Prądy błądzące są rozumiane jako kierunkowy ruch ładunków elektronicznych, który pojawia się w przewodnikach w wyniku działania obcych sił elektrycznych. W praktyce eksploatacji sieci elektroenergetycznych efekt ten jest zjawiskiem bardzo niepożądanym, prowadzącym do ich przyspieszonego zniszczenia.
Dlatego niezwykle ważne jest zapoznanie się z cechami tego zjawiska i sposobami radzenia sobie z nim.
Jaki to efekt i jakie są jego cechy
Wiadomo, że głównym warunkiem przepływu ładunku w obwodzie jest występowanie różnicy potencjałów elektrycznych w dwóch punktach oddzielonych medium przewodzącym. Tak zwane „prądy błądzące” są precyzyjnie formowane zgodnie z tą zasadą w sytuacji, gdy jako przewodnik używany jest grunt lub znajdująca się w nim metalowa konstrukcja.
Powody pojawienia się
Życie współczesnych megalopoli z systemem transportu i innej komunikacji jest niemożliwe bez rozwiniętej sieci zelektryfikowanych obiektów. Te ostatnie obejmują:
- Lokalne podstacje zasilające z odchodzącymi od nich liniami energetycznymi.
- Trasy zelektryfikowane (pociągi elektryczne, metro itp.).
- Podziemne linie kablowe do sieci oświetleniowych.
Wszystkie te obiekty energetyczne z reguły znajdują się głęboko w ziemi, co jest przyczyną pojawienia się różnicy potencjałów w różnych punktach. A to inicjuje błądzące prądy niepożądane dla ludzkich potrzeb.
Zasada wychowania
Zauważono, że do tworzenia różnicy potencjałów optymalne są sieci elektryczne, w których zapewniony jest nie izolowany, ale ściśle uziemiony neutralny sieci.
Przy takiej organizacji ochrony przewód neutralny PEN jest podłączony na jednym końcu do zasobnika w podstacji, a na drugim końcu do szyny uziemiającej w wyposażeniu odbiorcy. W takim przypadku cały prąd obciążenia będzie płynął wzdłuż ścieżki, na której opór jest minimalny (zdjęcie poniżej).
Warunkiem koniecznym i wystarczającym do jej niszczącego działania jest uszkodzenie izolacji kabli roboczych ułożonych głęboko w ziemi, od tego momentu zaczynają zachodzić w nich niepożądane zjawiska.
Niebezpieczeństwo prądów błądzących i metody ochrony
Wilgotne środowisko z rozpuszczonymi solami ma już destrukcyjny wpływ na metal w ziemi. W przypadku, gdy układany metalowy kabel znajduje się na drodze ładunków błądzących, będą płynąć wzdłuż ścieżki, na której opór jest mniejszy (to znaczy wzdłuż stalowego oplotu).
Uwaga: W tym przypadku działa jak elektroda doprowadzająca prądy do ziemi.
Jednocześnie wpływ wilgoci i soli na oplot tylko się nasila (ze względu na kombinację niebezpiecznych czynników), co ostatecznie prowadzi do przyspieszenia jego zniszczenia.
Jak uchronić się przed prądami błądzącymi
Istnieją dwa sprawdzone sposoby ochrony przed tym zjawiskiem. Pierwsza z nich odnosi się do metod pasywnych i polega na nałożeniu na chroniony produkt specjalnego materiału, który izoluje metal przed działaniem agresywnych mediów. Taką funkcję pełnią takie związki polimerowe jak impregnacja żywicą epoksydową czy bitumem. Większą efektywność można osiągnąć stosując ochronę aktywną, która polega na zamontowaniu dodatkowej konstrukcji metalowej obok kontrolowanego obiektu. Ten ostatni pełni funkcję anody, „rozpraszając” prądy błądzące (zdjęcie poniżej).