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腐蝕。依照電纜的類(lèi)塑和纜結物、或管法到不同的保護長(cháng)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(cháng)度。(1)受保護目的物的防腐層越好(小J)，保護范圍就越大;設印

(2)電阻負荷(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(méi)有，因此，漏電大得多，電阻負荷顯然高得多，所以陰極保護中受保護范圍的長(cháng)度是很小的。這必然意著(zhù)腐蝕防護是受限制的。盡管有這些缺點(diǎn)，如果能夠精確計算和精心規劃，還是可以經(jīng)濟地實(shí)施電話(huà)電纜的陰極保護。

雖然有些個(gè)別例外情況，但是在建筑物較多的地區以外，陰極保護相對還是比較容實(shí)施的，而在城市中心地區，由于地下有許多金屬構筑物，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(wèn)題也是需要考慮的(見(jiàn)9.2節)。

  按照圖3-5中的數據，在鉛包電纜上采用無(wú)IR降電位測量的關(guān)斷電源的方法容易出錯。如果進(jìn)行粗略調查，可以用電位測量值建立和控制陰極保護。這意味著(zhù)人們無(wú)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(jìn)人和消除與外部陰極構筑物接觸的電池活性的信息。采用3.3.1節的反向轉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節說(shuō)明的補充。該保護電位處于U范圍以?xún)取?3.3.1 雜散電流保護

  在建筑物高度密集的地區，電話(huà)電纜敷設在導管中，這些導管大多數是用一定形狀的預制水泥塊構成的。這樣，無(wú)法避免電纜與有軌電車(chē)軌道平行布置。防護層質(zhì)量很差或完全沒(méi)有防護層的金屬護套電纜嚴重暴露在有軌電車(chē)的雜散電流下[5,6]可以用電纜護套對地電位的測量值來(lái)評價(jià)雜散電流干擾的腐蝕危險(見(jiàn)15.5.1節)由于實(shí)測值數據變化莫測，雜散電流又無(wú)法關(guān)斷，所以要費很大的力氣才能進(jìn)行無(wú)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。在電纜導管中測量時(shí)(如在有軌電車(chē)軌道下方)，參比電極可以安置在敞開(kāi)的導管中根據鎧裝電流的測量值能夠確定在電纜套管中流動(dòng)的雜散電流的大小和方向。以前那些確定進(jìn)出電流量的測量方法都不太精確，所以無(wú)法定量確定出現的雜散電流[6,7。由13-1可見(jiàn)，根據沒(méi)有焊接頭套管的一定長(cháng)度電纜的電壓降計算鎧裝電流時(shí)，電纜的鎧裝電阻是必不可少的。

有多處接地點(diǎn)的直流裝置能夠在土壤中引起雜散電流，它會(huì )對其他裝置產(chǎn)生干擾(見(jiàn)9.2節)。所有直流電氣化鐵路都是雜散電流的來(lái)源。可以按第15章的說(shuō)明對電纜采用相同的保護方法。

  在城市地區雜散電流排流中(見(jiàn)圖15-5)，有軌電車(chē)變電站大約有10%~15%的供電流被排掉了。有時(shí)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(cháng)且沒(méi)有鎧裝的鉛皮電纜有作用，因為它們的漏電負荷很高，相應地電纜鎧裝電阻也很高[8。安裝強制排流設施能夠增加保護系統的有效長(cháng)度(見(jiàn)圖15-7)。當雜散電流排流點(diǎn)上的直流裝置不夠負的時(shí)候，或由于雜散電流回流導體的電阻產(chǎn)生過(guò)大的電壓降以至無(wú)法達到所需的保護電位的情況下，應采用這些保護措施。

  電位調節裝置主要用于強制排流(見(jiàn)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(guò)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(gè)小的保護電流設備是很有利的，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(shí)的電纜的電位分布狀況，排出的電流總量大約為70A。

  必須定期檢查和監管所有保護措施以確保其有效性。為了盡量降低勞動(dòng)力成本，檢查的時(shí)間間隔盡可能長(cháng)一些。這需要能夠對裝置的主要設備如變壓整流器實(shí)行遠程監管，因為這些設備發(fā)生過(guò)載或超電壓時(shí)往往會(huì )發(fā)生故障。用于遠程監管雜散電流排流狀況的設備的工作原理如圖13-3所示。出現以下故障狀況時(shí)，該監管設備立刻發(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后應當響應，該延遲時(shí)間是必要的，這樣沿電話(huà)電纜發(fā)生的電流脈沖不至于引起報警;

(2)在長(cháng)達8h以上的時(shí)間內，排流電流小于0.31…x。這個(gè)延遲時(shí)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(huì )長(cháng)時(shí)間達到0.3max在中央控制室中顯示該信號。