- •Отчет по лабораторной работе №3 Электрические измерения и защита подземных металлических трубопроводов и кабелей от коррозии, вызываемой блуждающими токами
- •1.1 Источники блуждающих токов и определение наличия блуждающих токов в земле
- •1.2 Мероприятия по уменьшению блуждающих токов
- •1.3 Защита от проникновения блуждающих токов в подземные сооружения
- •1.4 Отвод проникших в сооружения блуждающих токов и нейтрализация их
- •1.5 Электрические измерения
- •2. Описание лабораторной установки
1.2 Мероприятия по уменьшению блуждающих токов
В целях уменьшения блуждающих токов должны выполняться следующие мероприятия:
- проверка исправности стыковых соединителей межрельсовых и междупутных соединителей;
- измерение электрического сопротивления рельсовых стыков;
- измерение сопротивления изоляции отрицательных питающих линий;
- проверка состояния изоляции между рельсами и фермами мостов и путепроводов;
- проверка исправности искровых промежутков;
- регулярная подчистка зазора между рельсами и балластом;
- измерение тока утечки с рельсов электрифицированных путей;
- проверка дренажа.
Величина утечки тягового тока в землю зависит от разности потенциалов между отдельными точками рельсовой сети. Чем меньше эта разность, т.е., чем меньше потеря напряжения в рельсовой сети, тем меньше величина токов утечки. Поэтому указанные мероприятия сводятся к уменьшению сопротивления рельсовой сети и увеличению переходного сопротивления между рельсами и землей. Уменьшение сопротивления рельсовой сети достигается в результате:
- применения электрической или термитной сварки рельсов;
- применения приваренных рельсовых соединении;
- увеличения числа тяговых подстанций;
- увеличения числа отсасывающих пунктов.
Для повышения переходного сопротивления могут быть применены:
- дренаж воды с верхнего строения пути;
- шпалы, пропитанные электроизолирующими составами;
- щебенчатый балласт;
- прочистка просвета между подошвой рельса и балластом.
Не
следует допускать:
- заземления обратной шины, соединенной с ходовыми рельсами;
- заземления жилы, отсасывающего кабеля;
- питания потребителей электроэнергии непосредственно от контактной сети;
- соединения оболочек кабелей, связанных с ходовыми рельсами, с металлическими опорами, мостами и т.д.
1.3 Защита от проникновения блуждающих токов в подземные сооружения
Уменьшение проникновения блуждаюших токов в сооружения может быть достигнуто удалением сооружений от источников блуждающих токов и увеличением переходного сопротивления между сооружением и землей. Удалить сооружения от блуждающих токов не всегда возможно, поэтому наиболее применим второй способ.
Практически это достигается путем прокладки подземных сооружений в специальных каналах, засыпки их грунтом высокого сопротивления и нанесения на сооружение изоляционных покрытий. Однако, необходимо отметить, что изоляционные покрытия в процессе эксплуатации нарушаются и пропускают блуждающие токи.
1.4 Отвод проникших в сооружения блуждающих токов и нейтрализация их
Самый эффективный способ защиты сооружений от коррозии блуждающими токами – метод электрических дренажей. Сущность этого метода заключается в отводе блуждающих токов с защищаемого сооружения к их источнику. Этот отвод осуществляется путем металлического соединения с тяговым рельсом или со средней точкой путевых дросселей, или соответствующим фидером, или с отрицательной шиной тяговой подстанции. Это соединение осуществляется дренажными кабелями или проводами. Непосредственное соединение сооружения с отсасывающими пунктами в эксплуатации может вызвать нарушение защиты сооружения, поэтому в отсасывающей цепи применяется дренажное устройство, при помощи которого регулируют величину тока и его направление.
На практике при защите сооружений применяются прямые, поляризованные и усиленные дренажи. Прямой дренаж, осуществляемый непосредственным соединением трубопроводов с минусовой шиной тяговой подстанции, отсасывающим фидером или рельсами железной дороги, дает положительные результаты в том случае, если потенциал защищаемого трубопровода или кабеля будет выше потенциала отсасывающего пункта. На рисунке 1.2. представлена схема прямого дренажа.
Рисунок 1.2 – Схема прямого дренажа:
FU – предохранитель;
RP – реостат;
S – однополюсный рубильник.
Прямой дренаж имеет существенный недостаток. При эксплуатации в результате отключения отсасывающего фидера или резкого ухудшения проводимости рельсового пути, или при перемене графика движения поездов в дренажной установке может появиться обратный ток, который вызовет образование зоны интенсивной утечки токов сооружений в земле.
Для осуществления дренажного соединения в местах, где направление блуждающих токов может измениться, необходимо применять поляризованный дренаж, т.е установку, пропускающую дренируемые токи только в одном направлении. На железных дорогах при защите кабелей широко применяются релейные поляризованные дренажи. Соединения дренажей с трубопроводом и рельсом осуществляются в большинстве случаев кабелем, проложенным в земле. Для снятия небольших по абсолютной величине положительных потенциалов на трубопроводе, оставшихся после введения в эксплуатацию дренажных установок, а также защиты трубопроводов от почвенной коррозии при блуждающих токах используются установки катодной защиты.
