). Les fonts de corrents perduts poden ser molt diferents. Per tant, cal prendre totes les mesures preventives per eliminar aquest efecte no desitjable.
Per acabar, recomanem veure un vídeo útil, que mostra clarament com protegir-se d’aquest fenomen:
Vam examinar les causes dels corrents perduts i la protecció contra ells. Ara ja saps què és i com desfer-te d’aquest fenomen fins i tot a casa!
Segur que no ho sabeu:
Carregant ...
