Correnti vaganti, protezione contro le correnti vaganti

Gli elementi portanti dell'infrastruttura di trasporto, ad esempio i binari di treni e tram, non hanno un isolamento elettrico affidabile dal suolo. E mentre la corrente torna indietro lungo i binari fino alla sottostazione di trazione, parte di quella corrente passa anche attraverso il terreno.

Anche le installazioni ad alta corrente messe a terra, così come le perdite dalle linee elettriche, contribuiscono al verificarsi di correnti di terra. Tali correnti, che portano semplicemente l'elettricità a terra, non hanno forma, ampiezza e direzione costanti, i loro percorsi di propagazione al suolo sono diversi, quindi sono chiamate correnti vaganti.

Correnti vaganti: correnti elettriche dannose nel terreno se utilizzato come ambiente conduttivo (ad esempio, in impianti di telecomunicazione, sistemi di alimentazione del tram, locomotive elettriche minerarie, ecc.). Sotto la loro azione si verifica l'elettrolisi e si verifica una rapida ossidazione. e distruzione di dispositivi metallici sotterranei (guaine di cavi, tubazioni, strutture edilizie).

È chiaro che in questi casi il terreno svolge il ruolo di mezzo conduttore, e qui non è solo il terreno a fare da conduttore, ma anche strutture metalliche completamente o parzialmente interrate, come tubazioni, cavi, sostegni di catenaria, ecc. . Anche le strutture metalliche che sono semplicemente a contatto con il suolo sono soggette a correnti vaganti.

Rispetto alle strutture conduttive situate nel terreno, il suolo stesso ha un potenziale inferiore. E se, ad esempio, un'installazione ad alta corrente utilizza la messa a terra o la corrente da essa viene deviata a terra, allora segue il percorso di minor resistenza, cioè passa attraverso le strutture metalliche nel terreno, che porta alla loro corrosione.

Lo stesso vale per la corrente di trazione che scorre lungo le rotaie. La differenza di potenziale tra le rotaie e il terreno, data la mancanza di isolamento, fa sì che parte delle correnti di trazione percorrano il terreno con analoghe conseguenze per le strutture metalliche che cadono nel percorso di tali correnti.

Incontrare sulla sua strada un tubo fognario, un gasdotto o una guaina di un cavo, che hanno molto meno resistenzarispetto al suolo circostante, vi scorrono correnti vaganti e tali luoghi sono chiamati zone catodiche. Dopo aver attraversato il percorso metallico a bassa resistenza, la corrente vagante lo lascia e questo luogo è chiamato zona anodica ed è qui che avviene la reazione elettrochimica corrosiva.

Analoga corrosione avviene nella zona anodica quando la corrente entra nel terreno dalla sorgente stessa della corrente vagante, ad esempio dalle rotaie stesse, e anche le rotaie ne risentono. In questo modo, le rotaie vengono distrutte nei punti in cui le correnti escono da esse nel terreno e le comunicazioni sotterranee - nei punti in cui la corrente ritorna alle rotaie.

Il problema è che quando la dispersione di corrente vagante è costante, il metallo si deteriorerà gradualmente e tale elettrocorrosione può essere piuttosto intensa. Le nuove tubazioni in acciaio possono deteriorarsi in tre anni e i cavi di comunicazione si guastano ancora più velocemente. I fissaggi delle rotaie di ponti e rotaie per vari scopi vengono distrutti in modo simile. Le sorgenti di corrente continua o raddrizzata sono particolarmente pericolose in termini corrosivi. Nelle zone anodiche, il tasso di distruzione del metallo può raggiungere i 10 mm all'anno.

Di norma, le strutture metalliche sono dotate di uno speciale rivestimento protettivo progettato per proteggere dalla corrosione, ma in caso di danni al rivestimento, il danno alle comunicazioni è inevitabile e in punti con piccole aree anodiche compaiono ulcere e fori caratteristici.
Per combattere i fenomeni negativi descritti, gli specialisti eseguono studi elettrici utilizzando attrezzature specializzate. I punti di danno dell'isolamento sono determinati con uno speciale cercatore e viene utilizzato il drenaggio elettrico: la rimozione dell'elettricità dalle tubazioni alla fonte di corrente.

Schema di installazione dello scarico polarizzato: 1 - gasdotto di protezione, 2 - cavo di scarico, 3 - installazione di scarico (tipo di valvola), 4 - reostato, 5 - elemento valvola (raddrizzatore), 6 - amperometro, 7 - fusibile, 8 — generatore della sottostazione di trazione, 9 — unità di alimentazione, 10 — carrello di contatto, 11 — percorsi di movimento delle correnti vaganti

Nel caso più semplice, le misure di protezione sono le seguenti.Per evitare che le correnti provenienti da installazioni potenzialmente pericolose si riversino nel terreno circostante, viene realizzato un collegamento via cavo tra la struttura protetta e ciascun punto dell'installazione, una fonte di correnti vaganti con un potenziale sufficientemente negativo. La corrente che prima attraversava il terreno ora ritorna alla sua sorgente attraverso il collegamento del cavo senza causare alcun rischio di corrosione.

Per proteggere le tubazioni in acciaio dagli effetti delle correnti vaganti, utilizzare protezione catodica... Viene eseguito utilizzando una corrente elettrica continua da una fonte esterna. Il polo negativo della sorgente di corrente è collegato alla tubazione protetta e il polo positivo a una terra speciale: l'anodo. Circuito di protezione catodica — Come proteggere le guaine metalliche dei cavi dalla corrosione

Per ridurre le correnti vaganti associate alle rotaie, la conduttività del binario viene aumentata e la resistenza di giunzione tra le rotaie e il terreno viene aumentata. Per questo, le rotaie di tipo pesante vengono posate sui binari principali, viene effettuata una transizione verso un binario saldato in continuo e i giunti delle rotaie vengono deviati con ponti in rame di sezione trasversale maggiorata, le sezioni a più rotaie sono collegate in parallelo.

Le rotaie sono posate su pietrisco o ghiaia, le parti isolate sono installate tra le rotaie e il rinforzo delle traversine in cemento armato e le traversine in legno sono impregnate di antisettici per olio, ecc.