Защита кабеля от коррозии может обеспечиваться в двух направлениях: можно создавать конструкцию кабеля, которая препятствует возникновению коррозии, канализировать кабель в условиях, локализирующих процессы коррозии и защита при помощи специальной аппаратуры. Оба направления защиты могут дополнять друг друга.
Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.
Пассивная защита кабеля от коррозии.
Потенциальная диаграмма зоны железнодорожного транспорта, который был электрифицирован постоянным током. а - отображает потенциальную диаграмму "рельсы - земля", б - потенциальную диаграмму "кабель - земля", А - анодную зону, К - катодную зону.
При эксплуатации в составляющих кабеля имеют место необратимые процессы старения и коррозии, которые способны привести к понижению полезных качеств, таких как способность изоляции. Конструкция кабеля, в которой в качестве защиты кабеля от коррозии предусмотрены особые покровы, показаны на рис. 2. Защитные покровы состоят из подушек и наружного покрова. Подушки выполняются из волокнистогго материала (обычно ПВХ), который накладывается слоями поверх кабельной оболочки. Подушка защищает оболочку от коррозии электрохимического и химического вида, при этом предохраняя её от повреждения бронёй. Наружный покров, созданный также из волокнистых материалов и накладываемый поверх брони, предназначается для защиты оболочки и брони от коррозионных процессов и повреждений механического рода.
Пассивная защита кабеля от коррозии условно включает в себя запрещение загрязнения различными отбросами трасс кабельных линий, замену грунта в траншеях землёй, нейтральную по отношению к коррозии свинцовую или алюминиевую оболочку, изменение трассы табельной линии, прокладку кабелей на территории сооружений (туннелей, коллекторов, каналов, блоков и не только).
Активная защита кабеля от коррозии.
Любой вид электрохимической коррозии обычно возникает при положительном потенциале сооружения. Основным принципом электрозащиты является обеспечение отрицательного потенциала кабеля по отношению к земле. Отрицательный потенциал кабеля гарантирует прекращение выхода тока и, соответственно, коррозию металла кабеля.
На практике электрическая защита (порой называется катодной поляризацией) может быть осуществлена при помощи электрического дренажа (защищает кабель от блуждающих токов). Помимо этого применяются внешние источники тока или т.н. катодная защита кабеля (от электрохимической коррозии, провоцируемой почвой), анодных гальванических электродов (протекторная защита), которые помогают защитить кабель от почвенной электрохимической коррозии.
В ряде случаев целесообразным считается применение всех средств защиты в комплексе.
Электрический дренаж.
Самым неблагоприятным участком появления катодной зоны на кабеле является участок сближения с элементами рельсовой сети электрифицированного транспорта, такими как рельсы. В таких случаях земной потенциал зачастую оказывается ниже, чем кабельный потенциал или наоборот - кабельный потенциал по отношению к земле обладает максимальным значением (рис. 3, а).
Выше показан принцип, по которому действует электрическая дренажная защита.
а - потенциальная диаграмма "кабель - земля" до того, как была включена защита. б - потенциальная диаграмма "кабель - земля" после активации защиты. 1 - отсасывающий пункт, 2 - отсасывающий кабель, 3 - кабель, 4 - устройство дренажа. А - анодная зона, К - катодная зона.
Суть электрического дренирования заключается в том, что кабель при соединении с элементами сети рельс, начинает приобретать отрицательный потенциал по отношению к земле, то есть переходит в катодное состояние (рис. 3, б). Коррозионный процесс не наблюдается, а блуждающий ток из кабеля посредством дренирующего устройства возвращается к источнику, создавшему этот ток. На практике используются дренажные устройства прямого, поляризованного, усиленного и автоматического типа.
Благодаря электрическому дренажу обеспечивается защита кабеля от почвенной электрохимической коррозии.
Катодная защита кабеля.
Основной элемент катодной установки - это источник постоянного тока. Источник с отрицательным полюсом подключается к кабелю, а положительный - к анодному заземлителю.
Ток, который протекает от анодного заземлителя к кабелю, создаёт внутри земли электрическое поле, которое обуславливает меньший потенциал сооружения, благодаря чему прекращаются анодные коррозионные процессы. На практике применяются катодные установки нормального и автоматического исполнения. Катодная защита используется, чтобы защита кабеля действовала в зонах электрифицированных транспортных средств.
Протекторная защита кабеля.
Данный вид защиты представляет собой разновидность катодной защиты, где отсутствует внешний подающий ток источник. Катодная поляризация в случае с катодной защитой достигается через соединение кабеля с минусом внешнего источника тока, в случае с протекторной защитой - через соединение кабеля с электродом, которые обладае сравнительно пониженным электрохимическим потенциалом.
Протекторная установка является гальваническим элементом. где протектор выполняет роль анода, катод - это защищаемый кабель, а электролит - окружающая почва. Потеря металлических соединений в протекторе под воздействием коррозионных процессов не превышает уровень потери металла незащищённого кабеля. Протектор является электродом, созданным из магниевого сплава. Как правило, зона протекторной защиты вдоль кабеля ограничивается несколькими десятками метров.
В будущем вся аппаратура электрической защиты кабеля от коррозии подземных сооружений будет унифицирована.
Защита кабеля от коррозии.
Для открытой прокладки кабеля используются кабельные конструкции (стойки и полки), лотки, а в случаях скрытой прокладки кабелей по трубам используются крепёжные изделия различных видов. Для защиты данных изделий от влияния коррозии используются лакокрасочное антикоррозионное покрытие. Защитное покрытие наносится на этапе производства на заводе, а непосредственно перед процедурой монтажа на монтажно-заготовительных участках происходит повторное окрашивание. Также рекомендуется окрашивание в качестве профилактики борьбы с коррозией.
Самым прогрессивным методом защиты кабелей от коррозии является оцинковка. Помимо прямой защиты конструкций, антикоррозионные мероприятия проводятся и в строительной части кабельных сооружений.