Come proteggere le guaine metalliche dei cavi dalla corrosione

Le guaine metalliche dei cavi durante il loro funzionamento vengono distrutte a causa dell'interazione chimica (corrosione del suolo) o elettrochimica con l'ambiente.

I cavi esposti sono protetti in modo sufficientemente affidabile dagli effetti corrosivi dell'aria ambiente applicando uno strato di vernice o vernice sull'armatura o sulla guaina.

L'intensità della corrosione del suolo, a seconda della composizione e del contenuto di umidità del suolo, può essere stimata dal valore della resistenza elettrica del suolo. I terreni con elevata resistenza elettrica (resistenza superiore a 20 Ohm per metro) non causano una forte corrosione, quindi durante la progettazione tendono a scegliere un percorso di una linea di cavi che abbia un terreno poco corrosivo.

Fonti e cause di corrosione delle guaine dei cavi metallici

La fonte più pericolosa di corrosione per le linee in cavo è il trasporto ferroviario elettrificato, il tram, la metropolitana, dove le rotaie vengono utilizzate come conduttori.

Ad esempio, il filo del tram cittadino è alimentato dal polo positivo della sottostazione di trazione.Il polo negativo è collegato tramite cavi a vari punti del binario che vengono chiamati punti di aspirazione.

Le correnti di ritorno della rete tranviaria scorrono lungo le rotaie fino ai punti di aspirazione. Poiché le rotaie non sono isolate da terra, la corrente che le attraversa si dirama parzialmente nel terreno e segue il percorso di minor resistenza fino alla posizione dei punti di aspirazione. Se nella zona di azione di queste correnti ci sono linee di cavi le cui guaine metalliche sono buoni conduttori, allora le correnti vaganti dal suolo passano nelle guaine dei cavi e formano una zona catodica con un potenziale negativo, e in prossimità dei punti di aspirazione lasciano loro e formano una zona anodica con potenziale positivo.

La corrosione delle guaine dei cavi si verifica nella zona dell'anodo, perché è qui che viene rilasciato l'ossigeno, che ossida e corrode il metallo della guaina del cavo.

La suddivisione in zone viene eseguita misurando il potenziale sulle guaine dei cavi rispetto alla terra. Un potenziale positivo indica la presenza di una zona anodica, un potenziale negativo indica una zona catodica.

Per i cavi elettrici armati con guaine di piombo posate in terreni poco attivi (resistenza superiore a 20 Ohm per metro), la densità di corrente di dispersione verso terra media giornaliera non deve superare i 14 mA/m2. In caso contrario, sono necessarie misure per proteggere le guaine dei cavi dalla corrosione. Per i cavi con conduttori nudi, le aree anodiche sono considerate pericolose indipendentemente dalla densità di corrente di dispersione.

Metodi di protezione delle guaine metalliche dei cavi dalla corrosione e dalle correnti vaganti

Al fine di proteggere le guaine metalliche dei cavi dalle correnti vaganti, oltre ad eliminare le violazioni nella realizzazione e nel funzionamento delle reti ferroviarie e di aspirazione del trasporto elettrificato, vengono utilizzate la polarizzazione catodica, il drenaggio elettrico e la protezione del protettore.

Polarizzazione catodica

Polarizzazione catodica significa che un potenziale negativo viene creato sulla guaina del cavo da una sorgente esterna che impedisce la corrente dalle rotaie alla guaina del cavo

Drenaggio elettrico

Il drenaggio elettrico consiste nel deviare le correnti vaganti dalle guaine metalliche dei cavi alla sorgente di tali correnti.

Protezione protettiva

Lo schermo di protezione prevede il collegamento delle guaine metalliche dei cavi con un elettrodo in lega magnetica annegato nel terreno e avente un potenziale maggiore (circa 1,5 V) rispetto alle guaine dei cavi. La corrente generata dalla differenza di potenziale è racchiusa tra il protettore (elettrodo) e la guaina del cavo. La zona di protezione del battistrada è di circa 70 m.

Schema di protezione catodica della guaina metallica del cavo contro la corrosione: 1 - messa a terra dell'anodo, 2 - filo, 3 - sorgente di corrente continua (stazione catodica), 4 - filo, 5 - punto di drenaggio (nodo di contatto), 6 - guaina del cavo , 7 — linee elettriche elettromagnetiche.