Что такое блуждающие токи и как от них избавиться?

Блуждающие токи: что это, причина, как избавиться

Всем знакомо понятие электрического тока. Есть проводник, по нем движутся заряженный частицы, на противоположных концах (или в двух произвольных точках) возникает разность потенциалов.

Использование этого физического явления для организации электропитания — безусловное благо цивилизации.

Появляется возможность передавать электроэнергию на значительные расстояния, приводить в движение механизмы, получать тепло, изображение, звук, преобразовывать электрическую энергию в механическую.

Обратите внимание

А если движение заряженных частиц возникает в естественном проводнике, например — в грунте? Это явление называется «блуждающие токи».

Их появление не сулит ничего хорошего: возникает опасность поражения электротоком, разрушаются элементы металлических конструкций, расположенных в земле.

Кроме того, на «обеспечение» блуждающих токов тратится определенное количество энергии. То есть, возникает незапланированный перерасход.

Как возникает это явление

Рассмотрим блуждающие токи на примере электрифицированной железной дороги, под которой проложен трубопровод.

Питание электропоезда осуществляется с помощью двух контактных линий: фазный провод — это контактная сеть, расположенная на опорах-столбах и подвешенная на массивных изоляторах.

А нулевой «провод» — это рельсы.

На всем пути следования располагаются тяговые подстанции, которые работают по одинаковому принципу: нулевой потенциал соединен с физической «землей» в качестве заземления (зануления).

Поскольку рабочее заземление в любом случае имеет физический контакт с грунтом, это абсолютно безопасно.

Между нулевым и фазным проводниками (рельсы и контактный провод) протекает рабочий электрический ток. Он штатно возникает при соединении колес с рельсами и пантографа электровоза с контактной линией.

Поскольку рельсы непосредственно связаны с грунтом, можно предположить, что в земле также возникает потенциал, равный потенциалу нулевого проводника. Если он одинаковый на всем протяжении рельсового пути – нет проблем, это нормальная и безопасная ситуация.

Но железная дорога редко прокладывается по прямой. Кроме того, электрическая связь между физической землей и металлом ж/д пути не всегда стабильна.

Важно

Получается, что от одной тяговой подстанции до рядом стоящей (несколько десятков километров) электрический ток может протекать как по рельсу, так и по грунту. То есть, электроны могут блуждать по кратчайшему пути.

Вспоминаем про кривизну ж/д пути, и получаем те самые блуждающие токи, протекающие в толще грунта.

А если в этом месте проложены коммуникации (например, стальной трубопровод), то электроны протекают по его стенкам (смотреть иллюстрацию).

Где проблема

По аналогии с обычными электрическими процессами, возникает электрохимическая реакция. Блуждающий ток стремится по пути наименьшего сопротивления (мы же понимаем, что грунт в сравнение с металлической трубой является худшим проводником).

В том месте, где проводимость между рельсами и трубопроводом самая высокая (мокрая земля, железистый грунт, и другие причины), возникает так называемая катодная зона с точки зрения трубопровода. Электрический ток как бы «затекает» в трубу.

Пока еще это не опасно: трубопровод расположен в грунте, разницы потенциалов нет, у вас из крана не потечет вода под напряжением 3000 вольт.

Пройдя по трубе до благоприятного места перетекания в рельсы, электроны устремляются по грунту в сторону «штатного» проводника. Возникает анодная зона, электроток «вытекает» из трубы, прихватывая за собой частички металла (на молекулярном уровне).

По всем законам протекания электрохимических процессов, на этом участке интенсивно развивается коррозия.

Водопроводчики недоумевают: труба из качественной стали, прошла все возможные антикоррозийные обработки, уложена согласно техническим условиям, срок эксплуатации минимум 50 лет. И вдруг прорыв и проржавевшая дыра размером с ладонь.

Совет

И это все за каких-то пару лет. Причем электрохимической коррозии подвергается любой металл, будь то сталь, медь или алюминий.

Никакой связи с влажностью почвы нет, разве что блуждающие токи выбирают «мокрое место» для формирования анодной и катодной зоны. Это страшный сон аварийных бригад водоканала. Если не согласовывать проекты между отраслевыми ведомствами — проблема становится неконтролируемой.

Побочный эффект, усугубляющий потери

Напротив катодной зоны «жертвы», то есть трубопровода, возникает анодная зона рельсового пути. Это логично: если электроток куда-то входит, он должен откуда-то выходить, точнее вытекать.

Это ближайшее с точки зрения электропроводности грунта место, где рельс имеет электрический контакт с физической землей (грунтом). В этой точке происходят аналогичные электрохимические разрушения металла железнодорожного полотна.

А вот это уже проблема, связанная с безопасностью людей.

Кстати, эта ситуация характерна не только для магистральных железных дорог и трубопроводов. Да и прокладываются они не всегда параллельно друг другу. А вот в городе, где рядом с многочисленными подземными коммуникациями проходят трамвайные пути, возникает такое количество разнонаправленных блуждающих токов, что впору задуматься о комплексных мерах защиты.

На примере железной дороги, мы разобрали принцип негативного влияния паразитных токов. Эти процессы запрограммированы (если можно так сказать) самой конструкцией,

А где еще существует «блуждающая» проблема

Там, где генерируется электрическая энергия (что довольно логично). Разумеется, в эту «группу риска» входят не только электростанции. Там более, что на таких объектах подобных проблем практически не существует. Блуждающие токи возникают на пути следования электроэнергии к потребителю. Точнее, в точках преобразования напряжения: в зонах действия трансформаторных подстанций.

Нам уже понятно, что для появления этих самых паразитных токов необходима разность потенциалов. Представим типовую трансформаторную подстанцию, в которой применяется система заземления TN-C. При изолированной нейтрали, заземляющие контуры соединены между собой нулевым проводником, обозначаемым аббревиатурой PEN.

Получается, что по этому проводнику протекает рабочий ток всех потребителей на линии, с одновременным их заземлением. Эта линия (PEN) имеет собственное сопротивление, соответственно в разных ее точках происходит падение напряжения.

PEN (он же заземляющий проводник) получает банальную разность потенциалов между ближайшими контурами заземления. Возникает «неучтенный» ток, который по описанному выше принципу протекает и по физической земле, то есть в грунте.

Если на его пути появляется попутный металлический проводник, блуждающий ток ведет себя так же точно, как в трубе под железнодорожным полотном.

То есть, в анодной зоне разрушает металл проводника (трубопровод, арматура железобетонных конструкций, оболочка кабеля), а в катодной зоне уничтожает PEN-проводник.

Пробой изоляции

Ситуация с нарушением изолирующей оболочки кабеля может возникнуть где угодно. Вопрос в том, какие будут последствия.

Предположим утечку фазы в грунт на значительном расстоянии от рабочего контура заземления.

Если сила тока достаточно большая (точка пробоя большой площади), созданы «благоприятные» условия: влажный грунт, и прочее — достаточно быстро сработает защитная автоматика, и линия будет отключена.

Обратите внимание

А если сила тока меньше, чем ток «отсечки» автомата? Тогда между «пятном» утечки и «землей» возникают долгоиграющие блуждающие токи. А дальше вы знаете: попутный трубопровод, кабель в металлической оболочке, анодная зона, электрохимическая коррозия…

Собственно, группа риска определена:

  • Трубопроводы с металлическими стенками. Это может быть вода, канализация, нефте- или газопроводы.
  • Кабельные линии (силовые, сигнальные, информационные) с металлической оболочкой.
  • Металлическая арматура в конструкциях дорог или зданий.
  • Габаритные цельнометаллические сооружения. Например, емкость (танк) для хранения нефтепродуктов.

Защита от блуждающих токов

На самом деле, полноценной защиты от этой проблемы нет. Ее просто не может быть с точки зрения физики. Единственный действенный метод — подсунуть всепожирающим блуждающим токам иную жертву, которую не так жалко. Мало того, у этого приспособления и название соответствующее: «жертвенный анод». А методика именуется катодной защитой.

Принцип работы в исключении анодных зон на защищаемом объекте. Вместо них используются те самые жертвенные аноды, которые меняют по мере их электрохимического разрушения. А вокруг объекта формируются лишь безопасные для него катодные зоны.

Для того, чтобы система функционировала, требуется дополнительная энергия. В критических местах устанавливаются так называемые станции катодной защиты, которые запитаны от линий электропередач.

Это связано с некоторыми затратами, которые несравнимы с потерями на ремонт и восстановление испорченных объектов (трубопровода, кабеля и прочего).

А если защищаемый объект относится к опасной категории (например, нефтехранилище, в котором в результате электрохимической коррозии может произойти утечка продукта), то стоимость защитных устройств вообще не берется во внимание.

Недостатки систем катодной защиты

Методика отнюдь не универсальна, необходимо строить каждый объект под конкретные условия эксплуатации.

При неправильных расчетах силы защитного тока, происходит так называемая «перезащита», и уже катодная станция является источником блуждающих токов.

Поэтому, даже после монтажа и введения в строй, катодные системы постоянно контролируются. Для этого в разных точках монтируются специальные колодцы для замера силы тока защиты.

Контроль может быть ручным или автоматическим. В последнем случае устанавливается система слежения за параметрами, соединенная с аппаратурой управления катодной станцией.

Дополнительные способы защиты от блуждающих токов

  • Применение кабельных магистралей с внешней оболочкой, которая является хорошим диэлектриком. Например, из сшитого полиэтилена.
  • При проектировании систем энергоснабжения, использовать только системы заземления типа TN-S. В случае капитального ремонта сетей, заменять устаревшую систему TN-C.
  • При расчете маршрутов железнодорожных путей и подземных коммуникаций, по возможности разносить эти объекты.
  • Использовать под рельсами изолирующие насыпи, из материалов с минимальной электропроводностью.

Видео по теме

Источник: https://ProFazu.ru/elektrosnabzhenie/bezopasnost-elektrosnabzhenie/bluzhdayushhie-toki.html

Блуждающие токи и как сними бороться.. Статьи компании «ЧП Набока А.И»

Блуждающие токи и полотенцесушитель

Вы заметили, что полотенцесушитель из нержавейки в ванной комнате начинает покрываться пятнами ржавчины размером с 2-3 спичечные головки. А если это пятно вытереть, то за ним стоит маленькая еле заметная точечка, которая и ржавеет, и распространяется по поверхности…

Это – коррозия металла. И рок здесь ни при чем.

Находящиеся в воде и земле металлические конструкции подвергаются двум типам коррозии: гальванической и так называемой “коррозии от блуждающих токов“.

Блужда́ющие то́ки — токи, возникающие в земле при её использовании в качестве токопроводящей среды.

Вызывают коррозию металлических предметов, полностью или частично находящихся под землёй, а иногда и лишь соприкасающихся с поверхностью земли.

Характерны, в частности, для трамвайных и железнодорожных путей электрифицированных железных дорог, не обслуживаемых должным образом. В ряде случаев блуждающие токи являются следствием аварийной утечки с линий электропередачи.

Важно

Очень часто “блуждающими токами” называют нулевые токи, существующие в металлических незаземленных (необнуленных) конструкциях. Неправильность употребления термина никак не уменьшает разрушительных способностей таких электро токов.

Гальваническая коррозия представляет собой электрохимическую реакцию между двумя и более различными (или разнородными) металлами. Различными, потому что для того, чтобы началась реакция, один должен быть более химически активным (или менее стабильным), чем другой или другие.

Когда же речь идет о гальванической коррозии, то имеется в виду электрообмен. Все металлы обладают электрическим потенциалом, поскольку у всех атомов есть электроны, движение которых и есть электричество.

Гальваническая коррозия более активного металла начинается в тот момент, когда две или более детали из разнородных металлов, имеющие взаимный контакт (благодаря обычному соприкосновению или же посредством проводника) помещаются в жидкость, проводящую электричество (электролит).

Электролитом может быть что угодно, за исключением химически чистой воды.

Не только соленая морская, но и обычная вода из-под крана благодаря наличию минеральных веществ является превосходным электролитом, и с ростом температуры электропроводность ее только растет (по этой причине корпуса судов, эксплуатирующихся в жарком климате, заметно больше подвержены коррозии, чем в северных морях). Это же справедливо и по отношению к полотенцесушителям для ванной.

На примере морских судов, первый признак гальванической коррозии — вздутие краски на поверхностях, расположенных ниже ватерлинии, начинающееся обычно на острых гранях, и образование на обнажившемся металле белесого порошкообразного налета.

Потом на поверхности металла начинают образовываться заметные углубления — словно кто-то выгрызает из него кусочек за кусочком.

Гальваническую коррозию подводных частей подвесных моторов и угловых колонок — или любых алюминиевых частей лодки — значительно ускоряет наличие деталей из нержавеющей стали, таких, как гребные винты, триммеры (особенно если они “заземлены” на двигатель), узлы дистанционного управления.

Совет

Именно на них и уходят электроны алюминиевых деталей. Другая причина, способная ускорить процесс гальванической коррозии — это уменьшение полезной площади анодных протекторов.

Но и без наличия нержавеющей стали расположенные под водой алюминиевые детали все равно подвергаются воздействию гальванической коррозии — хотя и не столь интенсивной, как при контакте с иным металлом. При наличии электролита на большинстве однородных, вроде бы, металлических поверхностях все равно образуются крошечные аноды и катоды — в тех местах, где состав сплава неоднороден или имеются посторонние вкрапления или примеси — например, частицы металла с форм или штампов.

Другая причина гальванической коррозии — подключение к береговой электросети. При этом алюминиевая подводная часть мотора посредством заземляющего вывода подключается к подводным частям других лодок и становится частью огромной гальванической батареи, связанной с погруженным в воду береговым металлом. При этом не только на одной лодке, но и на соседних коррозия значительно ускоряется.

Коррозии от блуждающих токов

Вы узнали, на что способная гальваническая коррозия при использовании электрического потенциала самих металлов.

Представьте что будет, если добавить еще электричества! Произойти подобное может в том случае, если металл, по которому течет электрический ток, поместить в любой заземленный водоем (в реку, озеро, море, океан — без разницы, не в счет разве что стеклянный аквариум). Ток через воду устремится в землю.

Следствием этого явится интенсивная коррозия в том месте, где произошел “пробой”. В наихудшем случае та же алюминиевая подводная часть мотора может разрушиться буквально за несколько дней. Данная разновидность коррозии отличается от гальванической, хотя природа у них одна.

Читайте также:  Можно ли подключить вентилятор в ванной отдельно от выключателя света?

Гальваническая коррозия вызывается соединением двух разнородных металлов и происходит за счет разности их электрических потенциалов. Один металл выступает в роли анода, другой — в роли катода. Здесь же электрический ток попадает на подводную часть лодки из внешнего источника и через воду уходит в землю.

Блуждающие токи могут вызываться не только внешними, но и внутренними источниками — коротким замыканием в сети лодки, плохой изоляцией проводки, подмокшим контактом или неправильным подключением какого-либо элемента электрооборудования. Наиболее распространенный внешний источник блуждающих токов — береговая сеть электроснабжения.

Лодка с внутренним источником блуждающих токов (например, по причине повреждения изоляции одного из проводов) может стать причиной усиленной коррозии множества соседних лодок, подключенных к той же береговой электросети, если они обеспечивают лучшее заземление.

Ток при этом передается на другие лодки посредством все того же “третьего” заземляющего провода. Гораздо более неуловимый — но потенциально более опасный — случай коррозии блуждающих токов может происходить безо всяких проблем с электрооборудованием (и вашей лодки, и соседних).

Предположим, что вы возвращаетесь на стоянку после выходных на воде, подсоединяетесь к береговому источнику, чтобы подзарядить аккумулятор, и спокойно уходите домой — автоматическое зарядное устройство само отключит зарядившуюся батарею.

В понедельник по соседству с вашей лодкой причаливает большой стальной катер (с ободранной и поцарапанной краской). Владелец его тоже подключается к береговой сети и тоже оставляет свою посудину на несколько дней. Электрическая батарея готова — большой стальной корпус и небольшая подводная часть вашего мотора, соединенные заземляющим проводом.

В зависимости от разделяющего их расстояния, разницы размеров и времени, которое ваш сосед решил провести на берегу, в следующие выходные вы можете обнаружить, что подводная часть вашего мотора либо просто покрыта белесым налетом, либо разрушилась чуть ли не полностью.

Обратите внимание

Природа блуждающих токов кроется в разности потенциалов заземленных констукций в разных частях здания. Т.к.

все металлические конструкции, должны иметь гальванический контакт с нулевым проводником во ВРУ (вводно распределительном уст-ве) или ГРШ (главном распределительном шкафу). Это называется системой уравнивания потенциалов.

Для чего это делается – для того что бы взявшись за трубу и заземленное оборудование не получить удар током.

Труба будет где то далеко иметь свое заземление, а, скажем, кухонная плита, в подвале дома свое и между этими 2 “землями” будет небольшая разница потенциалов, скажем 4-6В. При расчетах сопротивление человеческого тела принимается 1000 Ом. Таким образом получается ток 5мА, что чувствительно. При 50мА наступает фибриляция сердца, а 100мА убивает. Опасно не напряжение, а ток.

Описаны случаи, когда в ванной убила разность потенциалов в 4В. Теоретически, при правильном строительстве, разности потенциалов быть не должно. Но на практике по-другому. Где-то сварное соединение заменяют на сгоны и вносят дополнительное сопротивление, а где то вставляют кусок из металлопласта…

Все это приводит к возникновению разности потенциалов в разных концах или этажах трубы, которая в конце и приводит к электрохимической коррозии.

Электрохимическая коррозия особо злостно ведет себя с подземными коммуникациями, проходящими через грунты с разной кислотностью, или если где то рядом есть трамваи и поезда.

Проблема коррозии смесителей и полотенцесушителей именно в том и состоит, что к ним подходят пластиковые трубы. Стояк, конечно же, из металлических труб. Металлические трубы все заземлены, в новых домах через систему уравнивания потенциалов, в старых – в подвале к контуру заземления.

Важно

При использовании пластиковых труб разрывается металлосвязь между трубами стояка и металлическим полотенцесушителем. Следовательно разрывается потенциал: на стояке у вас один – земля, на смесителе (полотенцесушителе) – другой. Такое явление Называется – разность потенциалов (физика за 8 класс).

Между разными потенциалами появляется электро ток, при условии появления между ними проводника. Таким проводником и является текущая вода. При движении воды по трубам происхоит микротрение различных сред: воды и металла, а при трении возникает – напряжение! Т.

е потенциал, тот что в стояке равен потенциалу земли (заземлено), а тот что в полотенцесушителе – сам по себе, а через воду между разными потенциалами и возникают “блуждающие токи”, и, как следствие – коррозия.

Вода обладает отличной токопроводимостью.

ВСЕ что вам НАДО СДЕЛАТЬ, – это обеспечить надежную металлическую связь между трубами стояка и металлическими оконечными устройствами (смесителем, полотенцесушителем).

Проще говоря – заземлите свой полотенцесушитель на металлические трубы стояка и все блуждающие неприятности вас покинут тотчас, потенциал выравняется и току неоткуда и некуда будет течь.

Пока трубопроводы холодной и горячей воды, а также отопления выполнялись из стальных труб – вопрос о заземлении каждой батареи просто не мог возникнуть: в подвале каждый трубопровод заземлялся в двух местах (как протяженный элемент). Обратите внимание: каждая ванна также заземлялась (на трубопровод) отдельным проводником, т.к.

иначе у нее нет электрической связи с водопроводной трубой. Когда начали повсеместно использовать пластиковые или металлопластиковые трубы – о заземлении как-то мало кто задумывается. Казалось бы, металлопластиковая труба – сродни стальной (по проводимости).

Но – вы где-нибудь видели соединительные елементы, которые обеспечивали бы электрический контакт с алюминием внутри стенки металлопластиковой трубки? И получается так: вода – достаточно проводима, чтобы подвести опасное напряжение в ненужное место, но недостаточно проводима, чтобы защитить человека от удара током.

Совет

Плюс при движении вода за счет трения о стенки (диэлектрик) электризуется, и статический заряд накапливается на металлических элементах (своего рода Лейденская банка). При прикосновении – бьет ощутимо. Человека с больным сердцем может и убить.

Есть еще одна опасность: среди соседей может найтись придурок, который с целью экономии решит установить жучок, чтобы счетчик в обратную сторону крутился. И не придумает ничего лучшего, чем подключиться к системе отопления.

Тогда к батарее лучше не прикасаться (даже если трубы стальные). В ПРАВИЛАХ УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК, глава 1.7 (дополнительная система уравнивания потенциалов), говорится: “…Все металлические элементы должны быть заземлены”.

Вывод:

При применении пластиковых и металлопластиковых труб ВСЕ металлические элементы системы (батареи отопления, полотенцесушители, раковины, ванны, смесители, и даже чугунные бачки унитазов) необходимо заземлять. Каждый вправе решать сам: продолжать лабораторные исследования на тему “заземление как мера борьбы с электрокоррозией” или плюнуть и купить электрический полотенцесушитель.

Источник: https://boka.com.ua/a116283-bluzhdayuschie-toki-kak.html

Блуждающие токи и методы борьбы с их взаимодействиями

Электрические токи, время и место появления которых пока не поддается предварительному прогнозу называются блуждающими.

В отличие от тех электрических токов, которые действуют стационарно и влияние которых на объект можно скомпенсировать с помощью тех или иных мер, блуждающие токи появляются непредсказуемо в произвольном месте.

От направления этих токов зависит какой процесс происходит в объекте, через который протекает ток. Если объект имеет положительный потенциал относительно другого объекта или среды, при контакте с которой возникают электрические токи, то наблюдается коррозия (окисление).

Если объект имеет отрицательный потенциал, то на нем происходит восстановление параметров того вещества, которое имеется в жидкости, входящей в состав среды, через которую протекает электрический ток.

Так как химическая активность элементов, находящихся в контакте с жидкой средой, представляющей электролит, как правило, неизвестна, то не представляется возможным предсказать время и место появления блуждающего тока.

Как принято считать, наличие блуждающего тока приводит к коррозии того объекта, который имеет положительный потенциал относительно жидкой среды, по которой протекает ток ионов.

В качестве основной меры, обеспечивающей устранение коррозии в протяженных трубопроводах, применяют так называемую катодную защиту.

Обратите внимание
Совет

Для этого на трубу подается достаточно высокое значение отрицательного потенциала, который гарантирует отрицательный потенциал на трубе при любых значениях параметров, которые вызывают блуждающие токи. В известных технических решениях на трубу подается потенциал приблизительно в 6 кВ.

[/su_box]

Считается, что при любых реальных значениях среды и электролита в цепи отсутствует положительный ток, который может вызывать коррозию. Происходит, так называемая катодная защита трубы от коррозии, которая достаточно эффективна, но имеет один недостаток: компоненты, входящие в состав прокачиваемой среды, осаждаются на ее внутренней поверхности.

Это различные парафины, которые существенно уменьшают реально используемый диаметр трубы и увеличивают затраты энергии, необходимой для перекачки единицы продукта.

Для восстановления исходного внутреннего диаметра трубы необходимо удалять образовавшиеся отложения парафина, для этого применяют механические методы очистки, с помощью специальных «ершей».

Единственно эффективной мерой защиты трубы от коррозии блуждающими токами, является сведение к нулевому значению токов, которые протекают по трубе на различных участках. Для этого трубопровод разбивается на участки, на которые подаются напряжения, обеспечивающие «нулевые» (или стремящиеся к нулю) токи между трубой и окружающей ее средой.

«Уравнительный» ток между участками будет протекать по трубе, и не будет вызывать коррозию. Причем нулевое значение тока между трубой и окружающей средой можно поддерживать автоматически, с помощью, специально разработанных средств аналоговой электроники.

Значение выходного напряжения у операционных усилителей будет зависеть от значений блуждающих токов и расстояния, на котором они размещены.

При значительном количестве источников блуждающего тока, количество участков между усилителями их компенсации будет существенно больше и больше динамический диапазон изменений их выходных напряжений. Усилители должны быть охвачены стопроцентной отрицательной обратной связью и иметь малый собственный дрейф нуля.

При динамическом диапазоне усилителей, выходное напряжение которых может достигать десятков вольт, возможен случай, когда коррозия от электрических токов и осаждение на стенку перекачиваемого продукта будут практически сведена к нулю (при использовании усилителей мало чувствительных к синфазному сигналу).

Уравнительный ток между участками будет протекать по трубе и по «земле», не вызывая коррозии у трубы.

Уровень блуждающих токов зависит: – от электрохимического потенциала объектов, между которыми протекает электрический ток; – от состава среды (электролита) между объектами; – от расстояния, по которому протекает электрический ток;

– от наличия электромагнитных полей, пронизывающих объекты и электролит, которые могут создавать выделение радианной энергии (феномен Тесла).

Важно

Последнее – особенно опасно, если электромагнитные поля изменяются достаточно быстро.

Автор Гусев. В.Г.

Источник: http://avl.net.ua/index.php/content/1562-bluzhdayushchiye-toki-i-metody-borby

Блуждающие токи в индивидуальной системе отопления – откуда?

Частая проблема в ванной комнате

Перед теми, кто оборудовал ранее или совсем недавно полотенцесушитель, возникают различные вопросы. И это не только «что ж ты не греешь», или «как уменьшить потребление электричества». Есть еще один частый запрос: блуждающие токи в индивидуальной системе отопления – откуда они берутся, как эту проблему решить эффективно?

Основные сведения

Итак, блуждающим током в физике и технике именуется такое перемещение заряженных частиц, которое связано с проводимостью грунта (земли), строительных конструкций и частей сооружений.

Попасть туда электричество может из внутренней и внешней проводки, от контактных сетей электрифицированного транспорта, из ЛЭП, реже из иных источников. Любая магистральная линия электропередач постоянно служит генератором блуждающего тока.

Автоматические средства защиты препятствуют, конечно, значительному уходу его – но незначительные по отдельности выбросы происходят постоянно, идентифицировать их и пресечь крайне сложно.

Но если рядом с вами никаких таких объектов нет, это не значит, что блуждающие токи не могут появиться. Ведь причиной их возникновения являются также:

  • нарушение изоляции в стиральных машинах;
  • разгерметизация скрытой и открытой проводки;
  • повреждение ТЭНов (не обязательно в самом полотенцесушителе, кстати);
  • попадание крепежных изделий в электрическую проводку).

Опасно ли это?

Допустим, утечка тока не слишком значительна, и вы не ощущаете никаких ударов, риск почти нулевой. Однако то, что блуждающий ток относительно безопасен для человека, еще не делает его безвредным.

Ведь под действием этого фактора заметно вырастает интенсивность коррозии металла.

Как показали лабораторные проверки и ряд расследований конкретных происшествий, при идентичном химическом составе воды, труб, иных коммуникаций и устройств, а также при сходном тепловом режиме – ржавление может ускориться в 10 раз!

Совет

Потому, если обнаружите, что полотенцесушитель корродирует намного быстрее, чем обещано в сопроводительных документах, не спешите гневаться на производителей и продавцов – возможно, они вовсе не причем.

Характерными источниками бытовых блуждающих токов по данным экспертиз является неграмотная эксплуатация электрических систем, ошибки в подключении электроприборов, разрушение изоляции или повреждение нулевой фазы. Электричество, идущее по трубопроводу, может в отдельные моменты вовсе исчезать, если меняется нагрузка в доме.

Потому отсутствие его можно считать подтвержденным лишь при неоднократном отрицательном результате промеров в разное время.

Читайте также:  Как называется кнопка, которая реагирует на силу нажатия?

«Лечение и профилактика»

Конечно, рекомендуется изолировать электрически все линии водопровода от магистралей, подающих ток, или же отказываться от металлической трубы в пользу пластиковой. Однако проблема в том, что полотенцесушители сами должны потреблять электричество, а вторжение в их конструкцию недопустимо.

Кроме того, изолируя трубопровод или делая его непроводящим, нужно позаботиться о том, чтобы не понизился ток короткого замыкания – так как это ведет к высокой вероятности пожара.

Правильнее всего, как считают специалисты, обследовать электропроводку и все электросети, которые могут служить источником блуждающего тока, с последующим устранением каждого тока источника.

Подчеркнем особо, что электрохимическая коррозия способна разрушить даже нержавеющую сталь (она невосприимчива только к действию кислорода атмосферы либо растворенного в воде). Ни в коем случае не занимайтесь заземлением полотенцесушителей самостоятельно!

Источник: https://navin.com.ua/pokupatelyu/254-bluzhdayushchie-toki-v-individualnoj-sisteme-otopleniya-otkuda

Блуждающий ток

Окружающий нас мир насыщен электрифицированными объектами. Это трансформаторные и распределительные подстанции, воздушные и кабельные линии электропередач. Добавим в этот список транспорт, приводимый в движение электричеством. Эти объекты объединяет свойство: они расположены на поверхности земли. За счет этого между ними возникает связь.

Вид связи объекта с землей Примеры объектов
Наличие заземляющих устройств в составе объекта. Подстанции и распределительные устройства, воздушные линии сетей с глухозаземленной нейтралью, имеющие повторные заземлители нулевого проводника.
Нарушение изоляции в процессе эксплуатации. Кабельные линии, воздушные линии сетей с изолированной нейтралью.
Технологическая связь с землей одного из проводников сети Электрифицированный транспорт, сети с глухозаземленной нейтралью.
Электромагнитные волны Передающие станции

Поверхность земли – проводник электрического тока. Не случайно ее используют как среду для устройства контуров заземления энергообъектов. Но электропроводящие свойства земли приводят и к появлению блуждающих токов – явлению, оказывающему вредное воздействие на коммуникации, расположенные в ней.

Как возникают блуждающие токи

Рассмотрим механизм появления блуждающих токов. Для их появления нужна разность потенциалов между двумя точками на земной поверхности.

В системах с изолированной нейтралью основными источниками разности потенциалов являются контура заземляющих устройств. В системах заземления TN-C они соединены между собой нулевым проводником (PEN), по которому протекает рабочий ток нагрузки потребителей.

Поскольку проводник этот имеет собственное сопротивление, прохождение тока приводит к падению напряжения на нем.

Начинается PEN-проводник на трансформаторной подстанции, там он соединен с ее контуром заземления. При вводе в здание он присоединяется к шине, которая соединяется с заземляющим устройством этого здания. Разность потенциалов на концах проводника (жилы в кабеле или провода воздушной линии) передается на заземляющие устройства, расположенные в земле. В итоге между ними возникает ток.

Блуждающие токи между контурами заземления

Конечно, большая часть рабочего тока нагрузки протекает по PEN-проводнику, но ток в земле существует всегда.

Похожий механизм появления блуждающих токов при нарушении изоляции кабельных или воздушных линий. При однофазном замыкании на землю или при нарушении изоляции одной из фаз земля в точке повреждения приобретает ее потенциал или его часть. Ток от места повреждения течет к ближайшему к нему заземляющему устройству, имеющему потенциал нулевого проводника.

Но процесс этот недолгий: повреждение отыскивают и устраняют. При замыканиях в сетях с изолированной нейтралью правилами отводится на это не более 2 часов, а большую часть повреждений локализует и отключает автоматика. Но, если ток замыкания небольшой и аварийным не является, то длиться он будет долго.

Но основным источником блуждающих токов является электрифицированный транспорт: трамваи, электрички.

Обратите внимание

Питание троллейбусов производится по двум проводам с персональными токосъемниками, поэтому их сети питания не создают сильных блуждающих токов.

Для питания же остальных видов транспорта один из проводников подключают к рельсам, проложенным по земле. Второй проводник натянут над рельсами, с него осуществляется токосъем с помощью пантографов движущегося транспорта.

Механизм появления блуждающих токов от электрифицированного транспорта

Источниками питания для этих сетей являются тяговые подстанции, расположенные равномерно на маршруте следования транспорта. Но рельсы не обязательно идут по прямой линии: на трассе возможны повороты или искривления.

Ток же следует по пути наименьшего сопротивления, и, если предоставляется возможность срезать угол, движется не по рельсам, а по земле. Затем он может вернуться назад, затем снова уйти в землю. Конечно, так проходит не весть ток нагрузки, а только часть его.

Блуждающий ток может проходить и между тяговыми подстанциями, точнее – точками подключения кабелей от них к путям.

Действие блуждающих токов

На пути следования блуждающих токов могут оказаться металлические объекты:

  • трубопроводы (газового, водяного, парового снабжения, канализации);
  • кабельные линии с металлической броней или оболочкой;
  • металлоконструкции фундаментов сооружений и зданий.

Поскольку металл имеет меньшее сопротивление, чем грунт, ток проходит по нему. Место входа постоянного тока в металлоконструкцию, встретившуюся ему на пути, называется катодной зоной, а место выхода из нее – анодной.

В земле всегда есть вода, а в воде растворены соли и минералы. За счет этого она и является проводником электрического тока.

Поэтому в анодной зоне происходит явление электролиза, в результате которого металлоконструкции коррозируют. В меньшей степени коррозия наблюдается в катодной зоне.

На переменном токе различий между анодными и катодными зонами нет, но и блуждающие токи в таких электроустановках слабее.

Коррозия трубопроводов

Коррозируют и сами источники в местах выхода (или входа) из них блуждающих токов.

Результат – разрушение не только металлоконструкций рельсовых путей, контуров заземления, но и проходящих рядом исправных кабельных линий и трубопроводов. А в итоге – необходимость ремонта кабелей, замены труб, что приводит к финансовым затратам.

Защита от блуждающих токов

Чтобы предотвратить разрушения, вызываемые блуждающими токами, оборудование от них ограждают при помощи катодной защиты. Принцип ее работы основан на исключении образования анодных зон на защищаемом объекте, оставив только катодные.

Для этого используют дополнительный источник постоянного тока, отрицательный полюс которого подключают к защищаемому объекту (рельсам), а положительный – к дополнительным электродам (протекторным анодам), расположенным вдоль защищаемого объекта.

Источником тока является станция катодной защиты.

Подключение катодной станции

В результате действия катодной защиты разрушение переносится с полезных металлоконструкций на вспомогательные аноды, называемые еще «жертвенными». Дополнительно на металлоконструкции защищаемого объекта наносят защитные покрытия, препятствующие коррозии.

Принцип работы катодной защиты

Но у катодной защиты есть недостатки:

  • перезащита – при превышении защитного потенциала происходит коррозия защищаемого объекта;
  • при неправильно рассчитанной защите возможна ускоренная коррозия расположенных рядом трубопроводов и кабелей.

Дополнительными мерами защиты от блуждающих токов являются:

  • использование кабельных линий из сшитого полиэтилена, покрытых непроводящей защитной оболочкой;
  • применение трубопроводов, состоящих из непроводящих материалов или покрытых им;
  • использование системы заземления TN-S, в которой нулевой рабочий проводник изолирован от земли на приемной стороне. Так исключается цепь образования блуждающих токов за счет разности потенциалов на контурах заземления объектов за счет протекания нулевого рабочего тока.

Оцените качество статьи. Нам важно ваше мнение:

Источник: http://electric-tolk.ru/bluzhdayushhij-tok/

Блуждающие токи и их воздействие на трубопровод

В последнее десятилетие участились случаи немотивированной ускоренной коррозии трубопроводов систем водоснабжения и отопления зданий.

При соблюдении основных требований к составу воды (включая содержание растворенного кислорода), материалу труб и температурному режиму коррозия ускоряется в 2-10 раз по сравнению с проектными расчетными данными.

Опыт работы специалистов Центра электромагнитной безопасности (ЦЭМБ) позволяет утверждать, что одной из причин ускоренной коррозии трубопроводов в современных условиях являются несанкционированно протекающие по ним токи промышленной частоты, источниками которых являются токи утечки системы электроснабжения этих же зданий.

Взаимосвязь протекающих токов и коррозии

Термин «коррозия, вызванная токами (блуждающими токами)» обычно связывают с постоянным током в подземном металлическом сооружении.

Источники таких токов находятся вне поврежденной конструкции: электрифицированный транспорт (трамваи, метрополитен, железная дорога), системы катодной защиты, шахтные системы электроснабжения постоянным током и т.д.

[1-5] При этом интенсивные коррозионные разрушения происходят в местах стекания постоянного тока с внешней поверхности металла в электролит (воду или грунт). Отечественная и мировая практика эксплуатации систем водоснабжения признает эту проблему и учитывает ее.

Однако на внутренней поверхности определенных участков трубопроводов, проложенных внутри зданий и находящихся вне зоны растекания блуждающих токов в обычном их понимании, также возникают и повторяются характерные «свищи», что требует специального рассмотрения и объяснения.

В период с 1996 по 2002 год были выполнены прямые осциллографические измерения токов, протекающих по внутренним трубопроводам систем отопления и водоснабжения зданий на более чем 200 объектах г. Москвы.

Измерения проводились с помощью специально разработанной методики «Проведение работ по определению наличия источников и основных путей попадания токов утечки от системы электроснабжения на металлоконструкции и трубопроводные системы зданий» и аппаратуры на основе многоканального аппаратурно-компьютерного комплекса регистрации токов.

Важно

В ходе работ было зафиксировано, что по трубопроводам протекают переменные токи промышленной частоты с от 0,1 до 18,2 А. Распределение токов приведено на рис. 1.

Рис. 1

Анализ полученных данных позволил установить корреляцию между величиной протекающего тока и скоростью коррозии трубопроводов. В таблице 1 приводятся типичные данные о сроках службы трубопроводов до начала проявившегося выраженного коррозионного процесса (критерий – появление первого «свища») в сопоставлении с зафиксированными токами, протекающими по трубопроводам.

Таблица 1

На основании данных, приведенных в таблице 1, а также экспертных заключений ВНИИ Коррозии и Ассоциации разработчиков и производителей средств противокоррозионной защиты для топливно-энергетического комплекса (КАРТЭК) [6,7], можно сделать вывод о прямой корреляции между скоростью коррозии внутренних трубопроводов зданий и величиной протекающих по ним переменных и постоянных токов.

Необходимо обратить особое внимание на то, что одной из особенностей токов, протекающих по трубопроводам, является изменение их величины (вплоть до полного исчезновения в определенные моменты времени) в зависимости от изменения электрических нагрузок в здании.

Типичный пример измерения тока, протекающего по трубопроводу, приведен на рис. 2. Характерные причины попадания токов утечки на трубопроводы показаны на рис. 2-5.

Причины возникновения токов утечки

Основными причинами возникновения токов утечки и попадания их на трубопроводы являются:

  • непрофессиональная эксплуатация действующей системы электроснабжения, например, преднамеренное использование трубопроводных систем в качестве нулевых рабочих проводников (см. рис. 3,4);
  • некорректное подключение электропотребителей (стерилизаторы, стиральные машины гидромассажные ванны, душевые кабины, водонагревательные котлы, посудомоечные машины и т.д.), связывающих трубопроводные системы с системой электроснабжения зданий (см. рис. 5);
  • возникающие в процессе эксплуатации повреждения изоляции кабельных линий и/или электрооборудования, ослабление, отгорание и механические повреждения нулевых рабочих проводников.

При реконструкции старых систем электроснабжения и монтаже новых в соответствии с требованиями [6,7] внедряется 3-х и 5-ти проводная схема подключения электрооборудования, то есть фактически к фазным и нулевому рабочему проводникам добавляется нулевой защитный проводник.

Любая неочевидная ошибка в подключении электрооборудования в этих схемах (чаще встречается подключение нулевого рабочего проводника к клемме нулевого защитного и наоборот, либо подключение под один контактный зажим обоих проводников) приводит к неконтролируемому растеканию токов по металлоконструкциям и трубопроводам систем водоснабжения и отопления, которое не только увеличивает скорость точечной коррозии трубопроводов, но и представляет опасность поражения людей электрическим током. В отчетах эксплуатирующих водопроводы организаций указывается на искрение между разъединенными концами трубопровода, жалобы обслуживающего персонала на «удары» током.

Рис. 2

Рис. 3, 4

Рис. 5

Коррозию легче предотвратить, чем «лечить»

Обычно для решения проблемы неконтролируемого растекания токов электрически изолируют все внутренние водопроводные линии от подводяшей магистрали или проводят замену подверженных ускоренной электрохимической коррозии металлических труб на пластиковые.

Однако нельзя забывать, что трубопроводы фактически являются элементами системы электроснабжения, поэтому при замене металлических труб на пластиковые решается вопрос об устранении их электрохимической коррозии, но одновременно может существенно возрасти нагрузка на нулевые рабочие проводники и в значительной степени увеличиться сопротивление петли «фаза-ноль», что приводит к уменьшению величины токов короткого замыкания.

Вышеуказанные обстоятельства могут привести к отгоранию нулевых рабочих проводников, вследствие чего напряжение у потребителей наименее нагруженных фаз резко возрастает, что зачастую приводит к выходу из строя электрооборудования и пожарам.

При увеличении сопротивления петли «фаза-ноль» возможно несрабатывание устройств защиты от коротких замыканий (автоматических выключателей) вследствие возникшего после замены труб несоответствия уставок автоматических выключателей и уменьшившихся величин токов К.З.

Совет

ПУЭ допускает использование водопроводных труб в качестве защитного заземляющего проводника. Поэтому в целях обеспечения электробезопасности при замене металлических труб на пластиковые требуется особенно тщательная проверка наличия и измерения величины сопротивления цепей заземления электропотребителей.

Мы считаем, что наиболее технически грамотным и эффективным методом борьбы с вышеуказанными является не ликвидация последствий, а устранение первопричины возникновения токов утечки, т.е. полное обследование системы электроснабжения зданий с определением источников и конкретных мест возникновения таких токов.

Очевидно, что исследования связи коррозии с протекающими по трубопроводам токами промышленной частоты должны быть продолжены, как в направлении разработки физической модели механизма, так и в направлении накопления фактического статистически значимого материала.

Читайте также:  Что такое резистор и для чего он нужен в электрической цепи

Однако для эксплуатирующих служб, по нашему мнению, в первую очередь целесообразно выполнять работы по обследованию системы электроснабжения зданий, в целях выявления ошибок в подключении электрооборудования и их устранения, что, несомненно, приведет к существенному снижению скорости интенсивной точечной коррозии трубопроводов систем водоснабжения и отопления зданий.

Авторы:
Олег Григорьев,
Виктор Петухов,
Василий Соколов, Центр электромагнитной безопасности,

г. Москва

Литература:

  1. Исаев Н.И. «Теория коррозионных процессов». – М., Металлургия, 1997.
  2. Стрижевский И.В. и др. «Защита подземных металлических сооружений от коррозии». Справочник. – М., Стройиздат, 1990.
  3. Michael Horton. «Corrosion effects of electrical grounding on water ipe». Corrosion 91 The NACE Annual Conference and Corrosion Show . – March 11-15 1991 Cincinnati, Ohio.
  4. W.F. Bennett, Albert C. Holler, William D. Hurst C.M. //An Unusual Form of Corrosion. Journal AWWA. – 1977, № 1. – pp.26-30.
  5. Петухов В.С. и др. «Коррозионные повреждения трубопроводов зданий, вызванные протеканием по ним токов». – М.: Практика противокоррозионной защиты, №4 (10), 1998.
  6. Письмо Всероссийского НИИ коррозии № 87 от 06.11.2001.

Источник: http://www.Sunerzha.com/technics/articles/?news=452371

Блуждающие токи что это такое

Нет, это не ток, который гуляет сам по себе, как можно было бы подумать из названия. Дело в том, что ток блуждать, как мы привыкли это понимать, не может.

Он всегда ищет путь с наименьшим сопротивлением и протекает по этому пути. Блуждающим его назвали потому, что он не течет таким образом, как было задумано.

Как известно ток протекает по замкнутой цепи от фазы к нулю или от плюса к минусу. К чему это приводит, мы коснемся чуть ниже.

Как гласит БЭС: Блуждающие токи – электрические токи в земле при использовании её в качестве токопроводящей среды (напр. В установках электросвязи, системах электроснабжения, электрифицированных железных дорог). Вызывают коррозию металлических предметов в земле (оболочек кабелей, трубопроводов, строительных конструкций).

Источники блуждающих токов

Можно выделить два основных источника возникновения подобной аномалии: 1. Плохая изоляция проводов (в том числе замыкания на землю высоковольтных линий). 2.

Как было сказано в определении #8212 использование земли в качестве токопроводящей среды, что часто встречается там, где есть электрифицированные железные дороги или крупные электрические станции.

Есть еще один источник – телевизионная вышка, где блуждающий ток может вызывать радиосигнал высокой мощности.

Коррозия блуждающими токами

Собственно, несмотря на грозное название, сами токи, в большинстве случаев, очень малы и не всегда человек может даже определить по ощущениям есть он или нет, но, тем не менее, эти токи опасны в первую очередь для металлических поверхностей. Причем, наибольшую опасность представляет постоянный ток, при котором коррозия происходит значительно быстрее. Как все это происходит.

Станции и подстанции устроены таким образом, что нулевой провод, говоря простым языком, закопан в землю. То есть, чисто теоретически, если мы возьмем фазу со столба, а вместо нуля будем использовать большую длинную арматурину, то получим в итоге 220 вольт или то напряжение, которое будет на столбе.

Таким образом, мы получим самый настоящий блуждающий ток. Ток, идущий по фазному проводу при замкнутой цепи, будет стремиться через землю попасть на нулевой провод, закопанный на ближайшей подстанции.

Сопротивление земли очень переменчиво, к примеру, в дождливую погоду оно меньше и земля лучше проводит электрический ток, в засуху все наоборот. И если в земле где-то рядом пролегает токопроводящая трасса (оболочка металлического кабеля, трубопровод и т.д.

Обратите внимание

) ток, вместо того, чтобы течь в земной тверди, естественно найдет путь с наименьшим сопротивлением, то есть будет протекать через оболочку кабеля или любой другой металлический предмет сокращающий путь току. В тех местах, где ток будет снова уходить в землю и будут наблюдаться наибольшие повреждения.

Ибо электроны, которые являются носителями тока будут забирать с собой частицы металла. Именно по этой причине крайне не рекомендуется использовать в качестве заземления металлические трубы водопровода, отопления или газопровода – тем самым вы просто быстро выведете их из строя.

Защита от блуждающего тока

Наилучшим способом будет решение заземлить все металлические трубо- и газопроводы, а также все электротехнические изделия, находящиеся в доме или квартире. Суть метода проста, блуждающий ток протекает из места с высоким потенциалом в место с более низким.

Применение, в данном случае, заземления выравнивает разность потенциалов, тем самым, исключая возможность возникновения блуждающих токов. Есть еще одна тонкость в использовании водопровода. Вода (кроме дистиллированной) является отличным проводником и даже замена металлических труб на пластиковые не всегда является защитой от блуждающих токов.

Там где смеситель, пусть даже слегка, соприкасается с токопроводящей поверхностью (которой может быть и стена) тоже могут возникать блуждающие токи. Конечно, в большинстве случаев такого не происходит, в данной статье речь идет о местах, где блуждающие токи стали обыденной вещью.

Кстати, сама вода, за счет трения о стенки труб тоже может вырабатывать электрическое статическое напряжение (хотя это нельзя назвать блуждающим током и вряд ли это приведет к быстрой поломке смесителя, но это может неприятно ударять током при касании смесителя).

Как можно понять из вышесказанного, чтобы обезопасить себя от блуждающих токов нужно не только заземлить все металлические проводники, но и краны, смесители и прочие металлические части трубопроводов, если часть трубопровода была заменена на пластиковые трубы. Что касается блуждающих токов от телерадиовышки, то простое заземление не поможет.

Дело в том, что от телерадиовышки мы получаем блуждающий ток высокой частоты, снять который можно только при помощи телевизионного антенного кабеля. Следовательно, если у вас такой случай, то вместо обычного провода для заземления придется использовать антенный.

Что же касается более глобальных защит магистральных водопроводов, то могут использовать оборудование, способное определить блуждающий ток и пустить, своего рода, контрток, то есть, это оборудование способно электрическим способом создать в определенных точках трубопровода такой же потенциал, что и на источнике блуждающего тока.

По законам физики, это создаст очень большое сопротивление для блуждающего тока, и он начнет искать, как я уже говорил, путь с наименьшим сопротивлением. Где он вылезет после подобных мер, никто сказать не сможет, но задача по защите магистральных трубопроводов будет выполнена.

Важно

По сути, свести к минимуму проявление блуждающих токов можно, но для этого нужно определить, где они появляются и сделать там более тщательную изоляцию.

Еще один способ защиты трубопроводов и кабелей это использовать диэлектрическую изоляцию (для кабелей и труб) или делать водопроводные трассы с использованием пластиковых труб.

Блуждающий ток и заправка

Довольно опасное сочетание. Что происходит, когда соприкасаются два провода с разными потенциалами в самый первый момент? Правильно – искра. Именно поэтому на объектах повышенной пожароопасности к блуждающим токам подходят наиболее щепетильно.

Как я уже говорил, самым надежным вариантом будет заземляющий контур и тщательное заземление всех металлических конструкций. В вариантах с заправками этого, как правило, будет более, чем достаточно. Кстати, мы сами можем являться источником блуждающего тока, только в нашем случае причиной этого будет статическое электричество.

Поэтому, выйдя из машины, прежде чем вставить пистолет в бак не лишним будет коснуться бензоколонки и машины одновременно, тем самым вы выровняете потенциалы себя, машины и колонки. Затем оплатить бензин, снова коснуться бензоколонки и машины и не садиться в машину.

Когда вы садитесь в машину, ваша одежда трется об обшивку сиденья, этого бывает достаточно в сухую погоду, чтобы вы явились источником искры. Конечно, этот случай уникальный, но он вполне возможен.

Блуждающие токи и методы борьбы с их взаимодействиями

Электрические токи, время и место появления которых пока не поддается предварительному прогнозу называются блуждающими.

В отличие от тех электрических токов, которые действуют стационарно и влияние которых на объект можно скомпенсировать с помощью тех или иных мер, блуждающие токи появляются непредсказуемо в произвольном месте.

От направления этих токов зависит какой процесс происходит в объекте, через который протекает ток. Если объект имеет положительный потенциал относительно другого объекта или среды, при контакте с которой возникают электрические токи, то наблюдается коррозия (окисление).

Если объект имеет отрицательный потенциал, то на нем происходит восстановление параметров того вещества, которое имеется в жидкости, входящей в состав среды, через которую протекает электрический ток.

Так как химическая активность элементов, находящихся в контакте с жидкой средой, представляющей электролит, как правило, неизвестна, то не представляется возможным предсказать время и место появления блуждающего тока.

Как принято считать, наличие блуждающего тока приводит к коррозии того объекта, который имеет положительный потенциал относительно жидкой среды, по которой протекает ток ионов.

В качестве основной меры, обеспечивающей устранение коррозии в протяженных трубопроводах, применяют так называемую катодную защиту.

Обратите внимание
Совет

Для этого на трубу подается достаточно высокое значение отрицательного потенциала, который гарантирует отрицательный потенциал на трубе при любых значениях параметров, которые вызывают блуждающие токи. В известных технических решениях на трубу подается потенциал приблизительно в 6 кВ.

[/su_box]

Считается, что при любых реальных значениях среды и электролита в цепи отсутствует положительный ток, который может вызывать коррозию. Происходит, так называемая катодная защита трубы от коррозии, которая достаточно эффективна, но имеет один недостаток: компоненты, входящие в состав прокачиваемой среды, осаждаются на ее внутренней поверхности.

Это различные парафины, которые существенно уменьшают реально используемый диаметр трубы и увеличивают затраты энергии, необходимой для перекачки единицы продукта.

Для восстановления исходного внутреннего диаметра трубы необходимо удалять образовавшиеся отложения парафина, для этого применяют механические методы очистки, с помощью специальных «ершей».

Единственно эффективной мерой защиты трубы от коррозии блуждающими токами, является сведение к нулевому значению токов, которые протекают по трубе на различных участках. Для этого трубопровод разбивается на участки, на которые подаются напряжения, обеспечивающие «нулевые» (или стремящиеся к нулю) токи между трубой и окружающей ее средой.

«Уравнительный» ток между участками будет протекать по трубе, и не будет вызывать коррозию. Причем нулевое значение тока между трубой и окружающей средой можно поддерживать автоматически, с помощью, специально разработанных средств аналоговой электроники.

Значение выходного напряжения у операционных усилителей будет зависеть от значений блуждающих токов и расстояния, на котором они размещены.

При значительном количестве источников блуждающего тока, количество участков между усилителями их компенсации будет существенно больше и больше динамический диапазон изменений их выходных напряжений. Усилители должны быть охвачены стопроцентной отрицательной обратной связью и иметь малый собственный дрейф нуля.

При динамическом диапазоне усилителей, выходное напряжение которых может достигать десятков вольт, возможен случай, когда коррозия от электрических токов и осаждение на стенку перекачиваемого продукта будут практически сведена к нулю (при использовании усилителей мало чувствительных к синфазному сигналу).

Уравнительный ток между участками будет протекать по трубе и по «земле», не вызывая коррозии у трубы.

Уровень блуждающих токов зависит:

– от электрохимического потенциала объектов, между которыми протекает электрический ток

– от состава среды (электролита) между объектами

– от расстояния, по которому протекает электрический ток

– от наличия электромагнитных полей, пронизывающих объекты и электролит, которые могут создавать выделение радианной энергии (феномен Тесла).

Важно

Последнее – особенно опасно, если электромагнитные поля изменяются достаточно быстро.

Блуждающие токи и полотенцесушитель

Какой полотенцесушитель выбрать,

если в вашем доме есть блуждающие токи?

Подскажем, звоните прямо сейчас (099) 757-81-80

Вы заметили, что полотенцесушитель из нержавейки в ванной комнате начинает покрываться пятнами ржавчины размером с 2-3 спичечные головки. А если это пятно вытереть, то за ним стоит маленькая еле заметная точечка, которая и ржавеет, и распространяется по поверхности.

Это – коррозия металла.

И рок здесь ни при чем.

Что такое блуждающие токи?

Находящиеся в воде и земле металлические конструкции подвергаются двум типам коррозии: гальванической и так называемой коррозии от блуждающих токов .

Полотенцесушителей это касается в полной мере.

Больше информации о гальванической коррозии в этой статье. Там же и ответ, из какого металла ставить полотенцесушитель.

Блужда́ющие то́ки — токи, возникающие в земле при её использовании в качестве токопроводящей среды.

Вызывают коррозию металлических предметов, полностью или частично находящихся под землёй, а иногда и лишь соприкасающихся с поверхностью земли.

Обратите внимание

Характерны, в частности, для трамвайных и железнодорожных путей электрифицированных железных дорог, не обслуживаемых должным образом.

В ряде случаев блуждающие токи являются следствием аварийной утечки с линий электропередачи.

Очень часто блуждающими токами называют нулевые токи, существующие в металлических незаземленных (необнуленных) конструкциях. Неправильность употребления термина никак не уменьшает разрушительных способностей таких электро токов.

Откуда берутся токи в полотенцесушителе?

Источники: http://jelektro.ru/covety-elektrika/%D0%B1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B4%D0%B0%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B9-%D1%82%D0%BE%D0%BA.html, http://avl.net.ua/index.php/content/1562-bluzhdayushchiye-toki-i-metody-borby, http://comfortlife.kiev.ua/bluzhdaiuschie-toki-i-polotentsesushitel.html

Комментариев пока нет!

Источник: https://postrojkin.ru/chto/bluzhdajushhie-toki-chto-jeto-takoe.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector