Причины коррозии и способы защиты металлических оболочек кабеля


Сами по себе жилы кабеля надёжно защищены от влияния внешних факторов поливинилхлоридной оболочкой. Изолируется каждая жила отдельно, плюс общая защитная изоляция. В некоторых случаях такая изоляция изготавливается в расчёте на какие-либо особые условия эксплуатации, примером может послужить изоляция в кабеле АПвПуг и его разновидностях. Этот кабель можно прокладывать по воздуху, в грунте и даже в воде. Но какой бы ни была внешняя оболочка кабеля, ей всё же может грозить опасность нарушения целостности и даже разрушения. Иногда причиной проблем становятся грызуны, об этом мы подробно рассказали в разделе «Кабель и грызуны. Методы защиты кабеля», но иногда причины для беспокойства заключены в других факторах.

Причины коррозии и способы защиты металлических оболочек кабеля

1. Химическое разрушение.

Хотя такой вид разрушения может происходить и в воздушной среде, однако чаще всего егокоррозия оболочки кабеля называют почвенной коррозией, связанной с активными и агрессивными элементами, находящимися в почве. Химическое или электрохимическое воздействие на металл оболочки может постепенно вызывать частичную, а иногда и полную коррозию материала оболочки. На этот процесс сильное влияние оказывает сразу несколько факторов:

  • влажность грунта;
  • состав грунта.

Оба эти фактора существенно влияют на одну важную величину – электрическое сопротивление грунта, от которого и зависит сила разрушающего воздействия на кабельную оболочку из металла. Если удельное сопротивление грунта выше чем 20 Ом/метр, то за кабель можно не переживать, при таких значениях удельного сопротивления оболочка в безопасности, а коррозия будет незначительной.

Поэтому для защиты от коррозии оболочки кабеля, проложенного в грунте, целесообразно выбрать трассу с малоагрессивным грунтом, либо выкопать траншею такого размера, чтобы можно было в кабельную трассу добавить подсыпку из подходящего материала.

В случае открытого расположения кабеля можно использовать защитное покрытие его оболочки защитным слоем специального лака или краски. Такая защита значительно увеличит термин службы оболочки, а, значит, и всего кабеля.



2. Электрохимическое разрушение.

Эта причина разрушения – самый распространённый и опасный фактор. Особенно это касается кабельных линий, расположенных в непосредственной близости от городского (впрочем, и любого другого) вида транспорта, работающего на постоянном токе. В метро, трамвае и некоторых видах железнодорожного транспорта в качестве источника питания служат линии постоянного тока, а рельсы выступают в роли «нулевого» провода. Положительный полюс при этом – контактные провода, проложенные на опорах по воздуху.

Трамвай одна их причин разрушения кабеля в землеВ многочисленных точках рельсовых путей производится присоединение «отсасывающих» минусовых кабельных линий. Именно к ним стекаются обратные токи трамвайных сетей и возвращаются к питающей подстанции. Казалось бы, в чём же тогда проблема? Дело в том, что практически никогда рельсы не изолированы от земли, поэтому значительные величины тока ответвляются, и, идя по траектории наименьшего сопротивления, также возвращаются на подстанцию, но в грунтах. А если по дороге таких «блуждающих» токов встречается металлическая оболочка кабеля, то она становится отличным проводником с малой величиной сопротивления.

В месте входа блуждающего тока в оболочку кабеля образуется катодная зона, имеющая отрицательный потенциал, а в месте выхода из оболочки – анодная зона, потенциал которой – отрицательный. Дальше – хуже, потому что в анодной зоне начинает выделяться кислород, окисляющий и впоследствии разрушающий металл, из которого и состоит оболочка кабеля. Точно такой же процесс наблюдается и в других металлических предметах, оказавшихся в зоне прохождения блуждающих токов. Со временем такие металлические предметы, как и оболочка кабеля, больше похожи на мелко решето или сито, причём просветов больше, чем металла.

Путём специальных лабораторных измерений возможен замер величины потенциала оболочек кабелей по отношению к величине потенциала земли. Если потенциал оболочки положительный, то это говорит об образовании анодной зоны, а отрицательный – катодной. По таблицам определяют, не выходит ли значение потенциалов и токов утечки за допустимые пределы, а в противном случае предпринимаются решительные меры по защите оболочек кабелей:

- Катодная поляризация – метод, заключающийся в искусственном создании отрицательного потенциала на всём протяжении оболочки кабеля, благодаря чему прекращается переход тока из рельсов в металлическую оболочку. Для этого используется внешний источник создания потенциала.

- Электрический дренаж – метод, при помощи которого блуждающие токи отводятся от оболочек и направляются к источнику тока.

- Протекторная защита – довольно сложный, но достаточно эффективный метод, при котором кабельные оболочки соединяются с электродом из ферромагнитных сплавов. Этот электрод, имеющий потенциал, превышающий примерно на 1,5 В потенциал оболочки, закладывается в землю, создавая электрический ток, замкнутый между кабельной оболочкой и протектором-электродом. Такая защита обеспечивает безопасную зону для оболочки приблизительно на 70