מהם זרמים תועים וכיצד להיפטר מהם?
גורם
אי אפשר לדמיין את החיים המודרניים ללא מתקנים חשמליים. צריכת האנרגיה גדלה מדי שנה, שכוללת הקמת תחנות שנאי והפצה חדשות, קווי חשמל כבלים ומעל, רשתות מגע חיצוניות לרכבות חשמליות ומסילות מגע למטרו. מכיוון שכדור הארץ עצמו הוא מוליך, וכל העצמים הללו נמצאים על פני השטח או מתחתיו, נוצר ביניהם סוג מסוים של חיבור.
בכדי להתרחש זרם חשמלי, יש צורך בהבדל פוטנציאלי בין שתי נקודות המוליך. אותה אמירה נכונה לגבי זרמים תועים, אלא שהארץ פועלת כמוליך במקרה זה. במערכת ניטרלית מבודדת, ההבדל הפוטנציאלי מסופק על ידי לולאות קרקע. אם המוליך הנייטרלי מחובר לולאת הקרקע, ההתנגדות שלו עצמה, כאשר המטען עובר דרכו, תגרום לנפילת מתח. מנצח כזה מכונה PEN.
בסיס מוליך ה- PEN מחובר למעגל הקרקע של תחנת השנאי. בכניסה לצרכן הוא מתחבר לזיכרון הבניין. שני הזיכרונות הללו בקצוות מנוגדים של הכבל מספקים הבדל פוטנציאלי, מה שמביא, בתורו, להיווצרות זרם תועה ביניהם.
תהליך דומה נצפה כאשר בידוד קווי החשמל נפגע. אם מתרחשת תקלה בכדור הארץ, האדמה באזור זה הופכת לנשאית של פוטנציאל זה. רוב הנזק מסוג זה מתוקן באופן אוטומטי. אבל זה במקרה שיש דליפה גדולה. לגבי ערכים קטנים, לוקליזציה ונטרול הגורם היא בעייתית למדי.
כלי רכב המונעים על ידי גרירה חשמלית (למעט מכוניות הפועלות באמצעות מנועים חשמליים אוטונומיים) הם הגורם העיקרי לתופעה בלתי רצויה זו. טרוליביוס מחוברים לרשת החשמלית באמצעות מוטות מיוחדים המחוברים לחוטי הנייטרל והפאזה ונמצאים על הרכב עצמו. לכן תחבורה מסוג זה אינה מייצרת זרמים תועים גדולים.
רכבות חשמליות מופעלות על ידי עיקרון מעט שונה. מוליך האפס מחובר לפסים, ומוליך הבמה מורכב מעל המסילה.בעזרת פנטוגרפים הממוקמים על הגג ובמגע ישיר עם כבל החשמל, מסופק חשמל למנוע.
אספקת החשמל לרשתות אלה ניתנת על ידי תחנות מתיחה, הנמצאות לאורך כל המסלול באותו מרחק זה מזה. הגורם העיקרי לזרמים תועים במערכת זו הוא עקמומיות התוואי. מטען חשמלי עובר בדרך של פחות התנגדות. לפיכך, אם תתעורר ההזדמנות "לחתוך פינות", הוא ילך על האדמה ולא על מסילות.
הסרטון שלהלן מפרט מהי תופעה זו וכיצד היא מתרחשת:
השפעה על חפצי מתכת
בכדור הארץ ישנם חפצי מתכת רבים, כמו: מערכות צנרת שונות, קווי כבלים משוריינים, יסודות בטון מזוין של מבנים. מכיוון שהמתכת היא מוליך טוב יותר בהשוואה לכדור הארץ, הזרם החשמלי יעבור דרכו ולא דרך האדמה. נקודת הכניסה נקראת "אזור הקתודה". נקודת היציאה היא "אזור האנודה".
בנפרד, ברצוני לקחת בחשבון את תהליכי הקורוזיה בצינורות מים. מי תהום מכילים חומרים מסיסים רבים ומהווים מוליך טוב. לדוגמה, בצנרת באדמה נוצרת קורוזיה כתוצאה מתהליך האלקטרוליזה. זה בולט במיוחד באזור אזור האנודה. מבנים באזור הקתודה פחות הרסניים.
כתוצאה מההשפעה ההרסנית ביותר על כל האובייקטים לעיל, זרמים משוטטים עלולים לגרום לנזק כלכלי משמעותי.
דרכי הגנה
הדרך הנפוצה ביותר להתמודד עם תופעה זו היא להתקין הגנה קתודית. לשם כך, יש לשלול את היווצרות אזור האנודה במבנה המוגן ולהשאיר רק את הקתודה. תחנת ההגנה הקתודית מייצרת זרם ישר, המחברת את הקוטב השלילי למבנה המתכת שצריך להגן עליו, והחיובי למאנוסים המכונים "הקרבה", הנוטלים את עיקר הכוח ההרסני. כמו כן, על גבי האובייקט המוגן מוחלים ציפוי מגן מיוחד המונע היווצרות שכבת קורוזיה.
תוכנית VHC:
החסרונות של תכנית זו הם:
- מה שנקרא "לבנות מחדש" - כאשר חורג מהפוטנציאל המגן והמבנה המתכתי המוגן מושחת;
- חישוב שגוי של הגנה, בו מתרחש נזק קורוזיה מואץ ליד חפצי מתכת ממוקמים.
לרוע המזל, בעיה זו משפיעה לא רק על מתקני תעשייה, אלא גם על אנשים רגילים. במעקה המגבת המחומם, כמו במערכת החימום בכללותה, מסתובבים מים חמים, שהם מוליך מצוין (אלא אם כן כמובן שהם לא מזוקקים). אם הצינורות והאלמנטים הסמוכים שנמצאים בסלון אינם מקורקעים כראוי, יתכן שהם רגישים להופעת פוטנציאל בלתי רצוי ובהתאם לכך כתמי חלודה על פני השטח שלהם. הארקה נכונה תסייע במניעת כל ההשלכות השליליות הללו, ולכן כיום שיטת הגנה זו מפני זרמים תועים בדירה ובבית פרטי היא אחת היעילות ביותר.
שיטות מדידה
בעת הנחת צינור מחושבים זרמי תועה על ידי מדידת ההבדל הפוטנציאלי בין שתי נקודות על פני כדור הארץ, בניצב זה לזה ובמרחק שווה של 100 מ '. מדידות נעשות בכל קילומטר.
מכשירי מדידה חייבים להיות בעלי מחלקת דיוק של לפחות 1.5 והתנגדות משלהם של 1 MΩ. ההבדל הפוטנציאלי בין אלקטרודות המדידה לא יעלה על 10 מגה וולט. עם הזמן, מדידה אחת צריכה להימשך לפחות 10 דקות, והתוצאה תירשם כל 10 שניות.
יש לבצע מדידות באזור ההובלה החשמלית במהלך העומס הגדול ביותר.אם ההבדל הפוטנציאלי בקריאות עולה על 0.04 וולט, אז זהו סימן לנוכחות זרמים תועים.
כמכשירי מדידה ניתן להשתמש בזוג אלקטרודות התייחסות: נחושת-סולפט נייד וחיבור. בנוסף, תצטרך מולטימטר דיגיטלי לביצוע מדידות, כמו גם חוט מבודד גמיש שאורכו אמור להיות לפחות 100 מטר.
למרות ערכיה הקטנים, תופעה זו יכולה לגרום נזק משמעותי לתקשורת המחתרתית (ולא רק). מקורות של זרמים תועים יכולים להיות שונים מאוד. לפיכך, יש לנקוט בכל האמצעים המונעים על מנת לבטל השפעה בלתי רצויה זו.
לבסוף, אנו ממליצים לצפות בסרטון שימושי המראה בבירור כיצד להגן על עצמך מפני תופעה זו:
אז בחנו את הגורמים לזרמים תועים וההגנה מפניהם. עכשיו אתה יודע מה זה ואיך להיפטר מהתופעה הזו אפילו בבית!
בטח אינך יודע:
טוען ...
