Elektrokorrosion: mengapa rel tuala yang dipanaskan berkarat dan apa yang boleh dilakukan mengenainya

Selama 10-20 tahun terakhir, di banyak kota terjadi penurunan tajam dalam jangka hayat struktur logam bawah tanah (saluran paip untuk bekalan air panas dan sejuk, sistem pemanasan, dll.). Setelah beberapa siri pemeriksaan, didapati bahawa penyebab utama pemusnahan logam adalah kakisan elektrokimia, yang disebabkan oleh arus sesat. Dari artikel ini, anda akan belajar mengenai sifat fenomena ini, serta mendapatkan idea bagaimana melindungi struktur dan utiliti bawah tanah dari kakisan galvanik.

Apa yang perlu anda ketahui mengenai arus sesat?

Apa-apa objek logam di dalam air atau di tanah, tanpa mengira tujuannya, mudah terkena kakisan, yang boleh:

Penyaduran elektrik

Ia berkaitan dengan tindak balas antara logam yang berbeza. Jadi, sebagai contoh, pasangan galvanik yang membawa kepada kehancuran dapat dibuat oleh keluli dan tembaga atau keluli dan aluminium. Tindak balas bermula sebaik sahaja "duet" logam yang berlainan terbentuk dan unit yang dihasilkan bersentuhan dengan elektrolit. Dalam keadaan dengan rel tuala yang dipanaskan, peranan elektrolit dimainkan oleh air paip biasa, yang bertindak balas dengan logam kerana kandungan sejumlah besar mineral (reaksi yang sama akan berlaku dengan air laut yang kaya dengan garam). Dan semakin tinggi suhu air, semakin aktif adalah proses pemusnahan logam. Itulah sebabnya lambung kapal yang berlayar di laut selatan yang haus lebih cepat daripada kapal di armada utara.

Hakisan arus sesat

Proses ini disebabkan oleh arus sesat yang berlaku di bumi jika ia bertindak sebagai medium konduktif. Dalam kes ini, bukan sahaja benda logam yang berada di dalam tanah terkena kesan yang merosakkan, tetapi juga objek yang hanya bersentuhan dengannya. Tetapi dari mana arus ini berasal? Sangat mudah: dalam kebanyakan kes, penampilan mereka adalah hasil dari kebocoran dari talian kuasa. Kumpulan ini juga merangkumi apa yang disebut arus sifar yang terdapat dalam struktur yang tidak bertingkat.

Sebab-sebabnya

Ramai yang memasang rel tuala yang dipanaskan di rumah telah menghadapi masalah kakisan elektrik peranti. Salah satu penyebab utama hakisan adalah arus sesat. Untuk mengatasi masalah ini, cukup untuk menyediakan sambungan logam yang kuat antara paip riser sambungan dan paip rel tuala yang dipanaskan. Maksudnya, perlu membumikan paip.

Punca kakisan lain ialah air. Tetapi tidak dari segi komposisi kimianya, yang akan memberi kesan buruk kepada keadaan paip, tetapi kenyataannya adalah bahawa air, ketika beredar melalui paip, menggosoknya, sehingga menghasilkan sejumlah arus, yang juga dapat menyebabkan kakisan.

Faktor lain yang menyebabkan arus sesat di rel tuala yang dipanaskan ialah jiran yang tidak bertanggungjawab yang, untuk menyelamatkan harinya, meletakkan magnet pada meter air dan disambungkan ke sistem pemanasan, sekarang meter padu air bergerak ke arah yang bertentangan, arus terkumpul di rel tuala anda yang dipanaskan.

Tanda-tanda kakisan pertama

Anda dapat menentukan bahawa rel tuala yang dipanaskan anda telah menjadi "mangsa" proses menghakis dengan penampilan peralatan. Tanda-tanda pertama pemusnahan logam adalah:

• pembengkakan lapisan hiasan (cat) - pertama ini berlaku pada sendi dan di tepi tajam struktur;
• penampilan di permukaan yang terkena lapisan keputihan yang ketara, menyerupai serbuk halus;
• pembentukan penyok kecil dan kemurungan di kawasan yang rosak - nampaknya logam itu telah dimakan oleh pepijat.

Kerosakan kecil biasanya disebabkan oleh kakisan galvanik yang disebabkan oleh perbezaan potensi elektrik antara logam yang tidak serupa, salah satunya bertindak sebagai katod dan yang lain sebagai anod. Dan jika kita menambahkan arus yang mengembara ini, kehancuran akan menjadi lebih serius.

Keperluan untuk perlindungan kakisan

Perlindungan logam dari pengaruh yang mempunyai kesan merosakkan di permukaannya adalah salah satu tugas utama yang dihadapi oleh orang-orang yang bekerja dengan mekanisme, agregat dan mesin, kapal laut dan proses pembinaan.

Semakin aktif alat atau bahagian digunakan, semakin besar kemungkinan ia mengalami kesan merosakkan keadaan atmosfera dan cecair yang harus dihadapi semasa operasi. Banyak cabang sains dan pengeluaran perindustrian sedang berusaha melindungi logam daripada kakisan, tetapi kaedah utamanya tetap tidak berubah, dan merangkumi penciptaan lapisan pelindung:

• logam;
• bukan logam;
• bahan kimia.

Kami mencadangkan agar anda membiasakan diri dengan gambarajah Sambungan dandang aliran masuk dan penyimpanan di apartmen atau rumah persendirian., Kalkulator dalam talian, penukar

Lapisan bukan logam dibuat menggunakan sebatian organik dan bukan organik, prinsip tindakannya cukup berkesan dan berbeza dengan jenis perlindungan lain. Untuk mewujudkan perlindungan bukan logam dalam pengeluaran perindustrian dan pembinaan, cat dan pernis, konkrit dan bitumen dan sebatian molekul tinggi digunakan, terutama aktif digunakan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, ketika kimia polimer telah mencapai tahap yang tinggi.

Kimia telah menyumbang kepada penciptaan lapisan pelindung dengan kaedah:

• pengoksidaan (membuat filem pelindung pada logam menggunakan filem oksida);
• fosfat (filem fosfat);
• nitriding (ketepuan permukaan keluli dengan nitrogen);
• simenasi (sebatian dengan karbon);
• blue (sebatian dengan bahan organik);
• perubahan komposisi logam dengan memperkenalkan bahan tambahan anti karat ke dalamnya);
• pengubahsuaian persekitaran yang menghakis dengan memperkenalkan perencat yang mempengaruhinya.

Perlindungan kakisan elektrokimia adalah proses kebalikan dari kakisan elektrokimia. Bergantung pada perpindahan potensi logam ke arah positif atau negatif, perlindungan anodik dan katodik dibezakan. Dengan menghubungkan pelindung atau sumber arus terus ke produk logam, polarisasi katodik dibuat pada permukaan logam, yang menghalang pemusnahan logam melalui anod.

Kaedah perlindungan elektrokimia terdiri daripada dua pilihan:

• lapisan logam dilindungi oleh logam lain yang mempunyai potensi lebih negatif (iaitu logam pelindung kurang stabil daripada logam terlindung), dan ini disebut lapisan anodik;
• lapisan itu digunakan dari logam yang kurang aktif, dan kemudiannya dan disebut katodik.

Perlindungan kakisan anodik, misalnya, besi tergalvani. Sehingga semua zink dari lapisan pelindung habis, besi akan selamat.

Perlindungan katodik adalah penyaduran nikel atau penyaduran tembaga. Dalam kes ini, pemusnahan lapisan pelindung juga membawa kepada pemusnahan lapisan yang dilindunginya. Memasang pelindung untuk melindungi produk logam tidak berbeza dengan reaksi dalam kes lain. Pelindung bertindak sebagai anoda, dan apa yang ada di bawah pelindungnya tetap utuh, menggunakan syarat-syarat yang dibuat untuknya.

Sedikit mengenai sifat arus sesat dan bahaya mereka

Sebab kemunculan arus sesat yang bertindak pada rel tuala yang dipanaskan adalah perbezaan yang berpotensi antara struktur yang dibumikan.Dan untuk menyamakan potensi, perlu dibuat sistem di mana semua unsur logam akan bersentuhan dengan konduktor neutral pada peranti pengedaran input yang ada.

Sistem sedemikian akan memaksimumkan keselamatan pengguna (jika anda memegang paip dan peralatan yang dibumikan dengan tangan anda, anda tidak akan mendapat pelepasan maut). Dan ini sangat penting, kerana semakin besar perbezaan potensinya, bahaya yang lebih serius akan mengancam seseorang. Sebagai contoh:

1. Sekiranya nilai ini 4 atau 6V, anda mungkin akan menerima kejutan 5mA. Ia akan sensitif, tetapi tidak membawa maut.
2. Sekiranya kekuatannya 50 mA, fibrilasi jantung mungkin berlaku.
3. Dan apabila tubuh manusia terdedah kepada arus 100 mA, kematian berlaku.

Tetapi ada kes-kes apabila perbezaan kecil dalam 4B menjadi penyebab kematian.

Proses pembentukan

Bagaimana mereka terbentuk
Arus sesat disebabkan oleh sebilangan besar peralatan yang beroperasi dengan cas elektrik, akibatnya, elemen berikut adalah sumber yang berpotensi:

• kehadiran memori dalam objek seperti pencawang, garis atas dengan konduktor sifar, pengedar;
• kemunculan aktiviti akibat pemusnahan lapisan penebat wayar yang membawa arus pada kabel dan garis atas, di mana neutral diasingkan;
• kehadiran hubungan teknologi penghubung antara konduktor dan tanah dalam struktur dengan kenderaan neutral dan rel yang digerakkan oleh arus.

Mekanisme berlakunya pelepasan spontan dapat dipertimbangkan pada contoh salah satu perkara di atas.

Satu hujung wayar neutral disambungkan ke peranti penyimpanan loji kuasa, dan yang lain dihubungkan ke bas PEN peranti yang menggunakan tenaga, yang disambungkan ke peranti penyimpanan. Ini menunjukkan bahawa kemungkinan perbezaan nilai elektrik antara terminal membentuk arus berkelana, kerana tenaga akan dipindahkan ke memori, yang seterusnya akan membentuk litar.

Dalam kes ini, jumlah kerugian tidak mempunyai peratusan yang besar, kerana ia akan mengikuti jalan rintangan terkecil, tetapi bahagian tertentu akan jatuh ke tanah.

Kebocoran tenaga berlaku dengan cara yang sama sekiranya berlaku kerosakan pada penebat pendawaian.

Pada saat yang sama, kebocoran tanpa gangguan yang berterusan tidak berlaku, kerana kejadiannya ditandakan oleh sistem dan laman web ini secara automatik dilokalkan, dan juga, menurut piawaian, ada jangka waktu tertentu yang diperuntukkan untuk menyelesaikan masalah.

Penting! Menurut statistik, tempat utama untuk pembentukan kebocoran elektrik dan pembentukan arus sesat adalah di kawasan bandar dan pinggir bandar, di mana terdapat pengangkutan darat yang bergantung pada grid kuasa.

Arus di landasan kereta api
Semasa menggunakan pengangkutan elektrik bandar, voltan dibekalkan dari pencawang ke sistem tarikan, yang beralih ke rel dan melakukan pusingan terbalik. Sekiranya rel, sebagai landasan besi relatif terhadap konduktor, tidak cukup stabil, ini membawa kepada pembentukan arus sesat di dalam tanah, maka struktur logam yang muncul di jalan mereka, misalnya, alat kebersihan, bertindak sebagai konduktor .

Penting! Interaksi ini berlaku kerana fakta bahawa arus bergerak, memilih jalan paling sedikit rintangan, yang lebih rendah untuk logam daripada yang di bumi.

Semua ini akan membawa kepada pemusnahan produk logam yang dipercepat.

Perbezaan potensi: penyebab

Tetapi dari mana datangnya perbezaan potensial, jika rumah itu dibina dengan mempertimbangkan semua norma yang berlaku? Secara teori, jika peraturan bangunan dipatuhi, seharusnya tidak ada perbedaan potensial. Tetapi dalam praktiknya, sering berlaku bahawa ketika memasang struktur dan sistem kejuruteraan, sambungan yang dikimpal diganti dengan alat pemeras.Pilihan lain yang biasa adalah dengan menggabungkan perintang tambahan atau bahagian logam ke dalam litar. Kedua-duanya boleh menyebabkan perbezaan potensi pada hujung paip yang bertentangan dan, dengan itu, memulakan kakisan logam.

Jangan lupa tentang "konflik" antara logam dan plastik, yang juga memainkan peranan penting dalam pemusnahan pelbagai peranti periferal (ini termasuk rel tuala yang dipanaskan). Oleh kerana paip plastik sering diletakkan di antara peralatan paip keluli tahan karat dan riser logam (ia digunakan untuk melakukan pendawaian di sekitar apartmen), sambungan antara bahagian sistem ini terputus. Dan walaupun riser akan dibumi dalam keadaan apa pun (di bangunan tinggi baru ini dilakukan melalui sistem pemerataan, dan di rumah-rumah dana lama - melalui gelung tanah yang terletak di ruang bawah tanah bangunan), perbezaan kemungkinan masih terbentuk. Dan ketika air bergerak melalui paip, yang menunjukkan kekonduksian yang sangat baik, geseran mikro juga berlaku, yang dijamin membawa kepada kemunculan arus sesat. Dan pada gilirannya mereka memprovokasi kakisan. Lingkaran sudah lengkap!

Adakah saya perlu membumikan rel tuala yang dipanaskan

Pertama, anda perlu mengetahui bahawa pembumian (pembinaan gelung tanah dengan tangan anda sendiri) tidak diperlukan sekiranya:

1. 1. Anda menggunakan rel tuala elektrik yang dipanaskan (rel tuala yang dipanaskan seperti itu biasanya dilengkapi dengan palam khas di mana terdapat wayar tanah, semua ini disambungkan ke soket keluar, dan soket itu sendiri mesti disambungkan ke gelung tanah) .
2. 2. Anda tinggal di rumah persendirian atau pangsapuri dan anda mempunyai sistem pemanasan yang berasingan.

Penting untuk membumikan rel tuala yang dipanaskan dalam kes berikut:

1. 1. Sekiranya pengering anda disambungkan ke sistem pemanasan dengan paip plastik bertetulang. Di dalam paip logam-plastik terdapat aluminium, yang mengalirkan arus elektrik: pada sendi di mana kelengkapannya berada, litar elektrik rosak. Oleh itu, rel tuala yang dipanaskan seperti itu mesti disambungkan ke gelung tanah, atau ke riser air panas.
2. 2. Sekiranya sistem bekalan air panas anda diperbuat daripada paip logam-plastik.

Semua rel tuala elektrik yang dipanaskan, seperti yang disebutkan di atas, disambungkan ke outlet yang dibumikan, sementara pengering tersebut mempunyai wayar tanah dengan kontak terpisah pada palamnya. Oleh kerana rel tuala yang dipanaskan biasanya dipasang di bilik mandi, anda harus memeriksa saluran keluar yang akan disambungkannya. Soket seperti itu mestilah dalam sarung pelindung khas yang menghalang kelembapan memasuki soket itu sendiri.

Terdapat 2 cara utama untuk meletakkan rel tuala yang dipanaskan:

1. 1. Menggunakan sistem pemerataan yang berpotensi, yang mesti dipasang dengan tangan anda sendiri, kemudian arahkan sistem ini ke landasan biasa pada panel elektrik. Ini harus dilakukan jika di rumah atau pangsapuri dan bukannya komunikasi logam, komunikasi yang diperbuat daripada polimer pipes paip logam-plastik） digunakan.
2. 2. Membumikan paip badan rel tuala yang dipanaskan terus dengan wayar biasa ke riser keluli.

Untuk merealisasikan landasan rel tuala yang dipanaskan dengan cara kedua, pertama sekali anda perlu mendapatkan penjepit, setelah sebelumnya semua bahan penebat dikeluarkan daripadanya. Pengapit ini mesti mempunyai terminal untuk menyambungkan wayar. Kemudian pengapit dipasang pada paip badan rel tuala yang dipanaskan.

Kawat tembaga biasa diambil, yang harus mempunyai keratan rentas 4 mm2. Di satu sisi, wayar ini disambungkan ke terminal pengapit, hujungnya yang lain mesti disambungkan sama ada ke permukaan panel elektrik atau ke riser keluli. Di samping itu, jangan lupa untuk menyambung ke gelung tanah dan peranti lain di bilik mandi anda.

Kaedah sedemikian tidak memerlukan banyak masa untuk pelaksanaannya, tetapi sebagai balasannya, anda mendapatkan operasi rel tuala yang dipanaskan dengan panjang dan tidak terganggu, dan di masa depan pertanyaan "bagaimana cara meletakkan rel tuala yang dipanaskan" tidak akan menimbulkan kesulitan.

Setelah paip plastik mula menggantikan paip logam biasa, mereka mula mengabaikan pembumiannya, dengan keliru mempercayai bahawa paip logam dan paip logam-logam mempunyai kekonduksian yang sama. Ini tidak benar. Tidak ada hubungan antara paip plastik dan aluminium: mereka tidak bersambung.

Amalan menunjukkan bahawa 90 peratus rel tuala yang dipanaskan mulai bocor tepat ketika sistem bekalan air panas logam diganti dengan rakan plastiknya (misalnya, polipropilena). Paip logam lama diganti dengan paip plastik moden untuk mengurangkan arus eddy. Walau bagaimanapun, kakisan terus terserlah.

Gejala pertama kakisan elektrik adalah kemunculan bintik-bintik karat pada rel tuala yang dipanaskan, dan karat muncul walaupun pada peranti yang diperbuat daripada keluli tahan karat. Secara umum, semua produk elektrik logam yang bersentuhan dengan air mudah terkena kakisan elektrokimia dan galvanik. Elektrokorosi berlaku semasa arus sesat berlaku.

Apabila dua logam berbeza bersentuhan, salah satunya lebih aktif secara kimia daripada yang lain, kedua-dua logam bertindak balas secara kimia. Air tulen adalah konduktor arus elektrik yang sangat buruk (dielektrik), tetapi kerana kepekatan tinggi dari pelbagai kekotoran, air berubah menjadi sejenis elektrolit.

Jangan lupa bahawa suhu mempunyai pengaruh yang besar terhadap kekonduksian elektrik: semakin tinggi suhu air, semakin baik arus elektrik. Fenomena ini dikenali sebagai "kakisan galvanik", dia yang secara metodik menjadikan rel tuala yang dipanaskan tidak dapat digunakan.

Mengapa sebelum ini tidak ada kesukaran seperti itu?

Anehnya mungkin terdengar, tetapi alasan munculnya masalah seperti kemungkinan perbezaan dalam sistem kejuruteraan adalah kemajuan. Yaitu, penggantian paip logam dengan paip plastik yang meluas. Walaupun bekalan air panas, bekalan air sejuk dan saluran paip pemanasan adalah logam sepenuhnya, tidak ada kesulitan. Dan tidak perlu membumikan setiap radiator, pengadun atau rel tuala yang dipanaskan secara berasingan - semua paip dibumikan secara terpusat di ruang bawah rumah, di dua tempat. Dan semua peralatan logam di bilik mandi dan tandas secara automatik menjadi selamat dan terlindung dari arus yang sesat.

Peralihan ke plastik mengubah segalanya: di satu pihak, saluran paip mula berfungsi lebih lama, dan di sisi lain, ada keperluan untuk perlindungan tambahan peralatan paip. Dan di sini intinya bukan hanya pada paip itu sendiri, kerana dari segi kekonduksian, logam-plastik dekat dengan logam tradisional, tetapi juga pada kelengkapan - elemen penghubung. Lebih tepat lagi, dalam bahan dari mana ia dibuat dan yang tidak dapat memberikan hubungan elektrik dengan "inti" aluminium dari paip logam-plastik.

Bagaimana fenomena ini timbul

Mari kita pertimbangkan arus sesat menggunakan contoh landasan elektrik, di mana saluran paip diletakkan.

Kereta api elektrik dikuasakan oleh dua talian hubungan: wayar fasa adalah rangkaian hubungan yang terletak di tiang dan digantung pada penebat besar. Dan "wayar" sifar adalah rel. Pencawang tarikan terletak di sepanjang keseluruhan laluan, yang berfungsi mengikut prinsip yang sama: potensi sifar dihubungkan ke "tanah" fizikal sebagai tanah (pembumian).

Oleh kerana tanah kerja bersentuhan fizikal dengan tanah, ia betul-betul selamat.

Untuk pengetahuan:

Jangan mengelirukan laluan garis maya konduktor tanah dengan voltan langkah yang berlaku kerana perbezaan potensi di kawasan kecil.Titik perbezaan potensi dalam situasi dengan arus sesat dipisahkan oleh beratus-ratus meter, atau bahkan kilometer.

Arus elektrik yang berfungsi mengalir antara konduktor neutral dan fasa (rel dan wayar hubungan). Ia biasanya berlaku apabila roda disambungkan ke rel dan pantograf lokomotif elektrik dengan talian hubungan. Oleh kerana rel disambungkan secara langsung ke tanah, dapat diasumsikan bahawa potensi yang sama dengan potensi konduktor neutral juga timbul di dalam tanah. Sekiranya sama sepanjang trek, tidak ada masalah, ini adalah keadaan biasa dan selamat. Tetapi landasan kereta api jarang diletakkan dalam garis lurus. Selain itu, sambungan elektrik antara bumi fizikal dan logam landasan kereta api tidak selalu stabil. Ternyata dari satu pencawang tarikan ke yang berdekatan (beberapa puluh kilometer), arus elektrik dapat mengalir di sepanjang rel dan di sepanjang tanah. Iaitu, elektron dapat mengembara ke jalan terpendek.

Kami ingat kelengkungan landasan kereta api, dan kami mendapat arus pengembara yang sama yang mengalir di tanah.

Dan jika komunikasi diletakkan di tempat ini (misalnya, saluran paip keluli), maka elektron mengalir di sepanjang dindingnya (lihat ilustrasi).

Dimana masalahnya

Dengan analogi dengan proses elektrik konvensional, tindak balas elektrokimia berlaku. Arus mengembara cenderung mengikuti jalan yang paling rendah (kita memahami bahawa tanah, berbanding dengan paip logam, adalah konduktor terburuk). Di tempat di mana kekonduksian antara rel dan saluran paip adalah yang tertinggi (tanah basah, tanah besi, dan sebab-sebab lain), zon katod yang disebut timbul dari sudut pandang saluran paip. Arus elektrik nampaknya "mengalir" ke dalam paip. Itu belum berbahaya: saluran paip terletak di tanah, tidak ada perbezaan potensi, air di bawah voltan 3000 volt tidak akan mengalir dari keran anda.

Setelah melalui paip ke tempat aliran yang menguntungkan ke rel, elektron-elektron meluru ke arah tanah menuju ke konduktor "biasa". Zon anod muncul, arus elektrik "mengalir" dari paip, merebut zarah logam (pada tahap molekul).

Menurut semua undang-undang proses elektrokimia, kakisan berkembang secara intensif di kawasan ini. Tukang paip bingung: paip diperbuat daripada keluli berkualiti tinggi, telah menjalani semua kemungkinan rawatan anti-karat, diletakkan sesuai dengan keadaan teknikal, jangka hayat sekurang-kurangnya 50 tahun. Dan tiba-tiba penembusan dan lubang berkarat sebesar tapak tangan. Dan semua ini hanya dalam beberapa tahun. Lebih-lebih lagi, sebarang logam terkena kakisan elektrokimia, sama ada keluli, tembaga atau aluminium.

Tidak ada hubungan dengan kelembapan tanah, kecuali arus sesat memilih "tempat basah" untuk pembentukan zon anodik dan katodik. Ini adalah impian buruk kru kecemasan utiliti air. Sekiranya projek tidak diselaraskan antara jabatan sektoral, masalahnya menjadi tidak terkawal.

Kesan sampingan yang memburukkan kerugian

Di seberang zon katod "mangsa", iaitu saluran paip, terdapat zon anoda landasan kereta api. Ini logik: jika arus elektrik masuk ke suatu tempat, ia mesti keluar dari suatu tempat, atau lebih tepatnya mengalir keluar. Ini adalah tempat terdekat dari segi kekonduksian elektrik tanah di mana rel mempunyai hubungan elektrik dengan bumi fizikal (ground). Pada ketika ini, kemusnahan elektrokimia yang serupa terhadap logam landasan kereta api berlaku. Tetapi ini sudah menjadi masalah yang berkaitan dengan keselamatan orang.

Ngomong-ngomong, keadaan ini tidak hanya berlaku untuk landasan kereta api utama dan saluran paip. Dan mereka tidak selalu diletakkan selari antara satu sama lain. Tetapi di bandar, di mana trek trem melintas di sebelah banyak komunikasi bawah tanah, terdapat begitu banyak arus sesat pelbagai arah sehingga tiba masanya untuk memikirkan langkah perlindungan menyeluruh.

Dengan menggunakan landasan kereta api sebagai contoh, kami menganalisis prinsip pengaruh negatif arus parasit. Proses-proses ini diprogramkan (jika saya boleh mengatakannya) oleh struktur itu sendiri,

Di mana lagi masalah "mengembara"?

Di mana kuasa elektrik dihasilkan (yang cukup logik). Sudah tentu, "kumpulan risiko" ini tidak hanya merangkumi loji janakuasa. Lebih-lebih lagi, masalah seperti ini tidak wujud di kemudahan tersebut. Arus sesat muncul di laluan elektrik kepada pengguna. Lebih tepat lagi, pada titik penukaran voltan: di kawasan operasi pencawang pengubah.

Kami sudah faham bahawa untuk kemunculan arus parasit ini, diperlukan perbezaan yang berpotensi. Mari kita bayangkan pencawang pengubah khas yang menggunakan sistem pembumian TN-C. Dengan neutral yang terpencil, gelung pembumian saling dihubungkan oleh konduktor neutral, disingkat PEN.

Ternyata arus operasi semua pengguna di talian mengalir melalui konduktor ini, dengan pembumian serentak mereka. Garis ini (PEN) mempunyai rintangan tersendiri, penurunan voltan berlaku pada titik yang berbeza.

PEN (aka konduktor pembumian) menerima perbezaan potensi dangkal antara gelung tanah terdekat. Arus "tidak terhitung untuk" muncul, yang, menurut prinsip yang dijelaskan di atas, juga mengalir melalui bumi fizikal, iaitu di dalam tanah. Sekiranya konduktor logam yang lewat muncul di jalannya, arus sesat berkelakuan dengan cara yang sama seperti pada paip di bawah katil landasan kereta api. Iaitu, di zon anod ia merosakkan logam konduktor (saluran paip, tetulang struktur konkrit bertetulang, sarung kabel), dan di zon katod menghancurkan PEN-konduktor.

Pecahan penebat

Keadaan dengan pelanggaran selubung penebat kabel boleh berlaku di mana sahaja. Persoalannya ialah apa akibatnya.

Anggaplah kebocoran fasa ke dalam tanah pada jarak yang cukup jauh dari gelung ground kerja. Sekiranya kekuatan semasa cukup besar (titik pemecahan kawasan yang luas), keadaan "menguntungkan" diciptakan: tanah basah, dan lain-lain - automatik pelindung akan berfungsi dengan cukup cepat, dan talian akan dimatikan. Dan jika kekuatan arus kurang daripada arus pemotongan mesin? Kemudian timbul antara "titik" kebocoran dan arus arus sesat yang lama. Dan kemudian anda tahu: saluran paip yang lewat, kabel dalam sarung logam, zon anod, kakisan elektrokimia ...

Sebenarnya, kumpulan risiko ditakrifkan:

• Saluran paip dengan dinding logam. Ini boleh menjadi saluran paip air, pembetungan, minyak atau gas.
• Garis kabel (kuasa, isyarat, maklumat) dengan sarung logam.
• Pengukuhan logam di jalan atau struktur bangunan.
• Struktur semua logam dimensi. Contohnya, bekas (tangki) untuk menyimpan produk petroleum.

Pembumian sebagai perlindungan terhadap kakisan elektrik

Untuk mengelakkan berlakunya arus sesat dalam sistem dan untuk melindungi rel tuala yang dipanaskan daripada kakisan elektrokimia, perlu membuat sambungan yang stabil antara ia dan paip riser. Dengan kata lain, anda hanya perlu membumikan peranti persisian dengan menghubungkan rel tuala yang dipanaskan dengan wayar ke riser logam, atau memasang sistem penyamaan yang berpotensi.

Juga penting untuk melakukan ini kerana sebilangan penghuni bangunan pangsapuri yang tidak bertanggungjawab, ingin menjimatkan wang, meletakkan pepijat pada meter elektriknya, dan menggunakan saluran pemanasan atau saluran air sebagai pembumian. Dan kemudian jiran mereka berada dalam bahaya, kerana walaupun sentuhan sederhana pada bateri logam akan memberi seseorang "peluang" untuk menerima kejutan elektrik yang boleh membawa maut.

Ubat-ubatan

Satu-satunya cara untuk mencegah munculnya arus sesat adalah dengan membuang kemungkinan kebocoran dari konduktor, yang merupakan rel yang sama, ke dalam tanah.Untuk ini, mereka mengatur tanggul batu yang dihancurkan, memasang tempat tidur kayu, yang diperlukan bukan hanya untuk mendapatkan landasan yang kukuh untuk landasan kereta api, tetapi juga meningkatkan ketahanan antara itu dan tanah.

Selain itu, pemasangan gasket yang diperbuat daripada bahan dielektrik dilakukan. Tetapi semua kaedah ini lebih sesuai untuk landasan keretapi, sukar untuk mengasingkan trek trem dengan cara ini, kerana ini menyebabkan peningkatan tahap rel, yang tidak diinginkan dalam keadaan bandar.

Baca juga: Pada jarak berapa tidak berbahaya untuk tinggal di sebelah CHP

Sekiranya titik pengedaran dan pencawang, saluran kuasa, keadaan dapat diperbaiki dengan menggunakan sistem penutupan automatik yang lebih maju. Tetapi kemampuan peralatan sedemikian terhad, dan pemadaman elektrik yang berterusan, terutama dalam persekitaran industri, tidak diingini.

Oleh itu, dalam kebanyakan kes, mereka berusaha melindungi saluran paip, kabel perisai dan struktur logam yang terletak di zon aksi arus sesat.

Perlindungan aktif dan pasif

Terdapat dua cara utama untuk melindungi diri anda:

1. Pasif - mencegah sentuhan logam melalui penggunaan lapisan yang diperbuat daripada bahan dielektrik. Untuk tujuan inilah salutan dengan plastik bitumen, penggulungan dengan pita penebat dielektrik, dan gabungan kaedah ini digunakan. Tetapi paip seperti itu lebih mahal, dan masalahnya tidak dapat diselesaikan sepenuhnya, kerana dengan kerosakan yang mendalam pada salutan seperti itu, perlindungan praktikalnya tidak berfungsi.

   
   Perlindungan pasif

2. Aktif - berdasarkan penghapusan arus sesat dari garis terlindung. Ia boleh dilakukan dengan beberapa cara. Ia dianggap sebagai penyelesaian yang paling berkesan.

   
   Pertahanan aktif

Dalam keadaan yang berbeza, kaedah perlindungan yang berbeza terhadap kakisan elektrokimia digunakan. Mari kita lihat beberapa contoh asas.

Perlindungan pengering tuala

Perbezaan utama adalah bahawa mereka berada di udara terbuka, jadi penebat tidak akan membantu, dan tidak ada tempat untuk mengalihkan arus sesat. Oleh itu, satu-satunya pilihan yang sah adalah potensi penyamaan.

Untuk menyelesaikan masalah ini, pembumian sederhana digunakan. Maksudnya, mereka memulihkan keadaan sebelum rantai putus dengan bantuan paip polimer. Ini memerlukan pembumian setiap rel tuala yang dipanaskan atau radiator pemanasan.

Perlindungan paip air

Dalam kes ini, perlindungan pelindung dengan penggunaan anod tambahan lebih sesuai. Kaedah ini juga digunakan untuk mencegah pembentukan skala dalam tangki pemanasan air elektrik.

Anod, yang paling sering magnesium, disambungkan ke permukaan logam paip, membentuk pasangan galvanik. Dalam kes ini, arus berkelana tidak keluar melalui keluli, tetapi melalui anoda pengorbanan seperti itu, secara beransur-ansur menghancurkannya. Paip logam tetap utuh. Perlu difahami bahawa penggantian anoda pelindung diperlukan dari semasa ke semasa.

Perlindungan saluran paip gas

Dua kaedah digunakan untuk melindungi objek ini:

• Perlindungan katodik, di mana paip diberi potensi negatif kerana penggunaan sumber kuasa tambahan.
• Perlindungan saliran elektrik melibatkan penyambungan saluran paip gas ke sumber masalah dengan konduktor. Ini menghalang pembentukan pasangan galvanik dengan tanah di sekitarnya.

Perhatikan bahawa kerosakan ketara pada struktur logam memerlukan penggunaan langkah-langkah yang kompleks. Ini termasuk melindungi dan mencegah bahaya daripada berlaku.

Pemprosesan polimer - penyelesaian untuk masalah tanpa pembumian

Tetapi anda boleh menyelesaikan masalah dengan cara lain dengan merawat permukaan dalaman rel tuala yang dipanaskan dengan air keluli tahan karat dengan komposisi polimer khas. Ia akan membuat lapisan penebat yang akan "berfungsi" secara berkesan terhadap kemungkinan perbezaan dan kakisan.

Pemprosesan polimer rel tuala air yang dipanaskan adalah perkhidmatan tambahan yang dilakukan oleh syarikat kami atas permintaan pembeli.Dan anda boleh memesannya secara dalam talian di laman web ZIGZAG.

Pergi ke

Tanda-tanda kakisan elektrik di rel tuala yang dipanaskan

Karat elektrokimia pada rel tuala yang dipanaskan air dimulakan dengan pembentukan bintik-bintik merah kecil, yang secara beransur-ansur meningkat ukurannya. Lama kelamaan, proses pengaratan menjadi lebih sengit. Noda karat tidak hanya mengembang, tetapi juga mendalam ke dalam logam, membentuk titik hitam di bahagian luar dan dalam paip. Di bawah pengaruh arus sesat, seluruh permukaan rel tuala yang dipanaskan rosak, dan kebocoran muncul pada jahitan yang dikimpal, yang hanya memperburuk masalah.

Perlu ditambah bahawa karat mempunyai "pembantu" yang baik. Pertama sekali, ini adalah pelbagai kekotoran yang terdapat di air paip. Garam klorin, oksigen, magnesium dan kalsium mempunyai kesan negatif pada logam dan mempercepat proses hakisan. Peranan penting dalam kemerosotan keadaan rel tuala yang dipanaskan dimainkan oleh suhu tinggi air dalam bekalan air panas (hingga 70 darjah), yang meningkatkan serangan electrocorrosion.

Prosedur pemasangan rel tuala yang dipanaskan dengan air

Arahan kerja

Sangat mungkin untuk menyambungkan rel tuala yang dipanaskan air dengan tangan anda sendiri.

Sekiranya anda ingin mengetahui cara menyambungkan rel tuala yang dipanaskan dengan betul, yang terbaik adalah mengikuti rajah ini:

• Membongkar rel tuala lama yang dipanaskan
• Pemasangan kren
• Memasang rel tuala baru yang dipanaskan
• Memeriksa kualiti pemasangan

Dengan pendekatan yang betul, keseluruhan prosedur tidak lebih dari beberapa jam. Kami akan mempertimbangkan setiap peringkat di atas secara berasingan.

Membongkar rel tuala yang dipanaskan

Sebelum menyambungkan rel tuala yang dipanaskan dengan air, anda mesti melepaskan yang lama.

Ini dilakukan seperti berikut:

• Kami mematikan bekalan air panas ke paip di mana rel tuala yang dipanaskan disambungkan. Ini dapat dilakukan dengan menghubungi pejabat perumahan, atau secara bebas (dalam perjanjian dengan orang yang bertanggungjawab, misalnya, ketua koperasi) dengan menutup injap yang sesuai.
• Rel tuala yang dipanaskan dengan sambungan sisi, serta rel tuala yang dipanaskan yang bukan merupakan bahagian tidak terpisahkan dari paip bekalan air panas, dibongkar dengan melepaskan sambungan berulir.
• Sekiranya benang "tersekat", atau rel tuala yang dipanaskan hanya dikimpal ke paip, kami memotongnya dengan penggiling.

Nota! Semasa membongkar rel tuala yang dipanaskan, pemangkasan mesti dilakukan sedemikian rupa sehingga bahagian paip mencukupi untuk mengulir.

Kami mengeluarkan rel tuala yang telah dipanaskan dari pendakap.

Pemasangan kren

Seterusnya, anda boleh meneruskan pemasangan kren. Sekiranya kita memotong rel tuala lama yang dipanaskan, kita memotong benang baru pada sisa paip dengan die dengan diameter yang sesuai. Sekiranya benang pada paip tetap ada, ia juga harus "dihalau" untuk meningkatkan kualiti sambungan berulir.

Setelah memasukkan benang dengan teratur, kami memasang injap tutup - ketuk.

Ini dilakukan untuk:

• Sesuaikan intensiti rel tuala yang dipanaskan dengan membuka atau menutup paip
• Sekiranya perlu diperbaiki (misalnya, jika rel tuala yang dipanaskan bocor) atau untuk mengganti rel tuala yang dipanaskan, mungkin menutup air dan mengambil tindakan yang diperlukan.

Nota!

Sekiranya anda merancang untuk memasang pelompat - yang disebut "jalan pintas", anda perlu menyediakan pemasangannya pada tahap ini.

Gambarajah sambungan dengan "by-pass"

Pemasangan rel tuala yang dipanaskan

Bergantung pada jenis sambungan rel tuala yang dipanaskan, kami memilih kelengkapan - lurus atau bersudut.

Semua sambungan berulir ditutup dengan penggulungan linen. Pita FUM digunakan untuk sambungan berulir tirus.

Menyambungkan rel tuala yang dipanaskan ke paip

Kami memasang rel tuala yang dipanaskan ke kelengkapan, mengencangkan pengikat, berhati-hati agar tidak merosakkan benang.

Kami melekatkan rel tuala yang dipanaskan ke dinding sama ada dengan pengapit atau dengan bantuan pemegang teleskopik khas.

Di sini adalah penting untuk memilih jarak yang tepat dari dinding (plaster atau pelapik) ke paksi paip rel tuala yang dipanaskan:

• Sekiranya diameter paip kurang dari 23 mm, jaraknya hendaklah 35 mm atau lebih
• Sekiranya diameter paip adalah 40-50 mm, jarak minimum ialah 50 mm

Kelengkapan untuk sambungan

Rel tuala dipanaskan yang disambungkan mesti diperiksa untuk kebocoran dengan menjalankan ujian. Sekiranya semuanya normal dan tidak ada kebocoran, peranti boleh digunakan.

Kekurangan sistem perlindungan katodik

Teknik ini sama sekali tidak universal; perlu membina setiap objek untuk keadaan operasi tertentu. Sekiranya pengiraan arus pelindung yang salah, yang disebut "over-protection" berlaku, dan sudah tentu stesen katod merupakan sumber arus sesat. Oleh itu, walaupun selepas pemasangan dan pentauliahan, sistem katod sentiasa dipantau. Untuk ini, telaga khas dipasang pada titik yang berbeza untuk mengukur arus perlindungan.

Kawalan boleh dilakukan secara manual atau automatik. Dalam kes terakhir, sistem penjejakan parameter dipasang, disambungkan ke peralatan kawalan stesen katod.

Kaedah perlindungan tambahan terhadap arus sesat

• Penggunaan saluran kabel dengan sarung luar yang merupakan dielektrik yang baik. Contohnya, XLPE.
• Semasa merancang sistem bekalan kuasa, gunakan hanya sistem pembumian TN-S. Sekiranya berlaku rombakan rangkaian yang besar, ganti sistem TN-C yang ketinggalan zaman.
• Semasa mengira laluan kereta api dan komunikasi bawah tanah, letakkan objek ini sejauh mungkin.
• Gunakan tanggul penebat di bawah rel, yang terbuat dari bahan dengan kekonduksian elektrik minimum.