Расчет поляризованного дренажа
Ток поляризованного дренажа определяют по формуле Тевенин
,
(5.2)
где Iдр - ток дренажа, A; c-р - разность потенциалов сооружение - рельс, В; Rр, Rс - входное сопротивление соответственно рельса и сооружения, Ом; Rдр - сопротивление дренажной цепи (дренажных кабелей и дренажной установки), Ом.
В тех случаях, когда определить с-р затруднительно, силу тока в электродренажной цепи вычисляют исходя из предположения, что ток утечки из рельсов электрифицированной железной дороги в трубопровод составляет не более 20% от тока нагрузки тяговой подстанции
I = 0,21т.п К1К2К3К4К5, (5.3)
где Iт.п - среднемесячная сила тока тяговой подстанции; К1 – коэффициент, учитывающий расстояние между трубопроводом и электрифицированной железной дорогой (табл. 5.1); К2 - коэффициент, учитывающий расстояние от места пересечения трубопровода дорогой и тяговой подстанцией; К3 - коэффициент, учитывающий тип изоляционного покрытия (при нормальном покрытии К3 = 1, усиленном - 0,9, весьма усиленном - 0,6); К4 - коэффициент, учитывающий время укладки трубопровода (через пять лет – К4 = 1; три года - 0,9; шесть месяцев - 0,75); К5 - коэффициент, учитывающий число параллельно уложенных трубопроводов (четыре и более - 1; три - 0,95; два - 0,9; один - 0,8).
Таблица 5.1
Значение коэффициентов к1 и к2
L, м, не более |
К1 |
К2 |
100 |
1,0 100 |
1,0 |
200 |
0,95 500 |
0,75 |
300 |
0,90 1000 |
0,40 |
500 |
0,75 2000 |
0,25 |
800 |
0,65 3000 |
0,15 |
1000 |
0,55 5000 |
0,10 |
1500 |
0,35 |
|
2000 |
0,25 |
|
3000 |
0,15 |
|
Выбор защитных установок и места их подключения к трубопроводу
Выбор различных устройств защиты трубопроводов от коррозии, вызываемой блуждающими токами, основывается на определении анодных, катодных и знакопеременных зон на трубопроводах.
Электрические дренажи выбирают по току и устанавливают преимущественно в местах сближения железных дорог с трубопроводами. Место подключения дренажа должно обеспечивать наиболее высокую эффективность его действия.
Катодные установки применяют при наличии положительных потенциалов на трубопроводе после введения в эксплуатацию дренажей, удалении трубопроводов от рельсовой сети и точек дренажа, когда использование электрического дренажа экономически нецелесообразно, а также на участках, где дренажи работают с перерывами (для защиты от грунтовой коррозии).
Для повышения эффективности действия защитных установок и обоснованного определения места подключения их к трубопроводу в последнее время применяют метод электрического моделирования системы «рельсовая сеть–земля-сеть подземных сооружений». Отображение на моделях не только качественной, но и количественной картины позволяет обосновывать проектное решение электрозащиты для вновь строящихся подземных сооружений.
Подключение дренажного кабеля в рельсовую сеть не должно нарушать условий ее эксплуатации. Рельсовый путь на участке электротяги (кроме основного назначения) создает еще цепь постоянного тока и цепь сигнализации (автоблокировки) переменного тока.
На одиночных рельсовых путях тяговый ток подается по одному рельсу, второй рельс разделен на блок-участки длиной 550 - 900 м и служит для сигнальных токов. В этом случае дренажный кабель подключают непосредственно к тяговому рельсу с помощью специального контактного башмака. На двухниточных рельсовых путях постоянный тяговый ток и переменный сигнальный подаются по обоим рельсам одновременно. Для пропуска тягового тока через изолирующий стык на соседнюю рельсовую цепь применяют стыковые (путевые) дроссели, представляющие ничтожно малое ( 5∙10-4 Ом) сопротивление для постоянного тягового тока и значительно большее (0,3 - 0,6 Ом) - для переменного сигнального тока. В этом случае дренажный кабель подключают к средней точке дросселя, что исключает возможность протекания сигнальных токов через дренажные установки и трубопровод. При отсутствии путевых дросселей вблизи места подключения дренажного кабеля необходима установка специального дросселя, поэтому проектные решения по подключению дренажных кабелей к рельсовой сети необходимо согласовать с железной дорогой.
При расположении трубопроводов вблизи тяговых подстанций (если контактный провод электрифицированной железной дороги соединён с плюсовой шиной тяговой подстанции) дренажный кабель подключают к минусовой шине подстанции.