Такой способ защиты заключается в создании отрицательного потенциала на оболочке защищаемого кабеля за счёт токов катодной установки, входящих в кабель из земли по цепи: положительный полюс катодной станции, анодное заземление, земля, защищаемая оболочка кабеля, отрицательный полюс катодной станции.
Применяют следующие катодные установки: КС-400 мощностью 400 Вт, КСГ-500-1 с германиевым диодом мощностью 500 Вт и КСК-500-1 с кремниевым диодом мощностью 500 Вт.
Анодные заземлители для катодных установок выполняют из стальных труб, забиваемых в шурфы на глубине 0,8 м и соединяемых между собой стальной полосой в заземляющий контур. Дренажный кабель от отрицательного зажима выпрямителя катодной установки до защищаемой оболочки кабеля на ГТС прокладывается в канализации, а к положительному зажиму прокладывается бронированным кабелем.
Изолирующие муфты
Разрыв электрической непрерывности и в результате увеличение продольного сопротивления металлической оболочки кабеля уменьшает величину выходящего из кабеля в землю блуждающего тока, т. е. уменьшается коррозия оболочки. Достигается это устройством на защищаемом кабеле изолирующих муфт, которые устанавливают на пересечении кабеля с рельсами трамвая и электрифицированных железных дорог, при выходе кабеля из канализации на воздушные линии связи и стены зданий, при катодной защите и т. д.
На кабелях ТГ и ТЗ применяют изолирующую муфту МИСт, на МКС муфту МИСс, на коаксиальных КМ муфту МИСк. На городских телефонных кабелях типа ТГ, находящихся в эксплуатации, устанавливают муфту МИт. Указанные муфты изготовляют в заводских условиях.
Для выравнивания потенциалов на оболочках кабелей, проходящих через один колодец или в шахте, производят перепайку оболочек свинцовой лентой шириной 20-40 мм через два-три колодца на участках, где нет ответвлений, а также в шкафных и разветвительных колодцах.
Для систематического наблюдения за коррозионным состоянием кабелей, оборудуют контрольно-измерительные пункты (КИП).
Техника безопасности
Подключать кабели связи к защитным устройствам, а также защитные устройства к источникам блуждающих токов следует только в диэлектрических перчатках.
До начала ремонтных работ необходимо отключить дренажные установки от контактной сети и заземления дренажного кабеля. На катодных установках разрешается работать без снятия напряжения, но обязательно в диэлектрических перчатках. Наружный ящик катодной установки должен быть заземлен.
Опорный конспект
металл коррозия кабель связь
Большинство кабелей связи имеет металлическую оболочку, которая подвергается коррозии, т. е. разрушению под влиянием внешней среды. Различают следующие виды коррозии: почвенную (электрохимическую), электрокоррозию, межкристаллитную.
К методам защиты подземного кабеля связи от коррозии относят выбор надлежащей прокладки трассы. При этом надо выбирать районы вдали от рельсовых путей трамвая и электрифицированных дорог, по возможности обходить районы с наиболее агрессивным грунтом и водой, т. е. содержащих органические вещества, соли, кислоты и щелочи.
Для защиты от почвенной коррозии применяют изолирующие покрытия шлангового типа из полиэтилена или других пластиков, например, броню кабеля покрывают джутовым чулком, пропитанным битумным компаундом.
К методам защиты от электрокоррозии блуждающими токами относят: отсасывающие фидеры, соединяющие рельсы с подстанцией, дренажную защиту, улучшение изоляции рельсов от земли, установку изолирующих муфт, перепайку оболочек кабелей, проходящих через один колодец.
Дренажную защиту кабелей связи устраивают для отводов блуждающих токов с оболочки кабеля к источнику их возникновения. Существует несколько разновидностей электрических дренажей: прямой, поляризованный и усиленный.
На ГТС электрические дренажи размещают в специальных шкафах, устанавливаемых на кирпичном фундаменте. Дренажный кабель прокладывают в трубах телефонной канализации.
Для создания отрицательного потенциала на оболочки кабеля, имеющего анодную зону, используют катодные установки, состоящие из катодной станции (источника постоянного тока), анодного заземления и дренажных кабелей. В качестве источников постоянного тока служат выпрямительные устройства различных типов (германиевые, селеновые и др.). Катодные установки размещают в металлических шкафах.
Разрыв электрической непрерывности и в результате увеличение продольного сопротивления металлической оболочки кабеля уменьшает величину выходящего из кабеля в землю блуждающего тока, т. е. уменьшается коррозия оболочки. Достигается это устройством на защищаемом кабеле изолирующих муфт.
При обслуживании кабелей связи имеющих металлическую оболочку, которая подвергается коррозии, нужно обязательно соблюдать технику безопасности!
Вопросы
1. Из-за чего возникает почвенная коррозия?
2. Какие есть методы защиты подземного кабеля связи от коррозии?
3. Что относят к методам защиты от электрокоррозии блуждающими токами?
4. Когда применяют поляризованный дренаж?
5. Когда применяют усиленный дренаж?
6. Для чего используют катодные установки и из чего они состоят?
7. Для чего нужна изолирующая муфта?
8. Что вы знаете про прямой дренаж?
9. Что вы знаете про электрокоррозию?
10. Какую технику безопасности нужно соблюдать при обслуживании кабелей имеющих металлическую оболочку?
Ответы
1. Почвенная коррозия возникает при взаимодействии металла с окружающей почвой (грунтом). На оболочку подземного кабеля воздействует влага, кислоты и щелочи, содержащиеся в почве. А также температура окружающей среды и содержащиеся в воде минеральные соли и органические вещества.
2. К методам защиты подземного кабеля связи от коррозии относят выбор надлежащей прокладки трассы. При этом надо выбирать районы вдали от рельсовых путей трамвая и электрифицированных дорог, по возможности обходить районы с наиболее агрессивным грунтом и водой, т. е. содержащих органические вещества, соли, кислоты и щелочи.
3. К методам защиты от электрокоррозии блуждающими токами относят: отсасывающие фидеры, соединяющие рельсы с подстанцией, дренажную защиту, улучшение изоляции рельсов от земли, установку изолирующих муфт, перепайку оболочек кабелей, проходящих через один колодец.
4. Поляризованный дренаж применяют тогда, когда потенциал защищаемой оболочки кабеля по отношению к земле положительный или знакопеременный и разность потенциалов «кабель - рельсы» больше разности потенциалов «кабель-земля».
5. Усиленный дренаж применяют тогда, когда блуждающие токи создаются несколькими источниками и поэтому оболочка кабеля может иметь знакопеременный или положительный потенциал по отношению к земле.
6. Для создания отрицательного потенциала на оболочки кабеля, имеющего анодную зону, используют катодные установки, состоящие из катодной станции (источника постоянного тока), анодного заземления и дренажных кабелей.
7. Для разрыва электрической непрерывности и в результате увеличения продольного сопротивления металлической оболочки кабеля, уменьшая величину выходящего из кабеля в землю блуждающего тока, т. е. уменьшается коррозия оболочки.
8. Прямой дренаж обладает двухсторонней проводимостью и устанавливается только на тех участках проложенного кабеля, где создаётся устойчивая анодная зона, т.е. там, где потенциал оболочки кабеля всегда положителен по отношению точки подключения дренажного кабеля к рельсу. Прямой электрический дренаж, состоит из однополюсного рубильника на 50-100 А, плавкого предохранителя на допустимую силу тока в цепи дренажа, реостата и сигнального реле. Параллельно рубильнику подключены зажимы, между которыми включается амперметр для измерения тока в цепи дренажа (рубильник при этом должен быть разомкнут). При перегорании предохранителя включается сигнальное реле, присоединенное параллельно к предохранителю, и срабатывает сигнальное устройство.
9. Электрокоррозия вызывается блуждающими в земле токами, которые возникают в оболочке, если вблизи от проложенного кабеля имеются источники и потребители постоянного тока, использующие в качестве обратного провода землю. Такими источниками являются тяговые подстанции для питания электрифицированных железных дорог и линий трамваев. Электрический ток от положительного полюса генератора поступает на контактный провод и через него в двигатель вагона, затем по рельсам возвращается к отрицательному полюсу генератора. Однако из-за большого сопротивления рельсовых путей, а также плохой их изоляции от земли, часть тока не достигает отрицательного полюса генератора и стекает в землю. Такие токи называются блуждающими. Встречая на своём пути металлическую оболочку кабеля, блуждающие токи проходят по ней и в какой-то зоне сходят с оболочки в землю и протекают к рельсу, чтобы возвратится к другому полюсу генератора. Участок кабеля, где блуждающие токи входят в его оболочку из земли, называются катодной зоной, а где выходят из кабеля в землю анодной зоной. Вход и выход блуждающего тока с оболочки кабеля определяется потенциалом оболочки по отношению к потенциалу земли. В катодной зоне потенциал оболочки ниже потенциала земли, а в анодной, наоборот, потенциал земли ниже потенциала оболочки. Разрушение свинцовой оболочки происходит в анодной зоне, причем, иногда значительное. Чем ближе проложен кабель к источнику блуждающих токов, больше удельное сопротивление грунта и ниже сопротивление изоляции оснований рельсов, тем активнее происходит коррозионный процесс.
10. Подключать кабели связи к защитным устройствам, а также защитные устройства к источникам блуждающих токов следует только в диэлектрических перчатках. До начала ремонтных работ необходимо отключить дренажные установки от контактной сети и заземления дренажного кабеля. На катодных установках разрешается работать без снятия напряжения, но обязательно в диэлектрических перчатках. Наружный ящик катодной установки должен быть заземлен.