5. Заходи захисту від електричної та механічної корозії

Електричний дренаж, катодні і протекторні установки відносяться до активних електричних методів захисту, інші – до пасивних.

Електричний дренаж – це відведення блукаючих струмів з кабелю, що захищається, за допомогою провідника. Дренаж підключається до кабелю в середині анодної зони, тобто там, де кабель має найбільший позитивний потенціал по відношенню до землі. Блукаючі струми по дренажному кабелю відводяться з оболонки кабелю, що захищається, до рейок або мінусової шини живлячої підстанції. В результаті анодна зона на кабелі перетворюється на катодну (рис.9).

Рисунок 9 – Електричний дренаж: а) принцип дії; б) потенціал на кабелі

При необхідності встановлюють декілька дренажів з тим, щоб на всьому зближенні кабелів зв'язку з ел.з.д. оболонка мала негативний потенціал. Такі дренажі називаються прямими електричними дренажами. Прямий електричний дренаж має найбільший позитивний потенціал тільки в стійких анодних зонах, наприклад при захисті міжміського кабелю від блукаючих струмів дистанційного живлення.

В зонах, де спостерігається зміна знаку потенціалу оболонки щодо землі, застосовують дренажі односторонньої провідності, так звані поляризовані дренажі. В дренажний ланцюг включається вентиль, діод або поляризоване реле, що має односторонню провідність. В результаті струм тече тільки від оболонки кабелю до живлячої підстанції електрифікованої залізниці. Для кабелів зв'язку застосовуються поляризовані дренажі. Промисловістю випускається до 20 типів поляризованих дренажів. На рис.10 показана схема поляризованого дренажу МГД.

Рисунок 10 – Схема поляризованого дренажу: Д – діод; А – амперметр;

R – резистор; К – ключ; СУ – сигнальний пристрій

6. Електрична та міжкристалічна корозія

Особливості захисту від корозії алюмінієвих і сталевих оболонок

Зіставляючи схильність до корозії вживаних в даний час кабельних оболонок із свинцю, сталі і алюмінію, слід зазначити, що найстійкішими до агресивної дії корозії є свинець, потім сталь і, нарешті, алюміній. Сильна схильність алюмінію до корозії обумовлена тим, що він руйнується не тільки в анодній зоні, але і при великих катодних потенціалах. Крім того, алюмінієві оболонки піддаються корозії в результаті дії гальванічних пар, що утворюються в місцях контакту оболонок із сталлю, міддю і свинцем. Алюміній вільний від корозії лише у вузькому діапазоні негативних потенціалів – (0,52...1,48). Свинець і сталь підлягають корозії лише в анодних зонах (при потенціалах, більших ніж – 0,9 В).

При порівнянні різних оболонок слід також мати на увазі, що сталь вельми чутлива до дії кислотних середовищ і поводиться досить стійко в лужних середовищах. Свинець і алюміній схильні до корозії в обох випадках. Сталева гофрована оболонка руйнується, як правило, по вершинах гофрів.

Виходячи з викладеного, кабелі зв'язку в алюмінієвих і сталевих оболонках для захисту від корозії обов'язково повинні мати поверх металу герметичну поліетиленову оболонку, що наноситься в процесі виготовлення кабелів.

З метою підвищення ефективності захисту додатково можуть бути застосовані електрохімічні методи захисту за допомогою протекторів, катодного захисту, а також електричних дренажів, обладнаних на ділянках дії блукаючих струмів.

Пристрої пасивного захисту

Ізолюючі муфти (рис.11), встановлювані на кабелі, розривають металеву оболонку і тим самим зменшують силу блукаючого струму.

Рисунок 11 – Ізолююча муфта: 1 – осердя кабелю;2 – оболонка; 3 – ізолююча муфта	Рисунок 12 – Ресорна підвіска кабелю: 1 – труба; 2 – кабель; 3 – ресора

Ресорну підвіску кабелю (рис.12) застосовують для зменшення шкідливої дії вібрації при прокладці кабелю по мостах, поблизу автомобільних і залізних доріг. Крім того, при підвісці кабелів по опорах використовують гумові або пластмасові гасителі в місцях кріплення кабелю.

Вимірювання потенціалів на оболонці кабелю і пристрій контрольно-вимірювальних пунктів

Для виявлення небезпечних анодних зон і здійснення захисту кабелів від корозії проводиться комплекс вимірювань: потенціалів і струмів на оболонці кабелю; питомого опору ґрунту по трасі кабелю; перехідного опору «кабель-земля» і густина струму, що стікає з кабелю; різниці потенціалів «кабель-рейка».

Важливою характеристикою є створювана блукаючими і ґрунтовими струмами величина потенціалів на оболонці кабелю по відношенню до землі. Вимірювання цієї величини проводиться за допомогою металевих електродів-заземлювачів на броньованих кабелях в місцях установки КВП, а на голих – в кабельних колодязях. За даними вимірювань будують діаграми розподілу потенціалів вздовж траси кабелю, виявляють анодні зони і визначають ділянки, що вимагають захисту від корозії (рис.13).

Рисунок 13 – Діаграма розподілу потенціалів на кабелі вздовж траси

Контрольно-вимірювальні пункти (КВП) обладнують на підземних кабелях для здійснення електричних вимірювань потенціалів блукаючих і ґрунтових струмів, а також для контролю за станом ізолюючих покривів кабелю без спеціальних розкопок котлованів і розкриття захисних покривів. Установку КВП залежно від типу кабелю і умов прокладки проводять на різній відстані один від одного (0,6...7,0 км) звичайно в місцях організації сполучних муфт.

Відстань між КВП залежить від типу оболонки і захисного покриву, агресивності ґрунту і наявності джерел блукаючих струмів. На кабелях в свинцевих оболонках з бронею і зовнішнім джутовим покривом (кабелі типів МКСБ, КМБ і ін.) КВП влаштовуються через 0,6...2 км, на кабелях з алюмінієвими оболонками в поліетиленових захисних шлангах – через 6...7км. Окрім цього КВП встановлюються в місцях організації заземлень або перемичок між оболонкою і бронею, передбачених для захисту від впливу ЛЕП, ел.з.д. змінного струму і ударів блискавки, а також в місцях установки пристроїв захисту від корозії. При передачі дистанційного живлення по системі «провід-земля» КВП-1 встановлюється на відстані 75...100 м і 250...300 м в обидві сторони від кожного НРП.

Застосовуються два типи КВП: для установки на броньованих кабелях в металевих оболонках без ізолюючих покривів КВП-1 і на броньованих і неброньованих кабелях в металевих оболонках з пластмасовими покриттями КВП-2.

Контрольно-вимірювальний пункт є залізобетонним стовпчиком прямокутного перетину з внутрішньою подовжньою трубою, через яку проходять сполучні провідники. У верхній частині стовпчика зміцнюється коробка (ніша) із зовнішніми дверцями. Усередині коробки кріпиться щиток з ізоляційного матеріалу з клемами, до яких підключаються сполучні дроти від оболонки і заземлення. Нижня частина стовпчика закінчується двостороннім виступом, перешкоджаючим вискубуванню стовпчика із землі: КВП-1 має щиток з двома клемами, а КВП-2 – з п'ятьма.

Схеми монтажу КВП-1 і КВП-2 показані відповідно на рис.14.

Рисунок 14 – Контрольно-вимірювальні пункти: а) КВП-1; б) КВП-2