Приложение 3. Выбор сезонного коэффициента, измерение электрохимического потенциала и определение наличия блуждающих токов

Приложение 3

Выбор сезонного коэффициента, измерение электрохимического потенциала и определение наличия блуждающих токов

1. Выбор сезонного коэффициента сопротивления заземлителя

При определении сопротивления ЗУ расчете напряжения на ЗУ используется сезонный коэффициент сопротивления заземлителя .

Сезонный коэффициент сопротивления обычно указывается в проекте подстанции. При наличии проектных данных значение сезонного коэффициента принимается таким, каким он указан в проекте.

При отсутствии проектных данных сезонный коэффициент выбирается ориентировочно по табл. П3.1. Сезонный коэффициент сопротивления зависит от:

размеров ЗУ, определяемых его площадью и длиной вертикальных электродов;

электрического строения грунта;

сезонного коэффициента удельного сопротивления грунта (табл. П3.2);

географического района расположения подстанции.

Значения сезонных коэффициентов сопротивления, отсутствующие в табл. П3.1, определяются путем интерполяции (вертикальные электроды длиной 30 и 50 м относятся к глубинным заземлителям).

Таблица П3.1

Сезонные коэффициенты сопротивления заземлителей

Значение корня квадратного из площади п/ст , м	Электрическое строение грунта	по табл. П3.2	в географических районах
			Европейская часть южнее 48-й параллели			Европейская часть и Западная Сибирь между 48-й и 57-й параллелями, Ленинградская, Новгородская, Сахалинская обл., Приморский край			Остальная территория России
			при длине вертикальных электродов, м
			0-6	30	50	0-6	30	50	0-6	30	50
10	Грунтовые воды	3	1,4	1,3	1,0	1,5	1,5	1,1	1,1	1,9	1,2
		20	1,9	1,5	1,1	2,8	2,1	1,1	5,4	4,8	1,4
		50	2,0	1,6	1,1	4,0	2,2	1,1	10	8,5	1,4
	Однородный	3	1,1	1,1	1,0	1,4	1,1	1,0	2,0	1,4	1,0
		20	1,4	1,1	1,0	4,4	1,2	1,0	9,2	5,9	1,0
		50	1,8	1,1	1,0	9,5	1,3	1,0	22	14	1,0
	Подстилающие породы, скальные	3	1,2	1,0	1,0	2,3	1,0	1,0	2,7	2,6	1,0
		20	2,9	1,1	1,0	13	1,1	1,0	17	16	1,0
		50	5,7	1,1	1,0	32	1,1	1,0	43	40	1,0
50	Грунтовые воды	3	1,2	1,1	1,0	1,2	1,2	1,0	1,5	1,5	1,2
		20	1,4	1,2	1,0	1,7	1,7	1,1	2,5	2,9	1,3
		50	1,5	1,3	1,1	2,3	2,0	1,1	3,9	4,5	1,3
	Однородный	3	1,1	1,1	1,0	1,3	1,2	1,0	1,5	1,3	1,0
		20	1,3	1,1	1,0	3,2	1,9	1,0	4,5	4,5	1,0
		50	1,6	1,2	1,0	6,8	2,2	1,0	11	10	1,0
	Подстилающие породы, скальные	3	1,2	1,1	1,0	2,1	1,3	1,0	2,4	2,4	1,0
		20	2,5	1,5	1,1	11	1,6	1,0	14	14	1,0
		50	4,8	2,0	1,1	28	1,6	1,0	35	35	1,0
500	Грунтовые воды	3	1,1	1,0	1,0	1,1	1,1	1,1	1,2	1,2	1,1
		20	1,3	1,1	1,0	1,4	1,4	1,3	1,6	1,8	1,4
		50	1,3	1,2	1,0	1,8	1,8	1,4	2,3	2,5	1,6
	Однородный	3	1,1	1,0	1,0	1,2	1,2	1,2	1,3	1,4	1,2
		20	1,2	1,1	1,0	2,9	2,7	1,5	3,9	4,0	1,6
		50	1,5	1,2	1,0	5,8	4,7	1,6	8,4	8,6	1,7
	Подстилающие породы, скальные	3	1,2	1,1	1,0	2,0	1,8	1,2	2,2	2,3	1,2
		20	2,2	1,4	1,0	11	5,4	1,3	13	13	1,3
		50	4,1	1,5	1,0	25	10	1,5	31	31	1,5

Таблица П3.2

Сезонные коэффициенты удельного сопротивления грунта

Тип грунта	при влажности*
	нормативной	ниже нормы	выше нормы
Глина	3	2	10
Супесь, суглинок	5	3	20
Песок	10	3	50
* Количество выпавших осадков за предшествующий измерениям период.

2. Измерение электрохимического окислительно-восстановительного потенциала ЗУ и удельного сопротивления грунта

Измерения производятся по схеме, изображенной на рис. П3.1.

Рекомендуется выполнить по 10-12 измерений в различных точках каждого ОРУ. Для подстанций 6,10/0,4 кВ можно ограничиться 1-3 измерениями.

Для измерений потребуются:

пробный электрод из стали (Ст. 3) диаметром 10 мм и длиной 0,6 м;

электрод сравнения, в качестве которого следует использовать хлорсеребряный типа ЭВЛ (1 м) или медносульфатный типа ЭН-1;

милливольтметр (MB) постоянного напряжения с большим входным сопротивлением, например Ф 4318.

Пробный электрод погружается на глубину 0,5 м в грунт таким образом, чтобы не образовалось случайного контакта с заземлителем. Электрод сравнения устанавливается в предварительно очищенный (от травы, щебня и т.п.) и увлажненный грунт на расстоянии 0,5-1 м от пробного электрода. Между ними измеряется разность потенциалов , составляющая обычно 200-500 мВ, причем пробный электрод более отрицателен. Затем измеряется разность потенциалов между заземлителем ЗУ и электродом сравнения .

Если отличается от более чем на 100 мВ, то это означает, что на процессы грунтовой коррозии наложены контактная коррозия и (или) электрокоррозия блуждающими токами. В этом случае для обследования коррозионного состояния следует пригласить специализированную организацию.

После измерения электрохимического потенциала производится оценочное определение удельного сопротивления грунта путем измерения сопротивления пробного электрода . Это измерение можно выполнить по схеме рис. 9 настоящих Методических указаний, где вместо пластины подключен пробный электрод, или (при низком сопротивлении грунта) по схеме рис. 2 настоящих Методических указаний приборами МС-08, М-416, Ф 4103 и ОНП-1, располагая токовый электрод на расстоянии 4 м, а потенциальный 2,5 м от измеряемого пробного электрода. Удельное сопротивление грунта определяется по формуле

.

По измеренному электрохимическому потенциалу определяется номер коррозионной зоны :

.

Значения , равные 0; 1; 2, соответствуют большой опасности коррозии; значения , равные 3 и 4, - средней степени опасности; равные 5 - слабой степени опасности. По кривым рис. П3.2, зная срок с момента сооружения подстанции, можно сделать прогноз коррозионного уменьшения сечения заземлителей и на основе этого выводы о состоянии заземлителя и сроках очередной проверки.

В тех местах, где по результатам измерений вычислена наибольшая глубина коррозии, рекомендуется (для необходимо) произвести вскрытие горизонтальных заземлителей. Если результаты вскрытия соответствуют прогнозируемым, то вносятся коррективы в сроки очередной проверки. Если осмотром и измерениями сечения обнаружено, что глубина коррозии выше прогнозируемой, следует обратиться к специализированной организации.

3. Определение наличия блуждающих токов в земле

Наличие блуждающих токов в земле определяется по результатам измерений разности потенциалов между проложенными в данном районе подземными металлическими сооружениями и землей.

При отсутствии подземных металлических сооружений наличие блуждающих токов следует определять, измеряя разность потенциалов по двум взаимно перпендикулярным направлениям при разносе измерительных электродов на 100 м (рис. П3.3).

При проведении измерения используются медносульфатные электроды сравнения, которые подбираются так, чтобы разность э.д.с. двух электродов не превышала 2 мВ.

Возможны два варианта расположения измерительных электродов на местности: параллельно будущей трассе сооружения, а затем перпендикулярно к оси трассы и в соответствии со сторонами света. Второй вариант удобен в тех случаях, когда изучаются коррозионные условия целого района, а также при сложной трассе подземного сооружения.

При проведении измерений необходимо особенно внимательно следить за подключением осциллографа. Если измерительные электроды расположены по предполагаемой трассе сооружения, то измерительный щуп осциллографа должен быть подключен к электроду, направленному в сторону начала трассы. Электроды, установленные перпендикулярно, следует соединять так, чтобы "нижний" электрод подключался к измерительному щупу осциллографа, а "верхний" - к экрану осциллографа. При расположении электродов по второму варианту к измерительному щупу осциллографа подключаются электроды, ориентированные на юг и запад, а к экрану - на север и восток.

Если измеряемая разность потенциалов устойчива, т.е. не изменяется по значению и знаку, значит в земле присутствуют токи почвенного происхождения.

Если измеряемая разность потенциалов имеет неустойчивый характер, т.е. изменяется по значению и знаку или только по значению, это указывает на наличие блуждающих токов от посторонних источников.