Что такое блуждающие токи

Блуждающие токи — это токи, которые ответвляются от своего рабочего электрического контура (рельсов, кабелей, заземляющих устройств) и проходят через грунт, трубопроводы или строительные конструкции по путям, не предусмотренным проектом. Что такое блуждающие токи, важно инженерам: там, где такой ток выходит из металла обратно в грунт, возникает анодная зона, и именно в ней электрохимическая коррозия за годы способна разрушить стальную трубу или кабель.

$m = \dfrac{I t M}{n F}$

Разбор по случаям

Примеры

Потеря металла за год от тока в 1 А. Через стальную трубу течёт блуждающий ток $I = 1\text{ A}$ в течение года, $t = 31536000\text{ s}$. Молярная масса железа $M = 56\text{ g/mol}$, валентность $n = 2$, постоянная Фарадея $F = 96500\text{ C/mol}$.

По формуле $m = \dfrac{I t M}{nF} = \dfrac{1 \cdot 31536000 \cdot 56}{2 \cdot 96500} \approx 9150\text{ g}$, то есть около 9,15 килограмма железа растворяется за год в анодной зоне при токе всего в один ампер.

Труба рядом с трамвайными путями. Стальной газопровод проложен параллельно трамвайным путям недалеко от тяговой подстанции: в этом месте блуждающий ток входит в трубу из грунта, образуя катодную зону, и труба здесь защищена от коррозии. Дальше по трассе, там, где подстанция уже далеко, ток выходит обратно в грунт — возникает анодная зона, и именно на этом удалённом участке трубу нужно проверять на коррозию в первую очередь.

Частые ошибки

• Считают, что блуждающие токи опасны только для подземных труб, забывая про кабели связи и фундаменты зданий.
• Путают анодную зону, где ток выходит и металл разрушается, с катодной, где ток входит и металл защищён.
• Считают такую утечку одинаково опасной при постоянном и переменном токе, хотя основной вред наносит постоянный ток.

Коротко

Что такое блуждающие токи, определяет одно явление — утечка рабочего тока с положенного пути в грунт и соседние металлические конструкции. Опасность несёт именно анодная зона, где ток покидает металл и вызывает электрохимическую коррозию, способную за годы разрушить трубу или кабель.