Kontrola ochrany proti bludným proudům | Testování kabelů | SRS | Návod k obsluze
Vedoucí a šéfredaktor webu, autor článků.
Zkušenosti 5 let.
Bludné proudy jsou typem směrovaného pohybu nabitých částic, ke kterým dochází v zemi, když působí jako vodič. Tento jev vede k destrukci kovu v půdě nebo i jen v kontaktu s ní, což představuje hlavní nebezpečí. Níže se podrobně budeme zabývat fyzikálním jevem zvaným bludné proudy, příčinami tohoto jevu a opatřeními k jeho ochraně.
Příčiny
Moderní život si nelze představit bez elektrifikovaných předmětů. Spotřeba energie každým rokem roste, což s sebou nese výstavbu nových transformačních a distribučních stanic, kabelových a venkovních elektrických vedení, vnějších kontaktních sítí pro elektrické vlaky a trolejí pro metro. Protože samotná země je vodič a všechny tyto předměty jsou na jejím povrchu nebo pod ní, vzniká mezi nimi určitý typ spojení.
Pro vznik elektrického proudu je nutný rozdíl potenciálů mezi dvěma body na vodiči. Totéž platí pro bludné proudy, až na to, že vodičem je v tomto případě zem. V systému s izolovaným neutrálem je rozdíl potenciálů zajištěn zemními smyčkami. Pokud je nulový vodič připojen k zemní smyčce, jeho vlastní odpor, když jím prochází náboj, způsobí pokles napětí. Takový vodič je označen PEN.
Základna vodiče PEN je připojena k zemní smyčce trafostanice. Na vstupu ke spotřebiči je napojen na paměťovou jednotku budovy. Obě tyto nabíječky na opačných koncích kabelu poskytují rozdíl potenciálů, což zase vede k vytvoření bludného proudu mezi nimi.
Podobný proces je pozorován při poškození izolace elektrického vedení. Pokud dojde ke zkratu se zemí, pak se země v této oblasti stane nositelem tohoto potenciálu. Většina poškození tohoto druhu je eliminována automaticky. Ale to pouze v případě velkého úniku. Při malých hodnotách je lokalizace a neutralizace příčiny značně problematická.
Hlavní příčinou tohoto nežádoucího jevu jsou elektrická vozidla (kromě automobilů, které pracují s elektrickými motory s vlastním pohonem). Trolejbusy jsou připojeny k elektrické síti prostřednictvím speciálních tyčí, které jsou připojeny k nulovému a fázovému vodiči a jsou umístěny na vlastním vozidle. Proto tento druh dopravy nevytváří velké bludné proudy.
Elektrický vlak je poháněn podle trochu jiného principu. Nulový vodič je připojen ke kolejnicím a fázový vodič je namontován nad kolejemi. Pomocí pantografů umístěných na střeše a v přímém kontaktu s napájecím kabelem je do motoru přiváděna elektřina.
Tyto sítě jsou napájeny z trakčních měníren, které jsou umístěny po celé trase přibližně ve stejné vzdálenosti od sebe. Hlavním důvodem výskytu bludných proudů v tomto systému je zakřivení trasy. Elektrický náboj jde cestou nejmenšího odporu. Pokud se tedy naskytne příležitost „zatknout“, bude chodit po zemi a ne po kolejích.
Níže uvedené video podrobně popisuje, co tento jev je a jak k němu dochází:
Náraz na kovové předměty
V zemi je mnoho kovových předmětů, např.: různé potrubní systémy, pancéřová kabelová vedení, železobetonové základy budov. Vzhledem k tomu, že kov je lepší vodič ve srovnání se zemí, elektrický proud bude protékat skrz něj a ne skrz zem. Vstupní bod se nazývá „katodová zóna“. Výstupním bodem je „anodická zóna“.
Samostatně bych chtěl zvážit korozní procesy ve vodovodních potrubích. Podzemní voda obsahuje mnoho rozpustných látek a je dobrým vodičem. Například v potrubí umístěném v zemi se v důsledku procesu elektrolýzy tvoří koroze. To je zvláště výrazné v anodické zóně. V katodové zóně je poškození struktur méně destruktivní.
V důsledku extrémně ničivého dopadu na všechny výše uvedené objekty mohou bludné proudy způsobit značné ekonomické škody.
Metody ochrany
Nejběžnějším způsobem boje proti tomuto jevu je instalace katodické ochrany. K tomu je nutné vyloučit tvorbu anodické zóny na chráněné konstrukci a ponechat pouze katodovou zónu. Katodická ochranná stanice generuje stejnosměrný proud, spojuje záporný pól s kovovou konstrukcí, kterou je třeba chránit, a kladný pól s takzvanými „obětovými“ anodami, které absorbují většinu ničivé síly. Také se na chráněný předmět nanášejí speciální ochranné nátěry, které zabraňují vzniku korozivní vrstvy.
Schéma SCZ:
Nevýhody tohoto schématu jsou:
- tzv. „overprotection“ – když je překročen ochranný potenciál a chráněná kovová konstrukce podléhá korozi;
- nesprávný výpočet ochrany, který způsobuje zrychlené korozní poškození blízkých kovových předmětů.
Bohužel se tento problém týká nejen průmyslových zařízení, ale i obyčejných lidí. Ve vyhřívaném věšáku na ručníky, stejně jako v topném systému jako celku, cirkuluje horká voda, která je vynikajícím vodičem (pokud samozřejmě není destilovaná). Pokud potrubí a přilehlé součásti umístěné v obytné oblasti nejsou řádně uzemněny, mohou být vystaveny nežádoucímu potenciálu a na jejich povrchu se mohou objevit skvrny od rzi. Správné uzemnění pomůže zabránit všem těmto negativním důsledkům, takže dnes je tento způsob ochrany před bludnými proudy v bytě nebo soukromém domě jedním z nejúčinnějších.
Metody měření
Při pokládce potrubí se bludné proudy vypočítávají měřením rozdílu potenciálů mezi dvěma body na zemském povrchu, které jsou na sebe kolmé a nacházejí se ve stejné vzdálenosti 100 m. Měření se provádí každý kilometr.
Měřicí přístroje musí mít třídu přesnosti minimálně 1,5 a vlastní odpor 1 MOhm. Rozdíl potenciálů mezi měřicími elektrodami by neměl překročit 10 mV. Z časového hlediska by jedno měření mělo trvat minimálně 10 minut s tím, že výsledek se zaznamenává každých 10 sekund.
Měření v oblasti pokryté elektrickou dopravou by měla být prováděna v době špičky. Pokud rozdíl potenciálů překročí 0,04 V, pak je to známka přítomnosti bludných proudů.
Jako měřící přístroj lze použít dvojici referenčních elektrod: síran měďnatý přenosný a spojovací. Kromě toho budete k měření potřebovat digitální multimetr a ohebný izolovaný vodič, jehož délka musí být alespoň 100 metrů.
Přes svůj malý význam může tento jev způsobit značné škody na podzemních (i jiných) komunikacích. Zdroje bludných proudů mohou být velmi různé. Proto je nutné přijmout veškerá preventivní opatření k eliminaci tohoto nežádoucího efektu.
Na závěr doporučujeme zhlédnout užitečné video, které názorně ukazuje, jak se před tímto jevem chránit:
Podívali jsme se tedy na příčiny bludných proudů a ochranu před nimi. Nyní víte, co to je a jak se tohoto jevu zbavit i doma!
Asi nevíš:
- Proč je únik proudu v bytě nebezpečný?
- Jak udělat uzemnění v domě vlastníma rukama
- Co je systém vyrovnání potenciálu
Zveřejněno 30.03.2017 Aktualizováno 03.11.2017 Alexandrem (administrátorem)
Kontroluje se činnost instalované katodové ochrany.
U kabelových vedení je nejnebezpečnějším zdrojem koroze pláště stejnosměrná elektrifikovaná doprava, jejíž kolejnice se používají jako vodiče. Napájení této dopravy je zajištěno z trakčních měníren. Kladný pól trakční měnírny je připojen k troleji, záporný pól je připojen k různým bodům kolejových tratí kabelovým vedením. Místa připojení se nazývají sací místa. Protože kolejnice nejsou elektricky izolovány od země, část proudu z nich odbočuje a vrací se do sacích míst po dráze nejmenšího odporu. Kovové pláště kabelů slouží jako dobrý vodič v cestě takových proudů. Zóna, ve které bludné proudy vstupují do pláště kabelu, se nazývá katoda a zóna, ve které opouštějí plášť, se nazývá anoda. Destrukce kabelu v katodové zóně je možná pouze tehdy, pokud jsou v ní alkalické látky. Pro určení typu zóny se měří potenciál vzhledem k zemi. Pro katodovou zónu je potenciál záporný, pro anodovou zónu kladný. Hlavní destrukce kabelových plášťů nastává v anodové zóně a závisí na proudové hustotě tekoucí z kabelu do země. Hodnota proudu protékajícího kabelovými plášti je dána vzájemnou polohou kabelových vedení a kolejnic, stavem kolejnic a počtem sacích míst.
K ochraně kovových plášťů kabelů se používá katodická polarizace, elektrická drenáž a obětní ochrana.
Při katodické polarizaci vzniká na plášti kabelu z vnějšího zdroje stejnosměrného proudu záporný potenciál, u kterého je záporný pól zdroje spojen s pláštěm a kladný pól je uzemněn. Katodovou polarizaci zajišťují katodové stanice.
Rýže. 3. Schematické schéma katodické ochrany.
1 – chráněný objekt;
2 — anodová elektroda (zemnící elektroda); katodové stanici.
Rýže. 4. Schematické schéma ochrany odvodnění.
a – přímá drenáž; b – polarizovaná drenáž; c – zvýšená drenáž; 1 – chráněný objekt; 2 – zdroj bludných proudů; 3 – pojistka; 4 – bočník pro připojení měřicího zařízení; nastavitelný odpor; 6 – ventil (používá se také relé-stykač a kombinované obvody – nastavitelné usměrňovací zařízení napájené z obecných střídavých sítí.
Elektrická drenáž zajišťuje odvod bludných proudů z kovových plášťů kabelů ke zdroji těchto proudů. Ochranná ochrana je zajištěna připojením kovových plášťů kabelů k elektrodě zapuštěné v zemi a mající vyšší potenciál než pláště kabelů.
Při seřizování zařízení na ochranu proti korozi je třeba se řídit pracovním návrhem ochrany. Rozsah seřizovacích prací na ochranných zařízeních zahrnuje:
— měření rozptylového odporu anodového uzemnění a sledování uzemnění katodových stanic;
— měření izolačního odporu drenážních kabelů;
— seřízení a testování katodových stanic;
— měření odporu mezi referenčními elektrodami a pláštěm kabelu;
— určení oblasti pokrytí katodových stanic a výběr jejich provozních režimů;
— měření potenciálů kabelových plášťů, vytváření diagramů potenciálu se zapnutými katodovými stanicemi.
Rýže. 5. Schematické schéma ochrany běhounu.
1 – chráněný objekt; 2 – svařovaná deska; 3 — anodová elektroda (protektor); – aktivační plnivo ze směsi síranu hořečnatého, síranu vápenatého; 5 – izolovaný propojovací vodič (typ VRG o průřezu 2,5-4 mmXNUMX.
Měření rozptylového odporu anodických uzemnění a sledování uzemnění katodových stanic se provádí v souladu s danými doporučeními.
Izolační odpor drenážních kabelů vůči zemi se měří 1000 V megaohmmetrem V tomto případě musí být drenážní vedení odpojeno na obou stranách.
Seřízení a testování katodových stanic, stanovení oblasti jejich pokrytí a volba provozních režimů se provádí v souladu s technickou a projektovou dokumentací. Při zapnutí katodové stanice by mělo být počáteční výstupní napětí minimální, poté se napětí zvýší na návrhové hodnoty. Je nutné zkontrolovat, zda napětí v místě odvodnění nepřekračuje maximální přípustné hodnoty a zároveň je zajištěno projektem dané ochranné pásmo. Pokud délka ochranného pásma přesahuje návrhovou, mělo by se snížit napětí na výstupu stanice. Musí být zajištěn požadovaný provozní režim bez přetížení stanice. Aby se předešlo zkreslení výsledků měření rozdílu potenciálu v důsledku polarizačního jevu, neměla by být měření provedena dříve než 24 hodin po zapnutí katodové stanice.
Měření potenciálů kabelových plášťů vůči zemi se provádí voltmetrem s vysokým vnitřním odporem. Pro měření se používají nepolarizující síran měďnatý, ocelové nebo olověné elektrody. Pokud absolutní hodnoty odečtů přístroje nepřesahují 1 V, měla by být použita nepolarizující elektroda síranu měďnatého, jejíž náčrt je znázorněn na obr. 6. V tomto případě by měla být elektroda umístěna nad zkoumaným předmětem, co nejblíže k němu. Každých 200 m se měří potenciál kabelů vůči zemi.
Záznam odečtů v každém bodě by měl být proveden do 10-15 minut. v intervalech 10-15s. Na základě získaných údajů se pomocí vzorců samostatně vypočítají průměrné hodnoty pro kladné a záporné hodnoty zařízení
kde tyav(+), NEBOsr(-),ΣU(+),ΣU(-), n – průměrné kladné a záporné hodnoty potenciálu kabelu vzhledem k zemi, součet kladných a záporných hodnot zařízení a celkový počet naměřených hodnot, včetně nuly.
Na základě výsledků měření je sestrojen potenciálový diagram (viz obr. 7).
Rýže. 6. Nepolarizující elektroda.
1 – hrot; 2 — plastové kryty; 3 – plastové válcové tělo; 4 — červená měděná tyč; 5 – dutina vyplněná nasyceným roztokem síranu měďnatého; 6- porézní (dřevěná) kontaktní zástrčka.
Rýže. 7. Přibližný tvar diagramu potenciálu kabelu.
Pro velké odečty přístrojů lze měření provádět pomocí ocelových nebo olověných elektrod. V prvním případě se používá voltmetr s vnitřním odporem alespoň 20000 1 Ohmů na stupnici 10000 V, ve druhém případě alespoň 1 XNUMX Ohmů na stupnici XNUMX V.
Při použití katodické polarizace by vytvořené potenciály neměly přesahovat hodnoty uvedené v tabulce. 9, 13.10.
Pro kontrolu účinnosti chráničů zjistěte potenciální rozdíl mezi kabely 24 hodin po zapnutí chráničů. V tomto případě musí být ochranný potenciál v rozsahu hodnot nastavených pro kov pláště kabelu.
Tabulka 9. Minimální hodnoty ochranných potenciálů kovových podzemních objektů
Hodnoty minimálních ochranných potenciálů ve vztahu k nepolarizujícím elektrodám, V
