Бесчисленные электрически заряженные устройства служат основой для возникновения блуждающих токов, в результате чего такие элементы являются их возможными источниками:
Что такое блуждающие токи и как от них избавиться?
Современный человек постоянно сталкивается с устройствами, которые в процессе работы в той или иной форме используют электричество. С его помощью решаются многие практически важные задачи, в том числе
- передача и обработка информации (телефон, компьютер, телевидение)
- обогрев (электрокамин, электроплита и духовка)
- создание комфортных условий (кондиционер)
- решение бытовых проблем (фен, стиральная машина);
- выполнение различных механических работ (электродвигатели).
Все это делает жизнь человека заметно более комфортной. Однако, помимо преимуществ, внедрение электроприборов сопровождается определенными проблемами, которые необходимо учитывать при выборе решения. Электричество – это:
- электромагнитное поле значительной напряженности, которое вредно для здоровья;
- опасность травмирования людей и животных;
- появление многочисленных проводов и кабелей, которые портят интерьер дома и усложняют конструктивные решения и т.д.
Одним из таких неприятных факторов являются блуждающие токи. Это токи, протекающие в земле и вызывающие электрохимическую коррозию металлических объектов, находящихся в земле или хотя бы контактирующих с ней. Наиболее подвержены этому трубопроводы, металлические оболочки и экраны кабелей, а также элементы зданий. Возникновение блуждающих токов в земле неизбежно:
- Некоторые электроприборы используют заземление в качестве второго проводника;
- Подавляющее большинство электроприборов заземлены в соответствии с правилами;
- Нередки случаи утечки в землю из-за повреждения изоляции и неправильной коммутации оборудования.
В бытовом секторе причины "блуждающего электричества" следующие:
Определение термина
Блуждающие токи – это заряженные электрические частицы с определенным путем, возникающие в земле, которая является проводником. Термин "блуждающие токи" возник потому, что местонахождение частиц и начало процесса невозможно предсказать. Воздействие блуждающих электростатических частиц очень вредно для изделий из черных металлов, находящихся как над, так и под землей.
Такие же процессы происходят из-за увеличения количества электрифицированных объектов, которые являются основой современных стран. Поскольку почва является проводником электричества, происходит взаимодействие между элементами.
Появляются блуждающие частицы, похожие на электрические частицы, взаимодействие которых требует сравнения разности потенциалов в любых двух точках, причем проводником является только земля. В результате черные материалы, находящиеся вблизи процесса, будут быстрее разрушаться из-за коррозии.
Процесс образования
Блуждающие токи вызываются большим количеством устройств, работающих от электричества, в результате чего возникают следующие потенциальные источники:
- Наличие замыканий на землю в таких объектах, как подстанции, воздушные линии с нейтральными проводниками, распределители;
- Возникновение активности в результате разрушения изоляционного слоя токоведущих жил в кабелях и воздушных линиях в сетях, где нулевой проводник изолирован;
- наличие технологического соединения между проводником и землей в сооружениях с заземленными нулевыми проводниками и рельсовом транспорте с токовым приводом.
Механизм самопроизвольного разряда можно наблюдать в одной из показанных точек.
Один конец нейтрального провода подключен к нейтральной точке подстанции, а другой – к PEN-шине потребителя энергии, которая имеет соединение с нейтральной точкой. Из этого следует, что разность электрических потенциалов между проводниками будет создавать блуждающие токи, так как энергия будет передаваться на ЗО, что в свою очередь создаст цепь.
В этом случае потери не составляют большого процента, так как энергия будет протекать по пути с наименьшим сопротивлением, но определенное количество будет падать на землю.
Аналогично, утечка энергии происходит при повреждении изоляции проводников.
Непрерывной, непрерывной утечки не бывает, так как система сигнализирует о возникновении, и участок находится автоматически, а в соответствии с правилами есть установленное время для устранения неисправности.
Важно! Согласно статистике, основные места возникновения утечек электричества и блуждающих токов находятся в городских и пригородных районах, где есть наземный транспорт, зависящий от электросети.
Взаимосвязь между токами и процессами коррозии
Любая водопроводная труба, зарытая в землю, корродирует под действием влаги и соли, но если в процесс вовлечена и активность тока, то возникает электролитический процесс. В этом случае на скорость электрохимической реакции влияет заряд, протекающий между анодом и катодом. Из этого следует, что на разрушительную активность металлических продуктов будет влиять сопротивление почвы движению заряда и сложность токов в анодной и катодной зонах.
В такой среде водопроводная система подвергается обычной коррозии токами утечки. В результате воздействия образуется гальваническая пара, которая ускоряет развитие коррозии. В истории было много случаев, когда проложенный трубопровод должен был прослужить 20 лет, а на самом деле вышел из строя через 2 года.
Блуждающие токи на автозаправочных станциях
Блуждающие токи – самое опасное явление на автозаправочных станциях. Там следует избегать даже малейшего риска искрения. Контур заземления и тщательное заземление всех металлических частей являются защитными мерами. Также следует избегать статического электричества, которое может исходить от водителя. Блуждающие токи на теле могут возникать из-за трения о синтетическое покрытие внутри устройства. Иногда этого бывает достаточно для срабатывания оружия. Выходя из машины, уравняйте потенциалы, взявшись одной рукой за машину, а другой – за бензонасос.
Статическое электричество накапливается не только на одежде.. мобильный телефон и работающий двигатель могут быть опасны. Не рекомендуется хранить топливо в пластиковых канистрах. Трение бензина о пластиковые поверхности также генерирует статическое электричество. Это может вызвать искрение при попытке наполнить топливный бак. Лучше всего использовать Использовать железную канистру..
Блуждающие токи опасны. Они вызывают коррозию и повреждение подземных установок. В жилых домах они могут привести к преждевременному отключению коммуникаций, повреждению водопроводов и систем отопления. В некоторых случаях они могут быть даже опасны для жизни. Для борьбы с этим не нарушайте правила техники безопасности при проведении любых электротехнических работ и следите за тем, чтобы все электроприборы были правильно подключены и заземлены.
Блуждающие токи в доме (жилище)
При рассмотрении этого вопроса нельзя исключать блуждающие токи в жилых помещениях. Они могут возникать в полотенцесушителях, водопроводных трубах, системе отопления, газовом радиаторе и даже в котле. Рассмотрим основные варианты.
Блуждающие токи в полотенцесушителе
При правильном строительстве блуждающие токи исключены. Это связано с тем, что все конструкции вдоль стояка металлические и заземлены в подвале.
Проблема возникла при постепенной замене металлических труб на пластиковые. Когда это происходит, цепь разрывается, и возникают блуждающие токи.
Получается, что потенциал тока общий и напряжение может появиться между стояком и полотенцесушителем.
Существуют и другие причины возникновения блуждающих токов в таких конструкциях:
- строгое использование двух видов стали: нержавеющей и черной;
- плохо изолированная проводка;
- обрыв линии;
- заземление системы отопления и т.д.
Лучшим решением проблемы является заземление полотенцесушителя. Если изделие изготовлено из нержавеющей стали, то процедура выглядит следующим образом:
- Подготовьте квадратный провод диаметром 2,5 мм.
- Соедините все металлические части ванны проводом.
- Сделайте перемычку, т.е. соедините провод с проводом в распределительном щитке.
- Прикрепите провод заземления к полотенцесушителю с помощью металлического зажима.
Блуждающие токи в системе отопления
В каждом доме или квартире есть отопительная и водопроводная системы.
Сами по себе они не могут быть источником блуждающих токов и безопасны. Однако со временем в трубах и стенах накапливается статическое электричество, что приводит к возникновению разности потенциалов.
Резюме
Блуждающие токи – это не миф и не выдумка физиков, а реальная проблема, которую необходимо решать. Если ничего не предпринимать, то возрастает риск коррозии металлов, находящихся в потенциальной зоне.
Под угрозой находятся не только подземные металлические конструкции в районе линий электропередач, электрифицированных железных дорог, метро и трамваев, но и домашние компоненты: водонагреватели, полотенцесушители, водопроводные/отопительные системы и даже газовые приборы.
Вот почему необходимо знать, как измерить и защитить себя от подобных явлений.
Литература:
1 Привезенцев, В.А.. Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии / В.А. Привезенцев,
Е.Т. Ларина. – М.: РАГС, 1995 г. – 120 с.
2 Фридкин, И.А. Эксплуатация кабельных линий 1-35 кВ / И.А. Фридкин. – М.: Энергия, 1972.
– 88 с.