Открыто проложенные кабели защищают от коррозионного воздействия окружающей среды путем окраски брони или металлической оболочки антикоррозионными красками или лаками.
Различают два основных вида коррозии металлов в земле: почвенную (электрохимическую) и от блуждающих токов. Блуждающие токи обычно возникают вблизи электрифицированной железной дороги.
Степень коррозионной активности грунтов и почвенных вод выявляют по результату химического анализа и определяют значением показателя рН (концентрация ионов водорода), а также содержанием в грунтах хлоридов, сульфатов и ионов железа. Ориентировочную оценку коррозионной активности грунтов по отношению к алюминию и свинцу можно определить по удельному электрическому сопротивлению грунта:
| Удельное электрическое сопротивление грунта (минимальное), Ом/м | Более 100 | 100-120 | 20—10 | 10-5 | Менее 5 |
Степень коррозионной активности | Низкая | Средняя | Повышенная | Высокая | Очень высокая |
Для свинцовых оболочек кабелей опасно присутствие в грунтах органических и азотистых веществ. Поэтому не допускается прокладка кабелей в грунтах, содержащих продукты перегноя, завалы золы, шлаков и строительного мусора, в котором обычно присутствует известь.
Интенсивная коррозия развивается на участках контакта алюминиевой оболочки со свинцовой соединительной муфтой, где создается гальваническая пара, в которой алюминиевая оболочка играет роль анода. Для предотвращения разрушения алюминиевой оболочки кабеля в месте, примыкающем к свинцовым муфтам, расположенным в земле, необходимо: место примыкания и муфту покрывать липкой поливинилхлоридной лентой толщиной 0,2—0,3 мм в два слоя с 50 %-ным перекрытием. Поверх поливинилхлоридной ленты накладывают слой просмоленной ленты, покрывая ее битуминозной кабельной массой МБ-70 или асфальтовым лаком, и восстанавливают джутовый покров.
Важным мероприятием для ослабления влияния блуждающих токов является качественное выполнение заземления брони кабеля и металлических оболочек кабелей на концах кабельных линий, а также надежно выполненные перемычки заземления брони и металлических оболочек кабелей, шунтирующие соединительные муфты.
Для прокладки в земле применяют кабели, имеющие поверх брони защитные покровы из джута, пропитанного битумом. Однако с течением времени защитные джутовые покровы пропитываются грунтовыми водами, и если эта вода содержит кислоты, щелочи, то защитные покровы вступают в электрохимическую реакцию с металлическими оболочками кабелей и разрушают их.
Надежными и стойкими защитными покровами являются шланговые покровы из поливинилхлоридного пластиката толщиной 0,8—2,5 мм.
Электрическую защиту от коррозии применяют для кабелей, если проведенные контрольные измерения указывают на опасность возможного воздействия электрохимической коррозии. Применяют три вида электрической защиты от коррозии: 1) катодную защиту; 2) протекторную защиту; 3) электрический дренаж.
Принцип катодной защиты (рис. 35, а) заключается в создании с помощью внешнего источника постоянного тока отрицательной полярности у защищаемого металла. При этом ток с поверхности металла стекает в землю. Принцип протекторной защиты (рис. 35, б) заключается в том, что специальный электрод (протектор) подключают к металлической оболочке кабеля. Протектор состоит из сплава, обладающего более высоким отрицательным потенциалом, чем оболочка кабеля, что обусловливает отвод тока от оболочки к протектору и в землю. Протекторную защиту применяют при малых значениях блуждающих токов, если потенциал оболочки кабеля относительно земли превышает 0,3 В.
Рис. 35. Принцип действия катодной и протекторной защит:
а — катодная; б, в — протекторная; 1 — кабель; 2 — контакт стальной шины с металлической оболочкой кабеля; 3 — стальная шина; 4 — источник постоянного тока; 5 — электрод; 6 — протектор; 7 — диод
При наличии блуждающих токов промышленной частоты 50 Гц и удельном сопротивлении грунта не выше 60 Ом/м применяют протекторную поляризованную защиту (рис. 35, е), которая действует в направлении отсоса тока в землю, в момент наличия на оболочке кабеля положительного потенциала.
Принцип защиты от блуждающих токов методом электрического дренажа состоит в использовании металлической перемычки (или кабеля), с помощью которой блуждающие токи отводят с оболочки защищаемого кабеля в рельсы, отсасывающие пункты или в зону земли, где нет блуждающих токов.
Все типы устройств электрической защиты от коррозии выпускает отечественная промышленность в виде комплектных устройств.
