Lutajuće struje, zaštita od lutajućih struja

Nosivi elementi prometne infrastrukture, primjerice tračnice vlakova i tramvaja, nemaju pouzdanu električnu izolaciju od tla. I dok struja putuje natrag duž tračnica do trafostanice, dio te struje također prolazi kroz zemlju.

Uzemljene jakostrujne instalacije, kao i curenje iz elektroenergetskih vodova također doprinose nastanku zemljospoja. Takve struje, koje jednostavno prenose elektricitet u zemlju, nemaju stalan oblik, amplitudu i smjer, njihovi putevi širenja na tlu su različiti, stoga se nazivaju lutajućim strujama.

Lutajuće struje — štetne električne struje u tlu kada se koriste kao vodljivo okruženje (na primjer, u telekomunikacijskim instalacijama, sustavima napajanja tramvaja, rudarskim električnim lokomotivama itd.). Pod njihovim djelovanjem dolazi do elektrolize i brze oksidacije. i uništavanje metalnih podzemnih uređaja (plaštevi kabela, cjevovodi, građevinske konstrukcije).

Jasno je da u tim slučajevima tlo ima ulogu vodljivog medija, a vodič nije samo tlo, već i metalne konstrukcije koje su potpuno ili djelomično pod zemljom, kao što su cjevovodi, kabelski vodovi, nosači kontaktne mreže i sl. . Čak su i metalne konstrukcije koje su jednostavno u dodiru s tlom podložne lutajućim strujama.

U odnosu na vodljive strukture koje se nalaze u zemlji, samo tlo ima manji potencijal. A ako npr. jako strujna instalacija koristi uzemljenje ili je struja iz nje preusmjerena u zemlju, tada slijedi put najmanjeg otpora, odnosno prolazi kroz metalne konstrukcije u zemlji, što dovodi do njihove korozija.

Isto vrijedi i za vučnu struju koja teče duž tračnica. Razlika potencijala između tračnica i tla, s obzirom na nedostatak izolacije, uzrokuje da dio vučnih struja teče kroz zemlju sa sličnim posljedicama za metalne konstrukcije koje padaju na put tih struja.

Susrećući na svom putu kanalizacijsku cijev, plinovod ili omotač kabela, kojih ima mnogo manje otpornostod okolnog tla, kroz njih teku lutajuće struje i takva se mjesta nazivaju katodne zone. Nakon prolaska kroz metalni put niskog otpora, lutajuća struja ga napušta i to se mjesto naziva anodna zona i tu se odvija korozivna elektrokemijska reakcija.

Slična korozija se događa u anodnoj zoni kada struja ulazi u tlo iz izvora same lutajuće struje, na primjer iz samih tračnica, a tračnice također trpe od toga. Na taj se način tračnice uništavaju na mjestima izlaza struje iz njih u zemlju, a podzemne komunikacije - na mjestima povratka struje na tračnice.

Problem je što kada je curenje lutajuće struje konstantno, metal će postupno propadati, a takva elektrokorozija može biti prilično intenzivna. Novi čelični cjevovodi mogu dotrajati za tri godine, a komunikacijski kabeli otkazuju još brže. Na sličan se način uništavaju i tračnice mostova i tračnica raznih namjena. Istosmjerni ili ispravljeni izvori struje posebno su opasni u smislu korozije. U anodnim zonama brzina razaranja metala može doseći 10 mm godišnje.

Metalne konstrukcije u pravilu su opremljene posebnim zaštitnim premazom namijenjenim zaštiti od korozije, ali u slučaju oštećenja premaza, oštećenje komunikacija je neizbježno, a na mjestima s malim anodnim površinama pojavljuju se karakteristični čirevi i rupe.
Za borbu protiv opisanih negativnih pojava, stručnjaci provode električna istraživanja pomoću specijalizirane opreme. Mjesta oštećenja izolacije određuju se posebnim tražilom i koristi se električna drenaža — odvod struje iz cjevovoda u izvor struje.

Shema instalacije polariziranog odvoda: 1 — zaštitni plinovod, 2 — odvodni kabel, 3 — odvodna instalacija (tip ventila), 4 — reostat, 5 — element ventila (ispravljača), 6 — ampermetar, 7 — osigurač, 8 — generator vučne podstanice, 9 — jedinica za napajanje, 10 — kontaktna kolica, 11 — staze kretanja lutajućih struja

U najjednostavnijem slučaju mjere zaštite su sljedeće.Kako bi se spriječilo strujanje potencijalno opasnih instalacija u okolno tlo, između štićene konstrukcije i svake točke instalacije izvodi se kabelska veza — izvor lutajućih struja koji ima dovoljno negativan potencijal. Struja koja je prije tekla kroz tlo sada se vraća svom izvoru kroz kabelsku vezu bez izazivanja opasnosti od korozije.

Za zaštitu čeličnih cjevovoda od utjecaja lutajućih struja koristite katodnu zaštitu... Izvodi se pomoću istosmjerne električne struje iz vanjskog izvora. Negativni pol izvora struje spojen je na zaštićeni cjevovod, a pozitivni pol na posebno uzemljenje - anodu. Krug katodne zaštite — Kako zaštititi metalne plašteve kabela od korozije

Kako bi se smanjile lutajuće struje povezane s tračnicama, povećava se vodljivost kolosijeka i povećava se otpor spoja između tračnica i tla. Za to se na glavne kolosijeke polažu tračnice teškog tipa, izrađuje se prijelaz na kontinuirano zavarenu stazu, a spojevi tračnica ranžiraju se bakrenim mostovima povećanog poprečnog presjeka, paralelno se spajaju višetračnični dijelovi.

Tračnice se polažu na tucanik ili šljunčani balast, između tračnica i armature armiranobetonskih pragova ugrađuju se izolirani dijelovi, a drveni pragovi se impregniraju uljnim antisepticima itd.