Corrientes parásitas, protección contra corrientes parásitas

Los elementos de carga de la infraestructura de transporte, por ejemplo, las vías de los trenes y tranvías, no tienen un aislamiento eléctrico fiable del suelo. Y a medida que la corriente viaja de regreso a lo largo de los rieles a la subestación de tracción, parte de esa corriente también pasa a través del suelo.

Las instalaciones de alta corriente puestas a tierra, así como las fugas de las líneas eléctricas, también contribuyen a la aparición de corrientes a tierra. Tales corrientes, que simplemente transportan electricidad al suelo, no tienen una forma, amplitud y dirección constantes, sus caminos de propagación en el suelo son diversos, por lo que se denominan corrientes vagabundas.

Corrientes parásitas: corrientes eléctricas dañinas en el suelo cuando se utiliza como un entorno conductor (por ejemplo, en instalaciones de telecomunicaciones, sistemas de energía de tranvías, locomotoras eléctricas de minería, etc.). Bajo su acción, se produce la electrólisis y se produce una oxidación rápida. y destrucción de dispositivos metálicos subterráneos (cubiertas de cables, tuberías, estructuras de edificios).

Está claro que en estos casos el suelo juega el papel de medio conductor, y no sólo el suelo es aquí conductor, sino también las estructuras metálicas que están total o parcialmente enterradas, como tuberías, cables, soportes de catenaria, etc. . Incluso las estructuras metálicas que simplemente están en contacto con el suelo están sujetas a corrientes parásitas.

En relación con las estructuras conductoras ubicadas en el suelo, el suelo en sí tiene un potencial menor. Y si, por ejemplo, una instalación de alta corriente utiliza puesta a tierra o la corriente de ella se desvía a tierra, entonces sigue el camino de menor resistencia, es decir, pasa a través de las estructuras metálicas en el suelo, lo que conduce a su corrosión.

Lo mismo se aplica a la corriente de tracción que fluye a lo largo de los rieles. La diferencia de potencial entre los raíles y el suelo, dada la falta de aislamiento, provoca que parte de las corrientes de tracción fluyan por el suelo con consecuencias similares para las estructuras metálicas que caen en el camino de estas corrientes.

Encontrando en su camino una tubería de alcantarillado, un gasoducto o una funda de cable, que tienen mucho menos resistenciaque el suelo circundante, las corrientes vagabundas fluyen a través de ellos y esos lugares se denominan zonas catódicas. Después de pasar por el camino de metal de baja resistencia, la corriente parásita lo abandona y este lugar se llama zona del ánodo y aquí es donde se lleva a cabo la reacción electroquímica corrosiva.

Una corrosión similar tiene lugar en la zona anódica cuando la corriente entra en el suelo desde la fuente de la propia corriente parásita, por ejemplo desde los propios raíles, y los raíles también sufren esto. De esta manera, los rieles se destruyen en los puntos donde las corrientes salen de ellos hacia el suelo y las comunicaciones subterráneas, en los lugares donde la corriente regresa a los rieles.

El problema es que cuando la fuga de corriente parásita es constante, el metal se deteriorará gradualmente y dicha electrocorrosión puede ser bastante intensa. Las tuberías de acero nuevas pueden deteriorarse en tres años y los cables de comunicación fallan aún más rápido. Las sujeciones de rieles de puentes y rieles para diversos fines se destruyen de manera similar. Las fuentes de corriente continua o rectificada son particularmente peligrosas en términos de corrosión. En las zonas anódicas, la tasa de destrucción del metal puede alcanzar los 10 mm por año.

Como regla general, las estructuras metálicas están equipadas con un revestimiento protector especial diseñado para proteger contra la corrosión, pero en caso de daños en el revestimiento, el daño a las comunicaciones es inevitable y aparecen úlceras y agujeros característicos en lugares con pequeñas áreas de ánodo.
Para combatir los fenómenos negativos descritos, los especialistas realizan estudios eléctricos utilizando equipos especializados. Los lugares de daño del aislamiento se determinan con un buscador especial y se usa drenaje eléctrico: la extracción de electricidad de las tuberías a la fuente de corriente.

Esquema de instalación de drenaje polarizado: 1 — tubería de gas protectora, 2 — cable de drenaje, 3 — instalación de drenaje (tipo válvula), 4 — reóstato, 5 — elemento de válvula (rectificador), 6 — amperímetro, 7 — fusible, 8 — generador de subestación de tracción, 9 — unidad de fuente de alimentación, 10 — carro de contacto, 11 — caminos de movimiento de corrientes parásitas

En el caso más sencillo, las medidas de protección son las siguientes.Para evitar que las corrientes de instalaciones potencialmente peligrosas fluyan hacia el suelo circundante, se realiza una conexión por cable entre la estructura protegida y cada punto de la instalación, una fuente de corrientes parásitas que tiene un potencial suficientemente negativo. La corriente que antes circulaba por tierra ahora vuelve a su origen a través de la conexión del cable sin provocar ningún riesgo de corrosión.

Para proteger las tuberías de acero de los efectos de las corrientes parásitas, use protección catódica... Se lleva a cabo utilizando una corriente eléctrica continua de una fuente externa. El polo negativo de la fuente de corriente está conectado a la tubería protegida y el polo positivo a una tierra especial: el ánodo. Circuito de protección catódica — Cómo proteger las cubiertas metálicas de los cables de la corrosión

Para reducir las corrientes parásitas asociadas con los rieles, se incrementa la conductividad de la vía y la resistencia de unión entre los rieles y tierra. Para esto, se colocan rieles de tipo pesado en las vías principales, se realiza una transición a una vía soldada continuamente, y las juntas de los rieles se desvían con puentes de cobre de sección transversal aumentada, las secciones de rieles múltiples se conectan en paralelo.

Los raíles se colocan sobre balasto de piedra triturada o grava, se instalan piezas aisladas entre los raíles y las armaduras de las traviesas de hormigón armado, se impregnan las traviesas de madera con antisépticos oleosos, etc.