आवारा धाराएँ, आवारा धाराओं से सुरक्षा

परिवहन अवसंरचना के लोड-असर वाले तत्व, उदाहरण के लिए ट्रेनों और ट्रामों के ट्रैक, जमीन से विश्वसनीय विद्युत इन्सुलेशन नहीं होते हैं। और जैसे ही करंट रेल के साथ ट्रैक्शन सबस्टेशन की ओर वापस जाता है, उस करंट का कुछ हिस्सा जमीन से भी गुजरता है।

ग्राउंडेड हाई-करंट इंस्टॉलेशन, साथ ही बिजली लाइनों से रिसाव भी ग्राउंड करंट की घटना में योगदान करते हैं। ऐसी धाराएँ, जो केवल बिजली को जमीन तक ले जाती हैं, उनका कोई स्थिर आकार, आयाम और दिशा नहीं होती है, जमीन पर उनके प्रसार के मार्ग विविध होते हैं, इसलिए उन्हें आवारा धाराएँ कहा जाता है।

आवारा धाराएँ - प्रवाहकीय वातावरण के रूप में उपयोग किए जाने पर जमीन में हानिकारक विद्युत धाराएँ (उदाहरण के लिए, दूरसंचार प्रतिष्ठानों, ट्राम पावर सिस्टम, खनन विद्युत इंजनों आदि में)। उनकी कार्रवाई के तहत, इलेक्ट्रोलिसिस होता है और तेजी से ऑक्सीकरण होता है। और धातु के भूमिगत उपकरणों का विनाश (केबल शीथ, पाइपलाइन, भवन संरचनाएं)।

यह स्पष्ट है कि इन मामलों में जमीन एक प्रवाहकीय माध्यम की भूमिका निभाती है, और न केवल मिट्टी यहां एक संवाहक है, बल्कि धातु संरचनाएं भी हैं जो पूरी तरह या आंशिक रूप से भूमिगत हैं, जैसे कि पाइपलाइन, केबल लाइन, कैटेनरी सपोर्ट आदि। . यहां तक ​​​​कि धातु संरचनाएं जो केवल जमीन के संपर्क में हैं, आवारा धाराओं के अधीन हैं।

जमीन में स्थित प्रवाहकीय संरचनाओं के संबंध में, मिट्टी में ही कम क्षमता होती है। और अगर, उदाहरण के लिए, एक उच्च-वर्तमान स्थापना ग्राउंडिंग का उपयोग करती है या इससे करंट को जमीन की ओर मोड़ दिया जाता है, तो यह कम से कम प्रतिरोध के रास्ते का अनुसरण करता है, अर्थात यह जमीन में धातु संरचनाओं से होकर गुजरता है, जिससे उनकी ओर जाता है जंग।

रेल के साथ बहने वाले ट्रैक्शन करंट पर भी यही बात लागू होती है। रेल और जमीन के बीच संभावित अंतर, इन्सुलेशन की कमी को देखते हुए, इन धाराओं के मार्ग में आने वाली धातु संरचनाओं के समान परिणामों के साथ कर्षण धाराओं का हिस्सा जमीन के माध्यम से प्रवाहित होता है।

अपने रास्ते में एक सीवर पाइप, एक गैस पाइपलाइन या एक केबल शीथ का सामना करना पड़ रहा है, जिसमें बहुत कम है प्रतिरोधआसपास की मिट्टी की तुलना में, उनके माध्यम से बिखरी हुई धाराएँ बहती हैं और ऐसे स्थानों को कैथोडिक ज़ोन कहा जाता है। कम प्रतिरोध के धातु पथ से गुजरने के बाद, आवारा धारा इसे छोड़ देती है और इस स्थान को एनोड ज़ोन कहा जाता है और यहीं पर संक्षारक विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया होती है।

एनोडिक ज़ोन में इसी तरह का क्षरण तब होता है जब धारा आवारा धारा के स्रोत से ही जमीन में प्रवेश करती है, उदाहरण के लिए स्वयं रेल से, और रेल भी इससे पीड़ित होती हैं। इस तरह, रेल उन बिंदुओं पर नष्ट हो जाती है जहां धाराएं उनसे जमीन में निकलती हैं, और भूमिगत संचार - उन जगहों पर जहां रेल वापस लौटती है।

समस्या यह है कि जब आवारा करंट का रिसाव स्थिर होता है, तो धातु धीरे-धीरे खराब हो जाएगी, और ऐसा इलेक्ट्रोकोरोसियन काफी तीव्र हो सकता है। नई स्टील पाइपलाइन तीन साल में खराब हो सकती हैं, और संचार केबल और भी तेजी से विफल हो जाते हैं। विभिन्न उद्देश्यों के लिए पुलों और रेलों के रेल बन्धन को इसी तरह से नष्ट कर दिया जाता है। डीसी या संशोधित वर्तमान स्रोत संक्षारक शर्तों में विशेष रूप से खतरनाक हैं। एनोडिक क्षेत्रों में धातु के विनाश की दर प्रति वर्ष 10 मिमी तक पहुंच सकती है।

एक नियम के रूप में, धातु संरचनाएं जंग से बचाने के लिए डिज़ाइन की गई एक विशेष सुरक्षात्मक कोटिंग से सुसज्जित हैं, लेकिन कोटिंग को नुकसान के मामले में, संचार को नुकसान अपरिहार्य है, और छोटे एनोड क्षेत्रों वाले स्थानों में विशेषता अल्सर और छेद दिखाई देते हैं।
वर्णित नकारात्मक घटनाओं का मुकाबला करने के लिए, विशेषज्ञ विशेष उपकरणों का उपयोग करके विद्युत अध्ययन करते हैं। इन्सुलेशन क्षति के स्थानों को एक विशेष खोजक के साथ निर्धारित किया जाता है और विद्युत जल निकासी का उपयोग किया जाता है - पाइपलाइनों से वर्तमान के स्रोत तक बिजली को हटाना।

ध्रुवीकृत नाली की स्थापना की योजना: 1 - सुरक्षात्मक गैस पाइपलाइन, 2 - नाली केबल, 3 - नाली स्थापना (वाल्व प्रकार), 4 - रिओस्टेट, 5 - वाल्व (रेक्टीफायर) तत्व, 6 - एमीटर, 7 - फ्यूज, 8 - ट्रैक्शन सबस्टेशन का जनरेटर, 9 - बिजली आपूर्ति इकाई, 10 - संपर्क ट्रॉली, 11 - आवारा धाराओं की आवाजाही के रास्ते

सबसे सरल मामले में, सुरक्षात्मक उपाय निम्नलिखित हैं।संभावित खतरनाक प्रतिष्ठानों से आसपास की मिट्टी में बहने से रोकने के लिए, संरक्षित संरचना और स्थापना के प्रत्येक बिंदु के बीच एक केबल कनेक्शन बनाया जाता है - आवारा धाराओं का एक स्रोत जिसमें पर्याप्त नकारात्मक क्षमता होती है। जो धारा पहले जमीन के माध्यम से प्रवाहित होती थी, अब जंग के किसी भी जोखिम के बिना केबल कनेक्शन के माध्यम से अपने स्रोत पर वापस आ जाती है।

स्टील पाइपलाइनों को आवारा धाराओं के प्रभाव से बचाने के लिए, कैथोडिक सुरक्षा का उपयोग करें... यह एक बाहरी स्रोत से प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह का उपयोग करके किया जाता है। वर्तमान स्रोत का नकारात्मक ध्रुव संरक्षित पाइपलाइन से जुड़ा है, और सकारात्मक ध्रुव एक विशेष जमीन - एनोड से जुड़ा है। कैथोडिक सुरक्षा सर्किट - केबल्स के मेटल शीथ को जंग से कैसे बचाएं

पटरियों से जुड़े आवारा धाराओं को कम करने के लिए, ट्रैक की चालकता में वृद्धि हुई है और रेल और जमीन के बीच जंक्शन प्रतिरोध में वृद्धि हुई है। इसके लिए, मुख्य पटरियों पर भारी-प्रकार की रेलें बिछाई जाती हैं, एक निरंतर वेल्डेड ट्रैक के लिए एक संक्रमण किया जाता है, और रेल जोड़ों को बढ़े हुए क्रॉस-सेक्शन के तांबे के पुलों से हिलाया जाता है, मल्टी-रेल सेक्शन समानांतर में जुड़े होते हैं।

रेल को कुचल पत्थर या बजरी गिट्टी पर रखा जाता है, रेल के बीच अछूता भागों को स्थापित किया जाता है और प्रबलित कंक्रीट स्लीपरों के सुदृढीकरण, और लकड़ी के स्लीपरों को तेल एंटीसेप्टिक्स आदि के साथ लगाया जाता है।