Нержавеющая защита кабельных линий

Способы защиты кабелей от коррозии

Поэтому большое значение имеет защита кабелей от коррозии, которая должна предусматриваться на этапах проектирования, монтажа и эксплуатации линий электроснабжения. В случае открытой площадки проблема решается путем окрашивания брони или оболочки специальными антикоррозионными составами. При подземной прокладке кабеля для его защиты от коррозии приходится принимать специальные меры.

Виды коррозии кабельной продукции

Применяемые способы защиты кабелей от коррозии зависят от того, какому именно типу коррозионного воздействия подвержена линия электропередачи. Это определяется местом ее прокладки, условиями эксплуатации и материалами кабеля.

Коррозия металлической оболочки кабеля

Различают следующие основные виды коррозии:

  1. электрохимическая (почвенная);
  2. электрическая;
  3. межкристаллитная.

Причиной почвенной коррозии металлических оболочек и брони кабелей является воздействие агрессивных веществ, содержащихся в грунте. В почве постоянно присутствуют соли, щелочи, кислоты, которые выступают в качестве электролита. При контакте этих веществ с металлом на его поверхности образуются микроскопические гальванические элементы, в которых в качестве электродов выступают разные по структуре зерна металла или зерна металла и содержащиеся в его составе примеси. Протекание токов между этими электродами обуславливает быструю коррозию. Свинцовая кабельная оболочка быстрее всего разрушается при наличии в почве нитратов, извести и известняка, уксусной кислоты, доменных шлаков и каменноугольной смолы, большой концентрации перегноя. Стальная броня плохо переносит присутствие в грунте серных и сернокислых соединений, а также соединений хлора. Алюминиевые оболочки быстро корродируют во влажной почве, независимо от ее состава.

Электрическая коррозия протекает в результате воздействия на металлическую оболочку или броню кабеля блуждающих токов. Эти токи образуются в результате эксплуатации рельсового транспорта на электрическом ходу. Рельсы выступают в качестве обратных проводов, по которым ток возвращается на тяговую подстанцию. При этом существенная доля тока уходит в землю, образуя блуждающие токи. При наличии в зоне их действия кабеля с металлической оболочкой или броней возникает коррозия. За год блуждающий ток силой 1 А способен разрушать 3 кг алюминия, 9 кг стали, 35 кг свинца. При этом в некоторых случаях сила блуждающих токов может составлять несколько десятков ампер.

Межкристаллитная коррозия характерна для свинцовой брони и кабельных оболочек. Она возникает в результате длительного воздействия вибрации. Наибольшей угрозе подвержен кабель, проложенный вблизи железнодорожных и автомобильных магистралей, трамвайных путей, на мостах и т.д. При длительном воздействии вибрационных нагрузок свинцовая оболочка может растрескиваться. Причем трещины проходят, как правило, по границам зерен металла (кристаллитов), вследствие чего между ними начинают протекать коррозионные процессы, которые дополнительно усиливаются образованием окиси свинца.

Меры защиты от почвенной коррозии

Для предотвращения почвенной коррозии, в первую очередь, необходимо правильно выбрать маршрут прокладки кабельной трассы. Он не должен проходить в болотистой местности, в грунтах с повышенным содержанием влаги и извести. Также следует избегать участков с повышенным загрязнением, в том числе районы свалок бытовых и промышленных отходов, стока промышленных вод, мест с насыпными грунтами, включающими шлаки и т.д.

Если прокладку трассы мимо таких мест не удается обеспечить, то рекомендуется использовать кабельную продукцию с защитным пластиковым покрытием оболочки. При расположении в грунтах с повышенным содержанием агрессивных веществ эффективную защиту металлических оболочек кабелей дает прокладка внутри асбестоцементных труб.

Дополнительно может потребоваться использование электрических способов защиты от коррозии.

Меры защиты от электрической коррозии

Для предотвращения этого типа коррозии используются способы электрической защиты кабеля, которые также применяют и для защиты от химической коррозии.

Суть электрической защиты заключается в подаче отрицательного потенциала на металлическую оболочку кабеля, что позволяет прекратить на ее поверхности электролитические процессы.

Электрическую защиту подразделяют на три типа:

При катодной защите земля работает как катод. Между оболочкой кабеля и грунтом при помощи специальной катодной станции прикладывается разница потенциалов, что приводит к возникновению постоянного тока. Его протекание от почвы на кабель обеспечивает поляризацию.

Протекторная защита от коррозии не требует использования внешнего источника поляризационного тока. В качестве него используется гальванический элемент, который формируется металлической оболочкой кабеля («катод») и специальным металлическим элементом («анод»). Между ними в среде электролита возникает разница потенциалов. В результате протекания поляризационного тока происходит реакция восстановления металла кабельной оболочки и окисления протектора. Для защиты металлической оболочки кабелей от коррозии в зоне действия блуждающих токов промышленной частоты используются не обычные, а поляризованные протекторы. Их особенностью является подключение к кабельной оболочке через диод.

Электрический дренаж — это способ защиты кабеля от коррозии, предусматривающий отвод блуждающих токов при помощи проводника. Дренажный проводник подключается к металлической оболочке кабеля в центральной части анодной зоны, где накапливается наиболее значительный потенциал по отношению к земле. По этому проводнику блуждающие токи отводятся к минусовой шине подстанции или к рельсам.

Меры защиты от межкристаллитной коррозии

Для прокладки в зонах значительного вибрационного воздействия рекомендуется использовать кабель со свинцовой оболочкой особых марок. Они отличаются наличием в составе оболочки специальных присадок, которые повышают вибрационную стойкость металла. Прокладка кабеля в таких зонах должна осуществляться только цельным куском, поскольку на муфтовых соединениях межкристаллитная коррозия усиливается. Чтобы уменьшить вибрационное воздействие, рекомендуется выполнять прокладку кабеля в специальных коробах, наполненных песком, с использованием резиновых прокладок и других амортизирующих элементов.

Способы защиты кабеля от механических повреждений

В населенных пунктах и на территориях предприятий электрические и информационные сети, как правило, — кабельные. Когда кабель только монтируется — его хорошо видно, но если кабель давно проложен, его обычно невозможно увидеть, поскольку он оказывается скрыт где-то внутри конструкции. И стоит начаться земляным работам или какому-нибудь ремонту, как тут же возникает угроза повреждения скрытого кабеля.

Чтобы этого не произошло, кабель защищают от механических повреждений, применяя специальные меры. Так кабель будет застрахован от нарушения его целостности, а вся структура, с которой он связан, — от перебоев в электроснабжении, коммуникации, проще говоря — от аварий.

Безусловно, существуют бронированные силовые кабели, оболочки которых, казалось бы и созданы для того, чтобы защищать внутренние проводники от механических повреждений. Но даже стальная оболочка может проиграть, окажи на нее слишком большое механическое усилие, допустим ковшом экскаватора. Оболочка кабеля в этом случае просто деформируется, а сама деформированная оболочка может запросто нарушить целостность изоляции и непосредственно проводников.

Чтобы заранее обезопасить кабель от подобных трагедий, на тех участках где наиболее вероятны строительные или земляные работы, а иногда и на всем протяжении линии, сооружают защитные конструкции: трубы, шахты, кабельные каналы и т. д. – в зависимости от материала кабеля, места его пролегания, класса напряжения и т. д.

В быту при прокладке кабеля для его механической защиты используются пластиковые кабельные каналы, пластиковые и металлические трубы, гофрированные трубы, металлорукава, специальные кабельные плинтуса.

Для каждой ситуации характерна своя категория средств защиты кабеля от механических повреждений

Для разных мест пролегания кабеля — разная защита

Подземные защитные средства применяют для кабельных трасс, проложенных (согласно ПУЭ 2.3.83) в местах вероятных земляных работ на глубине более 1,2 метров, причем защита устанавливается не по всей длине кабеля, а лишь на уязвимых участках и в тех местах, где высок риск воздействия на людей шагового напряжения.

Защитные средства наружной установки применяются для кабелей, проложенных на опорах либо по стенам зданий. Обычно к таким кабелям относятся слаботочные информационные кабеля либо электропроводка.

Если же кабель проложен внутри стены, то применяется защита внутренняя, монтируемая также внутри стены вместе с кабелем. В этом случае строительные, монтажные или ремонтные работы в здании не повредят кабель.

Подземные кабели комплектуются не только защитной металлической оболочкой, но также требуют применения довольно толстого слоя сыпучих материалов, поскольку именно подземные кабели сложнее всего монтируются, и в случае потребности в ремонте, дело обернется существенными материальными затратами.

Поэтому подземный кабель никогда не размещают в полой траншее, его устанавливают на некотором расстоянии от ее стенки, а если кабелей несколько, то выдерживают определенную дистанцию между ними. Так, если в одном месте кабель окажется поврежден, то соседний кабель вряд ли пострадает, а поврежденное место, будучи локализовано, может быть отремонтировано.

Материалы защищающие кабель

Наиболее прочными средствами механической защиты кабеля выступают железобетонные плиты или кирпичная кладка. Сверху над подземной линией могут даже располагаться какие-нибудь сооружения или проходы, данные материалы это позволяют.

Металлическая защита обычно применяется для небронированных кабелей. Такая защита представляет собой цельные либо перфорированные конструкции, иногда многоцелевого назначения.

Полимерные материалы допускаются только для защиты кабелей внутренней установки, ибо снаружи им грозит разрушительное воздействие ультрафиолета, влаги и т. д.

Если кабель установлен неподвижно глубоко под землей или снаружи здания, где ему принципиально не грозит динамическая нагрузка, применяют асбестовые и керамические защитные средства. Данные материалы также полезны для кабелей установленных в агрессивной внешней среде.

Если в месте пролегания кабеля часто ходят люди, то наиболее приемлема стандартная металлическая защитная конструкция, способная к небольшой деформации и отличающаяся высокой прочностью. Но есть у нее и недостаток — склонность к коррозии. Поэтому металлическая броня требует регулярного контроля.

Читайте также:  Технология утепления фасада пенополистеролом

Конструктивное исполнение защиты

Наиболее крупными по размеру защитными конструкциями для кабелей являются подземные тоннели (галереи, эстакады). Внутри них могут находиться несколько десятков кабелей, расположенных статично на специальных кронштейнах. Кроме кабелей внутри такого тоннеля могут проходить водопроводные, вентиляционные, канализационные и другие трубы.

Внутри зданий для защиты кабелей применяют шахты. Кабель в шахте получается не только защищен, но и поддерживается на всем его протяжении.

Перфорированные каналы и перекрытия плит также подходят для защиты силовых, слаботочных и информационных кабелей в зданиях.

Снаружи проложенный участок кабеля может быть надежно защищен металлической или асбестовой трубой. Участки же кабелей проложенные внутри зданий защищают полимерными трубами. Данные трубы часто гофрированные, позволяющие не только безопасно протянуть кабель через отверстие, но и придать кабелю и его оболочке изогнутую форму по пути следования кабеля.

Когда кабель необходимо просто физически оградить, если он находится в неагрессивной среде, и динамической нагрузки особо нет, то подойдет лоток из сплошного или перфорированного материала, служащий своеобразной направляющей.

Специальные кабельные лотки и каналы используются также при монтаже кабелей в зданиях:

Наконец, для того чтобы обозначить пролегание подземного кабеля, используют сигнальные ленты. Данные ленты своим наличием показывают рабочим, ведущим раскопку, что здесь находится кабель.

Требования к элементам защиты и ее исполнению

Подземные кабели необходимо защищать более надежно. Здесь требуется песчаная (или подобная) подушка, на которую затем укладываются плиты. Если напряжение защищаемой линии более 35 кВ, то толщина плиты менее 50 мм недопустима.

При меньшем рабочем напряжении вместо плиты может быть уложен кирпич из обожженной глины без отверстий. Такие решения выполняют не только защитную, но и сигнальную функцию подобно ленте.

Кабель при укладке никогда не натягивают и сильно не извивают, его укладывают свободно, чтобы деформация от изменений температуры и движения грунта не создала опасных натяжений.

Будучи проложен под магистральным дорожным полотном или даже под грунтовой дорогой, кабель обычно защищается металлической трубой. Сталь или асбест в данном случае защитят кабель при просадке грунта. В данных условиях в одной трубе монтируется всегда только один кабель, а если кабелей несколько, то и труб может быть несколько.

Защитная сигнальная лента размещается не менее чем в 250 миллиметрах от изоляции кабеля, а также выступает не менее чем на 50 миллиметров с каждой стороны над ним. Над местами пересечений и над соединительными муфтами лента не укладывается, чтобы не создавать помех в случае ремонта. Кирпичный защитный слой, в отличие от ленты, укладывается определенным образом в зависимости от ширины траншеи.

Как защитить кабель от механических повреждений?

Преимущественное большинство сетей электрического питания в городах или на территории крупных предприятий прокладывается кабелем. Из-за отсутствия возможности визуального контроля при выполнении каких-либо земляных робот в местах прохода подземных коммуникаций существует угроза их повреждения. Для исключения возможности нарушения целостности изоляции, как следствие, прекращения электропитания и для воспрепятствования аварийным ситуациям используется защита кабеля от механических повреждений.

Некоторые модели кабеля защищаются броней, которая покрывается дополнительной изоляцией. Но таких мер бывает недостаточно, так как стальная оболочка не способна воспринять всю нагрузку от механических усилий. Тем более что металлическая оболочка в бронированных кабелях под воздействием усилий может деформироваться, из-за чего возникает сжатие изоляции.

Как защищают кабель от механических повреждений?

С целью защиты кабеля на протяжении всей линии или на особо напряженных участках, где существует вероятность проведения каких-либо работ, сооружаются специальные конструкции. К таким конструкциям относятся кабельные каналы, лотки, шахты, трубы и прочие. В зависимости от места установки, материала и класса напряжения все способы защиты от механических воздействий подразделяются на определенные категории.

По месту установки

В зависимости от места размещения выделяют такие варианты защиты:

  • Подземной установки – используются для размещения кабельной трасы на глубине. Согласно норм ПУЭ 2.3.83 не требуется на всей протяженности участка, а лишь в тех местах, где существует вероятность проведения подземных работ, глубиной более 1,2 м. Или в тех местах, где существует угроза поражения персонала шаговым напряжением.
  • Наружной установки – предназначены для прокладки кабеля по стенам здания, на опорах, эстакадах и т.д. Такие способы защиты используются для контрольных кабелей, слаботочных информационных сетей, наружной электропроводки и т.д.
  • Внутренней установки – подразумевает расположение защитных оболочек внутри стен. Позволяет обезопасить кабель на случай строительных работ или при каких-либо технологических процессах, происходящих вблизи с местом установки.

Рис. 1. Прокладка кабеля в стене

Все кабели, располагающиеся под землей, должны быть укомплектованными металлической оболочкой. Так как этот способ прокладки наиболее трудоемок и требует относительно больших затрат на монтаж и ремонт, в сравнении с другими методами, помимо стальных конструкций в оболочке, необходимо обеспечить определенную высоту слоев сыпучих материалов при укладке.

Рис. 2. Способы засыпки кабеля

Как видите из рисунка, размещать кабели в непосредственной близи внутри траншеи запрещено. Так как существует опасность повреждения рабочего проводника, в случае пробоя или возгорания на соседнем. А также создает угрозу механического повреждения при разработке воронки для отыскания места повреждения и последующего монтажа соединительной муфты.

По материалу

В зависимости от материала определяются и задачи, которые решает защитная конструкция. Поэтому на практике выделяют такие сооружения:

  • Бетонные – реализуются посредством железобетонных лотков, плит, кирпичной кладки и других подобных конструкций. Отличительной особенностью является высокая прочность, которая обуславливает возможность использовать конструкцию для размещения на ней сооружений, технологических проходов и других инженерных решений.
  • Металлические – обладают рядом монтажных преимуществ для размещения в них небронированных кабелей. Могут иметь перфорированную и неперфорированную конструкцию. Второй вариант получается легче и позволяет использовать отверстия для вентиляции или крепления сигнальных приспособлений. Дополнительно покрываются цинком и краской для устойчивости к коррозионному разрушению и для эстетичности.
  • Полимерные – являются наиболее облегченным вариантом, но из-за потери механической защиты под воздействием ультрафиолета и атмосферных явлений их, как правило, не применяют для наружной установки.
  • Керамические и асбестовые – подходят как для внешнего монтажа, так и для укладки под толщей грунта. Могут использоваться в качестве защитных устройств при отсутствии динамической нагрузки. Хорошо зарекомендовали себя в предотвращении воздействия агрессивной среды на изоляцию проводов.

В местах частого движения персонала или выполнения каких-либо технологических операций достаточно широкое распространение получили металлические конструкции для защиты кабеля. Это обуславливается их способностью к деформации и высокой прочностью. Основным недостатком такой металлической брони является подверженность коррозионному разрушению. Так как со временем цинковое покрытие и слой краски изнашивается или повреждается, стальные трубы и профиля быстро ржавеют, из-за чего возникает угроза для изоляции кабеля.

По конструкции

В зависимости от конструктивного исполнения кабельные сооружения подразделяются на:

  • Лотки – представляют собой открытые конструкции для защиты кабеля. В большинстве случаев выполняют роль направляющих из перфорированного или монолитного материала, как для многожильных, так и для одножильных кабелей.
  • Каналы и плиты – представляют собой конструкции, собранные из профилированных листов, железобетонных плит с перекрытиями. Получили широкое распространение, как для силовых кабелей, так и для слаботочных, также применяются для монтажа электропроводки.
  • Трубы – обеспечивают защиту по протяженности определенного участка. Бывают асбестовые и металлические для наружной установки, полимерные для внутренней. Некоторые модели имеют гофрированную структуру, что позволяет перемещать их по проводнику, изгибать и придавать определенную форму, в зависимости от местных условий. Применяют их для защиты электрических соединений, протяжки в проходные отверстия и т.д.
  • Шахты – сооружаются в зданиях для защиты кабеля при укладке в различных строительных конструкциях. Являются тем элементом, задача которого не только защищать провода, но и поддерживать линию на всей ее протяженности.
  • Защитные ленты – позволяют оградить незащищенные провода в подземных сооружениях. В большинстве своем это сигнальные ленты, функция защиты которых в том, что они указывают на пролегание кабеля при раскопке непосредственно под местом работ.
  • Тоннели, галереи и эстакады – используются для укладки от 20 и более кабелей. Посмотрите на рисунок 3, здесь показано их конструкция. 1 – это стенки, 2 – кронштейны для фиксации кабелей – 3. Также кроме кабеля в тоннеле могут располагаться и другие сооружения (водопроводы, вентиляция и т.д.), обозначенные на рисунке номером 4.

Рис. 3. Конструктивное исполнение галерей, эстакад

Требования к защите кабеля

Наиболее жесткие требования по нормам, предъявляются к защите при подземной укладке. Так, в готовой траншее должна обустраиваться подушка из песка или граншлака, на которой размещаются плиты. Для моделей напряжением более 35 кВ толщина плит должна составлять не менее 50 мм.

Линии меньшего напряжения могут иметь защиту не плитами, а кирпичом из обожженной глины. Но для этого категорически запрещается использовать кирпич с отверстиями, через которые будет попадать грунт при засыпке траншеи. Также запрещается использовать силикатный кирпич, так как со временем он утрачивает механическую прочность и не может выполнять сигнальные функции. Так как помимо защиты от повреждения оболочки кабеля кирпич должен сигнализировать о расположении под ним участка трасы.

Так как сильная натяжка приводит к порыву во время снижения температуры или при перемещении грунта, то его расположение в траншее должно быть свободным. Но и делать слишком большие волны тоже не стоит.

Читайте также:  Задвижки и фитинги

Рис. 4. Прокладка в земле без натяжения

При прохождении линии под дорогами, магистралями защита кабеля осуществляется металлической трубой. При этом асбестовые или стальные трубы защищают от просадки толщи грунта во время движения крупнотоннажных автомобилей. В противном случае может произойти порыв от движения слоев грунта, даже под грунтовыми дорогами. Но, в то же время, запрещено размещать сразу несколько кабелей в одной трубе, в таком случае делается дополнительная прокладка в соседней трубе.

Укладка защитной ленты должна осуществляться из такого расчета, чтобы расстояние от наружной изоляции до ленточной защиты составляло не менее 250 мм. Помимо этого края ленты должны выступать на расстояние не меньше 50мм в каждую сторону над кабелем. А вот в местах пересечений трасы или над кабельными муфтами укладывать ленту категорически запрещается, чтобы защита кабеля не мешала проведению ремонтных работ. Также существует ряд рекомендаций по засыпке траншеи, которые можно увидеть на рисунке 5.

Рис. 5. Укладка ленты над кабелем

Для линий до 1 кВ защита кабеля может осуществляться лишь в местах вероятного повреждения.

Кладка кирпичного слоя для защиты, в отличии от слоя ленты, выполняет не только роль сигнализатора, но и предоставляет реальную защиту от той же лопаты, лома и прочего инструмента или механических воздействий. Но такой способ прокладки регламентирует и ряд особенностей по укладке кирпича. Так, для защиты кабеля, в отличии от кабельных блоков, расположение кирпичей имеет особую технологию. Рассмотрите пример расположения, в зависимости от ширины траншеи на рисунке:

Рисунок 6: Схема укладки кирпича

Защита кабелей от коррозии

Коррозия оболочки кабеля появляется самопроизвольно при взаимодействии с агрессивной окружающей средой. Этому процессу подвергаются любые материалы, скорость разрушения зависит от их физико-химического состояния.

Причины коррозии

Разрушение защитного кожуха кабеля по процессу протекания разделяют на несколько видов.

Электрокоррозия

Блуждающие, непостоянные токи, проходящие через грунт, генерируются в нем под влиянием внешних источников, при этом часть их входит в защитный кожух провода. Внешним источником служит электротранспорт и все разновидности рельсовых дорог.

При входе тока в кабель ( в кабельном лотке ) создается катодная зона с отрицательным зарядом относительно грунта. Она не опасна для металлических деталей.

В месте, где блуждающий ток покидает провод, частички металла уходят в грунт. Это зона с положительным зарядом – анодная. На этом этапе все металлические предметы подвергаются коррозии.

Электрохимическая

Содержащиеся в почве химические элементы, взаимодействуя с покрытием кабеля, образуют гальванические пары. Состав грунта неоднороден, поэтому электродвижущая сила паров неодинакова. Эта связь вызывает уравнительный ток, который проходит по кабелю и замыкается на отдельных участках грунта.

Создается почвенный электролит, который вызывает коррозию оболочки кабеля, что усугубляется появлением биокоррозии — она развивается на фоне жизнедеятельности микроорганизмов.

Атмосферная

Окисление стальной оболочки под воздействием высоких температур, кислорода и повышенной влажности называют атмосферной коррозией. Она бывает:

  • Сухая (газовая). Протекает при влажности менее 60%, механизм разрушений – химический;
  • Влажная. При критической влажности – более 70% появляется ржавчина, которая удерживает влагу на поверхности оболочки.

Загрязнение атмосферы химическими соединениями увеличивает скорость разрушения металла.

Виброкоррозия

Вблизи дорог, мостов и оживленных магистралей создается повышенная вибрация. Она нарушает целостность кристаллов верхнего слоя металла по границам зерен и вызывает «межкристаллитную» коррозию проложенного в этих местах кабеля. При вибрации наиболее уязвима свинцовая оболочка. Не допустить сильного разрушения поможет установка амортизации.

Методы борьбы с коррозией

Вначале устанавливают причину коррозии, проверяют состояние грунта при помощи лабораторных исследований и измерительных приборов. На основе полученных результатов обеспечивают условия для защиты кабеля от коррозии. Для этого применяют:

  • катодную поляризацию – искусственно создают отрицательный заряд по всей протяженности провода;
  • электродренаж – метод перенаправления блуждающего тока к первоисточнику;
  • метод протекторной защиты – стержень ферромагнитного сплава устанавливают в землю и присоединяют к кабельному покрытию.

Чтобы увеличить переходное сопротивление между рельсовой дорогой и грунтом, шпалы пропитывают маслянистым креозотом.

Способы защиты

Алюминиевая оболочка разрушается при всех видах поляризации. Надежной защитой для нее будет покрытие несколькими слоями винилхлоридной ленты или размещение кабеля в пластмассовую трубу. Для защиты применяют муфты: «БП», «ШП», «ПЛШВ».

Для свинцовой оболочки создают катодную зону с отрицательным полем по отношению к земле и покрывают защитой: «БЛ», «Б2Л», «ПШВ». Неметаллическую оболочку покрывают слоем «Б», «П», а непокрытый кабель – «БбШП», «БбШВ».

Предотвратить коррозийный процесс и защитить кабельный покров от доступа влаги и кислорода можно при помощи краски или полимерного укрытия (АаШВ).

Зону прокладки кабеля выбирают с минимальным содержанием извести и грунтовых вод. Если это невозможно, помещают провода в пластмассовый кожух или асбестовые трубы.

Неплохой способ защиты кабеля от коррозии – покрытие его нержавеющей сталью или напыление на оболочку более устойчивого к разрушениям металла.

Остались вопросы?

Оставьте заявку и мы бесплатно вас проконсультируем

Металлорукав из нержавеющей стали МРН

  1. Бренд: Fortisflex
  2. Назначение изделия: Электропроводка
  3. Вес товара (Вес нетто), кг: 0,107
  4. Номинальный диаметр(мм): 15
  5. Бухта(м): 100

  1. Бренд: Fortisflex
  2. Назначение изделия: Электропроводка
  3. Вес товара (Вес нетто), кг: 0,144
  4. Номинальный диаметр(мм): 20
  5. Бухта(м): 100

  1. Бренд: Fortisflex
  2. Назначение изделия: Электропроводка
  3. Вес товара (Вес нетто), кг: 0,188
  4. Номинальный диаметр(мм): 25
  5. Бухта(м): 50

  1. Бренд: Fortisflex
  2. Назначение изделия: Электропроводка
  3. Вес товара (Вес нетто), кг: 0,376667
  4. Номинальный диаметр(мм): 32
  5. Бухта(м): 30

  1. Бренд: Fortisflex
  2. Назначение изделия: Электропроводка
  3. Вес товара (Вес нетто), кг: 0,585
  4. Номинальный диаметр(мм): 50
  5. Бухта(м): 20

  1. Бренд: Fortisflex
  2. Назначение изделия: Электропроводка
  3. Вес товара (Вес нетто), кг: 0,07
  4. Номинальный диаметр(мм): 8
  5. Бухта(м): 100

  1. Бренд: Fortisflex
  2. Назначение изделия: Электропроводка
  3. Вес товара (Вес нетто), кг: 0,06
  4. Номинальный диаметр(мм): 6

  1. Бренд: Fortisflex
  2. Назначение изделия: Электропроводка
  3. Вес товара (Вес нетто), кг: 0,6
  4. Номинальный диаметр(мм): 32

  1. Бренд: Fortisflex
  2. Назначение изделия: Электропроводка
  3. Вес товара (Вес нетто), кг: 0,087
  4. Номинальный диаметр(мм): 10
  5. Бухта(м): 100

  1. Бренд: Fortisflex
  2. Назначение изделия: Электропроводка
  3. Вес товара (Вес нетто), кг: 0
  4. Номинальный диаметр(мм): 60

  1. Бренд: Fortisflex
  2. Назначение изделия: Электропроводка
  3. Вес товара (Вес нетто), кг: 0
  4. Номинальный диаметр(мм): 75

Выбор крепежных скоб для монтажа металлорукава

Номинальный размер металлорукава (мм)
d 610–1110–11
d 812–1312–1311–12
d 1014–1514–1515–2515–16
d 1216–1716–1715–2515–16
d 1519–2019–2015–2519–20
d 2025–2625–2620–3025–26
d 2531–3231–3224–3231–32
d 3238–4038–4036–4138–40
d 3848–5048–5039–4648–50
d 5060–6347–6060–63

Находясь на сайте Вы подтверждаете свое совершеннолетие, соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с Условиями политики конфиденциальности.

Любое использование материалов допускается только при наличии гиперссылки Данный сайт носит информационный характер, не является публичной офертой. Сделано в студии «3WStudio». Powered by Melbis Shop 6.2.0.

Защита от коррозии кабельных линий 6-10-35-110 кВ

Виктор БАРИНОВ, советник директора;

Николай СОЛОВЬЁВ, заместитель директора по техническим вопросам — главный инженер, филиал ОАО «Ленэнерго» — «Кабельная сеть»

Коллектив филиала ОАО «Ленэнерго» — «Кабельная сеть» вместе со всеми подразделениями ОАО «Ленэнерго» 15 июня 2011 года отметил 125-летие появления электросетей в Санкт-Петербурге.

Первые кабельные линии были проложены в 1883 г., и сегодня в сети города работают сотни километров кабелей дореволюционных прокладок, в том числе и кабели 20 кВ, которые были впервые проложены в 1914 году.

На начало 2011 года предприятие эксплуатировало (баланс, обслуживание, аренда и бесхоз) примерно 19,5 тысячи км КЛ 0,4—6—10—35—110 кВ.

Ежегодно по разным причинам повреждается некоторое количество КЛ, в том числе и по причине коррозии металлических оболочек кабелей (табл. 1). Доля таких повреждений значительна. Так, в 2010 году в сети 6 кВ повредилось 11% КЛ от общего числа повреждений (в 2009-м — 16%), а в сетях 10 кВ — 12% (в 2009-м — 14%).

В сетях 35 кВ было 6 повреждений по причине коррозии свинцовых оболочек.

В 2010 году было два случая коррозии свинцовых оболочек КЛ 110 кВ от блуждающих токов. Так как этот вид повреждений имеет не локальный характер, а распространяется по длине КЛ на десятки, а иногда и на сотни метров, объёмы ремонтов достаточно велики.

Высокая коррозионная повреждаемость обусловлена тем, что повсеместно на территории Санкт-Петербурга почва имеет повышенную влажность и агрессивные компоненты (NO3, SO4, Cl и органические вещества), а также высокий уровень блуждающих токов, генерирующихся в зонах расположения промышленных предприятий и линий электрифицированного рельсового транспорта.

Коррозионная активность грунтов по такому показателю, как pH (ГОСТ 9.602-2005), показывает, что в городе очень много коррозионно-опасных зон по грунтам (pH 4,3 и менее или 9,2 и выше до 12,2).

По видам коррозии мы различаем: почвенную, от блуждающих токов (часто они сопутствуют друг другу) и чисто химическую коррозию — фенольную. Фенольная коррозия встречается на кабелях, где защитные покровы при изготовлении обрабатывались продуктами каменноугольной смолы. Сейчас встречается крайне редко, так как такая пропитка прекращена.

До недавнего времени обстановку усугубляло и то, что коммунальные службы убирали улицы в основном методом снеготаяния, путём разбрасывания соли или смеси соли с песком.

Учитывая все эти факторы, основное количество кабелей 6—10—35 кВ имеет свинцовую оболочку и примерно 2% — алюминиевую.

Наилучшим образом зарекомендовали себя в отношении устойчивости к агрессивным грунтам и блуждающим токам кабели марок АСБ и АСБ Шв.

Анализ повреждаемости за 1985—2010 гг. выявил, что кабели с алюминиевой оболочкой повреждаются более чем в 6,3 раза чаще, чем кабели со свинцовой оболочкой. Коррозионные повреждения имеют примерно 800 КЛ 6—10—35 кВ со свинцовой и алюминиевой оболочкой. Во всех частях города насчитывается примерно 400 адресов, где отмечались случаи коррозионных повреждений КЛ.

С 2003 г. в ОАО «Ленэнерго» стали массово применять кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, однако эти кабели ещё нескоро заменят действующие КЛ, так как интенсивная прокладка и замещение КЛ идут только в сети 110 кВ.

На начало 2011 года кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена составили 43% от эксплуатируемых КЛ 110 кВ общей протяжённостью 191,9 км.

В сети 0,4 кВ кабели с пластмассовой изоляцией составляют 14,2%, из них с изоляцией из сшитого полиэтилена — 11%, а в сети 6—10 кВ кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена только 7,1%.

В случае коррозионного повреждения действующих КЛ 6—10—35—110 кВ делается следующее:
• производится анализ пробы грунта из котлована, где ведётся ремонт КЛ;
• осуществляется химический анализ продуктов коррозии и защитных покровов;
• участки оболочки кабеля, повреждённые коррозией, и продукты коррозии обрабатываются тетраметилдиадофенином в растворе 50-процентной уксусной кислоты, и изменение их цвета (посинение) подтверждает наличие коррозии от блуждающих токов. Этот метод разработан в Кабельной сети «Ленэнерго» в 1960 г. инженером-химиком М.В. Янишевской в сотрудничестве с Лесотехнической академией. На основании полученных данных разрабатываются мероприятия, обновляется карта коррозионных зон. Дополнительные сведения для карт также получаются после анализов проб грунтов с новых адресов прокладок КЛ.

Для защиты от блуждающих токов КЛ 6—10—35 кВ подключаются в совместные катодные защиты, которые осуществляются теми организациями, чьи инженерные подземные сооружения (водопроводные сети, газовые сети, тепловые сети) пересекают КЛ или идут параллельно.

Включение в систему совместной защиты КЛ производится через вентильные блоки, которые предотвращают перетекание токов из других защищаемых сооружений на оболочки КЛ. В настоящее время в эксплуатации находится 1120 блоков совместной защиты.

В системе электроснабжения Санкт-Петербурга действуют маслонаполненные КЛ 110 кВ низкого и высокого давления, а также КЛ 110 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. КЛ 110 кВ низкого давления в основном выполнены кабелем МНСК со свинцовой оболочкой и небольшое количество — кабелем МНГАШву с алюминиевой гофрированной оболочкой. КЛ 110 кВ высокого давления имеют стальные трубы толщиной 10 мм с нанесённой на них весьма усиленной изоляцией.

В соответствии с «Руководящими указаниями по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозий» [1] электрохимическая защита маслонаполненных КЛ 110 кВ должна выполняться отдельно от других подземных сооружений, при этом значения защитных потенциалов на оболочках МНКЛ 110—220 кВ должны находиться в пределах, описанных в литературе [2].

Для определения значений потенциала (табл. 2), возникающего на устройстве катодной защиты, в Ленэнерго в 1982 г. были произведены исследования, при которых ток короткого замыкания в одной из фаз кабельной линий 220 кВ достигал 25 800 А, при этом проводились измерения на всех сопутствующих металлических сооружениях. Наибольшие напряжения, возникшие на оборудовании катодной защиты, приведены в табл. 3 [3].

Как видно из табл. 2, защитный потенциал должен поддерживаться для алюминия и стали в более узком интервале, чем для свинца.

Для примера: на КЛ высокого давления одной из организаций в Санкт-Петербурге в течение 2007—2008 гг. отмечено несколько случаев коррозионного разрушения стальной трубы на участке примерно 50 м в районе колодца № 2, приведших к утечкам изоляционного масла.

Вид повреждения — цепочка каверн с крутыми краями диаметром около 10—15 мм и шагом 10 см на всю толщину стальной трубы.

Как видно из рисунка, в течение ряда лет защитный потенциал почти на всей длине был ниже минимального.

Трасса КЛ имеет приближения к электрифицированной железной дороге 25—30 м на значительной длине и удаление примерно 900 м.

На начальном периоде строительства и эксплуатации систем катодных защит МНКЛ 110—220 кВ применялись катодные станции различных типов (КСС, ТСК, СКЗМ, ОПС, ТП, АП) с ручной регулировкой защитного потенциала и с использованием в качестве анодного заземления графитопластовых электродов или бывших в употреблении железнодорожных рельсов.

Графитопластовые электроды показали себя неудовлетворительно, их срок службы в 2—3 раза меньше, чем рельсов (средний срок — 10 лет). Основная причина — технология монтажа не создавала надёжного контакта дренажного кабеля к оголовку АЗ. Другой важнейший фактор, влияющий на срок службы АЗ, — это количество электричества, протекающего через заземление (или средний ток АЗ). Ввиду узости интервала допустимого защитного потенциала ток АЗ приходилось держать на пределе.

С появлением катодных станций, работающих в автоматическом режиме, эффективность катодных установок возросла. Это было достигнуто в результате модернизации катодных станций посредством установки блоков автоматического управления выходными токами, преобразователей катодной защиты и измерительных электродов сравнения, с которых снимается сигнал обратной связи. Эта работа была выполнена в НИИ постоянного тока совместно с Кабельной сетью «Ленэнерго». Количество электричества, протекающего через АЗ, уменьшилось не менее чем на 20%.

Для снижения эксплуатационных расходов была выбрана станция ОПЕ-63/48 мощностью 3 кВт, в качестве АЗ — железнокремниевые электроды ЗЖК-1500 длиной 3 м, глубина заложения — 1,5 м.

В настоящее время реконструированы уже 43 катодные установки из 48. Работа продолжается.

Замеры потенциалов проводятся ежеквартально с апреля по ноябрь включительно на контурах заземлений стопорных и соединительных колодцев МНКЛ 110—220 кВ. Они выполняются цифровым мультиметром ДТ-832 с внутренним сопротивлением 1 МОм/Вт, с применением неполяризованного медносульфатного электрода, а там, где есть асфальт или лёд, используется стальной электрод. Однако при прохождении по нему блуждающего тока стальной электрод поляризуется и вносит погрешность в измеряемую величину потенциала.

Станции катодной защиты осматриваются ежемесячно, регулировка катодных станций, работающих в ручном режиме, проводится ежеквартально с проверкой эффективности их работы.

«Руководящие указания по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозий» введены в 1996 г. За это время вышло в свет много новых нормативных документов, появилось и применяется новое оборудование, в том числе кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Складывается впечатление, что при прокладке кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена вопросы коррозионной повреждаемости отпадают сами собой. Однако это не так. Одно из требований к эксплуатации таких кабелей — это регулярные испытания напряжением 10 кВ в течение 1 минуты пластмассовой оболочки, чтобы грунтовые воды не попадали внутрь кабеля (при вводе в эксплуатацию через год после ввода в эксплуатацию и далее через каждые 3 года). Однако очень часто на практике происходит не полная замена КЛ с бумажно-пропитанной изоляцией на кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, а только часть, при этом теряется возможность испытания оболочки [4].

Учитывая крайне низкий уровень электромонтажных работ, повреждения оболочек происходят повсеместно. При этом пробы грунтов и грунтовых вод с новых трасс прокладок в большинстве случаев не берутся, в то время как именно сейчас осваиваются окраины города, территории бывших свалок. Например, в 2010 году из 194 проб грунтов, сданных в химическую лабораторию филиала, 15% (29 проб) оказались высокой коррозионной активности.

ВЫВОДЫ

Электрохимическая защита МНКЛ 110 кВ — важнейшее мероприятие, повышающее надёжность работы КЛ.

При проектировании катодной защиты надо применять катодные станции, работающие в автоматическом режиме.

Применение кабелей 10 кВ и выше с изоляцией из сшитого полиэтилена не снимает вопросы защиты от коррозии.

«Руководящие указания по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозий» требуют пересмотра и дополнения в части применения кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

ЛИТЕРАТУРА

1. Руководящие указания по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозий. РАО ЕЭС России, 1996 г., с. 18.
2. ГОСТ 9.602-2005. «Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии», с. 18.
3. В.М. Баринов, Н.И. Тесов. Защита подземных инженерных сооружений от коррозии. Издательство «Недра», Санкт-Петербург, 2008 г., с. 47—48.
4. Объём и нормы испытаний электрооборудования. РАО ЕЭС России. Москва, 2006 г., с. 174.

Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter

Читайте также:  Машины для свайных работ
Ссылка на основную публикацию