Bel-cable.ru

Блог инженера Электрика
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Блуждающие токи в кабельной линии 1

Кабельная линия выступает фундаментом энергетической системы, включает в себя токоведущий жильный кабель, часть арматуры и монтажного сооружения, поэтому цена на нее может быть выше, чем на другую линию. Арматура — распределительная конструкция в виде концевой, соединительной, групповой муфты. Монтажное сооружение — ящики с опорами.

Прибалтика и Польша инвестируют в синхронизацию электросетей еще 1,22 млрд евро | Регион в цифрах | Baltnews - новостной портал на русском языке в Литве, Прибалтика, сводки событий, мнения, комментарии.

Виды кабельных линий

Кабельной линией именуется линия электропередачи, которая сделана с помощью одного или пары кабелей. Проводники при этом уложены под покров земли. К ней причисляются кабельные канальные и трубные конструкции, купить которые можно у многих поставщиков кабеля. Имеет обширную классификацию.

По способу прокладки

По способу прокладки бывает кабельная линия под землей (кабельный канал с камерой, галереей, блоком), над землей (кабельный туннель с шахтой, этажом, эстакадой, двойным полом) и под водой.

Воздушные линии электропередачи. Кабельные линии электропередачи Из чего состоит линия электроснабженияCisco ответы на главы и экзамены.: Сообщения в глубине: удивительная история подводного Интернета

Кабельным туннелем называют коридор с кабельными конструкциями, каналом — непроходное, целиком заглубленное в почву сооружение, шахтой — вертикально стоящее кабельное сооружение со скобами для передвижения людей, этажом — часть здания, которая ограничена полом с покрытием не меньше 1,8 метров.

Двойным полом именуется углубление у межэтажного перекрытия и пола для укладки кабелей, блоком — специальное сооружение с каналами для укладки, камерой — подземная конструкция, закрываемая с помощью бетонной плиты для прокладки муфт проводника. Кабельной эстакадой именуется наземный тип открытого кабельного сооружения, галереей — наземный тип закрытой проходной кабельной конструкции. При протяжке воздушных кабельных линий чаще всего используют самонесущие провода СИП.

По напряжению

По напряжению кабельные линии делятся на проводники, имеющие низшее, высшее классовое напряжение (до и выше 1 киловатта). В зависимости от рабочего режима электрические кабельные линии бывают трехфазными и имеют:

изолированную нейтральную конструкцию;

компенсированную нейтральную структуру;

эффективным образом заземленную нейтральную линию;

глухозаземленную нейтральную передачу.

Кабельная линия включает в себя, как правило, два кабельных проводника. По изоляционному материалу кабели делятся на проводники с жидкостной, твердой изоляцией. Бывают силовыми и контрольными. Первые необходимы, чтобы передавать, распределять электроэнергию в световых, силовых монтажных установках. Вторые нужны, чтобы создавать контролирующие, сигнализационные цепи.

Применение кабельной линии

Вне зависимости от вида кабельные линии широко применяются на промышленных фабриках, в локальном городском электроснабжении, электрической транспортировки сквозь акватории. Узнать стоимость и заказать кабельную линию стоит, поскольку она обеспечивает бесперебойное, качественное и надежное соединение автоматики, телемеханики и стоит дешевле воздушной линии. Многоканальная линия связи организует связь по телефону и телеграфу между разными удаленными пунктами. Она активно используется в железнодорожном транспорте, чтобы обеспечить работу сигналов светофора, поэтому знание принципа работы каждой кабельной линии необходимо, для того чтобы ее правильно выбрать.

Принцип работы

Любая кабельная линия передает электромагнитную энергию по проводам, находящимся на открытом воздухе, под землей или над землей с помощью поддержки линейной арматуры от одного объекта другому посредством изолированных проводников или оптических волокон. Во время работы она подвержена электромагнитному влиянию, которое создается в цепях автоматики, телемеханики и контрактной сети электрической железной дороги. Подвержена также воздействию:

химической агрессивности почвы;

дополнительному нагреву от теплотрассы и другим негативным воздействиям.

Поэтому для обеспечения бесперебойной работы кабельной линии при ее проектировании должны быть обеспечены следующие моменты: надежная связь с экономической эффективностью, прогрессивной технологией монтажа, ремонтопригодностью конструкций. При установке должны быть учтены перспективы развития электросетей с условиями окружающей среды, коммуникационными пересечениями и местными ландшафтами.

Виды коррозии кабельной продукции

Применяемые способы защиты кабелей от коррозии зависят от того, какому именно типу коррозионного воздействия подвержена линия электропередачи. Это определяется местом ее прокладки, условиями эксплуатации и материалами кабеля.

Читайте так же:
Кабель для передачи постоянного тока

Коррозия металлической оболочки кабеля

Коррозия металлической оболочки кабеля

Различают следующие основные виды коррозии:

  1. электрохимическая (почвенная);
  2. электрическая;
  3. межкристаллитная.

Причиной почвенной коррозии металлических оболочек и брони кабелей является воздействие агрессивных веществ, содержащихся в грунте. В почве постоянно присутствуют соли, щелочи, кислоты, которые выступают в качестве электролита. При контакте этих веществ с металлом на его поверхности образуются микроскопические гальванические элементы, в которых в качестве электродов выступают разные по структуре зерна металла или зерна металла и содержащиеся в его составе примеси. Протекание токов между этими электродами обуславливает быструю коррозию. Свинцовая кабельная оболочка быстрее всего разрушается при наличии в почве нитратов, извести и известняка, уксусной кислоты, доменных шлаков и каменноугольной смолы, большой концентрации перегноя. Стальная броня плохо переносит присутствие в грунте серных и сернокислых соединений, а также соединений хлора. Алюминиевые оболочки быстро корродируют во влажной почве, независимо от ее состава.

Электрическая коррозия протекает в результате воздействия на металлическую оболочку или броню кабеля блуждающих токов. Эти токи образуются в результате эксплуатации рельсового транспорта на электрическом ходу. Рельсы выступают в качестве обратных проводов, по которым ток возвращается на тяговую подстанцию. При этом существенная доля тока уходит в землю, образуя блуждающие токи. При наличии в зоне их действия кабеля с металлической оболочкой или броней возникает коррозия. За год блуждающий ток силой 1 А способен разрушать 3 кг алюминия, 9 кг стали, 35 кг свинца. При этом в некоторых случаях сила блуждающих токов может составлять несколько десятков ампер.

Межкристаллитная коррозия характерна для свинцовой брони и кабельных оболочек. Она возникает в результате длительного воздействия вибрации. Наибольшей угрозе подвержен кабель, проложенный вблизи железнодорожных и автомобильных магистралей, трамвайных путей, на мостах и т.д. При длительном воздействии вибрационных нагрузок свинцовая оболочка может растрескиваться. Причем трещины проходят, как правило, по границам зерен металла (кристаллитов), вследствие чего между ними начинают протекать коррозионные процессы, которые дополнительно усиливаются образованием окиси свинца.

Блуждающие токи и полотенцесушитель

Какой полотенцесушитель выбрать,

если в вашем доме есть блуждающие токи?

Подскажем, звоните прямо сейчас (099) 757-81-80

Вы заметили, что полотенцесушитель из нержавейки в ванной комнате начинает покрываться пятнами ржавчины размером с 2-3 спичечные головки. А если это пятно вытереть, то за ним стоит маленькая еле заметная точечка, которая и ржавеет, и распространяется по поверхности.

Это — коррозия металла.

И рок здесь ни при чем.

Что такое блуждающие токи?

Находящиеся в воде и земле металлические конструкции подвергаются двум типам коррозии: гальванической и так называемой коррозии от блуждающих токов .

Полотенцесушителей это касается в полной мере.

Больше информации о гальванической коррозии в этой статье. Там же и ответ, из какого металла ставить полотенцесушитель.

Блужда́ющие то́ки — токи, возникающие в земле при её использовании в качестве токопроводящей среды.

Вызывают коррозию металлических предметов, полностью или частично находящихся под землёй, а иногда и лишь соприкасающихся с поверхностью земли.

Характерны, в частности, для трамвайных и железнодорожных путей электрифицированных железных дорог, не обслуживаемых должным образом.

В ряде случаев блуждающие токи являются следствием аварийной утечки с линий электропередачи.

Очень часто блуждающими токами называют нулевые токи, существующие в металлических незаземленных (необнуленных) конструкциях. Неправильность употребления термина никак не уменьшает разрушительных способностей таких электро токов.

Связь между БТ и коррозией на металле

Такое разрушение металла называют электрокоррозией. Она не связана с воздействием на металл атмосферных или почвенных факторов. Электрохимическая реакция происходит в результате того, что БТ стараются двигаться по направлению наименьшего сопротивления. В анодной зоне БТ «затекает» в металл. Область металла в этом месте является катодом. Встретив по пути благоприятный участок перехода в рельсы, постоянный ток «вытекает» из металла в почву. При этом область металла на этом участке становится анодом, и молекулы металла с этого анода утекают следом. Это является причиной образования коррозии.

Читайте так же:
Для светодиодной ленты ток или напряжение

masterok

Продолжаем изучать типы и виды кабелей, которые используются в строительстве и на производстве.

АСБ – популярная марка бронированного кабеля среднего напряжения с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией. Преимущественная область применения – обеспечение электроснабжения производственных помещений и сооружений номинальным напряжением тока до 10 кВ частотой 50 Гц. Прямое предназначение АСБ – прокладка в грунтах со средней и низкой коррозионной активностью. Главные преимущества кабеля АСБ – двойное бронирование и высокие показатели сопротивления изоляции. Также кабель прокладывается на открытых воздушных пространствах, в кабельных лотках, коллекторах, кабельных канализациях и на открытых производственных территориях. Групповая прокладка кабелей в связке пучком возможна в электроустановках открытого типа, в которых присутствие обслуживающего персонала носит непостоянный характер.

компания рукабель кабель асб
Кабель АСБ на сайте компании "Рукабель"

Расшифровка кабеля АСБ

«А» — алюминиевая токопроводящая жила. Алюминиевые жилы в отличие от медных – более экономичны в производстве. Из минусов стоит отметить меньшую выносливость материала к периодическим изгибам. В случае стационарной прокладки алюминий будет предпочтительней в соотношении цена/качество.

«С» — свинцовая защитная оболочка. Предназначается не только для дополнительной механической защиты, но и для сохранения конструктивных элементов кабеля от коррозии и пропитывания влагой.

«Б» — броня из двойной стальной оцинкованной ленты, наложенной под внешнюю оболочку. Ленточная броня служит защитой от сдавливания, острых колющих и ударных воздействий. Вкупе со свинцовой внутренней оболочкой позволяет защищать кабель от достаточно серьезных повреждений.

Конструкция кабеля АСБ

Конструкция кабеля АСБ является сложносоставной. Множество слоев кабеля выполняют определенные функции, о которых мы расскажем по порядку:

1. Алюминиевая токопроводящая жила, однопроволочная либо многопроволочная. Сечением от 16 до 1000 мм2. Выполняет роль токопроводника.

2. Изоляция жил из слоя кабельной бумаги, пропитанной вязким изоляционным составом. Бумага, пропитанная пластичными битумами на основе ненасыщенных полиэфирных смол, обеспечивает повышенную сопротивляемость токоведущих элементов к пробоям. Пространство между жилами заполняется жгутами из такого же типа бумаги. Жгуты уплотняют конструкцию, защищая изоляцию от истирания, а также дают дополнительную электроизоляцию.

3. Поясная изоляция из пропитанной кабельной бумаги. Используется тот же состав.

4. Свинцовая защитная трубка из спрессованного свинца.

кабель асб расшифровка

Расшифровка кабеля АСБ

5. Битумно-бумажная подушка, пропитанная антисептическим составом. Предохраняет все ниже находящиеся элементы от коррозии, а также защищает свинцовую оболочку от перетирания со стальной ленточной броней.

6. Стальная ленточная оцинкованная броня. Обеспечивает механическую защиту, но требует защиты от растягивающих факторов.

7. Наружная оболочка из джутовой, лубяной и стекловолоконной пряжи. Обеспечивает высокую степень защиты от коррозии, порезов, перегревов. В то же время — хороший электроизолятор.

асб кабель конструкция
Конструкция кабеля АСБ

Область применения кабеля АСБ

Силовые кабели АСБ нужны для питания токоприемников до 10 кВ. Потребители тока до 10 000 Вольт применяются на промышленных объектах высокой и средней мощности. АСБ применяется в условиях умеренного климата и при должной защите может быть проложен в земле. Необходимая защита: кремниевые, песчаные подушки (от 10 см), удаление острых предметов из почвы, а также минимальное расстояние от поверхностей и конструктивных элементов (таких как фундаменты) на расстоянии не менее 70 сантиметров. Надежность трассы напрямую зависит от количества разрезов и ответвлений: чем их меньше, тем надежней будет считаться кабельная трасса. Во время прокладки следует избегать натяжения кабеля. Лучший способ — прокладка «змейкой». После укладки кабель засыпается верхним слоем песчаной подушки толщиной 15 сантиметров. Сверху над трассой располагается сигнальная лента. Далее трасса засыпается грунтом и уплотняется.

Читайте так же:
Блок питания постоянного тока для led освещения baemar 150w

Характеристики кабеля АСБ

Главный параметр при расчете эксплуатационных характеристик – срок службы. Для кабелей с бумажной изоляцией он составляет 30 лет. Рабочее напряжение до 10 кВ включительно. Кабель необходимо использовать строго в диапазоне температур от +50 до -50 градусов Цельсия. При выходе за порог эксплуатационных температур существует риск выхода кабеля из строя. В то же время при перегрузках кабель может выдерживать температуру до +80 градусов. Прокладка кабеля допустима только при плюсовой температуре окружающей среды. При минусовых температурах кабельные пропитки имеют свойство растрескиваться вместе с бумажными покровами. Радиус изгиба таких кабелей будет не менее 25 собственных диаметров для многожильных, и не менее 15 диаметров для одножильных. Стоит учитывать, что АСБ не предназначен для многократных изгибов в ходе прокладки и эксплуатации. Поэтому не стоит загибать и разгибать кабель более чем 10 раз за весь срок службы. Удельное сопротивление токоведущих жил не должно превышать значения 29 Ом на километр при температуре +20 градусов Цельсия. Максимальная разница линии по высоте не должна превышать 15 метров. В случаях повышения уровня разницы высот используются стопорные муфты, позволяющие предотвратить растекание пропиточного вязкого состава. Также кабель не устойчив к блуждающим токам, в связи с чем требует удаления от иных высоковольтных линий коммуникаций не менее чем на 1 метр.

Строительная длина кабеля стандартизирована и определяется по таблице:

строительная длина кабеля

Допустимые токовые нагрузки для одножильных кабелей, напряжением 1 кВ:

токовые нагрузки кабель одножильный

Допустимые токовые нагрузки для многожильных кабелей, напряжением 1 кВ:

токовые нагрузки кабель многожильный

Все параметры кабеля должны соответствовать ГОСТ 18410-73. Во избежание несоответствий продукции заявленным характеристикам, стоит обращаться к сертифицированным производителям.

Блуждающие токи в кабельной линии 1

В данной статье будут рассмотрены основные обязательные нормы и требования предъявляемые ПУЭ 7 при организации кабельных линий в земле.

Виды защиты в зависимости от напряжения линии

Кабельным линиям проложенным в земле необходимо обеспечить дополнительную защиту. Так при напряжении линии до 35 кВ в качестве защиты допускается использование, исключительно, обожённого полнотелого керамического кирпича.

При промышленном напряжении до 20 кВ возможно применение пластмассовых сигнальных лент*. За исключением мест пересечений с другими линиями коммуникаций и в местах соединений кабельными муфтами на расстояний до 2 метров в обе стороны, а на участках подходов к распределительным устройствам и подстанциям до 5 метров в обе стороны.

При прокладке кабелей до 20 кВ на глубине 1 — 1,2 м (кроме кабелей городских электросетей), допустимо не защищать от механических повреждений.

*Подсыпка для кабельных линий, а также укладка сигнальных лент производится в присутствии представителя электромонтажной организации и владельца электросетей

Глубина заложения кабелей

Согласно пункту 2.3.84. ПУЭ, при напряжении линии до 20 кВ глубина заложения кабельных линий от планировочной отметки должна быть не менее 0,7 м. Кабельные линии от 20 до 35 кВ должны закладываться на глубину от 1,0 метра.

Прокладка кабеля в траншее

Прокладка кабеля в траншее

Также глубина заложения траншеи не должна быть менее 1,0 метра в местах пересечения кабельных линий улиц и площадей независимо от напряжения.

При вводе линий в здания возможно уменьшение глубины до 0,5 м на участках длиной не более 5 метров, а также в местах пересечения их с подземными сооружениями при условии дополнительной защиты кабелей от механических повреждений.

Допустимые расстояния между кабельными линиями и прочими коммуникациями и объектами в траншее

До фундаментов зданий и сооружений допустимое расстояние в свету до кабелей траншее— от 0,6 метра.

Читайте так же:
Как сделать свет без розетки

При параллельной прокладке расстояние между кабелями в траншее должно быть не менее:

  • Между силовыми кабелями напряжением до 10 кВ — 100,0 мм, в том числе и контрольными кабелями;
  • 250 мм — при напряжении 20-35 кВ;
  • 500 мм — между силовыми кабелями и кабелями связи.

При необходимости и по согласованию между эксплуатирующими компаниями, допускается сокращение расстояния исключительно между силовыми кабелями — до 100 мм. Не нормируются минимальные расстояния непосредственно между контрольными кабелями.

Допускается расстояние не менее двух метров до стволов деревьев при прокладке в зонах насаждений. Сокращение данного расстояния возможно в случае согласования с компанией ответственной за насаждения и обязательной дополнительной защиты линий (прокладка в трубах). Минимально допустимое значение расстояния до кустарников — 0,75 мм.

При параллельной прокладке кабельной линии в траншее с железными дорогами, кабели, как правило, прокладываются вне зоны отчуждения. При прокладке линий в пределах зоны отчуждения расстояние от кабеля до оси пути железной дороги должно быть не менее 3,25 м, а для электрифицированной дороги – от 10,75 м.

Силовой кабель проложенный вдоль железной дороги

Силовой кабель проложенный вдоль железной дороги

При необходимости допускается уменьшение расстояний, при этом кабели на всем участке сближения должны прокладываться в изолирующих блоках или трубах на всём расстоянии.

Расстояние при параллельной прокладке с трамвайными путями до оси пути должно быть от 2,75 м. Допускается уменьшение этого расстояния при условии, что кабели на всем участке сближения будут проложены в блоках или трубах.

При прокладке кабельной линии параллельно с автомобильными дорогами первой и второй категории, кабели прокладываются с внешней стороны кювета или подошвы насыпи на расстоянии не менее 1,0 м от бровки, или не менее 1,5 м от бордюрного камня. Уменьшение указанного расстояния допускается в каждом отдельном случае по согласованию с дорожными управляющими компаниями.

При пересечении кабельными линиями других кабелей они должны быть разделены слоем земли толщиной не менее 0,5 м. При необходимости значение толщины для кабелей до 35 кВ может быть уменьшено до 0,15 м. Кабели при этом должны быть разделены на всем участке пересечения в каждую сторону плитами или трубами из бетона или другого равнопрочного материала.

Схема пересечений кабельных линий в разрезе

Схема пересечений кабельных линий в разрезе

При пересечении кабельными линиями трубо- и теплопроводов, а также нефте- и газопроводов, расстояние между кабелями и трубопроводом должно быть не менее 0,5 м. Допускается уменьшение этого расстояния до 0,25 м при условии прокладки кабеля в трубах на участке пересечения, не менее 2-ух метров в каждую сторону.

При пересечении кабельными линиями железных и автомобильных дорог кабели должны прокладываться в туннелях, блоках или трубах по всей ширине зоны отчуждения, на глубине не менее 1 м от полотна дороги и не менее 0,5 м от дна водоотводных канав.

При пересечении кабельными линиями въездов для автотранспорта во дворы, гаражи и т. д. прокладка кабелей должна производиться в трубах. Равно как и проложенные линии в местах пересечения ручьев и канав.

При установке на силовых кабелях соединительных муфт, расстояние в свету между корпусом кабельной муфты и ближайшим кабелем должно быть не менее 250 мм.

Защита кабельных линий в агрессивных грунтах

Необходимость защиты кабельных линий от коррозии должна определяться по совокупности данных измерений и химического анализа почвы. Защита не должна создавать условий, опасных для работы прочих подземных сооружений. Мероприятия по защите кабелей от коррозии должны быть осуществлены до ввода новой кабельной линии в эксплуатацию. При наличии в земле блуждающих токов необходимо устанавливать на кабельных линиях контрольные пункты в местах и на расстояниях, позволяющих определять границы опасных зон, что необходимо для последующего рационального выбора и размещения защитных средств.

Читайте так же:
Генерация тока от света

Для контроля потенциалов на кабельных линиях допускается использовать места выходов кабелей на трансформаторные станции или распределительные пункты.

Как возникают блуждающие токи

Рассмотрим механизм появления блуждающих токов. Для их появления нужна разность потенциалов между двумя точками на земной поверхности. В системах с изолированной нейтралью основными источниками разности потенциалов являются контура заземляющих устройств. В системах заземления TN-C они соединены между собой нулевым проводником (PEN), по которому протекает рабочий ток нагрузки потребителей. Поскольку проводник этот имеет собственное сопротивление, прохождение тока приводит к падению напряжения на нем.

Начинается PEN-проводник на трансформаторной подстанции, там он соединен с ее контуром заземления. При вводе в здание он присоединяется к шине, которая соединяется с заземляющим устройством этого здания. Разность потенциалов на концах проводника (жилы в кабеле или провода воздушной линии) передается на заземляющие устройства, расположенные в земле. В итоге между ними возникает ток.

Блуждающие токи между контурами заземления

Блуждающие токи между контурами заземления

Конечно, большая часть рабочего тока нагрузки протекает по PEN-проводнику, но ток в земле существует всегда.

Похожий механизм появления блуждающих токов при нарушении изоляции кабельных или воздушных линий. При однофазном замыкании на землю или при нарушении изоляции одной из фаз земля в точке повреждения приобретает ее потенциал или его часть. Ток от места повреждения течет к ближайшему к нему заземляющему устройству, имеющему потенциал нулевого проводника.

Но процесс этот недолгий: повреждение отыскивают и устраняют. При замыканиях в сетях с изолированной нейтралью правилами отводится на это не более 2 часов, а большую часть повреждений локализует и отключает автоматика. Но, если ток замыкания небольшой и аварийным не является, то длиться он будет долго.

Но основным источником блуждающих токов является электрифицированный транспорт: трамваи, электрички. Питание троллейбусов производится по двум проводам с персональными токосъемниками, поэтому их сети питания не создают сильных блуждающих токов. Для питания же остальных видов транспорта один из проводников подключают к рельсам, проложенным по земле. Второй проводник натянут над рельсами, с него осуществляется токосъем с помощью пантографов движущегося транспорта.

Механизм появления блуждающих токов от электрифицированного транспорта

Механизм появления блуждающих токов от электрифицированного транспорта

Источниками питания для этих сетей являются тяговые подстанции, расположенные равномерно на маршруте следования транспорта. Но рельсы не обязательно идут по прямой линии: на трассе возможны повороты или искривления. Ток же следует по пути наименьшего сопротивления, и, если предоставляется возможность срезать угол, движется не по рельсам, а по земле. Затем он может вернуться назад, затем снова уйти в землю. Конечно, так проходит не весть ток нагрузки, а только часть его. Блуждающий ток может проходить и между тяговыми подстанциями, точнее – точками подключения кабелей от них к путям.

Итоги

Опасность наведенного напряжения нельзя недооценивать. При отсутствии необходимой защиты и нахождении отключенной линии в зоне влияния проводника под напряжением наводка может оказаться опасной для жизни.

Осознание возможных рисков, установка заземлений, следованием правилам ПУЭ и применение СИЗ позволяет свести опасность к минимуму.

Эти правила обязательны к выполнению в электроустановках, на КЛ и ВЛ, а также должны приниматься во внимание при выполнении работы в бытовой сети 220 В.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector