Блуждающие токи это: причины возникновения и способы защиты от них

Содержание

причины возникновения и защита от них

  • Статья
  • Видео

Блуждающие токи — это такой вид направленного движения заряженных частиц, возникновение которых происходит в земле, когда она выступает в качестве проводника. Данное явление приводит к разрушению металла, находящегося в почве или даже просто соприкасающегося с ней, в чем и заключается основная опасность. Далее будет подробно рассмотрен физический феномен под названием блуждающие токи, причины возникновения этого явления и меры защиты от него.

  • Причины возникновения
  • Воздействие на металлические объекты
  • Способы защиты
  • Методы измерений

Причины возникновения

Современную жизнь невозможно представить без электрифицированных объектов. Энергопотребление растет с каждым годом, что влечет за собой строительство новых трансформаторных и распределительных подстанций, кабельных и воздушных ЛЭП, внешних контактных сетей для электропоездов и контактных рельсов для метро. Так как земля сама по себе является проводником, а все эти объекты находятся на ее поверхности или под ней, то между ними возникает определенный вид связи.

Для возникновения электрического тока необходима разность потенциалов между двумя точками проводника. То же самое утверждение справедливо и для блуждающих токов, за исключением того, что проводником в этом случае выступает земля. В системе с изолированной нейтралью, разность потенциалов обеспечивается контурами заземления. В случае если нулевой проводник соединен с контуром заземления, его собственное сопротивление, при прохождении заряда по нему, будет причиной падения напряжения. Такой проводник обозначается PEN.

Основание PEN-проводника соединяется с контуром заземления трансформаторной подстанции. На входе к потребителю он соединяется с ЗУ здания. Оба этих ЗУ на противоположных концах кабеля обеспечивают разность потенциалов, которая, в свою очередь, приводит к образованию блуждающего тока между ними.

Сходный процесс наблюдается при повреждении изоляции ЛЭП. Если происходит замыкание на землю, то земля на этом участке становится носителем этого потенциала. Большинство повреждений такого рода устраняется автоматикой. Но это в том случае, если происходит большая утечка. При малых значениях, локализовать и нейтрализовать причину довольно проблематично.

Транспортные средства, работающие на электрической тяге (за исключением автомобилей, которые работают с помощью автономных электродвигателей) являются основной причиной возникновения этого нежелательного явления. Троллейбусы подключаются к электрической сети посредством специальных штанг, которые соединяются с нулевым и фазным проводами и расположены на самом транспортном средстве. Поэтому данный вид транспорта не генерирует большие блуждающие токи.

Питание электропоезда осуществляется несколько по иному принципу. Нулевой проводник подключается к рельсам, а фазный – монтируется над путями. С помощью пантографов, располагающихся на крыше и непосредственно контактирующих с питающим кабелем, осуществляется подача электроэнергии к двигателю.

Питание этих сетей обеспечивают тяговые подстанции, которые располагаются по всему маршруту примерно на одинаковом расстоянии друг от друга. Основной причиной возникновения блуждающих токов в данной системе является искривленность маршрута. Электрический заряд проходит по пути наименьшего сопротивления. Соответственно, если представится возможность «резать углы», то он будет идти по земле, а не по рельсам.

На видео ниже подробно рассматривается, что это за явление и как оно возникает:

Воздействие на металлические объекты

В земле находится множество металлических объектов, таких как: различные системы трубопроводов, бронированные кабельные линии, железобетонные фундаменты строений. Так как металл является лучшим проводником по сравнению с землей, то электроток будет проходить по нему, а не по грунту. Место входа называется «катодная зона». Место выхода – «анодная зона».

Отдельно хотелось бы рассмотреть коррозийные процессы в водопроводных трубах. Подземные воды содержат в себе множество растворимых веществ и являются хорошим проводником. Например, в трубопроводе, находящемся в грунте, образуется коррозия в результате процесса электролиза. Это особенно выражено на участке анодной зоны. В катодной зоне поражения конструкций носят менее разрушительный характер.

В результате крайне разрушительного воздействия на все вышеперечисленные объекты, блуждающие токи способны нанести существенный экономический ущерб.

Способы защиты

Самым распространенным способом борьбы с этим явлением является установка катодной защиты. Для этого нужно исключить образование анодной зоны на защищаемой конструкции и оставить лишь катодную. Станция катодной защиты генерирует постоянный ток, подключаясь отрицательным полюсом к металлоконструкции, которую необходимо защитить, а положительным – к так называемым «жертвенным» анодам, которые забирают на себя основную часть разрушительной силы.

Также на защищаемый объект наносятся специальные защитные покрытия, которые препятствуют образованию коррозийного слоя.

Схема СКЗ:

Недостатками данной схемы являются:

  • так называемая «перезащита» — когда превышается защитный потенциал и защищаемая металлоконструкция подвергается коррозии;
  • неправильный расчет защиты, при котором происходит ускоренное коррозийное поражение близ расположенных металлических объектов.

К сожалению, данная проблема затрагивает не только промышленные объекты, но и обычных людей. В полотенцесушителе, как и в системе отопления в целом, циркулирует горячая вода, которая является отличным проводником (если, конечно, она не дистиллированная). Если трубопроводы и примыкающие к ним элементы, которые находятся в жилом помещении, должным образом не заземлены, то они могут быть подвержены появлению на их поверхности нежелательного потенциала и, соответственно, пятен ржавчины. Грамотное заземление поможет предотвратить все эти негативные последствия, поэтому на сегодняшний день такой способ защиты от блуждающих токов в квартире и частном доме является одним из наиболее эффективных.

Методы измерений

При прокладке трубопровода, блуждающие токи вычисляются путем измерения разности потенциалов между двумя точками поверхности земли, перпендикулярных друг другу и находящимся на равно удалении в 100 м. Измерения производятся через каждый километр.

Приборы для измерений должны обладать классом точности не менее 1,5 и собственным сопротивлением от 1 МОм. Разность потенциалов между измерительными электродами не должна превышать 10 мВ. По времени одно измерение должно продолжаться не менее 10 мин, с фиксированием результата каждые 10 с.

Измерения в зоне действия электротранспорта нужно проводить во время наибольшей нагрузки. Если разность показаний потенциалов будет превышать 0,04В, то это является признаком наличия блуждающих токов.

В качестве приборов для измерения можно использовать пару электродов сравнения: медно-сульфатный переносной и соединительный. Помимо этого понадобится цифровой мультиметр для выполнения замеров, а также гибкий изолированный провод, длина которого должна быть не менее 100 метров.

Несмотря на свои небольшие значения, это явление может нанести существенный урон подземным (и не только) коммуникациям. Источники блуждающих токов могут быть самые различные. Поэтому необходимо предпринимать все профилактические мероприятия по устранению этого нежелательного эффекта.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео, на котором наглядно показывается, как защититься от данного явления:

Вот мы и рассмотрели причины возникновения блуждающих токов и защита от них. Теперь вы знаете, что это такое и как избавиться от данного явления даже в домашних условиях!

Наверняка вы не знаете:

  • Чем опасна утечка тока в квартире
  • Как сделать заземление в доме своими руками
  • Что такое система уравнивания потенциалов

Блуждающие токи и методы борьбы с ними в системах электроснабжения железных дорог

Автор: Афанасьев Иван Павлович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №5 (400) февраль 2022 г.

Дата публикации: 31.01.2022 2022-01-31

Статья просмотрена: 73 раза

Скачать электронную версию

Скачать Часть 1 (pdf)

Библиографическое описание:

Афанасьев, И. П. Блуждающие токи и методы борьбы с ними в системах электроснабжения железных дорог / И. П. Афанасьев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 5 (400). — С. 20-23. — URL: https://moluch.ru/archive/400/88461/ (дата обращения: 27.10.2022).



В статье рассматриваются причины возникновения и способы борьбы с блуждающими токами в тяговом электроснабжении.

Ключевые слова: транспорт, электрические сети, блуждающие токи, коррозия, тяговая сеть.

В настоящее время с ростом уровня урбанизации в большинстве современных государств крупные города становятся все более обширными и густонаселенными. Задачу перевозки растущего числа пассажиров внутри и за пределами мегаполисов берет на себя различный городской и пригородный транспорт, в том числе железные дороги, метро, трамваи. Однако с ростом городов увеличивается и плотность застройки, количество различных линий коммуникаций, появляются новые транспортные артерии.

В этих условиях блуждающие токи, появляющиеся при функционирование электрифицированного рельсового транспорта, несут серьезную опасность как транспортной инфраструктуре, так и множеству примыкающих объектов и строений, износ и разрушение которых способны повлечь за собой значительные последствия. Блуждающие токи как явление являются токами, возникающие в земле при её использовании в качестве токопроводящей среды. Они способны вызывать коррозию металлических объектов, соприкасающихся с землей в непосредственной близости от их источника. Источниками же блуждающих токов являются линии железных дорог постоянного и переменного токов, трамвая, метрополитена и ряда других объектов транспортной инфраструктуры, как правило расположенных в пределах плотно застроенных городов. Применительно к данным объектам по ГОСТу [1] блуждающий ток — это доля электрического тока железнодорожного электроподвижного состава, протекающая в земле и в подземных сооружениях при использовании рельсов железнодорожного пути в качестве второго провода.
Схема протекания блуждающих токов представлена ниже на рис. 1. В этом случае объектом, через который протекают блуждающие токи, является трубопровод. В анодной зоне, т. е. в месте выхода блуждающих токов из трубопровода, происходит интенсивное «вымывание» ионизирующихся атомов металла.

Рис. 1. Схема возникновения блуждающих токов: 1 — ЭПС, 2 — тяговая подстанция, 3 — контактный провод, 4 — рельс, 5 — почва, 6 — трубопровод, 7 — направление протекания тока, 8 — направление движения ионов

В результате таких процессов в участках выхода токов из рельсов и трубопровода возникает процесс электрохимической коррозии. Она является самым распространенным видом коррозии и возникает при контакте металла с окружающей электролитически проводящей средой. По ГОСТу [2] под электрохимической коррозией понимается взаимодействие металла с коррозионной средой (раствором электролита), при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительной компоненты коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала.

Скорость разрушения металлов подверженных коррозии конструкций может достигать десятков миллиметров в год, что для рельсового пути является ощутимыми, но не столь критическими повреждениями из-за большой толщины стали, но тем не менее снижает срок его службы. Различные же городские коммуникации, трубопроводы, к примеру, страдают от этого явления значительно сильнее. Из-за относительно небольшой толщины их стенок, при длительном воздействии блуждающих токов они постепенно разрушаются, что способно привести к их пробою.

В связи со столь серьезными последствиями воздействия блуждающих токов на железных дорогах применяют различные меры защиты. К ним относятся снижение продольного омического сопротивления рельсового пути с целью уменьшения ответвляющегося от рельс тока, отсасывающие линии, по которым часть тока возвращаются в шины подстанций в обход рельсовой сети. Широкое распространение получили катодные станции, используемые для создания постоянного электрического тока между анодным заземлителем и подземным сооружением.

Катодная защита — электрическая защита металлических подземных сооружений от почвенной коррозии, вызываемой блуждающими токами, основанная на катодной поляризации сооружения от внешнего источника (катодной станции) [3]. Катодная защита предполагает, что защищаемый объект в результате подачи на него электромагнитного поля приобретает отрицательный потенциал — превращается в катод, чтобы избежать «вымывания» атомов металла в анодной зоне.

Антикоррозионные системы такого типа должны иметь среду с высокой проводимостью. Например, при обустройстве подземных трубопроводов такой средой является грунт. Контакт электродов обеспечивают элементы из металлов и сплавов, проводящие ток. Разница потенциалов, возникающая между средой и защищаемым от коррозии элементом, позволяет ощутимо снизить скорость коррозирования металла.

Ввиду большого количества подверженных электрокоррозии объектов, как относящихся к железнодорожной инфраструктуре, так и сторонних металлоконструкций, применяемые катодные станции должны обладать значительной степенью автономности и универсальности. Примером такого устройства является автоматическая катодная станция, представленная в патенте RU 2102532 C1 (МПК: C23 13/22) [4] Палашова В. В. от 1998.01.20.

Как указано в этом техническом предложении, данное изобретение относится к оборудованию для защиты от коррозии подземных и подводных металлических конструкций и может быть использовано не только для защиты от коррозии газопроводов, водопроводов, кабелей связи, нефтепроводов, но и для защиты от коррозии наружной обшивки кораблей, балластных танков, морских и речных буев, пирсов, опор мостов, шпунтовых стенок и т. п.

Рис. 2. Схема автоматической катодной станции

При включении в сеть регулятора напряжения 1 регулируемое напряжение поступает на понижающий трансформатор 2, который понижает и гальванически развязывает напряжение от сети. Выпрямительный мост Греца 3, принимая гальванически развязанное пониженное и регулируемое напряжение, преобразует его в двухполупериодное выпрямленное и подает на измерительный элемент, выполненный в виде уравновешенного моста 4, состоящего из сопротивлений R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R г . Мост уравновешен при эффективной катодной защите с участием сопротивления грунта. Сигнал с уравновешенного моста 4 поступает на блок сравнения 5 только в том случае, когда уравновешенный мост оказывается разбалансированным, а это произойдет только под воздействием измерения сопротивления грунта R г независимо от того, чем оно вызвано (грунтовыми, атмосферными, тепловыми, световыми, подводными или иными возмущающими факторами). Одно плечо измерительного моста включено последовательно в цепь анодного заземления, другое параллельно нагрузке (или сопротивлению грунта, совместно с которым и образуется уравновешенный мост). Два остальных плеча соединены последовательно между собой и шунтируют выход выпрямительного моста, плюсовая клемма которого подключена кабелем к анодному заземлению 9, а минусовая клемма подключена к защищаемому сооружению 8.

Сигнал на выходе измерительного моста оказывается согласованным с величиной сопротивления грунта, т. е. при его уменьшении сигнал возрастает, при увеличении уменьшается. Таким образом, любое изменение сопротивления грунта в цепи катодной защиты, шунтирующее одно из плеч измерительного моста 4, вызывает его разбаланс. При разбалансе моста сигнал поступает на блок сравнения 5 через усилитель 6, блок управления тиристорами 7, который вводит регулятор напряжения 1 в требуемый режим.

Таким образом, любое изменение сопротивления грунта в цепи катодной защиты, шунтирующее одно из плеч уравновешенного моста, вызывает на его выходе сигнал, который приводит к изменению тока базы, вследствие чего изменяется сопротивление усилительного триода, вызывающее смешение управляющих импульсов по фазе. При уменьшении сопротивления грунта выходной сигнал измерительного моста увеличивается, угол включения тиристоров увеличивается, выходное напряжение катодной станции увеличивается. И наоборот, при увеличении сопротивления грунта сигнал измерительного моста уменьшается, угол включения тиристоров уменьшается, выходное напряжение станции уменьшается. Так, в зависимости от сопротивления грунта катодная станция работает в автоматическом режиме.

Резюмируя выше сказанное, можно заключить, что блуждающие токи в нынешних условиях являются серьезной проблемой как для самих тяговых сетей, так и для окружающих ее объектов городской инфраструктуры, трубопроводов, кабельных линий. В связи с этим системы защиты от данного явления постоянно развиваются и совершенствуются.

Литература:

  1. ГОСТ 32895–2014 «Электрификация и электроснабжение железных дорог».
  2. ГОСТ 5272–68 «Коррозия металлов»
  3. ЦЭ-518 от 09.10.1997 «Инструкция по защите железнодорожных подземных сооружений от коррозии блуждающими токами»
  4. Патент RU 2102532 C1 «Автоматическая катодная станция» Палашов В. В., 1998 (МПК: C23 13/22)

Основные термины (генерируются автоматически): измерительный мост, ток, уравновешенный мост, катодная защита, катодная станция, автоматическая катодная станция, анодная зона, анодное заземление, выпрямительный мост, коррозионная среда.

Ключевые слова

транспорт, электрические сети, коррозия, блуждающие токи, тяговая сеть

транспорт, электрические сети, блуждающие токи, коррозия, тяговая сеть

Похожие статьи

Современные методы мониторинга

коррозии | Статья в журнале. ..

Измерение коррозии методом электрического сопротивления является способом автоматического контроля скорости. Метод ЭС позволяет измерять электрохимические и механические виды коррозии, такие как эрозия или кавитация.

Функционирование электрохимической

защиты линейной части…

Основные термины (генерируются автоматически): катодная защита, эффективный режим работы станций, антикоррозионное

Ключевые слова: коррозия трубопроводных систем, методы защиты от коррозии, катодная. Защита от коррозии линейной части магистральных…

Обоснование применения электрохимический

защиты

Основные термины (генерируются автоматически): катодная защита, анодная защита, антикоррозионный модуль, внутренняя коррозия

коррозия трубопроводных систем, методы защиты от коррозии, катодная защита, электрохимический метод защиты трубопроводов.

Эволюция телеметрии в ракетной технике | Статья в журнале…

В статье проанализированы основные отечественные телеметрические системы (ТС), применяемые в ракетно-космической технике, их характеристики, а также изделия, на которых ТС применялись. В хронологическом порядке показаны изменяющиеся требования к построению…

Методы

защиты коррозии | Статья в журнале «Молодой ученый»

Коррозия – это самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды. Коррозия металлов – разрушение металлов вследствие физико-химического воздействия внешней среды, при котором металл переходит в…

Сравнительный анализ современных датчиков

тока

Для осуществления мониторинга и диагностики цепей, запуска схем защиты, обнаружения отказов электрооборудования и аварийных состояний различных типов нагрузки применяются различные типы датчиков тока. Современные датчики тока подразделяются на следующие типы

Защита промысловых нефтегазопроводов от коррозии

Анодное заземление— один из основных узлов установок катодной защити. В качестве электродов для анодного заземления в отечественной практике в основном используют сталь, железо кремний, графит и графитопласт. Сталь железо кремний и графит могут бить…

Исследование механизма наводораживания металла…

Так, усиление анодной реакции ионизации железа сероводородом выражается следующей схемой

Пленка образуется в результате поверхностной адсорбции. Органические ингибиторы коррозии адсорбируются только на поверхности металла.

Похожие статьи

Современные методы мониторинга

коррозии | Статья в журнале. ..

Измерение коррозии методом электрического сопротивления является способом автоматического контроля скорости. Метод ЭС позволяет измерять электрохимические и механические виды коррозии, такие как эрозия или кавитация.

Функционирование электрохимической

защиты линейной части…

Основные термины (генерируются автоматически): катодная защита, эффективный режим работы станций, антикоррозионное

Ключевые слова: коррозия трубопроводных систем, методы защиты от коррозии, катодная. Защита от коррозии линейной части магистральных…

Обоснование применения электрохимический

защиты

Основные термины (генерируются автоматически): катодная защита, анодная защита, антикоррозионный модуль, внутренняя коррозия

коррозия трубопроводных систем, методы защиты от коррозии, катодная защита, электрохимический метод защиты трубопроводов.

Эволюция телеметрии в ракетной технике | Статья в журнале…

В статье проанализированы основные отечественные телеметрические системы (ТС), применяемые в ракетно-космической технике, их характеристики, а также изделия, на которых ТС применялись. В хронологическом порядке показаны изменяющиеся требования к построению…

Методы

защиты коррозии | Статья в журнале «Молодой ученый»

Коррозия – это самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды. Коррозия металлов – разрушение металлов вследствие физико-химического воздействия внешней среды, при котором металл переходит в…

Сравнительный анализ современных датчиков

тока

Для осуществления мониторинга и диагностики цепей, запуска схем защиты, обнаружения отказов электрооборудования и аварийных состояний различных типов нагрузки применяются различные типы датчиков тока. Современные датчики тока подразделяются на следующие типы

Защита промысловых нефтегазопроводов от коррозии

Анодное заземление— один из основных узлов установок катодной защити. В качестве электродов для анодного заземления в отечественной практике в основном используют сталь, железо кремний, графит и графитопласт. Сталь железо кремний и графит могут бить…

Исследование механизма наводораживания металла…

Так, усиление анодной реакции ионизации железа сероводородом выражается следующей схемой

Пленка образуется в результате поверхностной адсорбции. Органические ингибиторы коррозии адсорбируются только на поверхности металла.

Что такое блуждающий ток? — Определение из Corrosionpedia

Последнее обновление: 4 декабря 2017 г.

Что означает блуждающий ток?

Блуждающий ток относится к потоку электроэнергии через здания, землю или оборудование из-за дисбаланса системы электроснабжения или дефектов проводки. Это относится к наличию электрического потенциала, который можно найти между объектами, которые не должны подвергаться напряжению.

Часто небольшие напряжения измеряются между заземленными материалами, которые существуют в удаленных местах из-за обычного тока, протекающего в энергосистеме. С другой стороны, большие напряжения могут быть признаком неисправной электрической системы.

Реклама

Коррозионпедия объясняет блуждающие токи

Электрические системы обычно располагаются под землей через неравные промежутки времени, как на заземляющем, так и на нейтральном проводе или каскадах. Электроэнергия в этом случае подается через горячие фазы с различными напряжениями, доступными в зависимости от местоположения. Неиспользованные электрические токи возвращаются к источнику по фазным или нулевым проводам. Электрические нормы в разных областях требуют отдельного провода заземления, подключенного к определенному стержню.

Если электрическая система не установлена ​​или не обслуживается должным образом, ток может рассеиваться прямо на землю через оборудование или само здание. В таких случаях блуждающий ток может существовать в небольших количествах и доставлять небольшие неудобства. Тем не менее, это может быть фатальным, когда он присутствует в опасно высоких количествах. Помимо поражения электрическим током, блуждающий ток также способен нанести ущерб, вызывая коррозию металлов в земле.

Ниже приведены меры по смягчению негативного воздействия блуждающих токов:

  • Дренажные соединения, существующие между трубопроводами и железнодорожными системами, которые позволяют гальванически возвращать блуждающие токи
  • Катодные системы защиты, оснащенные выпрямителями, которые отводят токи для балансировки блуждающих токов в высоких переменных
  • Изоляция трубопроводной сети путем монтажа изоляции
  • Гальванический разряд тока блуждания, использующий ограничители и разрядники переменного тока
  • Блуждающие токи можно точно оценить и зарегистрировать с помощью передовых метрологических технологий. Наличие блуждающего тока может ускорить коррозию металла, поэтому его следует устранять для предотвращения разрушения металлов и других конструкций.

    Реклама

    Поделись этим термином

    Связанные термины
    • Коррозия блуждающих токов
    • Плотность тока с ограничением диффузии
    • Потенциал электрода
    • Катодное покрытие
    • Катодная коррозия
    • Иностранная структура
    • Интерференционная связка
    • Ток ошибки
    • Катодная интерференция
    • Картограф блуждающих токов
    Связанное Чтение
    • Блуждающие токи коррозии и профилактические меры
    • Советы по успешному проведению прямой оценки внешней коррозии
    • Введение в Александровскую ячейку
    • Обзор измерения потенциала катодной защиты
    • Введение в методы защиты от коррозии и защиты трубопроводов
    • Поиск и устранение неисправностей систем катодной защиты и функциональных систем
    Теги
    Коррозия Окружающая среда

    Актуальные статьи

    Коррозия

    21 Типы коррозии и разрушения труб

    Покрытия

    5 наиболее распространенных типов металлических покрытий, о которых должен знать каждый

    Покрытия

    4 типа покрытий для бетонных полов (и что следует знать о каждом)

    Процедуры

    5 способов измерения твердости материалов

    Факты о блуждающих токах в стенах MSE

    Блуждающие токи от систем пригородных поездов не представляют опасности для стен MSE с дискретным стальным армированием грунта Lynx Blue Line, Шарлотт, Северная Каролина

    Что такое блуждающие течения?

    Вокруг электрифицированных железнодорожных путей, питаемых постоянным током, могут возникать блуждающие токи. Рельсы служат проводниками для возврата тока от поезда к подстанциям. Когда рельс не полностью изолирован от земли, часть тока может разряжаться или «уходить» в почву под ним. В зависимости от силы тока и проводимости земли блуждающие токи могут влиять на скорость коррозии некоторых металлических предметов, расположенных рядом с путями и под ними.

    Блуждающие токи, возникающие в электрифицированных железнодорожных системах.

    Почему использование стен MSE вблизи электрифицированных железных дорог иногда подвергается тщательной проверке? Стены

    Reinforced Earth MSE использовались для непосредственной поддержки электрифицированных железных дорог с начала 1970-х годов на пяти континентах и ​​в США с 1977 года. Сюда входят системы общественного транспорта в Атланте, Бостоне, Шарлотте, Далласе, Денвере, Лос-Анджелесе, Майами. , Филадельфия, Портленд, Сакраменто, Сиэтл и Вашингтон, округ Колумбия

    Типовое сечение: Настенная опорная рейка MSE «спина к спине».

    Стены MSE строятся с использованием выбранной обратной засыпки, армирования грунта и облицовки. Армирование грунта для крупных конструкций и проектов общественного транспорта часто изготавливается из оцинкованной стали в виде отдельных полос или сварных решетчатых матов. Конструкция стен MSE включает срок службы, который частично определяется скоростью коррозии грунтовой арматуры из оцинкованной стали, заглубленной в засыпку, которая тщательно проверяется на соответствие списку спецификаций, включая электрохимические рекомендации. На заре современных стен MSE возник вопрос о том, могут ли блуждающие токи пригородных поездов увеличивать скорость коррозии арматуры грунта стен MSE, тем самым сокращая ожидаемый срок службы конструкции.

    Какой приговор?

    После всесторонней проверки экспертами по коррозии армирующие полосы из оцинкованной стали по-прежнему рекомендуются для использования в подпорных конструкциях в сочетании с рельсовыми системами с тяговым приводом постоянного тока во всем мире. К таким конструкциям относятся стены, прилегающие к железнодорожным путям и поддерживающие их.

    Блуждающие токи не вызывают повышенную коррозию в конструкции MSE, армированной оцинкованной стальной полосой, поскольку дискретная металлическая арматура в стеновой системе не обеспечивает непрерывности электрического тока. Усиления действуют как отдельные короткие проводники, а не как часть сети. Это означает, что блуждающие токи не собираются, накапливаются и отводятся на землю в удаленных местах.

    Стандартная армирующая полоса RECo из оцинкованной стали размером 2″ x 5/32″.

    Доказательства против коррозии в результате развития блуждающих токов в стенах MSE, армированных сталью, были представлены в публикации 1999 г. (том 1675, выпуск 1) журнала Transportation Research Record, Journal of Transportation Research Board (TRB). Публикация включала технический документ под названием Влияние блуждающих токов на характеристики металлической арматуры в армированных земляных конструкциях 9. 0113 (Джон Э. Санки и Питер Л. Андерсон).

    В документе представлены общие сведения о коррозии стен MSE из армированного грунта и о том, как блуждающие токи передаются через объем стены MSE от железнодорожной транзитной системы.

    Далее авторы резюмируют три независимых полевых исследования, проведенных экспертами по коррозии на стенах MSE из армированного грунта:

    • Западная железнодорожная линия MARTA, 1975 г. — Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA)
    • WMATA Section J-2 Rail Line, 1983 — Professional Services Group, Inc. (PSG)
    • Опоры моста скоростной автомагистрали Нассау NYSDOT, 1988 г. — PSG & Corrosion Testing Laboratories, Inc.

    Все три исследования пришли к выводу, что блуждающие токи не являются проблемой для стен MSE, построенных с дискретным усилением грунта из оцинкованной стали, на основании следующих основных факторов:

    1. Отдельные отдельные усиливающие полосы очень короткие по сравнению с рельсовыми путями и другими металлическими конструкциями, обычно примыкающими к железной дороге.
    2. Арматура в грунте электрически неоднородна.
    3. Усиливающие полосы, как правило, располагаются перпендикулярно направлению ходовых рельсов и обратному току.
    4. Высокое сопротивление выбранной гранулированной засыпки, используемой для стен MSE, снижает тенденцию к протеканию блуждающих токов внутри объема MSE, в отличие от менее устойчивых рельсов, прилегающих металлических коммуникаций и грунтов на месте.

    Выводы и ссылки на проекты относятся к стенам MSE из армированного грунта, построенным с ребристыми армирующими полосами из оцинкованной стали RECo.

    Вперед:

    Во всем мире железнодорожные администрации и их консультанты по коррозии рекомендуют использовать стены MSE с армированием из оцинкованной стали для таких применений, прежде всего потому, что они пришли к выводу, что коррозия блуждающих токов оказывает незначительное влияние на срок службы конструкции.

    Например, нормы проектирования мостов AASHTO приняли основу для армированных сталью стен MSE специально из публикации TRB:

    Выдержка из спецификаций конструкции моста AASHTO LRFD 2012 г. :

    11.10 – Механически стабилизированные земляные стены

    С11.10.1

    «Все имеющиеся данные указывают на то, что коррозия в стенах МЧЭ не ускоряется блуждающими токами от линий электропередач из-за разрыва заземляющей арматуры в направлении, параллельном источнику тока блуждания. Там, где металлическая арматура используется в зонах ожидаемых блуждающих токов в пределах 200 футов от конструкции, и металлическая арматура постоянно соединена в направлении, параллельном источнику блуждающих токов, эксперт по коррозии должен оценить потенциальную потребность в защите от коррозии требования. Более подробная информация о проблемах коррозии блуждающих токов предоставлена ​​Sankey и Anderson (1999)».

    Поскольку отдельные стальные армирующие полосы MSE не соединены непрерывно в направлении, параллельном источнику блуждающих токов, дополнительные методы контроля коррозии не нужны.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *