¿Qué son las corrientes parásitas y cómo deshacerse de ellas?
Causas
La vida moderna es imposible de imaginar sin instalaciones electrificadas. El consumo de energía crece cada año, lo que implica la construcción de nuevas transformaciones y subestaciones de distribución, cables y líneas eléctricas aéreas, redes de contacto externas para trenes eléctricos y rieles de contacto para el metro. Como la tierra misma es un conductor, y todos estos objetos están en su superficie o debajo de ella, surge un cierto tipo de conexión entre ellos.
Para que se produzca una corriente eléctrica, es necesaria una diferencia de potencial entre dos puntos del conductor. La misma afirmación es cierta para las corrientes parásitas, excepto que la tierra actúa como un conductor en este caso. En un sistema neutral aislado, la diferencia de potencial es proporcionada por los bucles de tierra. Si el conductor neutro está conectado al circuito de tierra, su propia resistencia, cuando la carga lo atraviesa, provocará una caída de voltaje. Tal conductor se designa PEN.
La base del conductor PEN está conectada al circuito de tierra de la subestación transformadora. En la entrada al consumidor, se conecta a la memoria del edificio. Ambos recuerdos en los extremos opuestos del cable proporcionan una diferencia potencial que, a su vez, conduce a la formación de corriente parásita entre ellos.
Se observa un proceso similar cuando se daña el aislamiento de las líneas eléctricas. Si ocurre una falla a tierra, entonces la tierra en esta área se convierte en la portadora de este potencial. La mayoría de los daños de este tipo se reparan automáticamente. Pero esto es en caso de que haya una gran fuga. Para valores pequeños, localizar y neutralizar la causa es bastante problemático.
Los vehículos propulsados por tracción eléctrica (con la excepción de los automóviles que funcionan con motores eléctricos autónomos) son la causa principal de este fenómeno indeseable. Los trolebuses están conectados a la red eléctrica por medio de varillas especiales que están conectadas a los cables neutro y de fase y se encuentran en el propio vehículo. Por lo tanto, este tipo de transporte no genera grandes corrientes parásitas.
Los trenes eléctricos funcionan con un principio ligeramente diferente. El conductor cero está conectado a los rieles, y el conductor de fase está montado sobre las pistas.Con la ayuda de pantógrafos ubicados en el techo y directamente en contacto con el cable de alimentación, se suministra electricidad al motor.
El suministro de energía a estas redes es proporcionado por subestaciones de tracción, que se encuentran a lo largo de toda la ruta aproximadamente a la misma distancia entre sí. La causa principal de las corrientes parásitas en este sistema es la curvatura de la ruta. Una carga eléctrica pasa por el camino de menor resistencia. En consecuencia, si surge la oportunidad de "cortar esquinas", caminará por el suelo y no por rieles.
El siguiente video detalla qué es este fenómeno y cómo ocurre:
Impacto sobre objetos metálicos.
Hay muchos objetos metálicos en la tierra, tales como: varios sistemas de tuberías, líneas de cables blindados, cimientos de edificios de hormigón armado. Como el metal es un mejor conductor en comparación con la tierra, la corriente eléctrica lo atravesará y no a través de la tierra. El punto de entrada se llama la "zona del cátodo". El punto de salida es la "zona del ánodo".
Por separado, me gustaría considerar los procesos de corrosión en las tuberías de agua. El agua subterránea contiene muchas sustancias solubles y es un buen conductor. Por ejemplo, en una tubería en el suelo, se forma corrosión como resultado del proceso de electrólisis. Esto es especialmente pronunciado en el área de la zona del ánodo. Las estructuras en la zona del cátodo son menos destructivas.
Como resultado del efecto extremadamente destructivo en todos los objetos anteriores, las corrientes errantes pueden causar un daño económico significativo.
Métodos de protección
La forma más común de lidiar con este fenómeno es instalar protección catódica. Para hacer esto, es necesario excluir la formación de la zona anódica en la estructura protegida y dejar solo el cátodo. La estación de protección catódica genera corriente continua, conectando el polo negativo a la estructura metálica que necesita protección, y el positivo a los llamados ánodos "sacrificiales", que toman la mayor parte de la fuerza destructiva. Además, se aplican recubrimientos protectores especiales que evitan la formación de una capa de corrosión al objeto protegido.
Esquema VHC:
Las desventajas de este esquema son:
- la llamada "reconstrucción": cuando se supera el potencial de protección y la estructura metálica protegida está corroída;
- cálculo incorrecto de la protección, en el que se produce un daño acelerado por corrosión cerca de objetos metálicos ubicados
Desafortunadamente, este problema afecta no solo a las instalaciones industriales, sino también a las personas comunes. En el toallero calentado, como en todo el sistema de calefacción, circula agua caliente, que es un excelente conductor (a menos, por supuesto, que no se destile). Si las tuberías y los elementos adyacentes que se encuentran en la sala de estar no están correctamente conectados a tierra, entonces pueden ser susceptibles a la aparición de un potencial indeseable y, en consecuencia, manchas de óxido en su superficie. Una conexión a tierra adecuada ayudará a prevenir todas estas consecuencias negativas, por lo que hoy este método de protección contra las corrientes parásitas en un apartamento y una casa privada es uno de los más efectivos.
Métodos de medición
Al tender una tubería, las corrientes parásitas se calculan midiendo la diferencia de potencial entre dos puntos de la superficie de la tierra, perpendiculares entre sí y a una distancia igual de 100 m. Las mediciones se realizan cada kilómetro.
Los instrumentos de medición deben tener una clase de precisión de al menos 1,5 y su propia resistencia de 1 MΩ. La diferencia de potencial entre los electrodos de medición no debe exceder los 10 mV. Con el tiempo, una medición debe durar al menos 10 minutos, con el resultado registrado cada 10 segundos.
Las mediciones en el área de transporte eléctrico deben realizarse durante la mayor carga.Si la diferencia de potencial de las lecturas excede 0.04V, entonces esto es un signo de la presencia de corrientes parásitas.
Como instrumentos de medición, se pueden utilizar un par de electrodos de referencia: cobre-sulfato portátil y de conexión. Además, necesitará un multímetro digital para tomar medidas, así como un cable aislado flexible, cuya longitud debe ser de al menos 100 metros.
A pesar de sus pequeños valores, este fenómeno puede causar daños significativos a las comunicaciones subterráneas (y no solo). Las fuentes de corrientes parásitas pueden ser muy diferentes. Por lo tanto, es necesario tomar todas las medidas preventivas para eliminar este efecto indeseable.
Finalmente, recomendamos ver un video útil, que muestra claramente cómo protegerse de este fenómeno:
Así que examinamos las causas de las corrientes parásitas y la protección contra ellas. ¡Ahora sabes qué es y cómo deshacerte de este fenómeno incluso en casa!
Seguramente no sabes:
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