Коррозия линейно-кабельных сооружений связи

Виды коррозии

Большинство кабелей связи имеет металлическую оболочку, которая подвергается коррозии, т. е. разрушению под влиянием внешней среды. Различают следующие виды коррозии:

- почвенную (электрохимическую)

- электрокоррозию

- межкристаллитную

Почвенная коррозия возникает при взаимодействии металла с окружающей почвой (грунтом). На оболочку подземного кабеля воздействует влага, кислоты и щелочи, содержащиеся в почве. А также температура окружающей среды и содержащиеся в воде минеральные соли и органические вещества.

Электрокоррозия вызывается блуждающими в земле токами, которые возникают в оболочке, если вблизи от проложенного кабеля имеются источники и потребители постоянного тока, использующие в качестве обратного провода землю. Такими источниками являются тяговые подстанции для питания электрифицированных железных дорог и линий трамваев (рис. 1).

Электрический ток от положительного полюса генератора поступает на контактный провод и через него в двигатель вагона, затем по рельсам возвращается к отрицательному полюсу генератора. Однако из-за большого сопротивления рельсовых путей, а также плохой их изоляции от земли, часть тока не достигает отрицательного полюса генератора и стекает в землю. Такие токи называются блуждающими. Встречая на своём пути металлическую оболочку кабеля, блуждающие токи проходят по ней и в какой-то зоне сходят с оболочки в землю и протекают к рельсу, чтобы возвратится к другому полюсу генератора. Участок кабеля, где блуждающие токи входят в его оболочку из земли, называются катодной зоной, а где выходят из кабеля в землю анодной зоной.

Вход и выход блуждающего тока с оболочки кабеля определяется потенциалом оболочки по отношению к потенциалу земли. В катодной зоне потенциал оболочки ниже потенциала земли, а в анодной, наоборот, потенциал земли ниже потенциала оболочки. Разрушение свинцовой оболочки происходит в анодной зоне, причем, иногда значительное. Установлено, что в течение года блуждающий ток силой в 1А, протекающий по свинцовой оболочке, разъедает около 36 килограммов свинца, а он иногда достигает нескольких десятков ампер.

Чем ближе проложен кабель к источнику блуждающих токов, больше удельное сопротивление грунта и ниже сопротивление изоляции оснований рельсов, тем активнее происходит коррозионный процесс.

Межкристаллитная коррозия является следствием вибрации, которой подвергается свинцовая оболочка кабеля при длительных перевозках и подвеске на мостах, на опорах вблизи железных дорог и т. д. Разрушение оболочки проявляется в виде структурных трещин.

Методы защиты кабелей связи от коррозии

К методам защиты подземного кабеля связи от коррозии относят выбор надлежащей прокладки трассы. При этом надо выбирать районы вдали от рельсовых путей трамвая и электрифицированных дорог, по возможности обходить районы с наиболее агрессивным грунтом и водой, т. е. содержащих органические вещества, соли, кислоты и щелочи.

Для защиты от почвенной коррозии применяют изолирующие покрытия шлангового типа из полиэтилена или других пластиков, например, броню кабеля покрывают джутовым чулком, пропитанным битумным компаундом. Кроме того, можно использовать анодные электроды (протекторы). К защищаемой свинцовой оболочке кабеля присоединяют изолированным проводом электрод (протектор), обладающий в данной коррозийной среде более отрицательным потенциалом, чем потенциал защищаемой оболочки кабеля. Протектор, изготовляемый из магниевого сплава в заводских условиях, состоит из цельнолитого корпуса длиной 50-60 см с залитым в него стальным контактным стержнем и соединительного провода, припаянного к выступающему стальному стержню.

Для снижения переходного сопротивления, обеспечивающего стабильную работу электрода между ним и землёй, создают искусственную среду заполнителем, который состоит из механической смеси глины, гипса и сернокислого магния. Сущность протекторной защиты заключается в том, что разрушаться будет не оболочка, а присоединенный к ней электрод (рис.2).