Hoe de metalen omhulsels van kabels te beschermen tegen corrosie

De metalen omhulsels van de kabels worden tijdens hun werking vernietigd als gevolg van chemische (bodemcorrosie) of elektrochemische interactie met de omgeving.

Blootliggende kabels worden voldoende betrouwbaar beschermd tegen de corrosieve effecten van de omgevingslucht door een laag vernis of verf op het pantser of de mantel aan te brengen.

De intensiteit van bodemcorrosie kan, afhankelijk van de samenstelling en het vochtgehalte van de bodem, worden geschat door de waarde van de elektrische weerstand van de bodem. Bodems met een hoge elektrische weerstand (weerstand meer dan 20 Ohm per meter) veroorzaken geen ernstige corrosie, dus kiezen ze bij het ontwerpen meestal voor een route van een kabellijn met een lage corrosieve bodem.

Bronnen en oorzaken van corrosie van metalen kabelmantels

De gevaarlijkste bron van corrosie voor kabellijnen is geëlektrificeerd spoorvervoer, tram, metro, waar rails als geleiders worden gebruikt.

Zo wordt de draad van de stadstram gevoed vanaf de pluspool van het tractiestation.De negatieve pool is door middel van kabellijnen verbonden met verschillende punten op de baan die zuigpunten worden genoemd.

De retourstromen van het tramnet vloeien langs de rails naar de zuigpunten. Omdat de rails niet geïsoleerd zijn van de grond, wordt de stroom die er doorheen gaat gedeeltelijk vertakt in de grond en volgt de weg van de minste weerstand naar de locatie van de zuigpunten. Als er in het actiegebied van deze stromen kabellijnen zijn waarvan de metalen omhulsels goede geleiders zijn, dan gaan zwerfstromen van de grond over in de omhulsels van de kabels en vormen een kathodezone met een negatief potentiaal, en in de buurt van de zuigpunten die ze verlaten ze en vormen een anodezone met positief potentiaal.

Corrosie van kabelmantels vindt plaats in de anodezone, omdat hier zuurstof vrijkomt die het metaal van de kabelmantel oxideert en aantast.

Zonering gebeurt door het meten van het potentiaal op de kabelmantels ten opzichte van aarde. Een positieve potentiaal wijst op de aanwezigheid van een anodische zone, een negatieve potentiaal duidt op een kathodische zone.

Voor gepantserde stroomkabels met loden omhulsels die in laagactieve grond zijn gelegd (weerstand meer dan 20 Ohm per meter), mag de gemiddelde dagelijkse aardlekstroomdichtheid niet hoger zijn dan 14 mA / m2. Anders zijn maatregelen nodig om de kabelmantels tegen corrosie te beschermen. Voor kabels zonder kabel worden de anodegebieden als gevaarlijk beschouwd, ongeacht de lekstroomdichtheid.

Methoden om metalen omhulsels van kabels te beschermen tegen corrosie en zwerfstromen

Om de metalen omhulsels van kabels te beschermen tegen zwerfstromen, worden naast het elimineren van overtredingen bij de implementatie en werking van spoor- en zuignetwerken van geëlektrificeerd transport, kathodische polarisatie, elektrische drainage en bescherming van de beschermer gebruikt.

Kathodische polarisatie

Kathodische polarisatie betekent dat er een negatieve potentiaal op de kabelmantel wordt gecreëerd door een externe bron die stroom van de rails naar de kabelmantel verhindert

Elektrische afvoer

Elektrische drainage bestaat uit het omleiden van de zwerfstromen van de metalen omhulsels van de kabels naar de bron van deze stromen.

Beschermende bescherming

De beschermende afscherming zorgt voor de verbinding van metalen kabelmantels met een elektrode van een magnetische legering die in de grond is ingebed en een hoger potentiaal heeft (ongeveer 1,5 V) dan de kabelmantels. De stroom die door het potentiaalverschil wordt gegenereerd, zit ingesloten tussen de beschermer (elektrode) en de mantel van de kabel. De beschermingszone van het loopvlak is ongeveer 70 m.

Schema van kathodische bescherming van de metalen mantel van de kabel tegen corrosie: 1 — aarding van de anode, 2 — draad, 3 — gelijkstroombron (kathodestation), 4 — draad, 5 — afvoerpunt (contactknooppunt), 6 — kabelmantel , 7 — elektromagnetische hoogspanningslijnen.