Ce sunt curenții fără stăpân și cum să scapi de ei?
cauze
Viața modernă este imposibil de imaginat fără instalații electrificate. Consumul de energie crește în fiecare an, ceea ce implică construirea de noi stații de transformare și distribuție, linii electrice de cablu și aer, rețele externe de contact pentru trenuri electrice și șine de contact pentru metrou. Întrucât pământul în sine este un conductor și toate aceste obiecte sunt la suprafața sa sau sub el, apare un anumit tip de conexiune între ele.
Pentru ca un curent electric să apară, este necesară o diferență de potențial între două puncte ale conductorului. Aceeași afirmație este valabilă și pentru curenții vagi, cu excepția faptului că pământul acționează ca un conductor în acest caz. Într-un sistem neutru izolat, diferența de potențial este asigurată de bucle la sol. Dacă conductorul neutru este conectat la bucla la sol, rezistența sa proprie, la trecerea încărcăturii, va cauza o cădere de tensiune. Un astfel de conductor este denumit PEN.
Baza conductorului PEN este conectată la circuitul de masă al stației de transformare. La intrarea în consumator se conectează la memoria clădirii. Ambele amintiri la capetele opuse ale cablului oferă o diferență de potențial, ceea ce, la rândul său, duce la formarea curentului rătăcit între ele.
Un proces similar este observat atunci când izolarea liniilor electrice este deteriorată. Dacă apare o defecțiune la pământ, atunci pământul din această zonă devine purtătorul acestui potențial. Majoritatea pagubelor de acest fel sunt reparate automat. Dar acest lucru este în cazul în care există o scurgere mare. Pentru valori mici, localizarea și neutralizarea cauzei este destul de problematică.
Vehiculele alimentate cu tracțiune electrică (cu excepția mașinilor care funcționează cu motoare electrice autonome) sunt cauza principală a acestui fenomen nedorit. Troleibuzele sunt conectate la rețeaua electrică cu ajutorul unor tije speciale care sunt conectate la firele neutre și faza și sunt amplasate pe vehiculul însuși. Prin urmare, acest tip de transport nu generează curenți mari rătăciți.
Trenurile electrice sunt alimentate după un principiu puțin diferit. Conductorul zero este conectat la șine, iar conductorul de fază este montat deasupra șinelor.Cu ajutorul pantografelor situate pe acoperiș și în contact direct cu cablul de alimentare, electricitatea este furnizată motorului.
Alimentarea pentru aceste rețele este asigurată de stațiile de tracțiune, care sunt situate de-a lungul întregii rute la aproximativ aceeași distanță una de cealaltă. Principala cauză a curenților rătăciți în acest sistem este curbura traseului. O sarcină electrică trece pe calea cea mai mică rezistență. În consecință, dacă apare oportunitatea de a „tăia colțurile”, el va merge pe sol și nu pe șine.
Videoclipul de mai jos detaliază care este acest fenomen și cum se produce:
Impact asupra obiectelor metalice
Pe pământ există numeroase obiecte metalice, cum ar fi: diverse sisteme de conducte, linii de cablu blindate, fundații din beton armat. Deoarece metalul este un conductor mai bun comparativ cu pământul, curentul electric va trece prin el, și nu prin sol. Punctul de intrare se numește „zonă catodică”. Punctul de ieșire este „zona anodică”.
În mod separat, aș dori să ia în considerare procesele de coroziune din conductele de apă. Apa subterană conține multe substanțe solubile și este un bun conductor. De exemplu, într-o conductă în sol, coroziunea se formează ca urmare a procesului de electroliză. Acest lucru se pronunță mai ales în zona zonei anodice. Structurile din zona catodului sunt mai puțin distructive.
Ca urmare a efectului extrem de distructiv asupra tuturor obiectelor de mai sus, curenții rătăcitori pot provoca pagube economice semnificative.
Metode de protecție
Cea mai obișnuită modalitate de a face față acestui fenomen este instalarea protecției catodice. Pentru a face acest lucru, este necesar să excludem formarea zonei anodice pe structura protejată și să lăsăm doar catodul. Stația de protecție catodică generează curent direct, conectând polul negativ la structura metalică care trebuie protejată, iar cea pozitivă la așa-numitele anode „sacrificiale”, care preiau cea mai mare parte a forței distructive. De asemenea, pe obiectul protejat sunt aplicate acoperiri speciale de protecție care împiedică formarea unui strat de coroziune.
Schema VHC:
Dezavantajele acestei scheme sunt:
- așa-numita „reconstrucție” - atunci când potențialul de protecție este depășit și structura metalică protejată este corodată;
- calcul incorect al protecției, în care apar corupții accelerate de coroziune în apropierea obiectelor metalice localizate.
Din păcate, această problemă afectează nu numai instalațiile industriale, ci și oamenii obișnuiți. În șina de prosop încălzită, ca în sistemul de încălzire în ansamblu, circulă apa caldă, care este un conductor excelent (cu excepția cazului în care, desigur, nu este distilată). Dacă conductele și elementele adiacente care se află în camera de zi nu sunt împământate corespunzător, atunci acestea pot fi sensibile la apariția unui potențial nedorit și, în consecință, pete de rugină pe suprafața lor. O împământare corectă va ajuta la prevenirea tuturor acestor consecințe negative, astfel încât astăzi această metodă de protecție împotriva curenților rătăciți dintr-un apartament și o casă privată este una dintre cele mai eficiente.
Metode de măsurare
La stabilirea unei conducte, curenții rătăciți sunt calculați prin măsurarea diferenței de potențial dintre două puncte ale suprafeței pământului, perpendiculare între ele și la o distanță egală de 100 m. Măsurătorile se fac la fiecare kilometru.
Instrumentele de măsurare trebuie să aibă o clasă de precizie de cel puțin 1,5 și o rezistență proprie de 1 MΩ. Diferența de potențial dintre electrozii de măsurare nu trebuie să depășească 10 mV. În timp, o măsurătoare ar trebui să dureze cel puțin 10 minute, rezultatul fiind înregistrat la fiecare 10 secunde.
Măsurătorile în zona de transport electric trebuie efectuate în timpul unei încărcături maxime.Dacă diferența de potențial a citirilor depășește 0,04V, acesta este un semn al prezenței curenților rătăciți.
O pereche de electrozi de referință pot fi folosiți ca instrumente de măsurare: cupru-sulfat portabil și conectare. În plus, veți avea nevoie de un multimetru digital pentru a face măsurători, precum și de un fir izolat flexibil, a cărui lungime ar trebui să fie de cel puțin 100 de metri.
În ciuda valorilor sale reduse, acest fenomen poate provoca daune semnificative comunicațiilor subterane (și nu numai). Sursele curenților rătăciți pot fi foarte diferite. Prin urmare, este necesar să se ia toate măsurile preventive pentru a elimina acest efect nedorit.
În cele din urmă, vă recomandăm să vizionați un videoclip util, care arată clar cum să vă protejați de acest fenomen:
Așa că am examinat cauzele curenților rătăciți și protecția împotriva lor. Acum știți ce este și cum să scăpați de acest fenomen chiar și acasă!
Cu siguranță nu știți:
Se încarcă...
