Анализ использования антикоррозионной защиты кабельных линий в местах с электрифицированным рельсовым транспортом

ВВЕДЕНИЕ 5
1 КАБЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА ОБЪЕКТАХ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ 7
1.1 Классификация кабелей, применяемых на объектах электрифицированного рельсового транспорта 9
1.2 Особенности кабельных линий в метро 11
2 КОРРОЗИЯ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 18
2.1 Виды коррозии кабельной продукции 19
2.2 Меры защиты КЛ от различных видов коррозии 23
2.2.1 Меры защиты от атмосферной коррозии 24
2.2.2 Меры защиты от почвенной коррозии 25
2.2.3 Меры защиты от межкристаллитной коррозии 28
2.2.4 Меры защиты от электрической коррозии 29
2.3 Контрольно-измерительные пункты 41
2.4 Защита волоконно-оптических кабелей (ВОК) связи от коррозии 44
2.5 Показатели электрокоррозионной опасности и защищенности конструкций железнодорожного транспорта 49
3 ЗАЩИТА КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ОТ КОРРОЗИИ, ВЫЗЫВАЕМОЙ БЛУЖДАЮЩИМИ ТОКАМИ 52
3.1 Общие требования 52
3.2 Особенности защиты высоковольтных кабелей 56
3.3 Особенности защиты кабелей в алюминиевых оболочках 57
4 УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ОТ ЭЛЕКТРОКОРРОЗИИ, ИХ КОНСТРУКЦИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ 60
4.1 Поляризованные дренажи 60
4.2 Катодные установки, усиленные дренажи, дренажно-катодные установки 62
4.3 Вентильное секционирование рельсовой сети 64
4.4. Защитные устройства в цепи заземления сооружений и конструкций 68
4.5 Эксплуатация защитных устройств 71
4.6 Электрические измерения по выявлению преобладающего влияния блуждающих токов при наличии нескольких источников 74
4.6.1 Обработка результатов измерений 76
4.6.2 Измерительная аппаратура 78
4.7 Статистика отказов кабельных линий 0,4-6-10-35 кВ в результате коррозии 87
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 93
ЛИТЕРАТУРА 95
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ 97
ПРИЛОЖЕНИЕ А Основные термины, применяемые при описании электрокоррозионной защиты
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Основные понятия о кабелях
=

Весь текст будет доступен после покупки

Как известно, запас прочности кабелей предлагается по результатам научных исследований, рассчитывается на стадии конструирования и проектирования, а при изготовлении заводом электротехнической промышленности принимает конкретное значение. Этот запас и определяет уровень надежности кабелей в эксплуатационных условиях. Увеличение уровня эксплуатационной надёжности можно достигнуть совершенствованием технологии производства (изготовления), применением новых изоляционных материалов, конструкций и оболочек кабелей. Однако создать абсолютно надежное кабельное изделие невозможно технически и не оправдано экономически. Поэтому основной задачей при эксплуатации кабеля является сохранение его запаса прочности, точнее, поддержание уровня надёжности, заложенной заводом-изготовителем на рассчитываемый срок.
В реальных условиях эксплуатации на протяженный кабель воздействует множество разрушающих факторов, в том числе и коррозия. Коррозия – самопроизвольный процесс разрушения металлов и сплавов в результате химического и электрохимического взаимодействия их с окружающей средой.
Понятие "коррозия" происходит от латинского слова"corrodere", что в переводе означает "разъедать". Кроме металлов, коррозии подвергаются пластмассы, полимерные материалы.

Весь текст будет доступен после покупки

1 КАБЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА ОБЪЕКТАХ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Кабельная линия - линия для передачи электроэнергии, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей, выполненная каким-либо способом прокладки. Кабельные линии прокладывают там, где строительство воздушной линии невозможно из-за стесненной 293 территории, неприемлемо по условиям техники безопасности, нецелесообразно по экономическим, архитектурно-планировочным показателям и другими требованиям.
Наибольшее применение кабельных линий нашли при передаче и распределении электроэнергии на промышленных предприятиях и в городах (системы внутреннего электроснабжения) при передаче электроэнергии через большие водные пространства и т. п. Мировые тенденции развития кабельных энергораспределительных сетей среднего напряжения в течение последних десятилетий направлены на внедрение кабелей с теплостойкой экстрадированной изоляцией (сшитый полиэтилен и этиленпропиленовая резина) и замену ими кабелей с бумажной пропитанной изоляцией.
В настоящее время в промышленно развитых странах Европы и Америки практически 100% рынка силовых кабелей занимают кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена. Переход от кабелей с бумажной пропитанной изоляцией (БПИ) к кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), связан с возрастающими требованиями эксплуатирующих организаций к техническим параметрам кабелей. В этом отношении преимущества кабелей из СПЭ очевидны.
Кабели с СПЭ изоляцией не имеют многих недостатков характерных для кабелей с бумажной изоляцией, поэтому их применение позволяет решить многие назревшие проблемы по надежности электроснабжения, упрощения и оптимизации схемы сети, снижению расходов на реконструкцию и эксплуатацию кабельных линий. Своими уникальными характеристиками СПЭ-кабели обязаны применяемому в них изоляционному материалу. На современных предприятиях, производящих кабели процесс сшивки или вулканизации, производится в среде нейтрального газа при высоком давлении и температуре. Такой способ вулканизации делает возможным получать достаточную степень сшивки по всей толщине изоляции и обеспечить отсутствие воздушных включений. Поперечные связи, образующиеся в процессе сшивки между молекулами полиэтилена, в основном и определяют характеристики нового материала. Кроме высоких диэлектрических свойств, это и больший, чем у других кабельных изоляционных материалов диапазон рабочих температур, и отличные механические свойства. Так, в нормальном режиме для сшитого полиэтилена допускается температура 90°С, в кратковременном режиме (протекание токов КЗ) 250°С, прокладка и монтаж КЛ могут проходить при температуре до –20°С. При этом монтаж кабелей допускается с радиусом изгиба до 7,5 наружных диаметров. Однако основное преимущество СПЭ-кабелей перед бумажными – это их низкая повреждаемость. К сожалению, из-за недостаточного опыта эксплуатации, отсутствует достоверная информация о количестве повреждений таких кабелей в РФ. Согласно зарубежных данных, процент электрических пробоев СПЭ-кабелей на десятки и даже сотни раз ниже, чем на кабелях с бумажной изоляцией. Своими уникальными свойствами кабели с изоляцией из СПЭ обязаны применяемому изоляционному материалу. Полиэтилен в настоящее время является одним из наиболее применяемых изоляционных материалов при производстве кабелей. Но изначально термопластичному полиэтилену присущи серьезные недостатки, главным из которых является резкое ухудшение механических свойств при температурах, близких к температуре плавления. Решением этой проблемы стало применение сшитого полиэтилена. Конструкция кабелей с изоляцией из СПЭ значительно отличается от традиционных кабелей с бумажной изоляцией. Кабели выпускаются с многопроволочной круглой медной или алюминиевой жилой, а применение различных типов оболочек и возможность герметизации позволяет использовать кабель как для прокладки в земле, так и для кабельных сооружений, в том числе при групповой прокладке [3]. При прокладке в земле применяется оболочка из полиэтилена высокой плотности, обеспечивающая необходимую защиту кабеля от механических повреждений, как при прокладке, так и в процессе эксплуатации. Если необходима герметизация экрана, используется два разделительных слоя водоблокирующих лент под и поверх медного экрана, накладываемых с перекрытием. 294 Несмотря на то что кабельные линии значительно дороже воздушных того же напряжения (в среднем в 2-3 раза для линий 6-35 кВ и 5-6 раз для линий 110 кВ и выше), сложнее при сооружении и эксплуатации [4]. И учитывая все достоинства и преимущества кабельных линий по сравнению с воздушными: неподверженность атмосферным воздействиям; скрытность трассы и недоступность для посторонних лиц; меньшая повреждаемость; компактность линии; надёжность и возможность широкого развития электроснабжения потребителей городских и промышленных районов; линия не портит внешний вид зданий; минимальный уровень электромагнитного излучения; улучшенные характеристики мощности; высокая стойкость во время аварийных нагрузок; соблюдение технологии монтажа гарантирует десятилетия беспроблемной эксплуатации - сокращение затрат на обслуживание и ремонт [1].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Руководящие указания по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозий. РАО ЕЭС России, 1996 г., с. 18.
2. ГОСТ 9.602-2005. «Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии», с. 18.
3. В.М. Баринов, Н.И. Тесов. Защита подземных инженерных сооружений от коррозии. Издательство «Недра», Санкт-Петербург, 2008 г., с. 47—48.
4. Объём и нормы испытаний электрооборудования. РАО ЕЭС России. Москва, 2006 г., с. 174.
5. Привезенцев, В.А. Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии / В.А. Привезенцев, Э.Т. Ларина. – М. : РАГС, 1995. – 120 с.
6. Фридкин, И.А. Эксплуатация кабельных линий 1–35 кВ / И.А. Фридкин. – М. : Энергия, 1972.– 88 с.
7. СН 266-63 «Правила защиты подземных металлических сооружений от коррозии"
8. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г., Нетребко С.А. Теоретический и практический аспекты повышения надежности кабельных линий электропередачи / Актуальные вопросы технических наук. Уфа. 2014. – С. 127–154.
9. Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г.и др. Техническое состояние агропромышленных кабельных линий напряжением 6–10 кВ / Актуальные проблемы энергетики АПК; под ред. В.А. Трушкина. 2014. – С. 174–178.
10. Грунтович, Н. В. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования. ? Минск: Новое знание; М. : ИНФРА-М, 2013. – 271 с.

Весь текст будет доступен после покупки