Блукаючі струми і полотенцесушитель

Статті> Блукаючі струми і полотенцесушитель

Ви помітили, що полотенцесушитель з нержавіючої сталі в ванній кімнаті починає покриватися плямами іржі розміром з 2-3 сірникові головки. А якщо це пляма витерти, то за ним стоїть маленька ледве помітна цяточка, яка і іржавіє, і поширюється по поверхні.

Це - корозія металу. І рок тут ні при чому.

Знаходяться у воді і землі металеві конструкції піддаються двом типам корозії: гальванічної і так званої "корозії від блукаючих струмів".

Блукаючі струми - струми, що виникають в землі при її використанні в якості струмопровідної середовища.

Викликають корозію металевих предметів, повністю або частково перебувають під землею, а іноді і лише стикаються з поверхнею землі.

Характерні, зокрема, для трамвайних і залізничних колій електрифікованих залізниць, що не обслуговуються належним чином.

У ряді випадків блукаючі струми є наслідком аварійного витоку з ліній електропередачі.

Дуже часто "блукаючих струмів" називають нульові струми, що існують в металевих незаземленій (необнуленних) конструкціях. Неправильність вживання терміна ніяк не применшує руйнівних здібностей таких електро струмів.

Гальванічна корозія є електрохімічний реакцію між двома і більше різними (або різнорідними) металами. Різними, тому що для того, щоб почалася реакція, один повинен бути більш хімічно активним (або менш стабільним), ніж інший або інші.

Коли ж мова йде про гальванічної корозії, то мається на увазі електрообмена.

Всі метали мають електричним потенціалом, оскільки у всіх атомів є електрони, рух яких і є електрика.

Гальванічна корозія більш активного металу починається в той момент, коли дві або більше деталі з різнорідних металів, що мають взаємний контакт (завдяки звичайному зіткненню або ж за допомогою провідника) поміщаються в рідину, котра проводить електрику (електроліт).

Електролітом може бути що завгодно, за винятком хімічно чистої води. Не тільки солона морська, але і звичайна вода з-під крана завдяки наявності мінеральних речовин є чудовим електролітом, і з ростом температури електропровідність її тільки зростає (з цієї причини корпуси суден, що експлуатуються в жаркому кліматі, помітно більше схильні до корозії, ніж в північних морях ). Це ж справедливо і по відношенню до полотенцесушителям для ванної.

На прикладі морських суден, перша ознака гальванічної корозії - здуття фарби на поверхнях, розташованих нижче ватерлінії, що починається зазвичай на гострих гранях, і освіту на оголеному металі білястого порошкоподібного нальоту. Потім на поверхні металу починають утворюватися помітні поглиблення - немов хтось вигризає з нього шматочок за шматочком. Гальванічну корозію підводних частин підвісних моторів і кутових колонок - або будь-яких алюмінієвих частин човна - значно прискорює наявність деталей з нержавіючої сталі, таких, як гребні гвинти, тримери (особливо якщо вони "заземлені" на двигун), вузли дистанційного керування. Саме на них і йдуть електрони алюмінієвих деталей.

Інша причина, здатна прискорити процес гальванічного корозії - це зменшення корисної площі анодних протекторів. Але і без наявності нержавіючої сталі розташовані під водою алюмінієві деталі все одно піддаються впливу гальванічної корозії - хоча і не настільки інтенсивною, як при контакті з іншим металом.

При наявності електроліту на більшості однорідних, начебто, металевих поверхнях все одно утворюються крихітні аноди і катоди - в тих місцях, де склад сплаву неоднорідний або є сторонні вкраплення або домішки - наприклад, частки металу з форм або штампів.

Інша причина гальванічного корозії - підключення до берегової електромережі. При цьому алюмінієва підводна частина мотора за допомогою заземлюючого виведення підключається до підводних частин інших човнів і стає частиною величезної гальванічної батареї, пов'язаної з зануреним у воду береговим металом. При цьому не тільки на одному човні, але і на сусідніх корозія значно прискорюється.

Корозії від блукаючих струмів

Ви дізналися, на що здатна гальванічна корозія при використанні електричного потенціалу самих металів. Уявіть що буде, якщо додати ще електрики!

Відбутися подібне може в тому випадку, якщо метал, по якому тече електричний струм, помістити в будь-який заземлений водойму (в річку, озеро, море, океан - без різниці, не береться до уваги хіба що скляний акваріум). Струм через воду кинеться в землю. Наслідком цього з'явиться інтенсивна корозія в тому місці, де стався "пробою". У найгіршому випадку та ж алюмінієва підводна частина мотора може зруйнуватися буквально за кілька днів.

Цей різновид корозії відрізняється від гальванічної, хоча природа у них одна. Гальванічна корозія викликається поєднанням двох різнорідних металів і відбувається за рахунок різниці їх електричних потенціалів. Один метал виступає в ролі анода, інший - в ролі катода. Тут же електричний струм потрапляє на підводну частину човна з зовнішнього джерела і через воду йде в землю. Блукаючі струми можуть викликатися не тільки зовнішніми, а й внутрішніми джерелами - коротким замиканням в мережі човни, поганою ізоляцією проводки, підмоклий контактом або неправильним підключенням будь-якого елементу електроустаткування. Найбільш поширений зовнішнє джерело блукаючих струмів - берегова мережу електропостачання. Човен з внутрішнім джерелом блукаючих струмів (наприклад, через пошкодження ізоляції одного з проводів) може стати причиною посиленої корозії безлічі сусідніх човнів, підключених до тієї ж берегової електромережі, якщо вони забезпечують краще заземлення. Струм при цьому передається на інші човни за допомогою все того ж "третього" заземлюючого проводу. Набагато більш невловимий - але потенційно більш небезпечний - випадок корозії блукаючих струмів може відбуватися без жодних проблем з електрообладнанням (і вашої човни, і сусідніх). Припустимо, що ви повертаєтеся на стоянку після вихідних на воді, під'єднується до берегового джерела, щоб зарядити акумулятор, і спокійно йдіть додому - автоматичний зарядний пристрій сам відключить заряду батареї. У понеділок по сусідству з вашою човном причалює великий сталевий катер (з обдертою і подряпаній фарбою). Власник його теж підключається до берегової мережі і теж залишає свою посудину на кілька днів. Електрична батарея готова - великий сталевий корпус і невелика підводна частина вашого мотора, з'єднані заземлюючим проводом. Залежно від розділяє їх відстані, різниці розмірів і часу, яке ваш сусід вирішив провести на березі, в наступні вихідні ви можете виявити, що підводна частина вашого мотора або просто покрита білястим нальотом, або зруйнувалася мало не повністю.

Природа блукаючих струмів криється в різниці потенціалів заземлених констукций в різних частинах будівлі. Оскільки всі металеві конструкції, повинні мати гальванічний контакт з нульовим провідником у ВРУ (ввідно розподільному уст-ве) або ГРШ (головному розподільній шафі).

Це називається системою зрівнювання потенціалів.

Для чого це робиться - для того що б взявшись за трубу і заземленное устаткування не отримати удар струмом. Труба буде десь далеко мати своє заземлення, а, скажімо, кухонна плита, в підвалі будинку своє і між цими 2 "землями" буде невелика різниця потенціалів, скажімо 4-6В.

При розрахунках опір людського тіла приймається 1000 Ом. Таким чином виходить ток 5мА, що чутливо. При 50мА настає фібриляція серця, а 100мА вбиває.

Небезпечно не напруга, а струм. Описані випадки, коли у ванній вбила різниця потенціалів в 4В.

Теоретично, при правильному будівництві, різниці потенціалів бути не повинно.

Електрохімічна корозія особливо злісно поводиться з підземними комунікаціями, що проходять через грунти з різною кислотністю, або якщо десь поруч є трамваї і потяги.

Проблема корозії змішувачів і полотенцесушителей саме в тому і полягає, що до них підходять пластикові труби. Стояк, звичайно ж, з металевих труб.

Металеві труби все заземлені, в нових будинках через систему зрівнювання потенціалів, в старих - в підвалі до контуру заземлення.

При використанні пластикових труб розривається металозв'язку між трубами стояка і металевим полотенцесушителем.

Отже розривається потенціал: на стояку у вас один - земля, на змішувачі (полотенцесушителе) - інший.

Таке явище Називається - різниця потенціалів (фізика за 8 клас). Між різними потенціалами з'являється електро ток, за умови появи між ними провідника. Таким провідником і є поточна вода.

При русі води по трубах проісхоіт мікротреніе різних середовищ: води і металу, а при терті виникає - напруга!

Тобто потенціал, той що в стояку дорівнює потенціалу землі (заземлено), а той що в полотенцесушителе - сам по собі, а через воду між різними потенціалами і виникають "блукаючі струми", і, як наслідок - корозія. Вода має відмінну токопроводімость.

ВСЕ що вам ТРЕБА ЗРОБИТИ, - це забезпечити надійну металеву зв'язок між трубами стояка і металевими кінцевими пристроями (змішувачем, полотенцесушителем).

Простіше кажучи - заземлите свій полотенцесушитель на металеві труби стояка і все блукаючі неприємності вас покинуть негайно, потенціал вирівняється і току нізвідки і нікуди буде текти.

Зверніть увагу: кожна ванна також заземляється (на трубопровід) окремим провідником, тому що інакше у неї немає електричного зв'язку з водопровідною трубою.

Коли почали повсюдно використовувати пластикові або металопластикові труби - про заземлення якось мало хто замислюється. Здавалося б, металопластикова труба - те саме сталевий (по провідності). Але - ви де-небудь бачили з'єднувальні елементи, які забезпечували б електричний контакт з алюмінієм всередині стінки металопластикової трубки?

І виходить так: вода - досить провідності, щоб підвести небезпечна напруга в непотрібне місце, але недостатньо провідності, щоб захистити людину від удару струмом. Плюс при русі вода за рахунок тертя об стінки (діелектрик) електризується, і статичний заряд накопичується на металевих елементах (свого роду Лейденська банку).

При дотику - б'є відчутно. Людини з хворим серцем може і вбити.

Є ще одна небезпека: серед сусідів може знайтися придурок, який з метою економії вирішить встановити жучок, щоб лічильник у зворотний бік крутився. І не придумає нічого кращого, ніж підключитися до системи опалення. Тоді до батареї краще не торкатися (навіть якщо труби сталеві).

В ПРАВИЛА ПРИСТРОЇ електроустановок, глава 1.7 (додаткова система зрівнювання потенціалів), говориться: ". Всі металеві елементи повинні бути заземлені".

Кожен має право вирішувати сам: продовжувати лабораторні дослідження на тему "заземлення як міра боротьби з електрокорозії" або плюнути і купити електричний полотенцесушитель.

У Вашому випадку у Вас два варіанти: перший передбачає установку хомута, другий передбачає усунення течі з допомогою клею.

Перший варіант хороший тим, що він дозволяє встановити хомут без відключення води. Слід тільки підібрати хомут відповідного розміру, встановити його і відповідно стягнути.

Другий варіант теж непоганий, єдина перешкода - гаряча вода в полотенцесушителе, що є перешкодою. Крім того, щоб заклеїти місце пошкодження (іржі і течі) його необхідно ретельно зачистити, в іншому випадку позитивного ефекту навряд чи вдасться досягти. У продажу є досить хороший клей для подібних цілей під маркою "Бізон" (спеціальна композиція для вологих поверхонь). Купити його можна в магазинах "Леруа Мерлен". Можливо він є і в інших торгових точках.

Але на практиці по-іншому. Десь зварене з'єднання замінюють на згони і вносять додатковий опір, а де то вставляють шматок з металлопласта. Все це призводить до виникнення різниці потенціалів в різних кінцях або поверхах труби, яка в кінці і призводить до електрохімічної корозії. Електрохімічна корозія особливо злісно поводиться з підземними комунікаціями, що проходять через грунти з різною кислотністю, або якщо десь поруч є трамваї і потяги.
Проблема корозії змішувачів і полотенцесушителей саме в тому і полягає, що до них підходять пластикові труби. Стояк, звичайно ж, з металевих труб.Металліческіе труби все заземлені, в нових будинках через систему зрівнювання потенціалів, в старих - в підвалі до контуру заземлення.

При використанні пластикових труб розривається металозв'язку між трубами стояка і металевим полотенцесушителем.
Отже розривається потенціал: на стояку у вас один - земля, на змішувачі (полотенцесушителе) - інший.
Таке явище Називається - різниця потенціалів (фізика за 8 клас). Між різними потенціалами з'являється електро ток, за умови появи між ними провідника. Таким провідником і є поточна вода.

При русі води по трубах проісхоіт мікротреніе різних середовищ: води і металу, а при терті виникає - напруга!
Тобто потенціал, той що в стояку дорівнює потенціалу землі (заземлено), а той що в полотенцесушителе - сам по собі, а через воду між різними потенціалами і виникають "блукаючі струми", і, як наслідок - корозія. Вода має відмінну токопроводімость.

Поки трубопроводи холодної і гарячої води, а також опалення виконувалися зі сталевих труб - питання про заземлення кожної батареї просто не міг виникнути: в підвалі кожен трубопровід заземлюючих в двох місцях (як протяжний елемент).
Зверніть увагу: кожна ванна також заземляється (на трубопровід) окремим провідником, тому що інакше у неї немає електричного зв'язку з водопровідною трубою.

При дотику - б'є відчутно. Людини з хворим серцем може і вбити.

При застосуванні пластикових і металопластикових труб ВСЕ металеві елементи системи (батареї опалення, рушникосушки, раковини, ванни, змішувачі, і навіть чавунні бачки унітазів) необхідно заземлювати.
Кожен має право вирішувати сам: продовжувати лабораторні дослідження на тему "заземлення як міра боротьби з електрокорозії" або плюнути і купити електричний полотенцесушитель.

Попередня ◈ Наступна