Блудащи токове - Захранванеелектрифицирани железници

Съдържание
Електрозахранване на електрифицирани ж.п
Схема за електрозахранване на електрифицирани пътища
Схеми на външно захранване на тягови подстанции
Нетягови консуматори на електрифицирани пътища
Класификация на електроцентралите
Електрообзавеждане и електрически схеми на електроцентрали и подстанции
Товарови криви за електрически инсталации
Електричество на мрежата
Енергийни системи
Заземяване на неутрала в трифазни системи
Класификация на тяговите подстанции
Преобразуватели на тягови подстанции
Оборудване и тоководещи части на разпределителни уредби на тягови подстанции
Заземителни устройства
Релейна защита
Собствени нужди от тягови подстанции
Конструктивно изпълнение на тягови подстанции
Организация на експлоатацията и безопасността на тяговите подстанции
Контактни мрежови системи
Конструкции на просто и верижно окачване
Проводници и изолатори на контактната мрежа
Схеми и проекти на контактната мрежа
Секциониране и захранване на контактната мрежа
Носещи конструкции и опори на контактната мрежа
Железопътни вериги по електрифицирани пътища
Защитни устройства на контактната мрежа
Работа на контактни мрежови устройства в работни условия
Организация на експлоатацията и безопасността
Условия на работа на захранващата система
Настроикитягови мрежи
Технико-икономически изчисления на електроснабдителната система
блуждаещи токове
Защита на метални конструкции от блуждаещи токове и електрокорозия
Влияние на тяговите мрежи върху съобщителните линии
Радиосмущения и методи за тяхното намаляване

ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ЕЛЕКТРИФИЦИРАНИТЕ ПЪТИЩА ВЪРХУ ОКОЛНИТЕ УСТРОЙСТВА

  1. Работа на релсови вериги. блуждаещи токове

Работа на релсови вериги.

На електрифицираните пътища релсите се използват като втори проводник на тяговата мрежа. Те не са изолирани от земята, следователно през траверсите и баластния слой част от теглителния ток се отклонява от тях и тече през земята. В местата, които са най-близо до точките на свързване на смукателния тръбопровод на подстанцията, токовете се връщат отново към движещите се релси. Така част от него преминава по релсите за движение, а другата част по терена и разположените в него метални конструкции, като понякога се простира на десетки километри от железопътната линия. Токът, протичащ през земята и металните конструкции в нея, се нарича блуждаещ. Блудащите токове съставляват значителна част от теглителния ток, понякога достигайки 50-60%. Нека разгледаме работата на влака в участъка на еднопосочно захранване (фиг. 117, а). Стойността на тока в релсите (фиг. 117, б) не е постоянна: най-големият ток се наблюдава в местоположението на влака и в точката на свързване на смукателната линия на подстанция А, а най-малкият е в средата на секцията. Токът в земята ще бъде малък в средата на участъка. Най-големият потенциал на релсите Ur се наблюдава на мястото на натоварването, а най-малкият (отрицателен) е в точката на свързване на смукателния тръбопровод (фиг. 117, c показва кривата Up, като се вземе предвид маневреният ефект на земята). Зони, където релси и метални конструкции са в земятаимат положителен потенциал по отношение на земята и текат токове от тях в земята се наричат ​​анодни зони, а областите с отрицателен потенциал, към които текат токове от земята се наричат ​​катодни зони. В анодните зони настъпва електролитно разрушаване на метала на конструкцията (електрокорозия), което води до нарушаване на нормалната им работа. В катодните зони не се наблюдава електрическа корозия на метала (с изключение на оловото и алуминия в алкална среда).

захранванеелектрифицирани
Фиг. 117. Токови пътища (a) и криви на промените в токовете (b) и потенциалите (c) в релсите с едностранно захранване и един товар Стойността на тока на утечка от релсите към земята зависи от потенциала на релсите спрямо земята, съпротивлението на релсите, преходното съпротивление релса-земя и климатичните условия. Изтичането възниква от дъното на релсите, през патерици, винтове и подложки, устройства против кражба, междурелсови и междурелсови връзки и заземителни устройства. Влияние на блуждаещи токове върху метални конструкции. Корозионното действие на блуждаещите токове води до изнасяне на метални частици в почвата и разрушаване на металните конструкции. В резултат на това от тръбопроводите изтичат газове и течности, което може да доведе до пожари и експлозии или повреда на комуникационните устройства и захранването с електричество, ако кабелите са повредени.

Опасността от електрическа корозия е постоянен ток. Корозионният ефект на променлив ток с честота 50 Hz е 100 пъти по-малък от този на постоянен ток и се увеличава с намаляване на честотата и увеличаване на плътността на изтичащия ток. Загубата на метал Q в анодните зони в процеса на електрокорозия се определя по формулата Q = ait, където a е електрохимичният еквивалент на метала, g / C (за стомана 0,289-10_3, олово 1,073-10

3 g/C); аз -протичащ ток, A; t е текущото време на протичане, s. В резултат на електрокорозия, теоретичната загуба на метал през годината с поток от 1 A ​​ще бъде около 9 kg стомана и 34 kg олово (обвивка на кабела). На практика се наблюдават значителни отклонения от тези стойности, което се обяснява с хетерогенността на електролита (почва с влага, съдържащи се в него соли, киселини и основи), различни плътности на тока в анодните зони и други фактори. Рискът от повреда зависи от плътността на тока на утечка на единица площ. В Правилата за защита на металните конструкции от корозия от блуждаещи токове (SN 266-63) за неизолирани оловни кабели всички анодни зони се считат за опасни и всякаква ниска плътност на тока на утечка в тези зони не се допуска. За бронирани кабели се счита за опасна средната дневна плътност на тока на утечка от 0,15 mA/dmg, а за стоманени тръбопроводи - 0,75 mA/dm2. При положителна полярност на контактната мрежа в случай на двупосочно захранване (фиг. 118), анодните зони на тръбопровода се оказват неподвижни: те се намират в близост до точките на засмукване на подстанциите. Тази полярност е приета в съветските железници, тъй като улеснява защитата на подземните конструкции от корозия.

захранванеелектрифицирани
Фиг. 118. Потенциални зони на тръбопровода с положителна полярност на контактната мрежа В случай на отрицателна полярност на контактната мрежа анодните зони се движат по тръбопровода, следвайки движението на влаковете, и в този случай е по-трудно и скъпо да се защити тръбопроводът. По време на регенеративно спиране на подвижния състав посоката на теченията в релсите и земята се променя. Разположението на анодните зони също се променя. Това се взема предвид при разработването на защитата на металните конструкции от електрокорозия.