Que sont les courants vagabonds et comment s'en débarrasser?
Les causes
La vie moderne est impossible à imaginer sans installations électrifiées. La consommation d'énergie augmente chaque année, ce qui implique la construction de nouveaux postes de transformation et de distribution, de câbles et de lignes électriques aériennes, de réseaux de contacts externes pour les trains électriques et de rails de contact pour le métro. Puisque la terre elle-même est conductrice et que tous ces objets sont à sa surface ou en dessous, un certain type de connexion se crée entre eux.
Pour qu'un courant électrique se produise, une différence de potentiel entre deux points du conducteur est nécessaire. La même affirmation est vraie pour les courants vagabonds, sauf que la terre agit comme conducteur dans ce cas. Dans un système neutre isolé, la différence de potentiel est fournie par des boucles de terre. Si le conducteur neutre est connecté à la boucle de terre, sa propre résistance, lorsque la charge la traverse, provoquera une chute de tension. Un tel conducteur est désigné PEN.
La base du conducteur PEN est connectée au circuit de masse du poste de transformation. A l'entrée du consommateur, il se connecte à la mémoire du bâtiment. Ces deux mémoires situées aux extrémités opposées du câble fournissent une différence de potentiel qui, à son tour, conduit à la formation d'un courant parasite entre elles.
Un processus similaire est observé lorsque l'isolation des lignes électriques est endommagée. Si un défaut à la terre se produit, la terre dans cette zone devient porteuse de ce potentiel. La plupart des dommages de ce type sont réparés automatiquement. Mais c'est au cas où il y aurait une grosse fuite. Pour les petites valeurs, localiser et neutraliser la cause est assez problématique.
Les véhicules à traction électrique (à l'exception des voitures qui fonctionnent avec des moteurs électriques autonomes) sont la principale cause de ce phénomène indésirable. Les trolleybus sont connectés au réseau électrique au moyen de tiges spéciales qui sont connectées aux fils neutre et de phase et sont situées sur le véhicule lui-même. Par conséquent, ce type de transport ne génère pas de grands courants parasites.
Les trains électriques sont alimentés par un principe légèrement différent. Le conducteur zéro est connecté aux rails et le conducteur de phase est monté au-dessus des pistes.À l'aide de pantographes situés sur le toit et directement en contact avec le câble d'alimentation, l'électricité est fournie au moteur.
Les sous-stations de traction, situées le long de l'ensemble du parcours à environ la même distance les unes des autres, alimentent ces réseaux. La principale cause des courants vagabonds dans ce système est la courbure de l'itinéraire. Une charge électrique suit le chemin de moindre résistance. En conséquence, si l'occasion se présente de «couper les coins», il marchera sur le sol et non sur des rails.
La vidéo ci-dessous détaille ce qu'est ce phénomène et comment il se produit:
Impact sur les objets métalliques
Il existe de nombreux objets métalliques dans la terre, tels que: divers systèmes de tuyauterie, lignes de câbles blindés, fondations en béton armé de bâtiments. Le métal étant un meilleur conducteur que la terre, le courant électrique le traversera et non le sol. Le point d'entrée est appelé «zone cathodique». Le point de sortie est la «zone anodique».
Séparément, je voudrais considérer les processus de corrosion dans les conduites d'eau. L'eau souterraine contient de nombreuses substances solubles et est un bon conducteur. Par exemple, dans un pipeline dans le sol, la corrosion se forme à la suite du processus d'électrolyse. Ceci est particulièrement prononcé dans la zone de la zone anodique. Les structures dans la zone cathodique sont moins destructrices.
En raison de l'effet extrêmement destructeur sur tous les objets ci-dessus, les courants vagabonds peuvent causer des dommages économiques importants.
Méthodes de protection
La façon la plus courante de faire face à ce phénomène est d'installer une protection cathodique. Pour ce faire, il faut exclure la formation de la zone anodique sur la structure protégée et ne laisser que la cathode. La station de protection cathodique génère un courant continu, reliant le pôle négatif à la structure métallique à protéger et le positif aux anodes dites "sacrificielles", qui absorbent l'essentiel de la force destructrice. De plus, des revêtements protecteurs spéciaux qui empêchent la formation d'une couche de corrosion sont appliqués sur l'objet protégé.
Schéma VHC:
Les inconvénients de ce schéma sont:
- la soi-disant «reconstruction» - lorsque le potentiel de protection est dépassé et que la structure métallique protégée est corrodée;
- calcul incorrect de la protection, dans lequel des dommages accélérés par la corrosion se produisent à proximité d'objets métalliques localisés.
Malheureusement, ce problème affecte non seulement les installations industrielles, mais aussi les gens ordinaires. Dans le sèche-serviettes chauffant, comme dans le système de chauffage dans son ensemble, l'eau chaude circule, ce qui est un excellent conducteur (à moins, bien sûr, qu'elle ne soit distillée). Si les canalisations et les éléments adjacents qui se trouvent dans le salon ne sont pas correctement mis à la terre, ils peuvent être sensibles à l'apparition d'un potentiel indésirable et, par conséquent, à des taches de rouille à leur surface. Une mise à la terre appropriée aidera à prévenir toutes ces conséquences négatives.Ainsi, cette méthode de protection contre les courants vagabonds dans un appartement et une maison privée est aujourd'hui l'une des plus efficaces.
Méthodes de mesure
Lors de la pose d'un pipeline, les courants vagabonds sont calculés en mesurant la différence de potentiel entre deux points de la surface de la Terre, perpendiculaires l'un à l'autre et à une distance égale de 100 m. Des mesures sont faites tous les kilomètres.
Les instruments de mesure doivent avoir une classe de précision d'au moins 1,5 et leur propre résistance de 1 MΩ. La différence de potentiel entre les électrodes de mesure ne doit pas dépasser 10 mV. Dans le temps, une mesure doit durer au moins 10 minutes, le résultat étant enregistré toutes les 10 secondes.
Les mesures dans le domaine du transport électrique doivent être effectuées lors de la plus grande charge.Si la différence dans les lectures potentielles dépasse 0,04 V, cela indique la présence de courants parasites.
En tant qu'instruments de mesure, vous pouvez utiliser une paire d'électrodes de référence: cuivre-sulfate portable et de connexion. De plus, vous aurez besoin d'un multimètre numérique pour prendre des mesures, ainsi que d'un fil isolé flexible, dont la longueur doit être d'au moins 100 mètres.
Malgré ses faibles valeurs, ce phénomène peut causer des dommages importants aux communications souterraines (et pas seulement). Les sources de courants parasites peuvent être très différentes. Par conséquent, il est nécessaire de prendre toutes les mesures préventives pour éliminer cet effet indésirable.
Enfin, nous vous recommandons de regarder une vidéo utile, qui montre clairement comment vous protéger de ce phénomène:
Nous avons donc examiné les causes des courants parasites et leur protection. Vous savez maintenant ce que c'est et comment vous débarrasser de ce phénomène même à la maison!
Vous ne savez sûrement pas:
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