12.1.2.2. Метрополітен

З сучасних видів рейкового міського транспорту метрополітен теж є найбільш потужним, швидкісним, надійним, регулярним засобом пересування пасажирів, хоча будівництво його коштує дуже дорого. Тому будування метрополітену економічно оправдане лише при великих пасажироперевезеннях, коли з ними не справляється більш дешевий наземний транспорт.

Метрополітен споруджується в містах з кількістю жителів понад 1 млн. Його станції розміщують в місцях зосередження великих пасажиропотоків (вокзали, великі підприємства, стадіони, парки, райцентри міста) на відстані 600–1500 м. Станції метрополітену можна суміщати зі станціями приміських потягів. Однак лінії метрополітену і залізничні колії не повинні бути суміщені.

Лінії метрополітену прокладають, як правило, під землею в тунелях або над землею по естакадах. З точки зору санітарно-гігієнічних, екологічних і загальної панорами міста підземний варіант має багато переваг перед надземним: відсутність шуму, землетрусу, згромаджування денної поверхні міської території.

12.1.2.3. Захист від блукаючих струмів

Блукаючими струмами називаються струми, які відходять від джерел постійного або змінного струму. Найчастіше такими джерелами є рейки трамваїв, метро і електрифікованих залізниць. Рейки погано проводять струм, а оскільки вони дотикаються до ґрунту, то частина струму стікає з них і рухається по ньому, повертаючись до рейок на деякій відстані. Чим менша електропровідність рейок, тим більше (до 40%) стікає струму в ґрунт. Струм в ґрунті рухається по місцях з малим опором. Тому, якщо в ґрунті на шляху струму зустрічаються металеві предмети, наприклад, трубопроводи, то він рухається по них. Зона, в якій блукаючі струмені входять в трубопровід, називають катодною, а зона, де струм сходить, називають анодною.

Трубопроводи розташовані частіше у вологому ґрунті. Ця волога в ґрунті виконує роль електроліту, в якому рухаються катіони і аніони. В місцях сходу струму з трубопроводів ґрунт утворює розчин металу. В тілі труб з’являються каверни і дірки. Схема руху блукаючих струменів зображена на рис. 45.

Рис. 45. Схема руху блукаючих струмів:

1 ‑ Трубопровід, 2 ‑ рейка; 3 ‑ контактний провід;

4 ‑ Катодна зона; 5 ‑ анодна зона

Якщо трубопроводи дуже добре ізольовані, блукаючі струми не входять в них і тому вони не пошкоджуються. однак навіть добра бітумна або інша антикорозійна ізоляція старіє, в ній виникають тріщини, через які до поверхні трубопроводів потрапляють блукаючі струми.

Інтенсивність електрохімічної корозії збільшується в ґрунтах з вологістю більш 12–13% і насичених різними хімічними елементами, що характерно для міських ґрунтів. Корозія проходить швидше при добрій повітропроникності і електропровідності ґрунту.

Захищають трубопроводи від блукаючих струмів двома методами; ізоляційним покриттям і електричним.

Покриття труб бітумною мастикою і полімерними плівками захищає їх як від блукаючих струмів, так і від ґрунтової корозії, а вимоги щодо її накладання однакові в обох випадках.

Електричні способи захисту трубопроводів від блукаючих струмів різноманітні. Це будова дренажів, катодних станцій, встановлення протекторів, ізолюючих вставок, з’єднання джерела струму з іншими підземними спорудами. Всі ці способи дозволяють ліквідувати позитивні (анодні) зони і припинити руйнування металу.

Здійснення електричного захисту і вибір способу захисту встановлюється після прокладання трубопроводів і вимірювання різниці потенціалів в струмонебезпечних зонах, особливо в районах тягових підстанцій залізничних шляхів. При великій різниці в потенціалах (>5В) незахищені трубопроводи можуть вийти з ладу протягом року, то електрозахист треба здійснювати з початку їх експлуатації. При потенціалах +0,10 В...5 В захист має бути зроблений протягом року.

Орієнтовно способи електрозахисту підземних трубопроводів можна поділити на дві групи: 1) способи для відводу і нейтралізації блукаючих струмів; 2) способи захисту зовні зон блукаючих струмів.

Електричний захист – це відведення блукаючих струмів з анодної зони трубопроводу за допомогою ізольованого провідника оберненого до джерела струму (від’ємної шини тягової підстанції, відсмоктуючого кабелю або рейки). Є три типи дренажів: прямий, поляризований і посилений. На рис. 46 зображена схема прямого дренажу.

Рис. 46. Схема прямого дренажу: