Лутајуће струје, заштита од лутајућих струја

Носиви елементи саобраћајне инфраструктуре, на пример колосеци возова и трамваја, немају поуздану електричну изолацију од земље. И док струја путује назад дуж шина до вучне подстанице, део те струје такође пролази кроз земљу.

Настанку струја у земљи доприносе и уземљене високострујне инсталације, као и цурења из далековода. Такве струје, које једноставно преносе електричну енергију до земље, немају сталан облик, амплитуду и правац, њихови путеви ширења на тлу су разнолики, па се називају лутајућим струјама.

Лутајуће струје — штетне електричне струје у земљи када се користе као проводно окружење (на пример, у телекомуникационим инсталацијама, трамвајским енергетским системима, рударским електричним локомотивама, итд.). Под њиховим дејством долази до електролизе и брзе оксидације. и уништавање металних подземних уређаја (кабловски омотачи, цевоводи, грађевинске конструкције).

Јасно је да у овим случајевима тло игра улогу проводног медијума, а проводник овде није само тло, већ и металне конструкције које су потпуно или делимично подземне, као што су цевоводи, кабловске линије, носачи контактних мрежа итд. . Чак и металне конструкције које су једноставно у контакту са земљом су подложне лутајућим струјама.

У односу на проводне структуре које се налазе у земљи, само земљиште има мањи потенцијал. А ако, на пример, високострујна инсталација користи уземљење или се струја из ње преусмерава на земљу, онда она иде путем најмањег отпора, односно пролази кроз металне конструкције у земљи, што доводи до њиховог корозија.

Исто важи и за вучну струју која тече дуж шина. Разлика потенцијала између шина и тла, с обзиром на недостатак изолације, узрокује да део вучних струја тече кроз земљу са сличним последицама по металне конструкције које падају на путању ових струја.

Наилазећи на свом путу на канализациону цев, гасовод или омотач каблова, којих има много мање отпорнего околно земљиште кроз њих теку залутале струје и таква места се називају катодне зоне. Након проласка кроз метални пут малог отпора, залутала струја га напушта и ово место се назива анодна зона и ту се одвија корозивна електрохемијска реакција.

Слична корозија се дешава и у анодној зони када струја улази у земљу из самог извора залутале струје, на пример из самих шина, а од тога пате и шине. На тај начин се шине уништавају на местима где струје излазе из њих у земљу, а подземне комуникације - на местима где се струја враћа у шине.

Проблем је у томе што када је цурење лутајуће струје константно, метал ће се постепено погоршавати, а таква електрокорозија може бити прилично интензивна. Нови челични цевоводи могу да се покваре за три године, а комуникациони каблови пропадају још брже. На сличан начин се уништавају и шинска причвршћења мостова и шина за различите намене. Извори једносмерне струје или исправљене струје су посебно опасни у смислу корозије. У анодним зонама, брзина уништавања метала може достићи 10 мм годишње.

Металне конструкције су по правилу опремљене посебним заштитним премазом дизајнираним да заштити од корозије, али у случају оштећења премаза, оштећење комуникација је неизбежно, а на местима са малим анодним површинама појављују се карактеристични чиреви и рупе.
За борбу против описаних негативних појава, стручњаци спроводе електричне студије користећи специјализовану опрему. Места оштећења изолације одређују се посебним тражилом и користи се електрична дренажа — одвођење струје од цевовода до извора струје.

Шема уградње поларизованог одвода: 1 — заштитни гасовод, 2 — одводни кабл, 3 — одводна инсталација (тип вентила), 4 — реостат, 5 — вентил (исправљач) елемент, 6 — амперметар, 7 — осигурач, 8 — генератор вучне трафостанице, 9 — јединица за напајање, 10 — контактна колица, 11 — путање кретања лутајућих струја

У најједноставнијем случају, заштитне мере су следеће.Да би се спречило да струје из потенцијално опасних инсталација отичу у околно земљиште, између заштићене конструкције и сваке тачке инсталације се врши кабловска веза — извора лутајућих струја који има довољно негативан потенцијал. Струја која је раније текла кроз земљу сада се враћа свом извору преко кабловске везе без изазивања било каквог ризика од корозије.

За заштиту челичних цевовода од утицаја лутајућих струја користите катодну заштиту... Изводи се коришћењем једносмерне електричне струје из спољашњег извора. Негативни пол извора струје је повезан са заштићеним цевоводом, а позитивни пол са посебним уземљењем - анодом. Катодно заштитно коло — Како заштитити металне омотаче каблова од корозије

Да би се смањиле лутајуће струје повезане са шинама, повећава се проводљивост колосека и повећава се отпор споја између шина и земље. За то се на главне колосеке полажу шине тешког типа, врши се прелазак на континуално заварени колосек, а шински спојеви се ранжирају бакарним мостовима повећаног попречног пресека, паралелно су повезани вишешински делови.

Шине се полажу на ломљени камен или шљунчани баласт, изоловани делови се постављају између шина и арматуре армиранобетонских прагова, а дрвени прагови су импрегнирани уљним антисептицима итд.