CC BY
155
Надёжность и диагностирование технического состояния электротехнических.
Karnitsky Valery Yulyevich, candidate of technical sciences, docent, eiestsatsu. tula. ru , Russia, Tula, Tula State University,
Filatova Anastasia Sergeevna, student, nasti-151@,mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 620.193
ЗАЩИТА КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ОТ КОРРОЗИИ
В.Ю. Карницкий, А. С. Филатова
Рассмотрены способы защиты кабельных линий от коррозии. Для сохранения кабелей, проложенных в земле, используют два основных вида защиты: пассивную и активную.
Ключевые слова: коррозия, кабельные линии, защита, энергоснабжение.
Коррозия - самопроизвольный процесс разрушения металлов и сплавов в результате химического и электрохимического взаимодействия их с окружающей средой.
Понятие "коррозия" происходит от латинского слова"соггоёеге", что в переводе означает "разъедать". Кроме металлов, коррозии подвергаются пластмассы, полимерные материалы.
Каждый год из-за коррозии металлических оболочек кабелей и других многих факторов повреждаются кабельные линии. В наше время сложилась такая ситуация, что потери металла от коррозии уже составляют 30 % годового производства.
Есть несколько видов коррозии, которые подразделяются на: почвенную, химическую, жидкостную коррозию и коррозию под воздействием блуждающих токов.
На современном этапе развития устранен один из видов химической коррозии, такой как фенольная коррозия, в связи с тем, что пропитка продуктами каменноугольной смолы, с помощью которой обрабатывались покровы, приостановлена.
Почвенная влага представляет собой электролит различного состава и концентрации. Высокая коррозионная повреждаемость вызвана тем, что во многих городах нашей страны грунт содержит большую влажность и активные компоненты (хлор, различные виды сульфатов, нитратиоргани-ческие вещества), а также большой уровень блуждающих токов, который генерируется в зонах местоположения промышленных предприятий и линий электрифицированного рельсового транспорта.
Есть несколько способов защиты от коррозии:
- для защиты металлического изделия требуется присоединение пластинок из более активного металла;
- использование заклепок, сделанных из более активных металлов;
- нейтрализация тока.
Согласно ПУЭ [1] при наличии по трассе кабельной линии блуждающих токов опасных величин необходимо:
- изменить трассу кабельной линии с тем, чтобы обойти опасные
зоны;
- при невозможности изменить трассу:
а) предусмотреть меры по максимальному снижению уровней блуждающих токов;
б) применить кабели с повышенной стойкостью к воздействию коррозии;
в) осуществить активную защиту кабелей от воздействия электрокоррозии.
При прокладках кабелей в агрессивных грунтах и зонах с наличием блуждающих токов недопустимых значений должна применяться катодная поляризация (установка электродренажей, протекторов, катодная защита).
Для защиты кабелей от электрохимической коррозии используют электрические методы защиты (катодные установки, протекторы). Они применяются в том случае, если кабельные линии находятся в среде электролита. Протекторный метод состоит в том, что к самому изделию, которое подвергается электрохимической коррозии, присоединяют деталь-протектор из более активного металла, чем метал изделия. Катод (само изделие) останется таким же, а анод (протектор) разрушится. Для изготовления протекторов используют такие вещества как магний и его сплавы, алюминий и цинк.
Производятся катодные станции для защиты от коррозии. Они подразделяются на два типа:
- тиристорный управляемый выпрямитель;
- инверторный выпрямитель.
Тиристорный управляемый выпрямитель является простым в эксплуатации и не опасным для жизни. Но главными недостатками таких станций катодной защиты - применение аналоговых схем в блоке управления и их большой вес, который превышает более 230 кг.
У инверторных выпрямителей тоже есть свои минусы и плюсы. Достоинством данной группы является их малый вес и высокое КПД в режиме максимальной нагрузке. Однако, практически во многих схемах напряжений они опасны для жизни человека и с ними могут работать только специалисты высокого уровня. Также тяжело достигнуть приемлемого результата КПД в режиме частичных нагрузок [2].
Надёжность и диагностирование технического состояния электротехнических ...
По требованиям [1] при прокладке кабельной линии параллельно с железными дорогами кабели должны прокладываться, как правило, вне зоны отчуждения дороги. Прокладка кабелей в пределах зоны отчуждения допускается только по согласованию с организациями Министерства путей сообщения, при этом расстояние от кабеля до оси пути железной дороги должно быть не менее 3,25 м, а для электрифицированной дороги - не менее 10,75 м. В стесненных условиях допускается уменьшение указанных расстояний, при этом кабели на всем участке сближения должны прокладываться в блоках или трубах.
При электрифицированных дорогах на постоянном токе блоки или трубы должны быть изолирующими (асбестоцементные, пропитанные гудроном или битумом).
Помимо активной защиты от коррозии существует и пассивная защита.
Один из видов коррозии - межкристаллитная коррозия, которая появляется из-за длительной вибрации кабеля. Защиту от межкристаллитной коррозии предусматривают только для кабелей со свинцовой защитной герметичной оболочкой. Если кабель служит для прокладки на участках, которые подвержены сильной вибрации, то для увеличения стойкости покрытия к межкристаллитной коррозии и вибронагрузкам при изготовлении кабельной оболочки в свинец добавляют присадки других более активных металлов. Кабель прокладывают по мосту целым куском, так как в местах установки соединительных муфт межкристаллитная коррозия проявляется сильнее.
Методом борьбы с межкристаллитной коррозией кабеля является прокладка для уменьшения вибрации в коробах, которые наполнены песком, делают амортизационные прокладки из резины и т.п.
Согласно [1] для кабельных линий, прокладываемых по железнодорожным мостам, эстакадам и другим вибрирующим основанием, рекомендуется применять бронированные кабели в алюминиевой оболочке, что не подвержена межкристаллитной коррозии.
Защита кабелей от коррозии любыми из перечисленных выше методов дает эффект лишь в том случае, если во время эксплуатации кабеля проводят систематические наблюдения за распределением потенциалов в металлических оболочках и за работой дренажных, катодных и других установок. Она позволяет продлить сроки эксплуатации металлического изделия, независимо от любого способа защиты металла.
Список литературы
1. ПУЭ 6 и 7 издание. Новосибирск: изд-во «Норматика», 2013.
444 с.
2. Степанов В.М., Карницкий В.Ю. Повышение надежности кабельных сетей путем применения катодных станций. Энергоснабжение, 2011. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. 108 с.
Карницкий Валерий Юльевич, канд. техн. наук, доц., eiestsatsu. tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Филатова Анастасия Сергеевна, студент, nasti-l5l amail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
CORROSION PROTECTION OF CABLE LINES V.Y. Karnitsky, A.S. Filatova
The methods of protection against corrosion of cable lines are considered. To save cables laid in the ground, use two main types of protection: passive and active.
Key words: corrosion, cable lines, protection, power supply.
Karnitsky Valery Yulyevich, candidate of technical sciences, docent, eiestsa tsu. tula. ru , Russia, Tula, Tula State University.
Filatova Anastasia Sergeevna, student, nasti-l5la mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.833
ОТКЛЮЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ ОТ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ОТСУТСТВИИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НА СТОРОНЕ ВЫСШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ
Р. Д. Усачев
Рассмотрены причины и способы отключения понизительных трансформаторных подстанций без выключателей на стороне низшего напряжения с помощью короткозамыкателей и отделителей, причины повреждения трансформаторов и условия применения различных защит для фиксации и ликвидации этих повреждений.
Ключевые слова: релейная защита трансформаторов, понизительные подстанции, плавкие предохранители, короткозамыкатели, отделитель, устройства телеотключения.
В системах электроснабжения в наше время все чаще применяют понизительные подстанции без выключателей на стороне высшего напряжения. Эти подстанции выполняются по упрощенным схемам присоединения к сети системы электроснабжения (по блочным схемам линия - трансформатор или отпайками от линий электропередачи). В случае повреждений в понизительных трансформаторах таких подстанций для их отключения применяются следующие способы:
142
