Wat zijn zwerfstromen en hoe kom je er vanaf?
Oorzaken
Het moderne leven is onmogelijk voor te stellen zonder elektrische voorzieningen. Het energieverbruik stijgt elk jaar, wat de bouw van nieuwe transformator- en verdeelstations, kabel- en bovengrondse hoogspanningslijnen, externe contactnetwerken voor elektrische treinen en contactrails voor de metro met zich meebrengt. Omdat de aarde zelf een geleider is en al deze objecten zich op of onder het oppervlak bevinden, ontstaat er een bepaald type verbinding tussen hen.
Om een elektrische stroom te laten optreden, is een potentiaalverschil tussen twee punten van de geleider nodig. Hetzelfde geldt voor strooistromen, behalve dat de aarde in dit geval als geleider fungeert. In een geïsoleerd neutraal systeem wordt het potentiaalverschil geleverd door aardlussen. Als de neutrale geleider is aangesloten op de aardlus, zal zijn eigen weerstand, wanneer de lading er doorheen gaat, een spanningsval veroorzaken. Een dergelijke geleider wordt PEN genoemd.
De basis van de PEN-geleider is verbonden met het aardingscircuit van het transformatorstation. Bij de ingang van de consument sluit het aan op het bouwgeheugen. Beide geheugens aan tegenoverliggende uiteinden van de kabel bieden een potentiaalverschil, wat op zijn beurt leidt tot de vorming van zwerfstroom daartussen.
Een soortgelijk proces wordt waargenomen wanneer de isolatie van hoogspanningslijnen is beschadigd. Als er een aardfout optreedt, wordt de aarde in dit gebied de drager van dit potentieel. De meeste van deze schade wordt automatisch hersteld. Maar dit is voor het geval er een groot lek is. Voor kleine waarden is het lokaliseren en neutraliseren van de oorzaak behoorlijk problematisch.
Voertuigen met elektrische tractie (met uitzondering van auto's die rijden met autonome elektromotoren) zijn de hoofdoorzaak van dit ongewenste verschijnsel. Trolleybussen zijn verbonden met het elektrische netwerk door middel van speciale staven die zijn verbonden met de neutrale en fasekabels en die zich op het voertuig zelf bevinden. Daarom genereert dit type transport geen grote zwerfstromen.
Elektrische treinen worden aangedreven door een iets ander principe. De nulgeleider is verbonden met de rails en de fasegeleider is boven de sporen gemonteerd.Met behulp van pantografen op het dak en rechtstreeks in contact met de stroomkabel, wordt elektriciteit aan de motor geleverd.
De stroomvoorziening van deze netwerken wordt verzorgd door tractie-onderstations, die langs de gehele route op ongeveer dezelfde afstand van elkaar liggen. De belangrijkste oorzaak van zwerfstromen in dit systeem is de kromming van de route. Een elektrische lading volgt het pad van de minste weerstand. Dienovereenkomstig zal hij, als de gelegenheid zich voordoet om 'bochten te snijden', op de grond lopen en niet op rails.
De onderstaande video laat zien wat dit fenomeen is en hoe het optreedt:
Impact op metalen voorwerpen
Er zijn veel metalen objecten in de aarde, zoals: verschillende leidingsystemen, gepantserde kabellijnen, gewapende betonnen funderingen van gebouwen. Omdat metaal een betere geleider is in vergelijking met aarde, zal de elektrische stroom er doorheen gaan en niet door de grond. Het toegangspunt wordt de "kathodezone" genoemd. Het exitpunt is de “anodezone”.
Afzonderlijk zou ik de corrosieprocessen in waterleidingen willen beschouwen. Grondwater bevat veel oplosbare stoffen en is een goede geleider. Zo ontstaat in een pijpleiding in de grond corrosie als gevolg van het elektrolyseproces. Dit is vooral uitgesproken in het gebied van de anodezone. Structuren in de kathodezone zijn minder destructief.
Als gevolg van het extreem destructieve effect op alle bovengenoemde objecten, kunnen zwervende stromen aanzienlijke economische schade veroorzaken.
Beveiligingsmethoden
De meest gebruikelijke manier om met dit fenomeen om te gaan, is door kathodische bescherming te installeren. Om dit te doen, is het noodzakelijk om de vorming van de anodezone op de beschermde structuur uit te sluiten en alleen de kathode over te laten. Het kathodische beschermingsstation genereert gelijkstroom en verbindt de negatieve pool met de te beschermen metalen structuur en de positieve met de zogenaamde "opofferings" -anodes, die het grootste deel van de vernietigende kracht op zich nemen. Ook worden op het beschermde object speciale beschermende coatings aangebracht die de vorming van een corrosielaag voorkomen.
VHC-regeling:
De nadelen van deze regeling zijn:
- de zogenaamde "rebuild" - wanneer het beschermingspotentieel wordt overschreden en de beschermde metalen structuur wordt aangetast;
- onjuiste berekening van bescherming, waarbij versnelde corrosieschade optreedt in de buurt van metalen voorwerpen.
Helaas treft dit probleem niet alleen industriële installaties, maar ook gewone mensen. In de verwarmde handdoekstang circuleert, net als in het verwarmingssysteem als geheel, warm water, wat een uitstekende geleider is (tenzij het natuurlijk niet wordt gedestilleerd). Als de pijpleidingen en aangrenzende elementen in de woonkamer niet goed zijn geaard, kunnen ze vatbaar zijn voor het verschijnen van een ongewenst potentieel en bijgevolg roestplekken op hun oppervlak. Een goede aarding helpt al deze negatieve gevolgen te voorkomen, dus tegenwoordig is deze methode van bescherming tegen zwerfstromen in een appartement en een privéwoning een van de meest effectieve.
Meetmethoden
Bij het leggen van een pijpleiding worden strooistromen berekend door het potentiaalverschil tussen twee punten van het aardoppervlak, loodrecht op elkaar en op een gelijke afstand van 100 m te meten. Elke kilometer wordt gemeten.
Meetinstrumenten moeten een nauwkeurigheidsklasse hebben van minimaal 1,5 en een eigen weerstand van 1 MΩ. Het potentiaalverschil tussen de meetelektroden mag niet groter zijn dan 10 mV. Na verloop van tijd moet één meting ten minste 10 minuten duren, waarbij het resultaat elke 10 seconden wordt geregistreerd.
Metingen op het gebied van elektrisch vervoer moeten worden uitgevoerd onder de zwaarste belasting.Als het potentiaalverschil van de metingen groter is dan 0,04 V, dan is dit een teken van de aanwezigheid van zwerfstromen.
Als meetinstrumenten kunnen een paar referentie-elektroden worden gebruikt: kopersulfaat draagbaar en aansluitend. Daarnaast heeft u een digitale multimeter nodig om metingen uit te voeren, evenals een flexibele geïsoleerde draad, waarvan de lengte minimaal 100 meter moet zijn.
Ondanks zijn kleine waarden kan dit fenomeen aanzienlijke schade toebrengen aan ondergrondse (en niet alleen) communicatie. Bronnen van zwerfstromen kunnen heel verschillend zijn. Daarom moeten alle preventieve maatregelen worden genomen om deze bijwerking te elimineren.
Ten slotte raden we aan om een nuttige video te bekijken, die duidelijk laat zien hoe u uzelf tegen dit fenomeen kunt beschermen:
Dus onderzochten we de oorzaken van zwerfstromen en de bescherming ertegen. Nu weet u wat het is en hoe u dit fenomeen zelfs thuis kunt verwijderen!
Je weet toch niet:
Bezig met laden...
