13.3 陰極保護

  能夠像管道一樣防業(yè)電活電纜以及它們的防雷擊保護系統(tǒng)腐蝕。依照電纜的類塑和纜結(jié)物、或管法到不同的保護長度。具有良好防護層的電纜的陰極保護范圍較采用黃麻青包扎的電纜大得多。利用式(24-75)可以計算得出受保護范圍的長度。(1)受保護目的物的防腐層越好(小J)，保護范圍就越大;設(shè)印

(2)電阻負(fù)荷(R’)越低，保護范圍就越大。

  與管道決然不同的是，電纜及其防雷擊保護僅有很差的鎧裝或者沒有，因此，漏電大得多，電阻負(fù)荷顯然高得多，所以陰極保護中受保護范圍的長度是很小的。這必然意著腐蝕防護是受限制的。盡管有這些缺點，如果能夠精確計算和精心規(guī)劃，還是可以經(jīng)濟地實施電話電纜的陰極保護。

雖然有些個別例外情況，但是在建筑物較多的地區(qū)以外，陰極保護相對還是比較容實施的，而在城市中心地區(qū)，由于地下有許多金屬構(gòu)筑物，所以陰極保護更為困難。因保護電流比較大，對臨近裝置的干擾問題也是需要考慮的(見9.2節(jié))。

  按照圖3-5中的數(shù)據(jù)，在鉛包電纜上采用無IR降電位測量的關(guān)斷電源的方法容易出錯。如果進行粗略調(diào)查，可以用電位測量值建立和控制陰極保護。這意味著人們無法收集到完整的防腐信息，而只能收集到有關(guān)保護電流進人和消除與外部陰極構(gòu)筑物接觸的電池活性的信息。采用3.3.1節(jié)的反向轉(zhuǎn)換方法能夠獲得精確的電位測量值。表13-1列出了埋地電纜的靜電位與保護電位，作為2.4節(jié)說明的補充。該保護電位處于U范圍以內(nèi)。13.3.1 雜散電流保護

  在建筑物高度密集的地區(qū)，電話電纜敷設(shè)在導(dǎo)管中，這些導(dǎo)管大多數(shù)是用一定形狀的預(yù)制水泥塊構(gòu)成的。這樣，無法避免電纜與有軌電車軌道平行布置。防護層質(zhì)量很差或完全沒有防護層的金屬護套電纜嚴(yán)重暴露在有軌電車的雜散電流下[5,6]可以用電纜護套對地電位的測量值來評價雜散電流干擾的腐蝕危險(見15.5.1節(jié))由于實測值數(shù)據(jù)變化莫測，雜散電流又無法關(guān)斷，所以要費很大的力氣才能進行無IR除電位測量。為了使電位測量中的IR降保持低一些，參比電極必須盡量靠近被測量的目的物。在電纜導(dǎo)管中測量時(如在有軌電車軌道下方)，參比電極可以安置在敞開的導(dǎo)管中根據(jù)鎧裝電流的測量值能夠確定在電纜套管中流動的雜散電流的大小和方向。以前那些確定進出電流量的測量方法都不太精確，所以無法定量確定出現(xiàn)的雜散電流[6,7。由13-1可見，根據(jù)沒有焊接頭套管的一定長度電纜的電壓降計算鎧裝電流時，電纜的鎧裝電阻是必不可少的。

有多處接地點的直流裝置能夠在土壤中引起雜散電流，它會對其他裝置產(chǎn)生干擾(見9.2節(jié))。所有直流電氣化鐵路都是雜散電流的來源?？梢园吹?5章的說明對電纜采用相同的保護方法。

  在城市地區(qū)雜散電流排流中(見圖15-5)，有軌電車變電站大約有10%~15%的供電流被排掉了。有時候，高達300A的電流能夠經(jīng)由雜散電流排流從電纜護套返回雜散電流的源頭。采用雜散電流排流降低電位的做法常常只對幾百米長且沒有鎧裝的鉛皮電纜有作用，因為它們的漏電負(fù)荷很高，相應(yīng)地電纜鎧裝電阻也很高[8。安裝強制排流設(shè)施能夠增加保護系統(tǒng)的有效長度(見圖15-7)。當(dāng)雜散電流排流點上的直流裝置不夠負(fù)的時候，或由于雜散電流回流導(dǎo)體的電阻產(chǎn)生過大的電壓降以至無法達到所需的保護電位的情況下，應(yīng)采用這些保護措施。

  電位調(diào)節(jié)裝置主要用于強制排流(見第8章)。電位控制可以降低電流消耗，減少其對外部裝置的干擾，因為通過電位控制，使受保護的目的物的電位僅僅降低到足夠該裝置需要的保護程度。在電纜范圍很寬的情況下，采用多個小的保護電流設(shè)備是很有利的，因為這能夠在受保護的目的物上均勻地降低電位，而且對外部裝置很少干擾。如圖13-2所示為采取雜散電流排流時的電纜的電位分布狀況，排出的電流總量大約為70A。

  必須定期檢查和監(jiān)管所有保護措施以確保其有效性。為了盡量降低勞動力成本，檢查的時間間隔盡可能長一些。這需要能夠?qū)ρb置的主要設(shè)備如變壓整流器實行遠程監(jiān)管，因為這些設(shè)備發(fā)生過載或超電壓時往往會發(fā)生故障。用于遠程監(jiān)管雜散電流排流狀況的設(shè)備的工作原理如圖13-3所示。出現(xiàn)以下故障狀況時，該監(jiān)管設(shè)備立刻發(fā)出信號。

(1)從鐵軌流到電纜的電流大于2A。記錄裝置延遲8s后應(yīng)當(dāng)響應(yīng)，該延遲時間是必要的，這樣沿電話電纜發(fā)生的電流脈沖不至于引起報警;

(2)在長達8h以上的時間內(nèi)，排流電流小于0.31…x。這個延遲時間是必要的，因為在雜散電流源頭操作關(guān)斷期間，電流不會長時間達到0.3max在中央控制室中顯示該信號。