Ключевые слова: защитный потенциал, заземляющее устройство, дренажная установка, дренажный ток, блуждающие токи.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.



Транспорт


17

УДК 621.316.99

:

621.331


Авдеева Ксе
ния Васильевна


кандидат техческих наук,
доцент

Омского государственн
о
го университета путей сообщения


644046
, г.
Омск
,
пр. Карла Маркса
,

35



Уткина Анастасия Владимировна


а
спирант

Омского государственн
о
го

университета путей сообщения


644046, г. Омск,

пр. Карла Маркса, 35

E
-
mail
:
a
.
utkina
.
e
@
gmail
.
com



Avdeeva Kseniya

V
asil’evna


PhD in Engineering, associate professor


of Omsk
State Transport University

(
OSTU
)


35, Marx av., Omsk, 644046, Russia



Utkina Anastasiya
Vladimirov
na


P.G
of Omsk
State

Tr
ansport University

(
OSTU
)


35, Marx av., Omsk, 644046, Russia


E
-
mail
: [email protected]

АНАЛИЗ ЗАЩИЩЕННОСТИ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ ТЯГОВЫХ
ПОДСТАНЦИИЙ ОТ КОРРОЗИИ БЛУЖДАЮЩИМИ ТОКАМИ


ANALYSIS OF RUST PROOFING OF
GROUNDING

DEVICES AT RECTIFIER SUBSTATIO
NS



Аннотация.

Приведен краткий теоретический обзор сущес
т
вующих методов защиты заземляющих устройств тяговых
подстанций. Выполнен анализ потенциала и дренажного тока з
а
земляющих устройств тяговых подстанций с использованием
картограммы и гистограмм. Пол
ученные результаты могут быть использованы при совершенствовании методов и средств
защиты заземляющих устройств от коррозии.

Ключевые слова:

защитный потенциал, заземляющее устройство, дренажная установка, дренажный ток, блуждающие
токи.


Abstract.

Short t
heoretical review of existing methods of rust proofing of grounding devices at rectifier substations is given in the
article. The analysis of potential and drainage current of grounding devices at rectifier substations using cartogram and his
tograms was
ca
rried out. The results obtained can be used when improving methods and protective means for rust proofing of grounding device
s.

Keywords:

protective potential, grounding device, drainage fitting, drainage current, circulating currents.

Заземляющее устройство (ЗУ) в поле блужда
ю
щих
токов электрифицированного железнодорожного
транспо
р
та подвержено коррозионному разруше
нию.
Поскольку от состояния ЗУ непосредственно

зависит
работа тяговой подстанции (ТП), защита ЗУ от корр
о-
зии имеет принципи
альное значение.

Для обеспечения защиты ЗУ от коррозии
необходимо поддерживать на сооружении защитный
потенц
и
ал. В соответствии с [1] для неизолированных
действующих подземных сооружений величина
защитного п
о
тенциала находится в пределах от минус
0,85 В до

м
и
нус 3,5 В.
1

Для оценки защищенности ЗУ от коррозии блу
ж-
дающими токами в летнее время проведены измерения
поте
н
циалов ЗУ (φ
ЗУ
) на одной из ТП, оснащенной п
о-
ляризованной дренажной установкой (ДУ), относител
ь-
но медно
-
сульфатного электрода сравнения, распо
л
о-
женного на расстоянии 0,1 м от элемента ЗУ согласно
[1]. На основе п
о
лученных эксп
е
риментальных данных
построена гистограмма распределения потенциалов ЗУ
во времени (рис. 1).
Была рассчитана вероятность P, %,
нахождения потенциала ЗУ в зоне защитных поте
нци
а
лов:


где t


время нахождения потенциала ЗУ в зоне защиты,
ч;



общее время проведения экспериме
н-
та,

 24 ч.




©
Авдеева К.В., Уткина А.В.
, 201
6

За время проведения эксперимента потенциал ЗУ
находился в зоне защитных
потенциалов 0,3 % от вр
е-
мени проведения эксперимента, 99,7 % от времени эк
с-
перимента потенциал ЗУ находился в зоне недостато
ч-
ной защиты, что свидетельствует о том, что ЗУ по
д-
вержено коррозии блуждающими токами электрифиц
и-
рованного железнод
о
рожного транспор
та.


Рис. 1.

Гистограмма распределения потенц
и
алов

ЗУ ТП во времени

Для защиты ЗУ от коррозии блуждающ
и
ми токами
применяют ДУ. Существует два типа ДУ [2]: поляриз
о-
ва
н
ная и автоматическая. Поляризованную ДУ настр
а-
ивают только при пусконаладочных работах на

среднее
значение дренажного тока, которое обеспечивает з
а-
щитный потенциал на заданном уровне. Автоматич
е-
ская ДУ
,

в отличие от поляризованной
,

позволяет
управлять величиной дренажного тока, тем самым по
д-
Транспорт Азиатско
-
Тихоокеанского региона







№ 3 (8
)

201
6



18

де
р
живая защитный потенц
и
ал в заданных пределах на
пр
отяжении всего периода эксплуатации.

Если на ЗУ потенциал больше минус 0,85 В, то это
приводит к недостаточной защите и, как следствие, к
ко
р
розии. Если потенциал оказывается меньше минус
3,5 В, это прив
о
дит к избыточной защите. Избыточная
защита вызывает
наводораживание металла, что прив
о-
дит к возникновению трещин на поверхн
о
сти металла и
его дал
ь
нейшему растрескив
а
нию.

Для определения защищенности ЗУ ТП на одной
из железных дорог был выполнен анализ данных за п
е-
риод с 2002 по 2016 год. Было выяснено, что
на трех
подстанциях отсу
т
ствует дренажная защита, остальные
подста
н
ции оснащены поляризованными ДУ.

При расчете ДУ необходимо учитывать средний
(I
ср
) и максимальный ток (I
max
) дренажа. Согласно да
н-
ным по ТП, где используется дренажная защита, была
построе
на гистограмма распределения среднего тока
ДУ, предста
в
ленная на рис. 2.


Рис. 2
.

Гистограмма распределения среднего тока ДУ

Из гистограммы видно, что в 61 % случа
ев

на по
д-
станциях средний ток ДУ не превышает 10 А: на 29
подста
н
циях средний ток ДУ находи
тся в пределах от 2
до 5 А, на 34 по
д
станциях


от 6 до 10 А.

Помимо среднего тока был определен максимал
ь-
ный ток ДУ и построена гист
о
грамма, приведенная на
рис. 3. Из гистограммы видно, что в 88 % случа
ев

ма
к-
симальный ток ДУ не превышает 100 А, в 100 % с
луч
а-
ев



не пр
е
вышает 200 А.


Рис. 3. Гистограмма распределения

максимального тока ДУ

Также было рассмотрено распределение среднего
дренажного тока с точки зрения географического ра
с-
пол
о
жения ТП. Установлено, что на соседних ТП,
находящихся на одной ветке
, средний дренажный ток
о
т
личается не более чем на 33 %. На узловых станциях
наблюдается максимальное значение среднего тока ДУ.

Вывод
ы
:

1) анализ данных показал, что даже при наличии
поляризованной дренажной защиты потенциал ЗУ
большую часть времени нах
о
дится вне зоны защитных
потенциалов, поэтому ЗУ подвержено коррозии блу
ж-
дающ
и
ми ток
а
ми;

2) при анализе дренажного тока определено, что
средний ток ДУ в основном не превышает 10 А, а ма
к-
симал
ь
ный ток


100 А, при этом максимальный для
всех ТП не превыш
а
ет
200 А;

3) на узловых станциях наблюдаются максимал
ь-
ные значения среднего и максимальн
о
го токов ДУ, а на
с
о
седних ТП, расположенных на одной ветке железн
о-
дорожного транспорта, токи ДУ имеют практически
одинак
о
вые значения;

4) существует необходимость в со
вершенствов
а-
нии методов и средств защиты от ко
р
розии ЗУ ТП.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 9.602

2005. Единая система защиты от
коррозии и старения. Сооружения подземные // О
б
щие
треб
о
вания к защите от коррозии. Дата ввода
01.01.2007.

[
Электронный ресурс
]

http:
//protect.gost.ru/

document.aspx?control

=7&id=129094
.


Загл. с экрана.

2. Котельников, А.
В. Блуждающие токи и эксплу
а-
тационный контроль коррозионного состояния подзе
м-
ных сооружений систем электроснабжения железнод
о-
рожного транспорта [Текст]: монография

/

А.
В. К
о-
тельников, В.
А. Кандаев.


М.

: УМЦ ЖДТ РФ, 2013.


552 с.








Приложенные файлы

  • pdf 38014742
    Размер файла: 433 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий