Što su lutajuće struje i kako ih se riješiti?
uzroci
Moderni život je nemoguće zamisliti bez elektrificiranih objekata. Potrošnja energije raste svake godine, što podrazumijeva izgradnju novih transformatorskih i distribucijskih podstanica, kablovskih i nadzemnih vodova napajanja, vanjskih kontaktnih mreža za električne vlakove i kontaktnih tračnica metroa. Budući da je zemlja sama provodnik, a svi ti predmeti nalaze se na njenoj površini ili ispod nje, između njih nastaje određena vrsta povezanosti.
Da bi došlo do električne struje potrebna je potencijalna razlika između dviju točaka vodiča. Ista tvrdnja vrijedi i za uzaludne struje, osim što zemlja u ovom slučaju djeluje kao provodnik. U izoliranom neutralnom sustavu potencijalnu razliku osiguravaju uzemljenja. Ako je neutralni vodič povezan s petljom za uzemljenje, vlastiti otpor, kada naboj prolazi kroz njega, uzrokovat će pad napona. Takav dirigent je označen kao PEN.
Podnožje PEN vodiča spojeno je na uzemljeni krug transformatorske stanice. Na ulazu u potrošača povezuje se s memorijom zgrade. Obje ove uspomene na suprotnim krajevima kabela pružaju potencijalnu razliku, što zauzvrat dovodi do stvaranja zalutale struje između njih.
Sličan postupak se opaža kada je izolacija dalekovoda oštećena. Ako se dogodi zemaljska greška, tada zemlja na ovom području postaje nositelj ovog potencijala. Većina takvih oštećenja popravlja se automatski. Ali to je u slučaju da dođe do velikog curenja. Za male vrijednosti lokaliziranje i neutralizacija uzroka je prilično problematično.
Vozila koja pokreću električna vuča (s izuzetkom automobila koji rade s autonomnim elektromotorima) glavni su uzrok ove nepoželjne pojave. Trolejbusi su povezani s električnom mrežom pomoću posebnih štapova koji su spojeni na neutralne i fazne žice te su smješteni na samom vozilu. Stoga ova vrsta transporta ne stvara velike lutajuće struje.
Električni vlakovi pokreću se malo drugačijim principom. Nulti provodnik je spojen na tračnice, a fazni vodič je postavljen iznad tračnica.Uz pomoć pantografa smještenih na krovu i izravno u kontaktu s kablom za napajanje, električna energija dovodi se u motor.
Snabdijevanje ovim mrežama osiguravaju vučne podstanice, koje se nalaze duž cijele rute na približno istoj udaljenosti jedna od druge. Glavni uzrok struje lutanja u ovom sustavu je zakrivljenost puta. Električni naboj prolazi stazom najmanjeg otpora. Prema tome, ako se pojavi prilika da "presečete uglove", on će hodati po zemlji, a ne po tračnicama.
Videozapis u nastavku opisuje što je ovaj fenomen i kako se pojavljuje:
Udar na metalne predmete
U zemlji postoje mnogi metalni predmeti, poput: raznih cjevovodnih sustava, oklopnih kablovskih vodova, armirano-betonskih temelja zgrada. Budući da je metal bolji provodnik u usporedbi sa zemljom, električna struja će prolaziti kroz njega, a ne kroz zemlju. Ulazna točka naziva se "katodna zona". Izlazna točka je "anodna zona".
Posebno bih htio razmotriti korozijske procese u vodovodnim cijevima. Podzemna voda sadrži mnogo topivih tvari i dobar je provodnik. Na primjer, u cjevovodu u tlu, korozija nastaje kao rezultat procesa elektrolize. To je posebno izraženo u području zone anode. Strukture u katodnoj zoni manje su destruktivne.
Kao posljedica izuzetno razornog učinka na sve gore navedene objekte, lutajuće struje mogu prouzročiti značajnu ekonomsku štetu.
Metode zaštite
Najčešći način suočavanja s tim fenomenom je ugradnja katodne zaštite. Da biste to učinili, potrebno je isključiti stvaranje anodne zone na zaštićenoj strukturi i ostaviti samo katodu. Katodna stanica za zaštitu stvara direktnu struju, povezujući negativni pol s metalnom konstrukcijom koju je potrebno zaštititi, a pozitivnu na takozvane "žrtvene" anode, koje preuzimaju najveći dio razorne sile. Također, na zaštićeni objekt nanose se posebni zaštitni premazi koji sprječavaju stvaranje korozionog sloja.
VHC shema:
Nedostaci ove sheme su:
- takozvana "obnova" - kada je zaštitni potencijal premašen, a zaštićena metalna konstrukcija korodirana;
- pogrešan izračun zaštite, kod kojeg dolazi do ubrzane štete od korozije u blizini lociranih metalnih predmeta.
Nažalost, ovaj problem ne pogađa samo industrijske pogone, već i obične ljude. U grijanoj tračnici za ručnike, kao i u sustavu grijanja u cjelini, cirkulira topla voda, što je izvrstan provodnik (osim ako, naravno, nije destiliran). Ako cjevovodi i susjedni elementi koji se nalaze u dnevnoj sobi nisu pravilno uzemljeni, tada mogu biti osjetljivi na pojavu nepoželjnog potencijala i, prema tome, mrlje od hrđe na njihovoj površini. Pravilno uzemljenje pomoći će u sprječavanju svih tih negativnih posljedica, tako da je danas ova metoda zaštite od lutanja struje u stanu i privatnoj kući jedna od najučinkovitijih.
Metode mjerenja
Pri polaganju cjevovoda, zalutale struje izračunavaju se mjerenjem razlike potencijala između dvije točke zemljine površine, okomito jedna na drugu i na jednakoj udaljenosti od 100 m. Mjerenja se obavljaju na svaki kilometar.
Mjerni instrumenti moraju imati klasu točnosti od najmanje 1,5, a vlastiti otpor 1 MΩ. Potencijalna razlika između mjernih elektroda ne smije biti veća od 10 mV. Vremenom jedno mjerenje treba trajati najmanje 10 minuta, a rezultat se bilježi svakih 10 sekundi.
Mjerenja u području električnog prometa moraju se provoditi za vrijeme najvećeg opterećenja.Ako razlika očitanih potencijala premašuje 0,04 V, to je znak prisutnosti slanih struja.
Par referentnih elektroda može se koristiti kao mjerni instrument: bakar-sulfat prenosiv i spojni. Osim toga, trebat će vam digitalni multimetar za mjerenje, kao i fleksibilna izolirana žica, čija duljina treba biti najmanje 100 metara.
Unatoč svojim malim vrijednostima, ovaj fenomen može nanijeti značajnu štetu podzemnim (i ne samo) komunikacijama. Izvori slanih struja mogu biti vrlo različiti. Zbog toga je potrebno poduzeti sve preventivne mjere kako bi se otklonio ovaj nepoželjni učinak.
Na kraju, preporučujemo gledanje korisnog videa, koji jasno pokazuje kako se zaštititi od ovog fenomena:
Tako smo ispitali uzroke slabe struje i zaštitu od njih. Sada znate što je to i kako se riješiti ovog fenomena čak i kod kuće!
Sigurno ne znate:
Učitavanje ...
