Bludné proudy, ochrana proti bludným proudům

Nosné prvky dopravní infrastruktury, například koleje vlaků a tramvají, nemají spolehlivou elektrickou izolaci od země. A jak proud putuje zpět po kolejích do trakční měnírny, část toho proudu prochází i zemí.

K výskytu zemních proudů přispívají i uzemněné silnoproudé instalace a také úniky z elektrického vedení. Takové proudy, které jednoduše přivádějí elektřinu k zemi, nemají stálý tvar, amplitudu a směr, jejich dráhy šíření na zemi jsou různorodé, proto se jim říká bludné proudy.

Bludné proudy — škodlivé elektrické proudy v zemi, jsou-li použity jako vodivé prostředí (například v telekomunikačních zařízeních, tramvajových energetických systémech, důlních elektrických lokomotivách atd.). Při jejich působení dochází k elektrolýze a rychlé oxidaci. a ničení kovových podzemních zařízení (kabelové pláště, potrubí, stavební konstrukce).

Je zřejmé, že v těchto případech země hraje roli vodivého prostředí a vodičem zde není pouze zemina, ale i kovové konstrukce, které jsou zcela nebo částečně pod zemí, jako jsou potrubí, kabelová vedení, podpěry trolejového vedení atd. . Dokonce i kovové konstrukce, které jsou jednoduše v kontaktu se zemí, jsou vystaveny bludným proudům.

Ve vztahu k vodivým strukturám umístěným v zemi má samotná půda nižší potenciál. A pokud např. silnoproudá instalace využívá uzemnění nebo je proud z ní sveden do země, pak jde cestou nejmenšího odporu, to znamená, že prochází kovovými konstrukcemi v zemi, což vede k jejich koroze.

Totéž platí pro trakční proud tekoucí po kolejích. Potenciální rozdíl mezi kolejnicemi a zemí, daný chybějící izolací, způsobuje, že část trakčních proudů protéká zemí s podobnými důsledky pro kovové konstrukce, které spadají do dráhy těchto proudů.

Na své cestě narazí na kanalizační potrubí, plynovod nebo kabelový plášť, které mají mnohem méně odpornež okolní půdou, protékají jimi bludné proudy a taková místa se nazývají katodické zóny. Po průchodu kovovou cestou nízkého odporu ji bludný proud opustí a toto místo se nazývá anodová zóna a zde probíhá korozivní elektrochemická reakce.

Obdobná koroze probíhá v anodické zóně při vstupu proudu do země ze samotného zdroje bludného proudu, například ze samotných kolejnic a kolejnice tím také trpí. Tímto způsobem jsou zničeny kolejnice v místech, kde z nich proudy vycházejí do země, a podzemní komunikace - v místech, kde se proud vrací do kolejí.

Problém je v tom, že když je únik bludného proudu konstantní, kov se bude postupně zhoršovat a taková elektrokoroze může být docela intenzivní. Nové ocelové potrubí se může za tři roky zhoršit a komunikační kabely selžou ještě rychleji. Podobným způsobem se ničí kolejová upevnění mostů a kolejnic pro různé účely. Zdroje stejnosměrného nebo usměrněného proudu jsou zvláště nebezpečné v korozivním smyslu. V anodických zónách může rychlost destrukce kovu dosáhnout 10 mm za rok.

Kovové konstrukce jsou zpravidla vybaveny speciálním ochranným povlakem určeným k ochraně proti korozi, ale v případě poškození povlaku je nevyhnutelné poškození komunikací a na místech s malými anodovými oblastmi se objevují charakteristické vředy a otvory.
Pro boj s popsanými negativními jevy provádějí odborníci elektrické studie pomocí specializovaných zařízení. Místa poškození izolace se zjišťují speciálním vyhledávačem a využívá se elektrodrenáž — odvedení elektřiny z potrubí ke zdroji proudu.

Schéma instalace polarizovaného odtoku: 1 — ochranné plynové potrubí, 2 — vypouštěcí kabel, 3 — instalace odtoku (typ ventilu), 4 — reostat, 5 — ventilový (usměrňovací) prvek, 6 — ampérmetr, 7 — pojistka, 8 — generátor trakční měnírny, 9 — napájecí zdroj, 10 — kontaktní vozík, 11 — dráhy pohybu bludných proudů

V nejjednodušším případě jsou ochranná opatření následující.Aby se zabránilo proudění proudů z potenciálně nebezpečných instalací do okolní půdy, je mezi chráněnou konstrukcí a každým bodem instalace vytvořeno kabelové spojení – zdroj bludných proudů, který má dostatečně negativní potenciál. Proud, který dříve protékal zemí, se nyní vrací ke svému zdroji přes kabelové připojení, aniž by způsoboval jakékoli riziko koroze.

K ochraně ocelových potrubí před účinky bludných proudů použijte katodickou ochranu... Provádí se pomocí stejnosměrného elektrického proudu z vnějšího zdroje. Záporný pól zdroje proudu je připojen k chráněnému potrubí a kladný pól ke speciální zemi - anodě. Obvod katodové ochrany — Jak chránit kovové pláště kabelů před korozí

Aby se snížily bludné proudy spojené s kolejnicemi, zvýšila se vodivost koleje a zvýšil se přechodový odpor mezi kolejnicemi a zemí. K tomu se na hlavní koleje položí těžké kolejnice, provede se přechod na souvisle svařovanou kolej a kolejové spoje se posunou měděnými mosty se zvýšeným průřezem, paralelně se spojí vícekolejové sekce.

Kolejnice se pokládají na drcený kámen nebo štěrkový štěrk, mezi kolejnice a výztuž železobetonových pražců se instalují izolované díly a dřevěné pražce se napouštějí olejovými antiseptiky atd.