и 10—0—10 В. Очень удобен для этой дели многопре дельный самопишущий переносный милливольтметр постоянного тока типа Н39: Контакт с землей осущест вляется при помощи деполяризующихся электродов.
Показания вольтметра отмечают через |
каждые 30 с |
в течение 15 мин. |
имеет неус |
Если измеряемая разность потенциалов |
тойчивый характер, т. е. изменяется по величине и знаку или только по величине, то это указывает на наличие блуждающих токов; устойчивый характер указывает на наличие токов почвенного происхождения, либо блужда ющих токов от линий передачи постоянного тока по сис теме «провод — земля», если такие имеются в обследуе мом районе.
Измерение разности потенциалов между металличе скими оболочками кабеля и землей производится кон тактным методом с применением вольтметра с большим внутренним сопротивлением не менее 10 000 Ом/В шка лы с пределами измерений 1—0—1, 10—0—10 и 20—0—20 В. При разности потенциалов меньше 1 В следует использовать иеполяризующийся электрод, а при большей разности потенциалов — металлический сталь ной или свинцовый электрод. Заземляющий электрод должен располагаться возможно ближе к кабелю. Пока зания вольтметра отмечают через 15—20 с, а при частом движении поездов—через 5—10 с. Необходимо, чтобы за период измерений прошло не менее трех электропоез дов в разных направлениях.
Измерение разности потенциалов между металличе скими оболочками кабелей и другими металлическими подземными сооружениями и рельсами трамвая или электрифицированной железной дороги производится вольтметром с пределами измерений 10—0—10, 20-—0—20 и 100—0—100 В. Определение направления тока в оболочках кабеля производится по методу паде ния напряжения с помощью милливольтметра с преде лами измерений 1—0—1 и 10—0—10 мВ. Контакт изме рительных проводников с броней кабелей осуществля ется стальным электродом, а со свинцовой оболочкой кабеля— свинцовым электродом. О направлении тока в оболочке кабеля судят по отклонению стрелки от нуле вого положения.
Измерение величины тока, проходящего по оболоч кам кабеля, производится по методу падения напряже-
ния или по методу компенсации. Измерение величины тока методом падения напряжения производится милли вольтметром с пределами измерений 1—0—1, 10—0—10 мВ. Среднее значение тока, проходящего по металлическим оболочкам кабеля, определяется по сле дующей формуле:
гД ^ с р
ср~ т ’
где At/cp — среднее значение падения напряжения на из меренном участке кабеля; R — сопротивление 1 м метал лических оболочек кабеля, Ом; I — расстояние между точками измерения, м.
' \лВ |
|
.-Л |
|
|
|
|
|
|
|
-4|iiif7«'W T)----с 5 |
I— |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 10-8. Схема измерения по ме |
Рис. 10-9. Схема измерения |
тоду компенсации |
величины тока, |
плотности |
тока, переходящего |
протекающего по |
оболочкам |
ка |
с |
оболочки кабеля |
в землю |
беля. |
|
|
|
с |
помощью |
вспомогательного |
|
|
|
|
электрода. |
|
|
|
Измерение |
величины |
тока |
|
по |
методу |
компенсации |
производится |
по схеме, |
приведенной |
па |
рис. 10-8. По |
милливольтметру |
определяется |
направление |
тока |
в оболочке кабеля. |
При подключении |
ключом к посто |
роннему источнику тока реостатом изменяют величину тока до тех пор, пока милливольтметр не покажет нуле вое значение. Показание амперметра в этот момент рав но величине тока, проходящего по оболочке кабеля. Для измерения необходимо иметь милливольтметр с предела ми измерений 1—0—1 и 10—0—10 мВ. Источник тока, амперметр и реостат выбирают по измеряемой величине тока. При частых изменениях направления и величины тока в оболочках кабеля метод компенсации неудобен.
Измеряют плотность тока, сходящего с оболочки си лового кабеля в землю миллиамперметром с внутрен ним сопротивлением 1—5 Ом, который включается в цепь, соединяющую исследуемый кабель с вспомога тельным электродом. Для вспомогательного электрода
используется отрезок силового кабеля с наружной по верхностью, одинаковой по износу с поверхностью испы туемого кабеля. Сечение кабеля для вспомогательного заземлителя не имеет особого значения, но длина его выбирается из расчета, чтобы площадь поверхности рав нялась 5—10 дм2. Вспомогательный электрод заклады вается рядом с испытуемым кабелем на одной глубине и на расстоянии 0,3—0,5 м от него (рис. 10-9).
Броня испытуемого кабеля соединяется путем пайки изолированным проводником через миллиамперметр с броней вспомогательного электрода. Место исследова ния закапывается так, чтобы создать равные внешние условия как для кабеля, так и для вспомогательного электрода. Ток, проходящий через миллиамперметр, ра вен току, сходящему с поверхности вспомогательного электрода в землю. Поскольку поверхности исследуемого кабеля и вспомогательного электрода одинаковы и внеш ние условия среды совпадают, то плотность тока, сходя щего с брони вспомогательного электрода в землю, бу дет иметь ту же величину, что и для исследуемого ка беля.
Измерения должны производиться непрерывно в те чение часа с записью показаний через 10—20 с. Плот
ность тока утечки определяется по |
формуле (мА/дм2) |
где I — среднее значение показаний |
миллиамперметра |
за время измерения, мА; 5 — площадь поверхности изме рительного электрода, дм2; К — коэффициент часовой на грузки ближайшей к месту измерения тяговой подстан ции, который определяется как отношение среднесуточ ной затраты энергии на тягу в час, в течение которого производилось измерение.
По величине тока, проходящего по оболочке кабеля, можно судить о степени коррозионной опасности, а по направлению тока можно определить места входа и вы хода блуждающих токов с оболочек кабеля и установить анодные и катодные зоны.
Блуждающие токи в оболочках кабелей резко колеб лются по величине и могут менять свое направление в зависимости от графика движения электропоезда, и чтобы судить об интенсивности их действия, следует брать средние величины. Сопоставляя график изменения
блуждающих токов по времени с графиком прохождения поездов через определенную точку пути, можно устано вить источник опасных блуждающих токов и дефектные ^места в рельсовых путях электротяги.
При сооружении кабельных линий, трассы которых находятся в особо агрессивных условиях по коррозии, следует применять кабели, предусмотренные решением Главтехуправленпя.Минэнерго СССР. При применении
таких кабелей |
электрическая защита их не требуется. |
В этом решении указано также следующее: |
при наличии |
высоких Дровней блуждающих токов, |
когда не соблюдаются основные требования, приведен ные в СН 266-63, или когда применяются совместные за щиты от электрокоррозпи, требующие принятия ряда мер, практически не выполнимых в условиях эксплуата ции (контроль состояния изоляции алюминиевых оболо чек по отношению к земле, автоматическое регулирова ние защитных потенциалов на кабельных сооружениях и др.), применение кабелей с алюминиевыми оболочка ми не допускается;
наличие совместных защит не является препятствием к использованию и прокладке кабелей с алюминиевыми оболочками в случаях, когда устройство совместных (комплексных — многоэлементных) защит предшествует или сопутствует выполнению мероприятий по снижению уровней блуждающих токов, когда соблюдаются требо вания СН 266-63 (без ограничений, оговоренных в § 3 общей части этих правил) или когда совместные защиты устанавливаются в местах отсутствия блуждающих токов.
Применение электрохимической защиты кабелей в каждом случае должно быть обосновано проектом, согласованным с другими организациями, эксплуатиру ющими металлические подземные сооружения, учитывая, что применение такой защиты требует обязательного си стематического контроля для регулирования. К электри ческим методам защиты относятся катодная поляриза ция, прямой, поляризованный или усиленный электриче ский дренаж и протекторная защита.
К а т о д н а я п о л я р и з а ц и я — защита металличе ского сооружения путем образования на защищаемом металле сооружения отрицательного защитного потен циала по отношению к окружающей коррозионной среде. Обычно такая защита производится с помощью тока от
внешнего источника, при этом защищаемый металл при соединяется к отрицательному полюсу источника, т. е.
в качестве катода (рис. 10-10).
Защите путем катодной поляризации подлежат бро нированные кабели, расположенные в анодных и знако переменных зонах:
при прокладке в грунтах с удельным сопротивлением грунта выше 20 Ом-м и среднесуточной плотности тока
|
утечки в землю, превышаю |
|
|
|
|
щей 0,15 мА/дм2; |
|
|
|
|
|
при прокладке в грунтах |
|
|
|
|
с удельным |
сопротивлением |
|
|
|
|
грунта менее 20 Ом-м неза |
|
|
|
|
висимо |
от |
|
среднесуточной |
|
|
|
|
плотности тока утечки в зе |
|
|
|
|
млю. |
|
|
поляризация |
|
|
|
|
Катодная |
|
|
|
|
металлических оболочек ка |
|
|
|
|
беля должна осуществлять |
|
|
|
|
ся так, чтобы создаваемые |
|
|
|
|
на этих оболочках потенци |
|
|
|
|
алы были не меиее величин, |
Рис. 10-10. Схема катодной |
|
приведенных в табл. 10-27, и |
защиты кабеля, проложен |
|
не более |
приведенных в |
ного в земле. |
|
|
/ — кабель; |
2 — заземлнтель; |
|
табл. 10-28, |
|
а также |
чтобы |
|
|
3 — стальная шина; 4 — контакт |
|
исключалось |
вредное |
влия |
шины с металлическими оболоч |
|
ками |
кабеля и |
с заземлителем; |
|
ние ее на соседние подзем |
5 — источник постоянного тока. |
|
ные сооружения. При этом |
поляризации |
считаются: |
|
вредным |
влиянием катодной |
|
уменьшение минимального |
или |
увеличение макси |
мального |
допустимого защитного потенциала на сосед- |
Величины минимальных защитных потенциалов |
Т а б л и ц а 10-27 |
|
|
Значения минимальных защитных |
|
|
потенциалов по отношению к непо- |
|
Материал |
лярнзующнмся электродам, В |
Среда |
сооружения |
медно- |
свинцо |
|
водо |
|
|
родному |
сульфат |
вому |
|
|
|
ному |
|
|
Сталь |
—0,55 |
—0,87 |
—0,38 |
Для всех сред |
Свинец |
—0,20 |
—0,52 |
—0,03 |
Для кислой |
Свинец |
—0,42 |
—0,74 |
—0,025 |
Для щелочной |
Алюминий |
—0,68 |
— 1 |
|
|