Измерение блуждающих токов в земле прибор - ELSTROIKOMPLEKT.RU

Измерение блуждающих токов в земле прибор

Измерение блуждающих токов в земле прибор

17.14.1 Исходные данные, необходимые при осуществлении защиты от коррозии подземных металлических сооружений связи, получают путем проведения электрических измерений. К основным измерениям, которые выполняют в процессе осуществления защиты от коррозии, относятся:

а) измерение удельного сопротивления грунта;

б) определение наличия блуждающих токов в земле;

в) измерение разности потенциалов «подземное сооружение связи — земля»;

г) измерение разности потенциалов «подземное сооружение связи — рельсы»;

д) измерение разности потенциалов «подземное сооружение связи — соседнее подземное металлическое сооружение»;

е) измерение сопротивления изоляции металлических оболочек кабелей связи;

ж) определение мест повреждений защитных покровов кабелей связи.

17.14.2 В процессе строительства удельное сопротивление грунта измеряется при выполнении работ, связанных с устройствами анодных и защитных заземлений при необходимости оборудования их на площадках, не предусмотренных проектом.

17.14.3 Измерение удельного сопротивления грунта производится с помощью симметричной четырехэлектродной установки с использованием измерителей сопротивления типа Ф-416, М-416 и МС-08 и стальных электродов длиной от 250 до 350 мм и диаметром от 15 до 20 мм, по схеме на рисунке 17.1.

Величина удельного сопротивления грунта подсчитывается по формуле:

где R — показание прибора, Ом;

а — расстояние между двумя соседними электродами, равное глубине, на которую производится измерение, м.

Глубина забивки электродов в грунт ( l ) не должна быть более 1/20а.

17.14.4 Наличие блуждающих токов рекомендуется определять по результатам измерений разности потенциалов между подземными металлическими сооружениями, проложенными в Данном районе, и землей.

Рисунок 17.1 — Схема измерения удельного сопротивления земли прибором МС-08

17.14.5 При отсутствии подземных металлических сооружений наличие блуждающих токов в земле может быть выявлено по результатам измерений разности потенциалов между двумя точками земли через каждые 1000 м по двум взаимно перпендикулярным направлениям при разносе электродов от 100 до 200 м (рисунок 17.2).

При измерениях необходимо использовать вольтметры с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы с пределами измерений: от 75-0-75 мВ; 0,5-0-0,5 В; 1-0-1 В; 5-0-5 В или близким к указанным пределам (М-231, ВАК-2, 43312, 43313.1, 43313.2 и др.), а также медносульфатные электроды сравнения.

17.14.6 Показания вольтметра снимаются через каждые от 5 до 10 сек в течение от 10 до 15 мин в каждой точке.

Если измеренная разность потенциалов изменяется по величине и знаку или только по величине, то это указывает на наличие в земле блуждающих токов.

17.14.7 Разность потенциалов «подземное сооружение связи — земля» измеряется с целью выявления опасности коррозионного разрушения подземных металлических сооружений связи, а также для определения эффективности действия применяемой электрохимической защиты.

17.14.8 Измерение разности потенциалов «подземное сооружение связи — земля» производится контактным методом с применением (по возможности) самопишущих и интегрирующих приборов. Допускается производить измерения показывающими приборами с входным сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы (17.14.4).

Рисунок 17.2 — Схема определения блуждающих токов в земле

17.14.9 При измерении разности потенциалов «подземное сооружение связи — земля» необходимо применять только неполяризующиеся электроды сравнения.

17.14.10 Под разностью потенциалов «подземное сооружение связи — земля» понимается: разность потенциалов между кабелем связи (броня и оболочка перепаяны) и землей, между броней и землей, между оболочкой и землей, между корпусом НУП (НРП) и землей и т. д.

17.14.11 Измерения разности потенциалов подземного кабеля связи относительно земли могут быть выполнены в колодцах, КИП или в специально отрываемых шурфах (рисунок 17.3).

При этих измерениях положительная клемма прибора подключается к кабелю, а отрицательная — к электроду сравнения. Если стрелка прибора отклоняется влево, потенциал сооружения имеет отрицательное значение, если вправо — положительное.

При использовании медносульфатного неполяризующегося электрода сравнения величина разности потенциалов между сооружением и землей может быть определена по формуле:

где Uизм — измеренная величина потенциалов, В;

Uc — стационарный потенциал металла в грунте (без внешней поляризации), В.

Среднее значение Uc может быть принято: для стали -0,55 В; для свинца — 0,48 В; для алюминия — 0,7

Рисунок 17.3 — Схема измерения разности потенциалов оболочек кабеля относительно земли

17.14.12 При необходимости измерения разности потенциалов кабеля относительно земли на участках между контрольно-измерительными пунктами используется метод выноса заземляющего электрода. Этот метод заключается в том, что в контрольно-измерительном пункте (колодце или шурфе) измерительный прибор подключается к кабелю, а электрод сравнения располагается или на поверхности земли над кабелем при измерениях на кабелях, проложенных в траншеях (рисунок 17.4,а), или в свободном канале при измерениях на кабелях, проложенных в канализации (рисунок 17.4,б). Электрод сравнения располагается в тех местах, где необходимо определить потенциал. Расстояние от точки подключения прибора к кабелю до точки выноса электрода сравнения не должно превышать 250 м.

17.14.13 При измерениях электроды сравнения устанавливаются на дно колодца в случае измерений на кабелях, проложенных в канализации, и на поверхности земли над кабелем при измерениях на кабелях, проложенных непосредственно в земле.

Рисунок 17.4 — Схема измерения разности потенциалов оболочек кабелей относительно земли по методу выноса электрода

Примечание — Если дно колодца (или земля), с которым осуществляется контакт через электрод сравнения, окажется сУхим, то перед измерением его необходимо увлажнить.

17.14.14 В зонах отсутствия блуждающих токов время измерения в каждой точке может быть ограничено от 3 до 6 мин. Отсчеты должны производиться через каждые от 15 до 20 с.

В зонах влияния блуждающих токов трамвая отсчеты необходимо производить через каждые от 10 до 20 с в течение от 5 до 10 мин, а при частом движении вагонов — через каждые от 5 до 10 с.

В зонах влияния блуждающих токов электрифицированных железных дорог отсчеты необходимо производить через каждые 10 с в течение от 10 до 15 мин.

Необходимо, чтобы за период измерений мимо пункта наблюдения прошло не менее чем по два электропоезда (трамвая) в разных направлениях.

При необходимости выполнения длительных измерений разностей потенциалов оболочек кабелей связи относительно земли целесообразно применять регистрирующие приборы типов Н-373, Н-399 и др.

17.14.15 При измерении разности потенциалов между камерой НУП и землей положительный полюс прибора присоединяется к камере НУП (или к выводу от нее на специальный щиток), отрицательный — к электроду сравнения. Электрод сравнения устанавливается в землю вблизи НУП.

17.14.16 Разность потенциалов между сооружением связи и рельсами измеряют в колодцах, контрольно-измерительных пунктах или шурфах, отрываемых на расстоянии от 10 до 30 м от рельсов, на участках пересечений и сближений сооружений связи с рельсами для определения наиболее рациональных мест подключения электродренажной защиты.

Как правило, измерение разности потенциалов «сооружение связи — рельсы» производят приборами, приведенными в 17.14.5, одновременно с измерением разности потенциалов сооружения связи относительно земли на тех участках, где положительные потенциалы сооружения связи по отношению к земле максимальны, а также на участках пересечения сооружений связи с рельсами.

Необходимо, чтобы за период измерений мимо пункта наблюдений прошло не менее чем по два электропоезда (трамвая) в разных направлениях.

17.14.17 Схема измерения разности потенциалов между кабелем и рельсами на участке пересечения показана на рисунке 17.5.

Рисунок 17.5 — Схема измерения разности потенциалов между кабелем и рельсами на участке пересечения

17.14.18 Измерение разности потенциалов между подземными сооружениями связи и другими подземными металлическими сооружениями (трубопроводами, силовыми кабелями и т. д.) производят приборами, приведенными в 17.14.5, в колодцах, контрольно-измерительных пунктах или шурфах, в местах пересечений и наибольших сближений между ними (рисунок 17.6). На основе этих измерений устанавливают возможность осуществления совместной защиты.

При проведении измерений на силовых кабелях следует пользоваться оборудованными на них контрольно-измерительными пунктами и соблюдать действующие правила по технике безопасности.

Измерения должны проводиться в присутствии представителей организаций, в ведении которых находятся соседние подземные металлические сооружения.

Рисунок 17.6 — Схема измерения разности потенциалов между кабелем и соседним подземным металлическим сооружением

17.14.19 Измерения разности потенциалов «подземное сооружение связи — соседнее подземное металлическое сооружение» целесообразно проводить одновременно с измерением разности потенциалов сооружения связи относительно земли.

17.14.20 Для создания контакта с подземными металлическими сооружениями, проложенными в канализации, используют электроды из того же металла, из которого сделано само сооружение.

17.14.21 Измерение величины сопротивления изоляции металлических оболочек кабелей связи (свинцовых, алюминиевых и стальных) и брони рекомендуется производить только для тех типов кабелей, которые имеют специальные изолирующие покровы шлангового или ленточного типов, обладающие высокими диэлектрическими свойствами.

Читайте также  Какие приборы используются для определения влажности воздуха?

17.14.22 Измерение величины сопротивления изоляции защитного покрова оболочек кабелей связи и брони, имеющих специальный защитный покров, следует производить на постоянном токе на длине усилительного или выделенного участка с обоих его концов при помощи кабельных мостов типов ПКП-3, ПКП-4, ПКП-5, КМ-6/С или приборами МОМ-36, М-4100 и др.

Перед началом измерений каждый обследуемый участок должен быть изолирован по концам. Броня и оболочка кабеля на обследуемом участке не должны соединяться между собой и со специально устраиваемыми заземлениями, НУП, аппаратурой и другими устройствами.

Измерение сопротивления изоляции оболочек бронированных кабелей должно производиться по отношению к их броне. Сопротивление изоляции оболочек кабелей без брони, а также сопротивление изоляции брони должны измеряться по отношению к заземлителю, расположенному на расстоянии от 700 до 1000 м в направлении, перпендикулярном трассе кабеля. При таком расстоянии измеренные значения сопротивления изоляции наиболее точны. В случае уменьшения расстояния по отношению к заземлению точность измерения снижается.

Измерение сопротивления изоляции камер НУП по отношению к земле может быть выполнено приборами типов МС-08, ф-416, М-416 при сопротивлении изоляции менее 1000 Ом или мегомметром на 500 В, например типов М-1101, М-4100 при сопротивлении изоляции более 1000 Ом по схеме на рисунке 17.7.

Рисунок 17.7 — Схема измерения сопротивления изоляции корпусов НУП

17.14.23 Перед началом измерения следует убедиться, что камера НУП изолирована от рабочих заземлений и от оболочек и брони входящих в него кабелей при помощи изолирующих муфт. Защитные заземления и протекторы на период измерений должны быть отключены.

17.14.24 Определение мест повреждений наружных защитных покровов производится только на кабелях с защитными покровами шлангового типа Шп и БпШп.

17.14.25 Места повреждения наружных защитных покровов могут быть определены при помощи специальных приборов -искателей мест повреждения изоляции.

Методика определения мест повреждения защитных покровов изложена в описаниях к указанным приборам.

Что такое блуждающие токи и как от них избавиться?

Последние 10-20 лет во многих мегаполисах наблюдается резкое снижение срока службы подземных металлических сооружений (трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, системы отопления и т.д.). После проведения ряда экспертиз было установлено, что основная причина разрушения металла — электрохимическая коррозия, которую вызывают блуждающие токи. Из данной статьи Вы узнаете о природе этого явления, а также получите представление о способах защиты подземных сооружений и инженерных коммуникаций от гальванической коррозии.

Что такое блуждающий ток?

Как известно, земля является проводником электрического тока, что позволяет применять это свойство для создания заземляющих устройств. Но в тоже время, когда почва выступает в качестве токопроводящей среды, в ней образуются утечки. Поскольку нельзя спрогнозировать в какое время начнется процесс, и где он будет протекать, то такие проявления получили термин «блуждающие».

Причины и источники возникновения

Как мы помним из школьного курса физики, для образования электрического тока необходимо, чтобы возникла разность потенциалов между двумя участками цепи. Принцип возникновения блуждающих токов – аналогичный. Только роль проводника в данном случае исполняет земля.

На территории современных городов и населенных пунктов находится множество электрифицированных объектов, начиная от ЛЭП и заканчивая рельсовым транспортом, включая оборудование тяговых подстанций. Их объединяет один фактор – расположение на земле. Это приводит к довольно специфичному взаимодействию с последней, проявляющемуся в виде появления блуждающих токов. Ниже представлена таблица, которой приводятся их потенциальные источники и условия образования электросвязи связи с почвой.

Таблица 1. Потенциальные источники.

Название объекта Взаимосвязь с землей
Различные виды распределительных устройств, оборудование подстанций, ВЛ с нулевым проводником (глухозаземленная нейтраль), подключенным к повторным заземлителям. При наличии на объекте ЗУ.
ВЛ сетей с изолированной нейтралью, кабельные магистрали. Возникает при повреждении изоляционного покрытия токонесущих элементов кабелей.
Рельсовый электротранспорт, системы с заземленной нейтралью. Наличие технологической связи между одним из проводников и землей.

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.

Образование блуждающих токов между ЗУ нулевого провода

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.

Рельсовый электротранспорт в качестве источника блуждающих токов

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.

Связь блуждающего тока и коррозии на металле

Ввиду наличия в земле воды и растворенных в ней солей любая металлическая конструкция в почве подвержена коррозии. Но если металл помимо этого подвергается воздействию блуждающих токов, то процесс приобретает электролитическую природу. Согласно закону Фарадея скорость электрохимической реакции напрямую зависит от тока, протекающего между анодом и катодом. Следовательно, на скорость коррозии металлической трубы (уложенной в грунте) будет влиять электрическое сопротивление почвы, а также сложная природа процессов, протекающих в катодной и анодной зоне.

В результате металлическая конструкция помимо обычной коррозии подвергается воздействию токов утечки. Это может стать причиной образования гальванической пары, что существенно ускорит процесс коррозии. На практике отмечались случаи, когда участок трубопровода системы водоснабжения, подвергавшийся гальванической коррозии выходил из строя через два года, при расчетном сроке эксплуатации 20 лет. Пример такого воздействия представлен ниже.

Труба после воздействия блуждающих токов

Способы защиты от блуждающих токов

Для предотвращения пагубного воздействия электрохимического потенциала применяются методы защиты, которые могут отличаться в зависимости от особенностей металлических конструкций. Рассмотрим в качестве примера способы защиты водопроводных труб, полотенцесушителей и газопроводов, начнем в порядке данной очередности.

Видео про различные защиты от блуждающих токов

Защита водопроводных труб

Для проложенных в земле металлоконструкций, в частности водопроводных труб, применяются две методики защиты: пассивная и активная. Подробно опишем каждую из них.

Пассивная защита

Данная методика предусматривает нанесение на поверхность металлоконструкций специального изолирующего слоя, образующего защитный барьер между землей и металлической оболочкой. В качестве изоляционного материала используются полимеры, различные виды эпоксидных смол, битумное покрытие и т.д.

Пример защитного покрытия трубы для подземной укладки

Читайте также  Каким прибором измеряется освещенность рабочей поверхности?

К сожалению, современная технология не позволяет создать защитный барьер, обеспечивающий полную изоляцию. Любое покрытие обладает определенной диффузионной проницаемостью, поэтому при данном способе возможна только частичная изоляция от грунта. Помимо этого следует учитывать, что в процессе транспортировки и монтажа может быть нанесено повреждение защитному слою. В результате на нем образуются различные дефекты изоляции в виде микротрещин, царапин, вмятин и сквозных повреждений.

Поскольку рассмотренный метод не обладает достаточной эффективностью, он применяется в качестве дополнения активной защиты, о которой пойдет речь далее.

Активная защита

Под данным термином подразумевается управление механизмами электрохимических процессов, которые протекают в местах контакта металлических конструкций с образующимся в грунте электролитом. Для этой цели применяется катодная поляризация, при которой отрицательный потенциал смещает естественный.

Реализовать такую защиту можно гальваническим методом или используя источник постоянного тока. В первом случае применяется эффект гальванической пары, в которой анод, подвергается разрушению (жертвенный анод), защищая при этом металлоконструкцию, у которой потенциал несколько ниже (см. 1 на рис.5). Описанный способ эффективен для грунтов с низким сопротивлением (не более 50,0 Ом*м), при более низком уровне проводимости данный метод не применяется.

Применение источника постоянного тока в катодной защите позволяет не зависеть от сопротивления грунта. Как правило, источник изготовлен на базе преобразователя, запитанного от электрической цепи переменного тока. Конструктивное исполнение источника позволяет задать уровень защитных токов в соответствии со сложившимися условиями.

Рисунок 5. Варианты реализации катодной защиты

Обозначения:

  1. Применение жертвенного анода.
  2. Метод поляризации.
  3. Проложенная в земле металлоконструкция.
  4. Закладка в грунте жертвенного анода.
  5. Источник постоянного тока.
  6. Подключение к источнику малорастворимого анода.

Защита полотенцесушителей

Полотенцесушителям и другим оконечным металлическим устройствам на водопроводных трубах (смесителям) коррозия, вызванная блуждающими токами, не угрожала до тех пор, пока в быту не стали широко применяться пластиковые трубы. Даже, если в Вашем стояке установлены металлические трубы, не факт, что у соседа снизу они не пластиковые, да и для отводов в ванную и кухню наверняка используется пластик.

Чтобы обеспечить защиту от аварийных утечек тока и не допустить электрокоррозии, необходимо выровнять потенциалы, заземлив полотенцесушитель, водопроводные трубы в стояке, а также батарею отопления.

Защита газопроводов

Защита подземных газопроводов от блуждающих токов, которые вызывают коррозию, осуществляется точно так же, как и для водопроводных труб. То есть применяется один из двух вариантов активной катодной защиты, принцип работы которой рассматривался выше.

Как измерить блуждающие токи?

Для оценки опасности от токов утечки производится комплекс измерительных работ, куда входит:

  • Измерение уровня тока и направление его движения по оболочкам кабелей магистральной линии.
  • Измерение разности потенциалов между контактных рельсов (рельсовой сетью) и проложенными в земле металлическими конструкциями.
  • Измерение изоляции рельсов от грунта на контрольных участках рельсового полотна.
  • Оценка плотности тока утечки с оболочки кабельных линий в грунт.

Измерения величины блуждающих токов производятся специальными приборами. При этом выбирается время, на которое приходится максимальный трафик рельсового электротранспорта.

Набор инструментов для измерения блуждающих токов

Процесс измерения блуждающих токов выполняется в трансформаторных и тяговых подстанциях расположенных рядом с рельсовыми путями. При этом один из электродов, подключенных к измерительному прибору, соединяют с ЗУ, а второй, втыкается в землю в 10-и метрах от тяговой подстанции. Если между потенциалами на электродах появляется разность, она фиксируется прибором.

Рекомендуем также почитать:

Поиск блуждающих токов и их измерение

Наиболее пагубное воздействие на условия эксплуатации и срок службы подземных металлических сооружений оказывает коррозионная и биокоррозионная агрессивность окружающей среды, а также блуждающие постоянные токи от рельсового электрифицированного транспорта и переменные токи промышленной частоты.

Нормативным документом определяющим влияния блуждающих токов для подземных сооружений является ГОСТ 9.602-2005. Его положения уточняются для стальных магистральных трубопроводов в ГОСТ Р 51164-98. Для городских подземных трубопроводов действует инструкция РД 153-39.4-091-01.

1. Поиск блуждающих постоянных токов в земле при проектировании трубопроводов.

Поиск блуждающих постоянных токов по трассе будущего трубопровода при отсутствии проложенных подземных металлических сооружений следует проводить, измеряя разность потенциалов между двумя точками земли через каждые 1000 м по двум взаимно перпендикулярным направлениям при разносе измерительных электродов на 100 м.

Рис.1 Схема электрических измерений для обнаружения блуждающих токов в земле 1 — медно-сульфатные электроды сравнения; 2 – вольтметр постоянного тока; 3 – изолированные соединительные проводники.

Первое измерение можно производить, располагая электроды сравнения вдоль будущей оси трассы. При втором (перпендикулярном) измерении электроды сравнения можно расположить в любую сторону от оси трассы (один остается над осью трассы). Если рельеф на местности не позволяет, то можно располагать оба электрода в стороне от оси (например, один – 20 м влево, а второй 80 м вправо).

1.1 Для измерения напряжения используют показывающие и регистрирующие приборы классом точности не хуже 1,5 и внутренним сопротивлением не менее 1МОм. Удобство в работе очень прибавляет функция удержания или регистрации показаний, которая присутствует во многих современных цифровых мультиметрах.

1.2. При измерениях используют переносные медно-сульфатные электроды сравнения, которые подбирают так, чтобы разность потенциалов между двумя электродами по паспорту не превышала 10 мВ.

Переносный медно-сульфатный электрод сравнения состоит из неметаллического полого корпуса с пористым дном и крышкой. Внутри полого корпуса находится стержень из красной меди. В корпус заливают насыщенный (с кристаллами) раствор медного купороса CuSO4 •5H2O.

Заливать электроды раствором купороса следует за сутки до начала измерений. После заливки все электроды установить в один сосуд (стеклянный или эмалированный) с насыщенным раствором медного купороса так, чтобы пористое дно электродов было полностью погружено в раствор.

1.3. Измерения в каждом пункте должны проводиться не менее 10 мин с непрерывной регистрацией или с ручной записью результатов через каждые 10 с.

В зоне влияния блуждающих токов от электротранспорта (трамваи или электрифицированных железных дорог) измерения необходимо производить в часы пиковой нагрузки или во время прохождения электропоездов в обе стороны между двумя ближайшими станциями.

Если наибольший размах колебаний разности потенциалов (между наибольшим и наименьшим ее значениями) превышает 0,04 В, это характеризует наличие блуждающих токов (как в отсутствии, так и при наличии сооружений, проложенных вблизи трассы проектируемого трубопровода).

При измерениях в зоне действия блуждающих токов и амплитуде колебаний разности потенциалов, превышающей 0,5 В, в качестве электродов сравнения вместо медно-сульфатных электродов могут быть использованы стальные электроды длиной от 300 мм и диаметром 15-20 мм .

Минимальный комплект приборов и приспособлений при определение наличия блуждающих постоянных токов при проектировании трубопроводов состоит: 1. — универсальный мультиметр (1 шт.); 2. — электрод сравнения медно-сульфатный переносной (2 шт.); 3. — соединительный изолированный гибкий провод диной не менее 100 м.

Методика определения наличия блуждающих токов в земле

1. Сущность метода

Сущность метода заключается в измерении на трассе проектируемого сооружения разности потенциалов между двумя точками земли через каждые 1000 м по двум взаимно перпендикулярным направлениям при разносе измерительных электродов на 100 м для обнаружения блуждающих токов.

Вольтметры с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы с пределами измерений: 0,5-0-0,5 В; 1,0-0-1,0 В; 5,0-0-5,0 В или другими близкими к указанным пределам. Медносульфатные электроды сравнения.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. Проведение измерений

Измерительные электроды располагают параллельно будущей трассе сооружения, а затем перпендикулярно к оси трассы.

Показания вольтметра снимаются через каждые 5-10 с в течение 10-15 мин в каждой точке.

Если наибольший размах колебаний разности потенциалов (абсолютной разности потенциалов между наибольшим и наименьшим значениями) превышает 0,50 В, это характеризует наличие блуждающих токов.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Рекомендуемое

Методика определения наличия тока в подземных сооружениях связи

1. Сущность метода

Сущность метода заключается в измерении падения напряжения между двумя находящимися на некотором расстоянии друг от друга точками брони (оболочки) кабеля и в определении сопротивления брони (оболочки) между этими точками.

Милливольтметр с внутренним сопротивлением 1 МОм на 1 В шкалы и пределами измерений: 1-0-1 мВ и 10-0-10 мВ.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Электроды стальные или свинцовые.

3. Проведение измерений

3.1. Контакт измерительных проводников с броней (оболочкой) кабеля осуществляется при помощи стальных или свинцовых электродов.

О направлении тока судят по отклонению стрелки прибора от нуля шкалы, исходя из того, что стрелка прибора отклоняется в сторону зажима, имеющего более высокий потенциал.

Читайте также  Прибор для поиска арматуры в стене

3.2. Среднюю величину тока, протекающего по кабелю (оболочке и броне), вычисляют по формуле:

где DUср — среднее значение падения напряжения на соединенных между собой броне и оболочке (на голой свинцовой оболочке), В;

R — сопротивление 1 м свинцовой оболочки или соединенных между собой свинцовой оболочки и брони, Ом/м;

l — расстояние между точками измерения, м.

3.3. При проведении строительных работ, монтаже и ремонте муфт измерение тока, протекающего по оболочке и броне кабеля, может быть осуществлено непосредственным включением амперметра в разрыв оболочек и брони.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Рекомендуемое

Методика определения опасного действия переменного тока

1. Сущность метода

Сущность метода заключается в определении смещения среднего, значения разности потенциалов между трубопроводом и медносульфатным электродом сравнения.

2. Требования к образцам

Образцами для измерения являются участки стальных трубопроводов, на которых зафиксированы значения напряжения переменного тока между трубопроводом и землей, превышающие 0,3 В.

3. Аппаратура, материалы

Вольтметр для измерения постоянного и переменного напряжений с входным сопротивлением не менее 10 МОм (например типа В7-41).

Конденсатор емкостью 4 мкФ.

Переносной насыщенный медносульфатный электрод сравнения (МЭС).

4. Подготовка к измерениям

4.1. Вспомогательный электрод (ВЭ) зачищают шкуркой шлифовальной (ГОСТ 6456) зернистостью 40 и меньше, обезжиривают ацетоном, промывают дистиллированной водой.

ВЭ и МЭС устанавливают в специальном шурфе над трубопроводом. ВЭ устанавливают таким образом, чтобы его рабочая (неизолированная) поверхность была обращена к трубопроводу. Предварительно из части грунта, контактирующего с ВЭ, должны быть удалены твердые включения размером более 3 мм. Грунт над ВЭ утрамбовывают с усилием 3-4 кг на площадь ВЭ. При наличии атмосферных осадков предусматривают меры против попадания влаги в грунт.

4.2. Для измерения величины смещения потенциала собирают схему, приведенную на черт. 6 при разомкнутой цепи между ВЭ и трубопроводом.

5. Приведение измерений

5.1. Измерения выполняют в следующей последовательности:

через 10 мин после установки ВЭ в грунт измеряют его стационарный потенциал относительно МЭС;

подключают ВЭ к трубопроводу и через 10 мин снимают первое показание вольтметра. Следующие показания снимают через каждые 5 с. Продолжительность измерения не менее 10 мин.

5.2. Среднее значение смещения потенциала ВЭ за период измерений вычисляют по формуле:

где — сумма мгновенных значений потенциала ВЭ при подключении ВЭ к трубопроводу, мВ;

Uс — стационарный потенциал ВЭ, мВ;

п — общее число измерений.

Схема измерений смещения потенциала трубопровода

1 — стальной трубопровод; 2 — шурф; 3 — вольтметр; 4 — конденсатор; 5 — выключатель; 6 — медносульфатный электрод сравнения; 7 — вспомогательный электрод

Измерение блуждающих токов в земле прибор

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ В ЗЕМЛЕ

17.116. Наличие блуждающих токов рекомендуется определять по результатам измерений разности потенциалов между подземными металлическими сооружениями, проложенными в данном районе, и землей.

17.117. При отсутствии подземных металлических сооружений наличие блуждающих токов в земле может быть выявлено по результатам измерений разности потенциалов между двумя точками земли через каждые 1000 м по двум взаимно перпендикулярным направлениям при разносе электродов на 100 — 200 м (рис. 17.2 ).

Рис. 17.2. Схема определения блуждающих токов в земле

При измерениях необходимо использовать вольтметры с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы с пределами измерений: 75 — 0 — 75 мВ; 0,5 — 0 — 0,5 В; 1 — 0 — 1 В; 5 — 0 — 5 В или близким к указанным пределам (М-231, ВАК-2, 43312, 43313.1, 43313.2 и др.), а также медносульфатные электроды сравнения.

17.118. Показания вольтметра снимаются через каждые 5 — 10 сек в течение 10 — 15 мин в каждой точке.

Если измеренная разность потенциалов изменяется по величине и знаку или только по величине, то это указывает на наличие в земле блуждающих токов.

ИЗМЕРЕНИЕ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ «ПОДЗЕМНОЕ СООРУЖЕНИЕ СВЯЗИ — ЗЕМЛЯ»

17.119. Разность потенциалов «подземное сооружение связи — земля» измеряется с целью выявления опасности коррозионного разрушения подземных металлических сооружений связи, а также для определения эффективности действия применяемой электрохимической защиты.

17.120. Измерение разности потенциалов «подземное сооружение связи — земля» производится контактным методом с применением (по возможности) самопишущих и интегрирующих приборов. Допускается производить измерения показывающими приборами с входным сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы (п. 17.117).

17.121. При измерении разности потенциалов «подземное сооружение связи — земля» необходимо применять только неполяризующиеся электроды сравнения.

17.122. Под разностью потенциалов «подземное сооружение связи — земля» понимается: разность потенциалов между кабелем связи (броня и оболочка перепаяны) и землей, между броней и землей, между оболочкой и землей, между корпусом НУП (НРП) и землей и т.д.

17.123. Измерения разности потенциалов подземного кабеля связи относительно земли могут быть выполнены в колодцах, КИП или в специально отрываемых шурфах (рис. 17.3.).

При этих измерениях положительная клемма прибора подключается к кабелю, а отрицательная — к электроду сравнения. Если стрелка прибора отклоняется влево, потенциал сооружения имеет отрицательное значение, если вправо — положительное.

При использовании медносульфатного неполяризующегося электрода сравнения величина разности потенциалов между сооружением и землей может быть определена по формуле:

где U изм — измеренная величина потенциалов, В;

U с — стационарный потенциал металла в грунте (без внешней поляризации), В.

Среднее значение U с может быть принято: для стали — 0,55 В; для свинца — 0,48 В; для алюминия — 0,7 В.

Рис. 17.3. Схема измерения разности потенциалов оболочек кабеля относительно земли:

а) в колодце; б) в контрольно-измерительном пункте; в) в шурфе;

1 — штанга со свинцовым электродом; 2 — кабель; 3 — неполяризующийся медносульфатный электрод сравнения; 4 — штанга со стальным зубчатым электродом

Рис. 17.4. Схема измерения разности потенциалов оболочек кабелей относительно земли по методу выноса электрода:

а) в грунте; б) в канализации;

1 — контрольно-измерительный пункт; 2 — электрод сравнения; 3 — кабель; 4 — катушка с проводом; 5 — свободный канал

17.124. При необходимости измерения разности потенциалов кабеля относительно земли на участках между контрольно-измерительными пунктами используется метод выноса заземляющего электрода. Этот метод заключается в том, что в контрольно-измерительном пункте (колодце или шурфе) измерительный прибор подключается к кабелю, а электрод сравнения располагается или на поверхности земли над кабелем при измерениях на кабелях, проложенных в траншеях (рис. 17.4, а), или в свободном канале при измерениях на кабелях, проложенных в канализации (рис. 17.4, б). Электрод сравнения располагается в тех местах, где необходимо определить потенциал. Расстояние от точки подключения прибора к кабелю до точки выноса электрода сравнения не должно превышать 250 м.

17.125. При измерениях электроды сравнения устанавливаются на дно колодца в случае измерений на кабелях, проложенных в канализации, и на поверхности земли над кабелем при измерениях на кабелях, проложенных непосредственно в земле.

Примечание. Если дно колодца (или земля), с которым осуществляется контакт через электрод сравнения, окажется сухим, то перед измерением его необходимо увлажнить.

17.126. В зонах отсутствия блуждающих токов время измерения в каждой точке может быть ограничено 3 — 5 мин. Отсчеты должны производиться через каждые 15 — 20 с.

В зонах влияния блуждающих токов трамвая отсчеты необходимо производить через 10 — 20 с в течение 5 — 10 мин, а при частом движении вагонов — через каждые 5 — 10 с.

В зонах влияния блуждающих токов электрифицированных железных дорог отсчеты необходимо производить через каждые 10 с в течение 10 — 15 мин.

Необходимо, чтобы за период измерений мимо пункта наблюдения прошло не менее чем по два электропоезда (трамвая) в разных направлениях.

При необходимости выполнения длительных измерений разностей потенциалов оболочек кабелей связи относительно земли целесообразно применять регистрирующие приборы типов Н-373, Н-399 и др.

17.127. При измерении разности потенциалов между камерой НУП и землей положительный полюс прибора присоединяется к камере НУП (или к выводу от нее на специальный щиток), отрицательный — к электроду сравнения. Электрод сравнения устанавливается в землю вблизи НУП.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: