Kas ir klaiņojošās straumes un kā no tām atbrīvoties?
Cēloņi
Mūsdienu dzīvi nav iespējams iedomāties bez elektrificētām iekārtām. Enerģijas patēriņš katru gadu pieaug, un tas nozīmē jaunu transformatoru un sadales apakšstaciju, kabeļu un gaisvadu elektrolīniju, elektrisko vilcienu ārējo kontaktu tīklu un metro kontaktu sliežu būvniecību. Tā kā pati zeme ir diriģents, un visi šie objekti atrodas uz tās virsmas vai zem tā, starp tiem rodas noteikta veida savienojums.
Lai notiktu elektriskā strāva, ir nepieciešama potenciāla starpība starp diviem vadītāja punktiem. Tas pats apgalvojums attiecas uz klaiņojošām straumēm, izņemot to, ka šajā gadījumā zeme darbojas kā vadītājs. Izolētā neitrālā sistēmā potenciālo starpību nodrošina zemes cilpas. Ja neitrālais vadītājs ir savienots ar zemes cilpu, tā pati pretestība, kad lādiņš iziet caur to, izraisīs sprieguma kritumu. Šādu vadītāju apzīmē ar PEN.
PEN vadītāja pamatne ir savienota ar transformatora apakšstacijas zemes ķēdi. Pie patērētāja ieejas tas savienojas ar ēkas atmiņu. Abas šīs atmiņas kabeļa pretējos galos nodrošina potenciālu atšķirību, kas, savukārt, noved pie klaiņojošās strāvas veidošanās starp tām.
Līdzīgs process tiek novērots, ja ir bojāta elektrolīniju izolācija. Ja rodas zemes kļūme, zeme šajā apgabalā kļūst par šī potenciāla nesēju. Lielākā daļa šāda veida bojājumu tiek automātiski laboti. Bet tas ir gadījumā, ja ir liela noplūde. Nelielām vērtībām cēloņa lokalizēšana un neitralizēšana ir diezgan problemātiska.
Šīs nevēlamās parādības galvenais cēlonis ir transportlīdzekļi, ko darbina ar elektrisko vilci (izņemot automašīnas, kuras darbojas ar autonomiem elektromotoriem). Trolejbusi ir savienoti ar elektrisko tīklu, izmantojot īpašus stieņus, kas ir savienoti ar neitrālajiem un fāzes vadiem un atrodas uz paša transportlīdzekļa. Tāpēc šis transporta veids nerada lielas nomaldītas straumes.
Elektriskos vilcienus darbina pēc nedaudz cita principa. Nulles vadītājs ir savienots ar sliedēm, un fāzes vadītājs ir uzstādīts virs sliedēm.Ar pantogrāfu palīdzību, kas atrodas uz jumta un tieši saskaras ar strāvas kabeli, elektrība tiek piegādāta motoram.
Strāvas padevi šiem tīkliem nodrošina vilces apakšstacijas, kas atrodas visā maršrutā aptuveni tādā pašā attālumā viens no otra. Galvenais klaiņojošo straumju cēlonis šajā sistēmā ir maršruta izliekums. Elektriskais lādiņš iet pa vismazākās pretestības ceļu. Attiecīgi, ja rodas iespēja “sagriezt stūrus”, viņš staigās pa zemi, nevis pa sliedēm.
Zemāk esošajā videoklipā ir aprakstīta šī parādība un kā tā notiek:
Ietekme uz metāla priekšmetiem
Zemē ir daudz metāla priekšmetu, piemēram: dažādas cauruļvadu sistēmas, bruņu kabeļu līnijas, ēku dzelzsbetona pamati. Tā kā metāls ir labāks diriģents salīdzinājumā ar zemi, elektriskā strāva iet caur to, nevis caur zemi. Ieejas punktu sauc par “katoda zonu”. Izejas punkts ir “anoda zona”.
Atsevišķi es gribētu apsvērt korozijas procesus ūdensvados. Gruntsūdeņos ir daudz šķīstošu vielu, un tas ir labs vadītājs. Piemēram, zemē esošā cauruļvadā elektrolīzes procesa rezultātā veidojas korozija. Īpaši tas ir izteikts anoda zonas zonā. Katoda zonas struktūras ir mazāk iznīcinošas.
Īpaši destruktīvas ietekmes rezultātā uz visiem iepriekšminētajiem objektiem klejojošās straumes var radīt būtisku ekonomisku kaitējumu.
Aizsardzības metodes
Visizplatītākais veids, kā tikt galā ar šo parādību, ir katodiskās aizsardzības uzstādīšana. Lai to izdarītu, ir nepieciešams izslēgt anoda zonas veidošanos uz aizsargājamās konstrukcijas un atstāt tikai katodu. Katodiskās aizsardzības stacija ģenerē līdzstrāvu, negatīvo polu savienojot ar aizsargājamo metāla konstrukciju, bet pozitīvo - ar tā sauktajiem "upurēšanas" anodiem, kas uzņem lielāko daļu iznīcinošā spēka. Arī aizsargājamam objektam tiek uzklāti speciāli aizsargpārklājumi, kas novērš korozijas slāņa veidošanos.
VHC shēma:
Šīs shēmas trūkumi ir:
- tā saucamā “pārbūve” - kad tiek pārsniegts aizsardzības potenciāls un aizsargātā metāla konstrukcija ir korozēta;
- nepareizs aizsardzības aprēķins, kurā paātrināti korozijas bojājumi rodas netālu esošo metāla priekšmetu tuvumā.
Diemžēl šī problēma ietekmē ne tikai rūpniecības objektus, bet arī vienkāršos cilvēkus. Apsildāmā dvieļu žāvētājā, tāpat kā apkures sistēmā kopumā, cirkulē karsts ūdens, kas ir lielisks vadītājs (ja vien, protams, tas nav destilēts). Ja cauruļvadi un blakus esošie elementi, kas atrodas dzīvojamā istabā, nav pareizi iezemēti, tad tie var būt jutīgi pret nevēlama potenciāla parādīšanos un attiecīgi uz rūsas plankumiem uz to virsmas. Pareiza zemēšana palīdzēs novērst visas šīs negatīvās sekas, tāpēc šodien šī aizsardzības metode pret klaiņojošām straumēm dzīvoklī un privātmājā ir viena no efektīvākajām.
Mērīšanas metodes
Ieklājot cauruļvadu, nomaldītās straumes tiek aprēķinātas, izmērot potenciālo starpību starp diviem zemes virsmas punktiem, kas ir perpendikulāri viens otram un ar vienādu 100 m attālumu. Mērījumus veic katru kilometru.
Mērinstrumentu precizitātes klasei jābūt vismaz 1,5, un to pretestībai jābūt 1 MΩ. Potenciālo starpību starp mērīšanas elektrodiem nedrīkst pārsniegt 10 mV. Laika gaitā vienam mērījumam vajadzētu ilgt vismaz 10 minūtes, rezultātu reģistrējot ik pēc 10 sekundēm.
Mērījumi elektriskā transporta jomā jāveic vislielākās slodzes laikā.Ja rādījumu potenciālā starpība pārsniedz 0,04 V, tad tas liecina par klaiņojošu strāvu klātbūtni.
Par mērinstrumentiem var izmantot atsauces elektrodu pāri: pārnēsājamus un savienojošos vara sulfāta savienojumus. Turklāt mērījumu veikšanai jums būs nepieciešams digitālais multimetrs, kā arī elastīgs izolēts vads, kura garumam jābūt vismaz 100 metriem.
Neskatoties uz mazajām vērtībām, šī parādība var radīt būtisku kaitējumu pazemes (un ne tikai) komunikācijām. Klaiņojošu straumju avoti var būt ļoti dažādi. Tādēļ ir jāveic visi preventīvie pasākumi, lai novērstu šo nevēlamo efektu.
Visbeidzot, mēs iesakām noskatīties noderīgu videoklipu, kurā skaidri parādīts, kā pasargāt sevi no šīs parādības:
Tātad mēs pārbaudījām klaiņojošo straumju cēloņus un aizsardzību pret tiem. Tagad jūs zināt, kas tas ir un kā atbrīvoties no šīs parādības pat mājās!
Protams, jūs nezināt:
Notiek ielāde ...
