กระแสหลงทาง การป้องกันกระแสหลงทาง

องค์ประกอบรับน้ำหนักของโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่ง เช่น รางรถไฟและรถราง ไม่มีฉนวนไฟฟ้าที่เชื่อถือได้จากพื้นดิน และเมื่อกระแสน้ำไหลย้อนไปตามรางไปยังสถานีย่อยการลาก กระแสบางส่วนก็จะผ่านลงดินด้วย

การติดตั้งกระแสไฟสูงที่ต่อสายดิน รวมถึงการรั่วไหลจากสายไฟฟ้าก็มีส่วนทำให้เกิดกระแสดินเช่นกัน กระแสดังกล่าวซึ่งเพียงแค่นำกระแสไฟฟ้าไปที่พื้นไม่มีรูปร่างความกว้างและทิศทางที่คงที่เส้นทางการแพร่กระจายของพวกเขาบนพื้นดินนั้นมีความหลากหลายดังนั้นจึงเรียกว่ากระแสหลงทาง

กระแสจรจัด — กระแสไฟฟ้าที่เป็นอันตรายในดินเมื่อใช้เป็นสภาพแวดล้อมที่นำไฟฟ้า (เช่น ในการติดตั้งโทรคมนาคม ระบบไฟฟ้ารถราง หัวรถจักรไฟฟ้าในเหมืองแร่ เป็นต้น) ภายใต้การกระทำของอิเล็กโทรไลซิสจะเกิดขึ้นและเกิดออกซิเดชั่นอย่างรวดเร็ว และการทำลายอุปกรณ์โลหะที่อยู่ใต้ดิน (เปลือกหุ้มสายเคเบิล ท่อ โครงสร้างอาคาร)

เป็นที่ชัดเจนว่าในกรณีเหล่านี้ พื้นดินมีบทบาทเป็นสื่อนำไฟฟ้า และไม่เพียงแต่ดินเท่านั้นที่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่นี่ แต่ยังรวมถึงโครงสร้างโลหะที่อยู่ใต้ดินทั้งหมดหรือบางส่วน เช่น ท่อส่ง สายเคเบิล ฐานรองรับโซ่ เป็นต้น . แม้แต่โครงสร้างโลหะที่สัมผัสกับพื้นเพียงอย่างเดียวก็อาจถูกกระแสน้ำไหลหลงได้

เมื่อเทียบกับโครงสร้างนำไฟฟ้าที่อยู่ในพื้นดิน ดินเองมีศักยภาพต่ำกว่า และถ้าตัวอย่างเช่นการติดตั้งกระแสสูงใช้การต่อสายดินหรือกระแสจากกระแสถูกเบี่ยงเบนไปที่พื้นก็จะไปตามเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุดนั่นคือจะผ่านโครงสร้างโลหะในพื้นดินซึ่งนำไปสู่ การกัดกร่อน

เช่นเดียวกับกระแสแรงดึงที่ไหลไปตามราง ความต่างศักย์ระหว่างรางกับพื้นเนื่องจากการไม่มีฉนวน ทำให้กระแสแรงดึงส่วนหนึ่งไหลผ่านพื้น ซึ่งมีผลที่คล้ายคลึงกันกับโครงสร้างโลหะที่ตกในเส้นทางของกระแสเหล่านี้

ระหว่างทางเจอท่อน้ำทิ้ง ท่อส่งก๊าซ หรือปลอกสายไฟซึ่งมีน้อยกว่ามาก ความต้านทานกว่าดินรอบ ๆ กระแสน้ำที่ไหลผ่านพวกมันและสถานที่ดังกล่าวเรียกว่าโซนคาโทดิก หลังจากผ่านเส้นทางโลหะที่มีความต้านทานต่ำ กระแสหลงทางจะออกจากพื้นที่นี้และบริเวณนี้เรียกว่าโซนแอโนด และนี่คือจุดที่เกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

การกัดกร่อนที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นในเขตขั้วบวกเมื่อกระแสไหลลงสู่พื้นจากแหล่งที่มาของกระแสหลงทาง เช่น จากตัวรางเอง และรางก็ประสบปัญหานี้เช่นกัน ด้วยวิธีนี้รางจะถูกทำลาย ณ จุดที่กระแสไหลออกจากพื้นดินและการสื่อสารใต้ดิน - ในจุดที่กระแสไหลกลับสู่ราง

ปัญหาคือเมื่อกระแสรั่วไหลคงที่ โลหะจะค่อยๆ เสื่อมสภาพ และการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าดังกล่าวอาจรุนแรงมาก ท่อเหล็กใหม่สามารถเสื่อมสภาพได้ภายในสามปี และสายสื่อสารจะพังเร็วกว่านั้น การยึดรางของสะพานและรางเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ จะถูกทำลายในลักษณะเดียวกัน กระแสไฟตรงหรือแหล่งกระแสที่แก้ไขแล้วเป็นอันตรายอย่างยิ่งในแง่กัดกร่อน ในเขตอโนไดซ์ อัตราการทำลายโลหะอาจสูงถึง 10 มม. ต่อปี

ตามกฎแล้วโครงสร้างโลหะมีการเคลือบป้องกันพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันการกัดกร่อน แต่ในกรณีที่เกิดความเสียหายต่อการเคลือบผิว ความเสียหายต่อการสื่อสารเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และลักษณะแผลและรูจะปรากฏในบริเวณที่มีขั้วบวกขนาดเล็ก
เพื่อต่อสู้กับปรากฏการณ์เชิงลบที่อธิบายไว้ ผู้เชี่ยวชาญทำการศึกษาด้านไฟฟ้าโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ สถานที่ของความเสียหายของฉนวนถูกกำหนดด้วยตัวค้นหาพิเศษและใช้การระบายไฟฟ้า - การกำจัดไฟฟ้าจากท่อไปยังแหล่งที่มาของกระแสไฟฟ้า

แผนผังการติดตั้งท่อระบายน้ำโพลาไรซ์: 1 - ท่อส่งก๊าซป้องกัน, 2 - สายเคเบิลท่อระบายน้ำ, 3 - การติดตั้งท่อระบายน้ำ (ชนิดวาล์ว), 4 - รีโอสแตท, 5 - องค์ประกอบวาล์ว (วงจรเรียงกระแส), 6 - แอมมิเตอร์, 7 - ฟิวส์, 8 — เครื่องกำเนิดของสถานีย่อยแรงดึง, 9 — หน่วยจ่ายไฟ, 10 — รถเข็นสัมผัส, 11 — เส้นทางการเคลื่อนที่ของกระแสหลงทาง

ในกรณีที่ง่ายที่สุด มาตรการป้องกันมีดังต่อไปนี้เพื่อป้องกันไม่ให้กระแสจากการติดตั้งที่อาจเป็นอันตรายไหลลงสู่ดินโดยรอบ จึงมีการเชื่อมต่อสายเคเบิลระหว่างโครงสร้างที่ได้รับการป้องกันและแต่ละจุดของการติดตั้ง ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของกระแสหลงทางที่มีศักยภาพเป็นลบเพียงพอ กระแสที่ไหลผ่านพื้นดินก่อนหน้านี้จะกลับสู่แหล่งที่มาผ่านการต่อสายเคเบิลโดยไม่ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการกัดกร่อน

เพื่อป้องกันท่อเหล็กจากผลกระทบของกระแสไฟรั่ว ให้ใช้การป้องกันแบบแคโทดิก... ดำเนินการโดยใช้กระแสไฟฟ้าตรงจากแหล่งภายนอก ขั้วลบของแหล่งกระแสเชื่อมต่อกับท่อป้องกันและขั้วบวกกับกราวด์พิเศษ - ขั้วบวก วงจรป้องกันแคโทดิก — วิธีป้องกันปลอกโลหะของสายเคเบิลจากการกัดกร่อน

เพื่อลดกระแสหลงไหลที่เกี่ยวข้องกับราง ค่าการนำไฟฟ้าของรางจะเพิ่มขึ้นและความต้านทานทางแยกระหว่างรางกับพื้นจะเพิ่มขึ้น สำหรับสิ่งนี้ รางชนิดหนักวางอยู่บนรางหลัก การเปลี่ยนไปยังรางที่เชื่อมอย่างต่อเนื่องจะทำขึ้น และข้อต่อรางจะถูกปัดด้วยสะพานทองแดงที่มีหน้าตัดเพิ่มขึ้น ส่วนหลายรางจะเชื่อมต่อแบบขนาน

รางวางบนหินบดหรือบัลลาสต์กรวด ติดตั้งชิ้นส่วนฉนวนระหว่างรางและการเสริมแรงของหมอนคอนกรีตเสริมเหล็ก และไม้หมอนชุบน้ำยาฆ่าเชื้อน้ำมัน ฯลฯ