Корозія кабелів і їх захист
Корозією називається руйнування поверхонь металів внаслідок електрохімічних і хімічних процесів. Залежно від умов протікання таких процесів корозія може бути електричної, грунтової, міжкристалітної і атмосферної.
Електрична корозія виникає від проходження по металевих оболонок кабелів блукаючих електричних струмів, джерелами яких можуть бути рейкові шляхи трамвайних і електрифікованих залізниць, установки дистанційного харчування і т.п. В електричних ланцюгах трамвая та електрифікованих залізниць як зворотний провід використовуються рейкові шляхи і через значне опору рейкових стиків, погану ізоляцію їх від землі, зміни напрямків ліній (шляхів) частина струму відгалужується в землю. При збігу напрямку струму з прокладеними в землі кабелями струм проникає в металеву оболонку і проходить по ній до місця відгалуження до джерел (тяговим підстанцій). Місце входу блукаючого струму в кабель називається катодного зоною. а місце виходу - анодною. В анодному зоні струм відносить у землю найдрібніші частинки металу, роз'їдаючи оболонку.
Межкристаллитная корозія виникає при вібрації кабелів на мостах і проїздах з інтенсивним рухом, при тривалій перевезенні, в окремих місцях підвіски і т.п. Руйнування оболонок кабелів в цьому випадку відбувається переважно по межах кристалів (зерен) металу і викликано дією навколишнього середовища при змінних механічних навантаженнях або без них.
Атмосферний газовий корозія. як правило, носить електрохімічний характер і виникає при окисленні металу, наприклад, киснем повітря, при підвищеній температурі.
Споруди зв'язку можуть піддаватися всім видам корозії, проте найбільшого поширення набула електрична корозія. Свинцеві оболонки кабелів схильні до руйнувань в анодних зонах, однак може спостерігатися і «катодний корозія». Алюмінієві оболонки кабелів схильні до корозії в рівній мірі в анодних, катодних і знакозмінних зонах. Сталеві оболонки кабелів зазвичай руйнуються в вершинах гофр.
Для визначення ступеня небезпеки корозії і вибору засобів захисту споруд проводять дослідження і електричні вимірювання. При захисті кабелів від електричної корозії проводять дві групи заходів. Перша група - заходи, що сприяють зменшенню блукаючих струмів в землі за рахунок збільшення перехідного опору між рейками і землею, провідності рейкових шляхів, кількості тягових підстанцій, кількості і провідності відсмоктуючих ліній. Друга група - заходи, що сприяють зменшенню блукаючих "струмів в оболонках кабелів, їх шкідливого впливу.
Найбільшого поширення набули способи захисту кабелів за допомогою електричних дренажів. катодних станцій і протекторів. Електричні дренажі, дія яких полягають у відведенні блукаючих струмів з захищаються кабелів до джерела цих струмів, можуть бути прямими, поляризованими і посиленими. До складу обладнання дренажів входять реле, реостати, рубильники, трансформатори, вимірювальні прилади, змонтовані в металевих шафах. Вивідні кінці дренажів підключаються до кабелів і рейках. Катодний захист застосовують тоді, коли неможливо або недоцільно використовувати електричні дренажі. Принцип дії катодного захисту полягає в створенні негативного потенціалу на захищаються кабелях за рахунок струмів катодного станції. Катодна станція являє собою вбудований випрямляч, змонтований в металевій шафі. Вивідні кінці її підключаються до кабелів і до анодному заземлення, і захисний струм проходить від позитивного полюса станції через анодне заземлення на землю, потім на оболонку кабелів і на негативний полюс станції.
Для захисту кабелів від грунтової корозії і (в певних умовах) від електрокорозії застосовуються протектори - анодні електроди. Протектор є стрижень з магнієвого сплаву, що підключається до кабелю. Принцип дії протекторної захисту полягає в тому, що при з'єднанні протектора, що має більш низький потенціал по відношенню до свинцю, зі свинцевою оболонкою кабелю він виявиться анодом, з якого струм буде стікати в землю. Свинцева оболонка виявиться під негативним потенціалом. Протектори встановлюють безпосередньо в грунт з будь-якого боку захищається кабелю, а в колодязях кабельної каналізації - в днище або за стінкою.
Для підвищення поздовжнього електричного опору металевих оболонок кабелів їх секціонуючою ізолюючими муфтами типу МІ, МІС або ГМСІ. Муфти встановлюють в місцях перетину ліній електрифікованих залізниць, входу в тунелі метрополітену, перетину з іншими металевими спорудами, де спостерігається вхід або вихід блукаючого струму в кабель.
Існують і інші способи захисту кабелів, але вони менш поширені. Захист кабелів може здійснюватися комплексно з одночасним використанням дренажів, катодних станцій і протекторів спільно з іншими металевими спорудами (газопровід, водопровід, електрокабелі та ін).
Для вимірювання блукаючих струмів на підземних міжміських лініях обладнають контрольно-вимірювальні пункти (КВП), що представляють собою залізобетонні стовпчики довжиною 1200 мм, що зариваються в грунт на глибину 700 мм, на певних відстанях від траси кабелю. У міських умовах вимір потенціалу металевих оболонок кабелів виробляють в кабельних колодязях.
З метою вирівнювання потенціалу між оболонками прокладених в одному напрямку кабелів їх перепоювати поперечними відрізками свинцевої стрічки у кабельних шахтах, шафових і розгалужувальних колодязях, в колодязях при перетині з рейками електрифікованих доріг і через два-три колодязя на прямолінійних ділянках траси. Підземні кабелі перепоювати відрізками кабелю ПРППМ 1X2X1,2, що приєднуються до сталевої броні.
Металеві цистерни НПП захищають в заводських умовах при їх виготовленні і в процесі установки. Зовнішня стінка цистерни покривається 3 - 4 шарами розплавленого бітуму, склотканиною, бітумом і крафт-папером або крейдою.