Блуждающие токи: причины возникновения и способы защиты от них

Обозначение понятия

Блуждающие токи – это заряженные электрочастицы с конкретной траекторией движения, появляющиеся в земля, являющейся проводником. Термин блуждающие появился в виду того, что невозможно предугадать локализацию частиц и начало появления процесса. Воздействие блуждающих электрочастиц очень плохо проявляется на железных изделиях, присутствующих над землёй и под ней.

Такие же процессы появляются из-за растущего количества электрифицированных объектов, являющихся основой современных стран. А так как почва проводник для электричества, выполняется взаимное действие между элементами.

Появляются блуждающие частицы сродни электрическим, для взаимного действия которых требуется сравнение разности потенциалов в 2-х произвольных точках, исключительно для блуждающего варианта проводник – это земля. В результате находящийся железный материал вблизи процесса рушиться быстрее из-за коррозии.

Что такое блуждающие токи?

Блуждающими токами называют токи, возникающие в земле, которая используется в качестве токопроводящей среды. Но это слишком общее определение. В вопросе полотенцесушителей блуждающие токи появляются в результате утечки электричества из проводки в результате пробоя провода. Ушедший ток стремится к местам с пониженным потенциалом, то есть к любым металлическим конструкциям.

Блуждающие токи опасны тем, что вызывают коррозию металла, что приводит к протечкам и изнашиванию полотенцесушителя. Другим опасным фактором является то, что прибор с блуждающими токами небезопасен для человека. Потому что велика возможность получения удара током.

Чтобы обезопасить себя от двух этих факторов необходимо сделать следующее:

• Заземление, то есть обеспечить крепкую связь между трубами водопровода или отопления с полотенцесушителем. Тогда блуждающие токи исчезнут и процесс коррозии остановится.
• Создать системы, которая уравновесит потенциалы всех труб.

Как их убрать

Убрать блуждающие токи можно перечисленными выше методами. Самым радикальным способом защиты водопровода является замена на пластик. Тогда магистрали служат в течение долгих лет, и менять трубы не требуется из-за стойкости к агрессивной внешней среде. Кроме того, они прекрасные диэлектрики. Убрать блуждающие токи также помогут мастера, используя современные материалы для защиты труб.

Блуждающие токи — те, что приводят к истончению стенок труб водопровода и мешают нормальной работе системы водоснабжения. Появляются они при соприкосновении земли и проводника. Избавиться от них можно, действуя пассивно, активно и радикально.

Вам это будет интересно 1 кв — сколько это ватт

Описание явления

Блуждающими токами называются те, которые появляются в земле, когда ее используют как токопроводящую среду. Создают коррозию металла, который целиком или частично находится под поверхностью земли, а иногда только соприкасается с земельными наделами. Наблюдаются на трамвайном и железнодорожном пути, электрифицированной дороге. Иногда становятся причиной короткого замыкания и аварийной ситуацией.

Отличаются от обычных стационарных электротоков тем, что они появляются внезапно и в самом непредсказуемом участке. От того, какое они имеют направление, зависит происходящий процесс на объекте, через который начинает протекать электроток. Если объект обладает положительным потенциалом относительно иного объекта, при контакте с ним появляется электроток с коррозией и окислением проводов. Если объект обладает отрицательным потенциалом, то на нем восстанавливаются параметры того вещества, которое находится в жидкости состава среды, где течет электроток.

Обратите внимание! Поскольку химактивность элементов, которые контактируют с жидкой средой или электролитом, не понятна, то сложно предугадать время с местом появления блуждающего типа электротока. В настоящее время его наличие приводит к коррозии объекта с положительным потенциалом.

Причины возникновения

Токи Фуко — понятие и применение на практике

Основной причиной появления БТ является непосредственный контакт электрических элементов с землёй. Это обусловлено техническими решениями схем электроснабжения на следующих отраслях транспорта:

• электрифицированного железнодорожного;
• рудничного или карьерного;
• трамвайного.

Там, где рельсы, по которым движутся вагоны или вагонетки, являются электрическими проводниками и составляют часть цепи.

Источники в водопроводе

Главные источники блуждающего земельного электротока это электрифицированная железная магистральная и пригородная железная дорога, трамвай, промышленный с карьерным и рудным транспортом.

Уровень их зависит от того, какой имеется электрохимический потенциал у объекта протекания электротока. Также он зависит от того, какой есть электролит у объекта, есть ли электромагнитное поле, которое бы пронизывало объект и его электролит. Кроме того, блуждающий ток в системе водоснабжения зависит от расстояния, изменения электромагнитного поля и радианной энергии.

Блуждающие токи в грунтах

Экономим ваши деньги. Постоянным клиентам — скидки.

Качественное исполнение и грамотное оформление.

Мы очень внимательно относимся к каждому клиенту.

Цена договорная

При прокладке инженерных коммуникаций, специалисты закладывают определенный ресурс их эксплуатации. Период службы рассчитан на работу в нормальных условиях. Реальная ситуация такова, что металлические трубы, конструкции, изоляция разрушаются в разы раньше ожидаемого срока. После детального исследования была найдена причина преждевременной коррозии — блуждающие токи в грунтах. Кроме того, специалистами определены основные источники их появления, обозначены зависимости между величиной протекающих токов и скоростью коррозийных процессов.

Квалифицированные специалисты нашей по заявке предприятий, частных лиц Москвы и Московской области выполняют измерение интенсивности блуждающих токов в грунтах сертифицированным оборудованием, готовят подробный отчет о проведенных работах в соответствии с действующими ГОСТами.

Типы коррозии нержавеющей стали

Владельцы сушилок из нержавейки часто жалуются, что устройство стало покрываться ржавчиной. Постепенно на поверхности полотенцесушителя появляется все больше пятен диаметром с пару спичечных головок. Если место ржавления протереть, останется едва заметная отметина, которая со временем захватывает все большую поверхность.

Будучи пораженным коррозией, водяной полотенцесушитель начинает протекать. Первопричина разрушительного процесса — блуждающие токи. Металлоконструкции, постоянно контактирующие с водой, подвержены двум типам коррозии: электрохимической и гальванической.

Электрокоррозия развивается, когда металл, по которому проходит электричество, контактирует с водой. Из-за высокой нагрузки возникают так называемые пробои металла, что ведет к развитию коррозийных процессов.

Гальваническая коррозия появляется вследствие взаимодействия разнородных металлов, одному из которых свойственна более высокая химическая активность. При этом электролитом выступает вода вместе с содержащимися в ней минералами и солями. Особенно усиливает электропроводимость горячая вода. В этом случае металл разрушается намного быстрее.

Воздействие на металлические объекты

Образование на металлических сооружениях, лежащих в зоне действия блуждающих постоянных токов, анодных участков приводит к коррозии металла в этих местах. При этом электрохимическому разрушению подвержены все металлы, даже цветные. Экономический урон в пересчёте на срок службы, отпущенный заводом изготовителем на металлическое изделие, смонтированное в земле, огромный. К примеру, труба из высококачественной стали, прошедшая все антикоррозийные обработки, в результате воздействия БТ может прослужить вместо 50 лет, всего два-три года и проржаветь.

К сведению. Страдают не только подземные сооружения, уложенные параллельно. Коррозийному разложению подвергаются подошвы рельс, плашки шпал и костыли. Это связано с тем, что каждой катодной зоне соответствует анодная зона конструктивных элементов ж/д.

Взаимосвязь токов и коррозийных процессов

В такой обстановке система водоснабжения подвержена обычной коррозии под влиянием токов утечки. Воздействие формирует гальваническую пару, ускоряющую развитие коррозии. В истории существует немало моментов, когда укладываемый трубопровод должен был служить 20 лет, а на самом деле разрушение происходило через 2 года.

О каких утечках электроэнергии идёт речь

В сетях электропитания используются фазный и нулевой провод. Последний многими рассматривается как заземление, но на самом деле он устроен более сложно. Этот провод соединён не с грунтом, а с питающей подстанцией. На ней он в конечном счёте подключается к заземлению. К нему подсоединены нулевые провода всех потребителей подстанции.

Такое заземление имеет ненулевой потенциал и непосредственно соединено с грунтом. Оно может стать одним из источников блуждающих токов.

Другой широко распространённый вариант — это электротранспорт. При его движении вверху расположен фазный провод. Разность потенциалов создаётся между ним и рельсами, непосредственно контактирующими с землёй. Этот грунт является ещё одним источником электроэнергии для блуждающих токов.

Если потенциал нулевого проводника одинаковый на всём протяжении пути, то разность потенциалов не возникнет. Когда это не так, возникает блуждающий ток. На рельсах образуются анодные и катодные участки. В первых из них активно разрушаются рельсы вследствие электролитических реакций. Если не контролировать такие ситуации, они могут приводить к катастрофам.

В земле проходят кабели электропитания. Они имеют мощную изоляцию. Однако с течением времени она может начать разрушаться. В результате через оголённые участки энергия станет уходить в почву. Иногда в таких кабелях имеется очень высокое напряжение, которое может достигать нескольких тысяч вольт.

Здесь рассказано о наиболее важных видах утечек. Однако существуют также и другие варианты.

Механизм образования блуждающих токов

В таблице мы привели в качестве примера несколько источников, теперь рассмотрим подробно, как в них образуется интересующий нас процесс. Как уже упоминалось выше, чтобы он появился, между двумя точками на земле должно произойти возникновение разности потенциалов. Такие условия создаются контурами ЗУ систем с глухоизолированной нейтралью.

Нулевой провод (PEN) одним концом соединен с ЗУ электроподстанции, а вторым подключен к шине PEN потребителя, которая соединена с заземляющим устройством объекта. Соответственно, разница электрических потенциалов между выводами нулевого проводника будет передаваться ЗУ, что создаст условия для образования цепи. Величина утечки будет незначительной, поскольку основная нагрузка пойдет по пути наименьшего сопротивления (нулевому проводнику), но, тем не менее, часть ее пойдет по земле.

Практически аналогичные условия образуются, когда возникают проблемы с изоляцией проводов (разрушение оболочек) кабельных магистралей или ВЛ. При возникновении КЗ на землю, в этой точке потенциал равный или близкий к фазе. Это вызывает образование тока утечки к ближайшему ЗУ с потенциалом PEN-провода.

В приведенном примере о постоянной утечке переменных токов речь не идет, поскольку согласно действующим нормам на поиск и устранение повреждения отводится два часа. При этом, в большинстве случаев, отключение поврежденной линии или локализация участка с КЗ производится автоматически. Процесс может существенно затянуться, если сила тока КЗ ниже аварийного порога.

Как показывает практика, наибольшая доля источников токов постоянной утечки приходится на городской и пригородный рельсовый электротранспорт. Механизм их образования продемонстрирован ниже.

Обозначения:

1. Контактный провод, от которого получает питание силовая установка электротранспорта.
2. Питающий фидер (подключен к контактному проводу).
3. Одна из тяговых подстанций, питающая сети трамваев.
4. Дренажный фидер (подключен к рельсам).
5. Рельсы.
6. Трубопровод на пути прохождения блуждающих токов.
7. Анодная зона (положительные потенциалы).
8. Катодная зона (отрицательные потенциалы).

Как видно из рисунка, постоянное напряжение в тяговую сеть поступает с подстанции и по рельсам возвращается обратно. При недостаточном сопротивлении рельсовых путей относительно земли, в грунте возникают электрические блуждающие токи. Если на пути распространения утечки блуждающих токов находится трубопровод или другая металлическая конструкция, то она становится проводником электричества.

Это связано с тем, что ток распространяется по пути наименьшего сопротивления. Соответственно, как только появляется проводник, ток будет распространяться по металлу, поскольку его электрическое сопротивление меньше, чем у земли. В результате участок трубопровода, через который проходит электроток, будет в большей степени подвержен коррозии металла. О причинах этого рассказано ниже.

Защита от блуждающего тока

Наилучшим способом будет решение заземлить все металлические трубо- и газопроводы, а также все электротехнические изделия, находящиеся в доме или квартире. Суть метода проста, блуждающий ток протекает из места с высоким потенциалом в место с более низким. Применение, в данном случае, заземления выравнивает разность потенциалов, тем самым, исключая возможность возникновения блуждающих токов. Есть еще одна тонкость в использовании водопровода. Вода (кроме дистиллированной) является отличным проводником и даже замена металлических труб на пластиковые не всегда является защитой от блуждающих токов. Там где смеситель, пусть даже слегка, соприкасается с токопроводящей поверхностью (которой может быть и стена) тоже могут возникать блуждающие токи. Конечно, в большинстве случаев такого не происходит, в данной статье речь идет о местах, где блуждающие токи стали обыденной вещью. Кстати, сама вода, за счет трения о стенки труб тоже может вырабатывать электрическое статическое напряжение (хотя это нельзя назвать блуждающим током и вряд ли это приведет к быстрой поломке смесителя, но это может неприятно ударять током при касании смесителя). Как можно понять из вышесказанного, чтобы обезопасить себя от блуждающих токов нужно не только заземлить все металлические проводники, но и краны, смесители и прочие металлические части трубопроводов, если часть трубопровода была заменена на пластиковые трубы. Что касается блуждающих токов от телерадиовышки, то простое заземление не поможет. Дело в том, что от телерадиовышки мы получаем блуждающий ток высокой частоты, снять который можно только при помощи телевизионного антенного кабеля. Следовательно, если у вас такой случай, то вместо обычного провода для заземления придется использовать антенный.
Что же касается более глобальных защит магистральных водопроводов, то могут использовать оборудование, способное определить блуждающий ток и пустить, своего рода, контрток, то есть, это оборудование способно электрическим способом создать в определенных точках трубопровода такой же потенциал, что и на источнике блуждающего тока. По законам физики, это создаст очень большое сопротивление для блуждающего тока, и он начнет искать, как я уже говорил, путь с наименьшим сопротивлением. Где он вылезет после подобных мер, никто сказать не сможет, но задача по защите магистральных трубопроводов будет выполнена. По сути, свести к минимуму проявление блуждающих токов можно, но для этого нужно определить, где они появляются и сделать там более тщательную изоляцию.

Еще один способ защиты трубопроводов и кабелей это использовать диэлектрическую изоляцию (для кабелей и труб) или делать водопроводные трассы с использованием пластиковых труб.

Связь токов и коррозийных процессов

Любой водомерный узел, который находится в почве, повреждается коррозией за счёт влияния на него влаги и солей, но если сюда еще присоединить и активность токов, то появляется электролитический процесс. При этом на скорость электрохимической реакции действует заряд, текущий между анодом и катодом. Отсюда следует, что на активность повреждения металлических изделий будет влиять сопротивление почвы движению зарядов, а еще сложность течений, присутствующих в анодной и катодной зоне.

В этой обстановке система водообеспечения предрасположена обыкновенной коррозии под воздействием токов утечки. Влияние сформировывает гальваническую пару, ускоряющую развитие коррозии. В истории есть большое количество факторов, когда укладываемый трубопровод должен был служить 20 лет, а в действительности разрушение было через 2 года.

Связь между БТ и коррозией на металле

Селективность

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.

Влияние на систему водоснабжения

При построении системы отопления и водоснабжения в массовом масштабе используются стальные трубы. За счёт заметно более высокой проводимости стали по сравнению с грунтом такие трубы начинают “притягивать” электрические заряды, а в местах входа и выхода тока (катодная и анодная зоны, соответственно) происходит интенсивная коррозия.

Физика возникновения явления сразу же определяет способы защиты от него. Подавить блуждающие токи в водопроводных трубах можно:

• совершенствованием и поддержанием в исправном состоянии изоляции;
• применением пластиковых вставок при условии обязательного дополнительного выравнивания потенциалов;
• установкой катодной защиты.

Электрохимическая коррозия в доме

Эффекты электрохимической коррозии в быту чаще всего проявляются в системах обогрева. Свою роль тут играет то, что теплоносителем в таких системах служит горячая вода, проводимость которой быстро увеличивается по мере роста температуры. Блуждающие токи в полотенцесушителе приводят к накапливанию заряда на его поверхности. При интенсивной прокачке воды разность потенциалов и ток стекания достигают больших величин, что сопровождается интенсивным ржавлением.

Аналогичные процессы происходят в радиаторах водяного отопления при неправильно спроектированном или дефектном заземлении. Однако, за счет нахождения полотенцесушителя на виду и его постоянного контакта с влажной тканью его ржавление начинается быстрее и, кроме того, сразу же бросается в глаза.

Оборудовать санузлы квартир и индивидуальных домов станцией катодной защиты нецелесообразно. Поэтому основным средством защиты от коррозии блуждающими токами в данной ситуации становится реализованное по всем правилам выравнивание потенциалов между металлическими поверхностями и их заземление. При выполнении такого заземления заземляющий провод по возможности целесообразно подключать непосредственно на шину электрического щитка.

В жилом секторе большую популярность начинает приобретать разводка пластиковыми трубами. В этой ситуации можно не производить заземление и ограничиться выравниванием потенциалов. Для реализации этой процедуры используется соединение со стояком отдельных элементов водопроводной и отопительной арматуры (полотенцесушитель, смеситель и т.д.). Для такого подключения применяется обычный заземляющий провод.

Правила выполнения замеров

Чтобы оценить всю степень получившейся ситуации с утечкой электрозарядов нужно сделать ряд мероприятий:

• измерение напряжения и устремление тока по оболочкам кабелей магистрали;
• обозначение разности потенциалов между контактными рельсами и находящимися в почве трубопроводами;
• проверка уровня изоляции рельсов от грунтового покрытия, применив для эксперимента участок полотна;
• оценка плотности утечки энергии с оболочки кабелей в почву.

Чтобы сделать обмеры, применяется специализированный прибор, если мероприятия проводить на ЖД полотнах следует подбирать час пик движения транспорта.

Инструменты для замеров

Что бы проверить используют преобразователи электрической энергии и подстанции у линии движения – электрод, подключенный к прибору, объединяют с ЗУ и втыкают в 10 метрах от подстанции. Вся появляющаяся разница крепится прибором.

Если предстоит кладка линии труб для водообеспечения важно обнаружить локацию блуждающих токов, для этой цели определяется разница потенциалов между 2-мя выборочными точками поверхности земли, расположенными перпендикулярно друг к другу с соблюдением равного расстояния. Такое обозначение важно исполнять систематично с разрывом в километр.

При этом применяемые приборы непременно должны иметь класс точности не ниже 1,5, а сопротивление оборудования от 1 МОм. Использование измеряющих электродов с разностью потенциалов выше 10 мВ. Время проведения одного замера в первую очередь проходит в границах 10 мин, а разрыв между процессами 10 сек.

Блуждающие токи в грунтах. Причины возникновения

Электрический ток возникает в сети между двумя точками, когда они имеют разность потенциалов. Блуждающие токи возникают в грунте по той же причине, только проводником в такой ситуации выступает земля. Источник появления напряжения — устройства, работающие на электрической энергии. Чаще всего это — рельсовый электротранспорт (поезда, трамваи), работающий на постоянном токе.

Из-за слабого контакта между стыками, недостаточной изоляции рельсов от земли, происходит утечка электротока в землю (рельсы выступают в качестве нулевого проводника).

Возможны и другие причины. В практике наших специалистов встречалось:

• нарушение изоляции у действующей системы электроснабжения;
• некорректное подключение электрических устройств;
• преднамеренное заземление электроприборов на металлический трубопровод (водоснабжения, отопления, канализации), что является преступным действием, способным повлечь весьма серьезные последствия.

Способы устранения

Единственный способ предотвращения появления блуждающих токов — убрать возможность утечки из проводников, в качестве которых выступают те же рельсы, в землю. Для этого и устраивают насыпи из щебня, устанавливают деревянные шпалы, которые нужны не только для получения прочного основания под рельсовый путь, но и повышают сопротивление между ним и грунтом.

Дополнительно практикуется монтаж прокладок из диэлектрических материалов. Но все эти способы больше подходят для ЖД магистралей, трамвайные пути изолировать таким способом сложно, так как это приводит к увеличению уровня рельсов, что в городских условиях нежелательно.

В случае с распределительными пунктами и подстанциями, ЛЭП, ситуацию можно исправить применением более совершённых систем автоматического отключения. Но возможности такого оборудования ограничены, да и постоянное отключение электроснабжения, особенно в промышленных условиях, нежелательно.

Поэтому в большинстве случаев прибегают к защите трубопроводов, бронированных кабелей и металлических конструкций, расположенных в зоне действия блуждающих токов.

Активная и пассивная защита

Существует два основных способа защиты:

1. Пассивная — предупреждает контакт металла за счёт применения покрытий из диэлектрических материалов. Именно для этой цели применяют обмазку битумными мастиками, обмотку диэлектрическими изолентами, комбинацию этих способов. Но такие трубы стоят дороже, а проблема полностью не решается, потому что при глубоких повреждениях подобных покрытий защита практически не работает.

   

2. Активная — основана на отводе блуждающих токов от защищаемых магистралей. Может быть выполнена несколькими способами. Считается наиболее эффективным решением.

   

В различных условиях применяют отличающиеся способы защиты от электрохимической коррозии. Рассмотрим несколько основных примеров.

Защита полотенцесушителей

Главное отличие — находятся на открытом воздухе, поэтому изоляция не поможет, а отвести блуждающие токи некуда. Поэтому единственно допустимый вариант — выравнивание потенциалов.

Для решения этой проблемы применяют простое заземление. То есть восстанавливают те условия, которые были до разрыва цепи при помощи полимерных труб. При этом требуется заземление каждого полотенцесушителя или радиатора отопления.

Защита водопроводных труб

В этом случае больше подходит протекторная защита с применением дополнительного анода. Такой способ применяется и для предотвращения образования накипи в электрических водонагревательных баках.

Анод, чаще всего магниевый, соединяется с металлической поверхностью трубы, образуя гальваническую пару. При этом блуждающие токи выходят не через сталь, а через такой жертвенный анод, постепенно разрушая его. Металлическая труба при этом остаётся целой. Следует понимать, что время от времени требуется замена защитного анода.

Защита газопроводов

Для защиты этих объектов применяют два способа:

• Катодная защита, при которой трубе придают отрицательный потенциал за счёт применения дополнительного источника питания.
• Электродренажная защита предполагает соединение газопровода с источником проблем проводником. При этом предотвращается образование гальванической пары с окружающим магистраль грунтом.

Отметим, что ощутимый ущерб, наносимый металлическим конструкциям, требует применения комплексных мер. Они включают защиту и предотвращение появления опасных факторов.

Что представляют собой блуждающие токи

Люди используют электроэнергию для различных целей:

• Для создания комфорта (обогрев, применение кондиционеров).
• Чтобы работать с информацией (компьютер, смартфон, телевизор).
• Использование бытовой техники (посудомойка, стиральная машина, пылесос).
• Выполнение хозяйственных работ (электродвигатели).

Повсеместное использование электричества порождает дополнительные проблемы для человека. Одной из них является появление блуждающих токов. Каждый раз, когда электричество попадает в почву, оно создаёт возможность для их возникновения и разрушительного воздействия.

Обычно в грунте присутствует влага с растворёнными в ней веществами. Она является хорошим проводником. Как только на участке земли образуется в силу тех или иных причин разность потенциалов, то через землю начинает течь ток. Его силу и направление предугадать трудно, так как он носит случайный характер.

Как известно из курса физики, ток протекает там, где сопротивление минимально. Поскольку в земле находится большое количество металлических труб различного назначения, то ток часто протекает через их различные участки. Это способно привести к существенному разрушению трубопроводных магистралей. Например, за год может неожиданно образоваться дыра размером с ладонь даже в крепкой и качественной трубе.

Блуждающие токи так называются потому, что они протекают по случайным участкам грунта. Сложно заранее предвидеть, где именно пройдёт их путь. Схема прохождения выглядит следующим образом.

Существуют разного рода источники электрической энергии, непосредственно контактирующие с грунтом. Если в непосредственной близости имеется трубопровод, то ток сначала пройдёт через почву, затем через трубу и после этого в определённой точке выйдет из неё. Далее по почве он пройдёт к предмету с меньшим потенциалом, установленному на земле.

Выбор комплектующих для заземления ванны

Обычно в квартирах и частных домах для устройства заземления и зануления применяется многожильный провод с площадью сечения не менее 6 кв. мм. Такой площади сечения заземляющего проводника вполне достаточно для обеспечения защиты от поражения электрическим током человека в жилых помещениях. Лучше выбирать медный кабель, но в крайних случаях можно использовать алюминиевый провод или стальной в медной оболочке. Заземляющий проводник следует замаскировать. Это необходимо не только с эстетической точки зрения, но и для защиты заземления от случайного повреждения. Обычно кабель прячут в предметах интерьера ванной комнаты, за экранами и пластиковыми панелями. Для подключения заземления всех предметов в ванной комнате к общей шине используют специальный распределитель.

Как измерить величину блуждающего тока

Наличие потенциальной опасности в обязательном порядке проверяют при проектировании новых трубопроводов в зоне их предполагаемой укладки. Для этого используют мультиметры высокого класса точности, внутренне сопротивление которых должно быть не менее 1 МОм, и специальные электроды, с минимальной паспортной разницей потенциалов.

Также читайте: Почему гудит трансформатор

Измерения проводят по следующей схеме:

• Вдоль всей будущей трассы, устанавливая электроды через 1000 м.

  

• По двум перпендикулярным направлением, с установкой электрода на расстоянии 100 м от точки пересечения линий.

Основная задача — определить существующую разницу потенциалов между точками. Если этот показатель превышает 0,04 В, на участке действуют блуждающие токи.

В районе расположения действующих рельсовых путей электротранспортной системы контроль выполняют за счёт следующих замеров:

• Сопротивления изоляции между рельсами и грунтом.
• Разницы потенциалов между рельсовым полотном и расположенными в земле металлическими конструкциями.
• Плотности утечек через оболочки кабельных проводников.

Весь комплекс измерений выполняют при помощи специального оборудования.

Более подробно про измерения можете прочитать в инструкции(откроется в новой вкладке):Читать инструкцию

Инструкция по заземлению своими руками

Когда с теорией все встало на свои места, пора приступать к практике. Вопрос заземления в квартире может стать серьезной проблемой, если в доме нет заземляющего контура. Но и это легко исправимо, если есть желание и возможности. Правильно подберите материалы и инструменты, а потом займитесь монтажом провода.

Шаг 1 – выбор материалов перед началом работы

Для начала нужно определиться с тем, какие материалы приобрести для электромонтажных работ. Ведь обязательно нужно правильно подобрать площадь поперечного сечения провода, его тип, не ошибиться с количеством расходного материала.

Помимо этого основного элемента вам понадобится:

• коробка уравнивания потенциалов;
• УЗО на нужное количество Ампер;
• клеммы;
• хомуты для труб.

Коробка уравнивания потенциалов – это пластиковое отделение, в котором соединяются все ответвления заземляющего провода.

Поскольку заземлять объекты последовательно запрещается, от каждого прибора или трубы в коробку уравнивания потенциалов (КУП) должен идти отдельный кабель.

УЗО (устройство защитного отключения) не устанавливается в ванной комнате. Его место в коридоре или в другом сухом, безопасном месте. Желательно заранее ознакомиться с возможными схемами и правилами подключения УЗО.

Для квартир чаще всего выбирают УЗО на 10 или 16 А, но если у вас есть электроприборы повышенного потребления, такие как электродуховка или проточный водонагреватель с высокой производительностью, такой защиты может быть недостаточно. Советуем вам посмотреть дельные рекомендации по выбору УЗО.

Выше упомянутые клеммы – это специальные соединения, которые позволяют аккуратно и «культурно» подсоединять провод к лепестку ванны. Этот тип соединителей отличается разнообразием форм.

Хомуты нужны для тех случаев, когда помимо ванны вы захотите отдельно заземлить трубопровод.

Шаг 2 – подготовка инструмента для электротехнических работ

Набор необходимых инструментов для прокладки заземления в ванной не очень отличается от стандартного набора электрика.

Ничего нового и специфического покупать не придется, достаточно позаботиться об:

• отвертке;
• гаечном ключе;
• дрели и сверле по металлу;
• фонарике;
• тестере или мультиметре;
• сварочном аппарате (не обязательно);
• средствах защиты (крайне обязательно).

Самый ходовой инструмент в ящике домашнего мастера – отвертка. Электротехнические работы лучше выполнять индикаторной отверткой. В рукоятке у нее спрятана лампочка, которая загорается, если дотронуться отверткой до элемента под напряжением.

Гаечный ключ нужен для закручивания болтов при подключении заземляющего провода к металлическим пластинам.

Дрель понадобится в том случае, если производителем не предусмотрено специальное отверстие для подведения кабеля или модель ванны слишком старая.

Тестер или мультиметр – приборы, которые позволяют измерить величину напряжения в цепи. Особенно важно наличие одного из этих приборов в том случае, когда вы не знаете наверняка, есть в вашей розетке заземление или нет.

Сварочный аппарат понадобится тогда, когда вы решите устанавливать заземляющий контур на улице. Сварить стальную конструкцию нужно надежно, если у вас нет опыта и соответствующих навыков, сварочного аппарата может быть не достаточно, понадобится и квалифицированный сварщик.

Перед тем, как заземлить ванну в своей квартире, подготовьте инструменты только с рукоятками из диэлектрических материалов, дополнительно проверьте наличие напряжения в цепи даже при отключенном питании, повесьте на электрощиток объявление с предупреждением о проведении работ, чтобы кто-то нечаянно не включил автомат.

Шаг 3 – прокладка шины заземления для квартиры

В идеале многоквартирный дом должен иметь общую заземляющую шину, к которой может подключиться и заземлиться любой житель. На практике общедомовое заземление – огромная удача, оно встречается очень редко.

Если вам повезло и управляющая компания вашего дома, застройщик либо активные жильцы, осознающие всю опасность и ответственность пользования электроприборами в ванной, установили заземляющий контур, вы можете подключить все свои опасные электроприборы, металлические трубы и ванну непосредственно к нему через электрощиток на этаже.

Если же о вашем доме все еще никто не позаботился, придется заняться этим самостоятельно.

И тут есть несколько вариантов:

• просить сделать заземление УК или городские власти;
• убедить других жильцов и оплатить монтаж из своего кармана;
• позаботиться о своей безопасности и сделать индивидуальный контур заземления своими силами.

В последних двух случаях вам необходимо будет провести медный провод не менее 6 мм2 толщиной по всему стояку до самого подвала.

Затем около дома на открытом, желательно огороженном и безлюдном участке делается котлован глубиной около 1,5 м. В эту яму помещают вертикально три толстых электрода – чаще всего используют стальной металлопрокат или арматуру.

Три стойки соединяют сверху стальной полосой при помощи сварочного аппарата или толстым проводом, чтобы получился замкнутый треугольный контур.

Затем выводят провод заземления, прокладывают его под землей в специальном защитном рукаве. Провод соединяют с металлоконструкцией. Таким образом получается общий, довольно надежный и долговечный заземляющий контур, которым могут пользоваться все жители квартир по стояку.

Этапы устройства контура заземления рядом с многоэтажкой схожи с монтажом такого контура в частном доме. Если вы все-таки решились сделать его своими руками, рекомендуем ознакомиться с полезными советами по проектированию и монтажу контура.

Шаг 4 – заземление всех приборов в ванной комнате

После того как вы убедились, что в вашем доме есть заземление, и нашли, как к нему подключиться, дальнейший процесс не вызовет трудностей.

1. Выберите место для коробки уравнивания потенциалов. Она должна располагаться на сухой стене, на расстоянии от ванны.
2. Если ванна новая, ее следует перевернуть для удобства. Часто о заземлении вспоминают тогда, когда ванна не просто смонтирована, но и заложена облицовочной плиткой, скрыта за экраном или декоративной панелью. Тогда выполнять работу будет несколько сложнее.
3. Определитесь, где именно будет подключен кабель. Найдите место, предусмотренное производителем. Как правило, это пластина с отверстием, приваренная или прикрученная к корпусу.
4. Если специальной точки для заземления нет, нужно воспользоваться дрелью. Просверлите небольшое отверстие в металлической части. Если это чугун, скорее всего, на дне чаши есть наплывы, которые должны обеспечивать устойчивость конструкции на ножках. Этими наплывами можно воспользоваться для заземления.
5. Проложите провод вдоль стены от точки подключения к КУП.
6. При помощи клеммы подсоедините один его конец к пластине в коробке уравнивания потенциалов, а другой – к корпусу ванны через просверленное отверстие.
7. Соедините КУП с шиной заземления в электрощитке медным проводом достаточной толщины.
8. Затем нужно проверить правильность подключения и скрыть провод. Делается это не только в эстетических целях, но и для того, чтобы случайно не повредить кабель.

После окончания установки нужно проверить работу заземления при помощи тестера. Для этого соединяют фазу и заземленную ванну. Если лампочка тестера горит ярко, значит, ток пойдет по этой цепи в случае аварии и не заденет человека.

Определение коррозионной опасности для подземных сооружений

Для определения коррозионной опасности для подземных сооружений проводятся следующие геофизические работы:

• определение сопротивления грунта;
• определение наличия блуждающих токов в земле;
• определение наличия блуждающих токов в подземных сооружениях;

Определение сопротивления грунта необходимо при различных инженерных работах, в том числе при прокладке трубопроводов и газопроводов, стальных подземных резервуаров и сооружений, силовых кабелей и кабелей связи в металлической оболочке для оценки коррозионной активности грунта.

Методика работ реализуется согласно ГОСТ 9.602-89 и ГОСТ 9.602-2005. Работы проводятся методом электрического профилирования установкой Венера, с расстоянием между электродами (а), равным глубине (для кабелей связи – двойной глубине) прокладки подземного сооружения. Электроды размещают на поверхности земли на одной линии с осью трассы для проектируемого сооружения, а для сооружения уже уложенного в землю, – на линии, проходящей перпендикулярно или параллельно, на расстоянии в пределах от 2 до 4 м от оси сооружения (рис.1.). Расстояние между точками наблюдения составляет 100 – 200 м.

Рис. 1. Установка Венера для определения кажущегося удельного сопротивления грунта

По результатам работ рассчитывается кажущееся сопротивление, которое по своим значениям близко к удельному электрическому сопротивлению (УЭС) грунта. , где k=2pa – коэффициент установки Венера, dU – разность потенциалов на приемных электродах, I – ток в питающей линии. После расчетов согласно таблице 1 определяют коррозионную активность грунта.

Таблица 1. Коррозионная агрессивность грунта по отношению к углеродистой и низколегированной стали

УЭС грунта, Ом*м

Средняя плотность катодного тока, А/м^2

Определение наличия блуждающих токов в земле. Блуждающие токи опасны, прежде всего, своей электрохимической активностью, которая приводит к ускоренной коррозии подземных металлических сооружений, в том числе трубопроводов и газопроводов.

Определение наличия блуждающих токов производится в полевых условиях методом естественного поля. Методика работ реализуется согласно ГОСТ 9.602-89 и ГОСТ 9.602-2005. В работе используются неполяризующиеся электроды, представляющие собой пористый керамический сосуд, в который заливается насыщенный раствор медного купороса, а в раствор погружается стрежень (рис.2.). Контакт в таком электроде осуществляется фильтрации раствора медного купороса в землю, через пористую поверхность электрода.

Рис.2. Неполяризующийся электрод. 1 – пористая часть электрода, 2 – глазированная часть электрода, 3 – медный стержень, 4 – пробка, 5 – клемма, 6 – насыщенный раствор медного купороса (CuSO4).

Для проектируемого сооружения разность потенциалов на трассе проектируемого сооружения измеряют между двумя точками земли через каждые 1000 м по двум взаимно перпендикулярным направлениям (рис.3.) при разносе измерительных электродов – 100 м. Значение разности потенциалов в каждой точки регистрируют через каждые 10 секунд в течение 10 минут.

Электрохимическая коррозия: как защитить полотенцесушитель?

Каждый хозяин знает, что ремонт в доме и квартире непрерывен. Не всем и не сразу удается учесть все детали и нюансы, да и в процессе ремонта каждый старается как можно быстрее, при этом долговечнее и качественнее все сделать. При это критерий «недорого» также частый путник того, кто начал ремонтные работы. Однако тому, кто уже столкнулся с его последствиями, известно, что дешево и долговечно – понятия антонимы. Потому лучше сразу отдать предпочтение лучшим материалам. Это относится ко всему, включая и полотенцесушитель.

Почему важно правильно использовать полотенцесушитель

Всем известно, что полотенцесушитель отвечает за поддержание комфортного температурного режима, а также за качественное высушивание белья. Значимость этого прибора замечают лишь в те моменты, когда она начинает выходить из строя. К сожалению, такие ситуации не редкость. При этом полотенцесушители могут легко подвергать электрокоррозии и протеканию.

Чем опасны протечки и электрокоррозия?

Сперва наперво эти недуги опасны для ваших соседей. Имеется ввиду, что они могут усугубить перепады давления, что может привести к срыву прибора. Думаем, не нужно пояснять в какую копеечку выльется вам эта поломка.

Как защитить полотенцесушитель от всех поломок?

Существуют универсальные метода того, как защитить полотенцесушитель от электрокоррозии и поломок. Сперва вам необходимо выбрать полотенцесушитель, который изготовлен из материалов высокого качества, при этом надежных и долговечных.

Наиболее популярным среди таких материалов является нержавеющая стальмарка AISI 304. Любое изделие с ее использованием прослужит своему хозяину не одно десятилетие. Однако существует нюанс – не обойдется без блуждающих токов, которые запускают процесс электрохимической коррозии и провоцируют образование точек коррозии, увеличивающиеся с ходом времени. При этом они являются причиной образования злосчастных подтеканий.

Почему образуются блуждающие токи?

Электрический ток образуется в водной среде за счет ее трения о металлические стенки труб либо же по причине заземления соседом неверно работающего электроприбора, к примеру, стиральной машины старого производства.

Данные факторы позволяют распространиться токам по трубам и перейти в воду, что и приводит внутренней ржавчине полотенцесушителя.

Повышенная жесткость воды также причина неблагоприятной среды для образования токов по причине соприкосновения металлов с различными потенциалами. Кроме того, даже пути трамваев, которые проходят недалеко от труб, могут являться причиной образования тока в воде.

Как исправить это явление?

Производители знают, как частично можно разрешить эту проблему. Выход в заземлении. Но оно так же должно быть грамотно выполнено: заземляется вставка из металла, которая расположена перед полотенцесушителем, но не в коем случае не заземляет корпус.

Как защитить полотенцесушитель от коррозии?

Купить полотенцесушитель рекомендуется тот, который качественно выполнен из материалов, относящихся к высококачественным. Вы также можете подобрать тот дизайн, что будет по душе исключительно вам.

Не рекомендуется в целях экономии устанавливать полотенцесушитель самостоятельным образом – высок риск того, что вы навредите себе и домочадцам. Лучше доверьте монтаж специалистам и в обязательном порядке требуйте от них гарантию работы.

Способы выявления блуждающих токов

Выявить наличие в грунте блуждающих токов позволяет специальная аппаратура. В используются надежные современные приборы, предназначенные для электрохимической защиты.

В комплект приборов для определения блуждающих токов входят:

С помощью такого набора можно определить наличие постоянных токов в земле, опасное влияние переменного и блуждающего тока.

Если прокладка коммуникаций только планируется, то на стадии проектирования по трассе через каждую 1000 м измеряют разность потенциалов между точками. При обследовании действующих объектов измеряют сопротивление металла под воздействием стационарного и блуждающего токов.

Катодная защита

Катодный метод защиты трубопроводов от блуждающих токов считается наиболее эффективным в промышленности и на магистральных участках жилых объектов. Суть этого приема заключается в создании постоянного тока, за счет которого компенсируется формирование анодной зоны на защищаемом объекте. Для этого отрицательный полюс защитной станции подключается к металлоконструкции, а положительный – к дополнительному электроду. В результате анодная зона образующейся системы перемещается на этот электрод, а оставшаяся катодная зона корродирует заметно слабее.

По мере разрушения дополнительного электрода его просто меняют на новый.

Эффект “перезащиты” при построении таких систем компенсируется подбором напряжения, генерируемого станцией на основании результатов измерений по специальной методике.

Защита водопровода

Для защиты водопровода используется пассивный и активный метод. Активный состоит в постановке устройства, которое генерирует встречный электрический сигнал. Пассивный способ заключается в применении изолятора. Кроме того, как метод защиты водопровода от блуждающего электротока используется профилактика и комплексная трубопроводная защита. Специалисты покрывают трубы полимерным составом. В результате не происходит коррозия металла.

Вам это будет интересно Особенности танталовых конденсаторов

Пассивный вариант

Пассивный вариант — основная мера избавления любой установки от блуждающего электротока. Носит название катодная защита. Благодаря ей устраняется коррозия в протяженных трубопроводах. Чтобы сделать катодную защиту, на трубопровод подается высокий отрицательный потенциал. Он гарантирует сохранение отрицательного трубного потенциала, вне зависимости от параметровых значений, вызываемых блуждающими электротоками в трубопроводных системах. Как правило, подается потенциал, равный 6 киловатт.

Обратите внимание! Считается, что в таком случае, вне зависимости от среды и электролита, положительного заряда нет. Так защищается трубопровод.

Этот способ эффективный, но обладает одним существенным недостатком: элементы, которые находятся в среде, осаждаются на ее внутренней поверхности. Это элементы в виде парафинов, существенно уменьшающих диаметр трубы и увеличивающих затраты энергии, которая нужна, чтобы перекачать содержимое труб. Чтобы восстановить исходный внутренний трубный диаметр и удалить парафиновые отложения, обычно используют механическую чистку ершиком.

Активная защита

Единственным эффективным способом защитить трубопровод от коррозии, создаваемой блуждающей энергией, считается сведение к нулю токов, протекающих на разных участках. Для этого трубу мастер разбивает на участки. На них он подает напряжение. Благодаря такому уравнительному способу электричество не вызывает коррозию. При этом возникающий ноль от уравнения поддерживается автоматическим образом аналоговой электроникой.

Недостатки систем катодной защиты

Методика отнюдь не универсальна, необходимо строить каждый объект под конкретные условия эксплуатации. При неправильных расчетах силы защитного тока, происходит так называемая «перезащита», и уже катодная станция является источником блуждающих токов. Поэтому, даже после монтажа и введения в строй, катодные системы постоянно контролируются. Для этого в разных точках монтируются специальные колодцы для замера силы тока защиты.

Контроль может быть ручным или автоматическим. В последнем случае устанавливается система слежения за параметрами, соединенная с аппаратурой управления катодной станцией.

Блуждающие токи. Зачем определяют их величину?

Разовое прохождение тока через металлические конструкции не оказывает большого вреда. Электролитическую коррозию вызывают постоянно действующие блуждающие токи определенных параметров.

Если появление блуждающих токов вызвано нарушением изоляции в энергосистеме или неправильным подключением электроустановок, то наиболее грамотным решением будет детальное обследование всей электрической схемы, устранение источника утечки. В случае выявления напряжений в грунтах вблизи электротранспортных магистралей, необходимо принять меры по защите металлоконструкций (трубопроводов) от их влияния (установка дренажа, изоляция металла специальными защитными покрытиями).

Источник