Bludné proudy a koroze

Změříme i bludné proudy?
Zvyšují korozi vašeho potrubí a topení?

ZMĚŘÍME I BLUDNÉ PROUDY - Vniká potrubím do vašeho domu bludný proud? Především v blízkosti trolejí a kolejiště je to pravděpodobné, přičemž dochází potom k rychlejší korozi potrubí – i topení doma je dříve proděravělé a řešení nastalé havárie s únikem vody a výměnou potrubí, vodního / topného okruhu, nebo částí topení není úplně levnou záležitostí. Bludnými proudy jsou především rozrušovány sváry, nejvíce při spojení rozdílných kovů potrubí. Ještě horší situace může nastat při úniku plynu z proděravělého plynového potrubí do objektu – při zvýšené koncentraci dojde k výbuchu (př. Divadelní ulice v Praze, Křenová ulice v Brně). Proto jsem se rozhodl v rámci kompletního měření bytů, kontrolovat i bludné proudy!
JAK TO ZMĚŘÍME? Klešťovým ampérmetrem, citlivým již v rozsahu desetin mikroampéru. Nejlépe ve sklepě nebo v technické místnosti – kudy přichází kovové potrubí do budovy domu. Na potrubí nasadím klešťový multimetr a podle naměřené hodnoty zjistíme, jestli je vaše soustava potrubí (topení) ohrožena zvýšenou korozí vlivem bludných proudů. Také změřením proudů mezi potrubím a nejbližším uzemněním.
ŘEŠENÍ? Toto potrubí (konstrukci) dodatečně důkladněji přizemnit (zkontrolovat hlavní ochranné pospojování).

- Změříme klešťovým multimetrem na přívodu trubek do domu

Více o této problematice bludných proudů:

Bludný proud je elektrický proud, unikající (nekontrolovaně „bloudící“ vodivým podložím) z elektrických zařízení nedostatečně izolovaných od země, nebo používajících horninové prostředí jako zpětného vodiče. Běžně si to neuvědomíme, ale v kolejnicích se okolo průjezdu lokomotivy nebo tramvaje nachází dosti velký tok proudu. Až takový, že když jsou kolejnice vzdáleny, díky mrazu praskne svár a vznikne milimetrová mezera, často dochází k viditelnému jiskření! Bludný proud si nachází okamžitě pak vodivější (vlhčí, prosolenější) podloží, kterým rychlostí světla „teče“ dále, využívá hlavně liniových kovových předmětů a zařízení jako zpětného vodiče. Zvýšená koroze nastává v místech - často na podzemních konstrukcích armování, základech domů a u potrubí, kde elektrický proud přechází do země a vrací se ke zdroji (např. k měnírně – napájecí stanici). Rychlost přecházení kovových iontů v anodických místech do elektrolytu (půdy) je dán Faradayovým zákonem (u železa je to 9,2 kg·A-1·a-1). Tento vztah platí pro stejnosměrný bludný proud. Pro střídavé bludné proudy jsou korozní ztráty podstatně nižší (pro 50 Hz je to 100 × méně).

V současnosti se napájecí systémy kolejových drah ustálily na obvodu tvořeném trolejovým nadzemním vedením (v menším měřítku izolovanou kolejnicí) přívodu elektrického proudu z trakčních napájecích stanic do hnacích jednotek vozidel a jeho odvodu jízdními kolejnicemi zpět. Toto zásadní uspořádání (i když s menšími modifikacemi především u vysokorychlostních tratí) v současnosti používají prakticky všechny elektrické dráhy.

Jmenovitá napětí stejnosměrných soustav jsou:
¦ 250 V pro důlní dráhy hlubinných dolů;
¦ 600 V pro pouliční tramvajové dráhy;
¦ 750 V pro podzemní dráhy (metro);
¦ 1500 V pro vedlejší železniční tratě a pro dráhy povrchových lomů;
¦ 3000 V pro hlavní železniční tratě.

U železnic je kladný potenciál stejnosměrného proudu přiveden na trolejový drát a záporný potenciál na kolej. Přes trolej, sběrač a lokomotivu se stejnosměrnýokruh uzavírá a prostřednictvím kolejí se vrací zpět do napájecí stanice. Avšak izolace kolejnic od půdy je nedokonalá, neboť kolejnice jsou uloženy na pražcích a štěrkovém loži. V tomto případě je ovšem potřebné připomenout, že tato nedokonalost je zároveň nutností, neboť zamezuje vytvoření (průtokem proudu kolejnicí) příliš velkého spádu napětí mezi kolejnicí a zemí, což by mohlo být pro uživatele (cestující) nebezpečné. Část zpětného proudu vniká do země a dosahuje poměrně velkých hodnot.
Půda vytváří kolejím bočník, kterým teče proud daný Kirchhoffovými zákony. Jestliže jsou v zemi uloženy rozměrnější vodivé předměty, mohou vzhledem ke své dobré podélné elektrické vodivosti shromažďovat bludné proudy z okolí a vést je do značně vzdálených míst, i když nejsou přímo spojeny s kolejemi. Těmito elektricky vodivými předměty mohou být kromě kovových potrubí a kovových plášťů kabelů koleje u neelektrizovaných tratí, galvanicky propojené uzemňovací soustavy v zastavěných oblastech, železobetonové tunely, kolektory, ale také souvislé zdroje podzemní vody a vodní toky. Tyto vodivé předměty spolu s kolejemi vytvářejí celé sítě, jež se navzájem kříží, a tvoří velký počet spojení mezi sítěmi a zemí. Elektrický proud, který se má vracet do měnírny kolejemi, se vrací kolejemi, půdou a podzemním vedením. Na jeho cestě k měnírně někdy vzniká i velké množství katodických a hlavně anodických oblastí.

Bludné proudy - změříme je?

- Je třeba dostatečně citlivý měřák - na mikro-ampéry...

Jak se řeší v činžáku ochrana před bludnými proudy

Obecně proti bludným proudů by se mělo bojovat tak, že pro ně nebudeme vytvářet vodivé cesty. Takže ideální by bylo, kdyby se všechny země daly zapojit jako postupně se rozvětvující hvězdice, aby tam nebyly nějaké smyčky, více spojů na zem. To ale často dost dobře nejde a pak je to v rozporu s jinými požadavky jak bezpečnostními, tak z hlediska ochrany před bleskem a přepětím. Určité zásady a pravidla by mělo být možné aplikovat podle ČSN EN 50122-2, ed. 2.

Jak se provádí ochrana kabelů

U nově budovaných kabelových tras je primární ochranou ochrana pasivní s výběrem volby nejvhodnější trasy. Omezení vzniku bludných proudů se musí řešit zvýšením přechodového odporu mezi kolejí a zemi. Trasa kabelů je oddálena od trasy trakce 10 m. Křižování se provádí vždy kolmo k ose trakce. U tramvajových tras v zástavbě je možné přiblížení na 3 m. Od zesilovacích stanic pracujících v režimu, kde jeden pól je zem se musí oddálení provést na tyto vzdálenosti:
- pro proud 0,25 A 15 m
- pro proud 1,0 A 30 m
- pro proud 2,0 A 60 m
- pro proud 3,5 A 100 m

Tramvajové trati musí být provedeny tak, aby přechodový odpor mezi kolejemi a zemí byl nižší jak 0,2 ? na 1 km. Dále musí být dodrženo co nejlepší propojení kolejnic v jejich trase. Dotykový povrch v místě styku musí být nejméně 500 mm2. Všechny odstavné koleje a depa musí být opatřeny ve vzdálenosti 5 – 8 m před depem izolačními styky.

Může za korozi pokaždé bludný proud?

Někdy za děravění potrubí nemohou bludné proudy, ale elektrochemická koroze (měděné potrubí, ze kterého se vyplavují měďnaté soli a železná nádoba). Něco podobného se občas projevuje i v systémech TUV s kombinací (špatně) pozinkovaného a měděného potrubí.

Zvyšuje korozi obsah chloru v půdě?

Zvýšeným obsahem zejména chlóru v hornině, větším než 0,1 %, dochází k větší korozi, pokud se nepoužije k tomuto odolávající ocel s příslušnou třídou. Vhodnější je nerezová ocel. Nerezových ocelí jsou ovšem desítky druhů a v těchto specifických situacích si nelze vystačit s obvyklou hromosvodářskou ocelí typu A2 či A4. To se týká právě i zemnící soustavy z ocelí, včetně nerezových, jestliže je v půdě vyšší obsah chloru.
Vyhnout se u stavby spolehlivě korozi - vyžaduje kombinaci vědomostí dobrého stavaře, chemika a elektrikáře. Při stavbách RD by měl projektant alespoň nahlédnout do korozní mapy ČR, a sondou zjistit, v jakém podloží bude stavěno.

Jak je to s citlivostí na proud?

Citlivé lidské tělo už jako slabé brnění dokáže vnímat proud pod 5 mikroampérů a většina lidí rozhodně nad 100. Podle normy je bezpečný proud 2000 x větší (10 miliampérů). V rámci kompletního měření zkontrolujeme také bludné proudy. Jistota je jistota.

Kamarád elektrikář a jeho zkušenosti s bludnými proudy:

Kamarád: Jo, téma bludných proudů... Upadlé, urezavělé, většinou "normální" elektrokoroze - s tím se setkávám dost často. Dokonce i u nás doma. Před cca 25ti lety jsem udělal odbočku na zalejvání. Napojil jsem na kovovou (pozinkovou) trubku měděnou trubku. Asi po půl roce urezlo napojení o půl metru vedle, ted přesně nevím, myslím kov/kov. Ono je to v šachtě u vodoměru, kde je téměř trvale spodní voda. Urezlej díl jsem nahradil opět měděným, a zatím to drží. Akorát letos v létě mi upadla páčka ventilu, ta je pro změnu hliníková. Prostě elektro koroze jako prase. Jinak z dalších případů jsem třeba viděl "rozpojené" trubky měděné procházející mokrou zdí. Ono s tím je spojené i třeba to, že když změřím napětí mezi hromosvodem a kolíkem (zemí) v zásuvce, tak jsem naměřil kolem 60V - i když samo proud asi v řádech mikroampér. Opět bludné proudy v praxi. Protože absolutní "zem" prostě není, vždycky jsou ty potenciály trošku rozdílný. Hrůza mě jímá, když koukám na stožár VN, nebo VVN , jak je uzemněnej. Na stožárech jsou pouze 3 dráty / 3 fáze, ale aby mohlo vůbec fungovat napojení normálního rozvodu - fáze, nulák, zem (zjednodušeně řečeno), vytáhne se 4. drát, tedy zem (z které se vytáhne ještě i nulák) z opravdové Země. Tak to by jsme se asi divili, jakej by ukázal měřák napětí rozdíl třeba mezi dvouma zatlučenýma kolíkama v různých vzdálenostech. Mám zakopaný uzemění hromosvodu, snažil jsem se o co největší hloubku a provedení, tak mam myslím jednu 2m tyč a jednu 1m o kousek vedle. Samozřejmě propojený. Jsi mi tak tématem rozhodil, že to jdu změřit hned. Pošlu foto a výsledky za pár minut.

Ajajaj, právě jsem si uvědomil, že jsem (některé) bludné proudy u sebe dost potlačil. Už jsem to skoro zapomněl. Při výměně bojleru před asi 4 ma rokama. Ono není totiž vůbec problém, aby se při poruše topného tělesa v bojleru dostala fáze do vody (nebo obráceně), a tak jsem na to často při ležení ve vaně myslel.

Bludné proudy a koroze v bojleru!

Propojil jsem uzemňovacím drátem vše, co jsem mohl. Topení má měděný trubky, někde mam vodovodní trubky taky měď, plyn je železo. Vše jsem propojil se zemí z rozvaděče.

Bludné proudy odvedeme přizemněním potrubí.

Takže "Bohužel" dnešní měření dopadlo dobře. Rozdíl mezi zemí v zásuvce v dílně a hromosvodovou zemí je cca 8 milivoltů. Při měření odporu mezi kolíkem a hromosvodem jsem změřil cca 4 ohmy. Ono je dneska i vlhko, uzemnění funguje určitě velmi dobře. Ale takovýhle výsledek bude mít doma málokdo!!!

Já: Tak to dopadlo krásně, to je asi výborné uzemnění. No a bludné proudy jako takové tam nevznikají protože nejsou poblíž koleje (myslím), tak moc nemá kde se to brát...

Kamarád: Je to hodně zajímavý téma. Jak chodím na procházky, sleduju a fotim uzemnění na stožárech VVN. Je to až zázrak, jak se vlastně uzemnění přenáší přes Zem. S těma kolejema máš taky pravdu, kdysi byla u nás porucha spojení kolejí tramvaje na hlavní třídě (Klatovská). Jiskřilo tam rozpojení mezi kolejema, uzavřeli dost velkej úsek. Ona to fakt není prd.. , když by se spotřebič (třeba i tramvaj) prozkratoval a zrovna by nefungovalo uzemnění přes koleje, tak by bylo na spotřebiči plný napětí. A taky se to kolikrát stalo. Vím, že v Plzni zlobily i trolejbusy. Při nastupování "kopali".

Já: Doslova to jiskřilo mezi kolejema?? Takže obrovské proudy, toky elektronů, až vlastně určitý výboj...

Kamarád: Ano, vzpomínám, ono to bylo asi ještě za socializmu. Jiskřilo to tak, že jsem myslel, že tam svařujou. Bydlel jsem tenkrát za rohem. Ještě si taky uvědomuju, jak bylo důležitý se uzemňovat, když jsem byl na vojně u radistů. Jednak kvůli vysílání a příjmu, ale taky kvůli elektrocentrálám. Běželo jich třeba 5 vedle sebe a napájelo se tím ledacos, kolikrát to taky pěkně kopalo, když se nastupovalo do vejtřasky s vysílačkama, nebo i jiný, třeba velitelský, kde bylo jen pár spotřebičů. Na vojně se zavrtával metrovej šroubovitej kolík - jeden voják seděl na kolíku a druhý dva točili tyčí. Byl na to i měřák, kterej ukázal, že dobrý.

Chcete v rámci kompletního měření změřit i výskyt bludných proudů? Řekněte si o to předem, abych sebou vzal klešťový ampermetr.

- I toto měření provádím nezávisle a orientačně (nezastupuji úřad a nemám kulaté razítko úřadu), pro prevenci nebo podezření možnosti výskytu bludných proudů. Potvrdíme, nebo vyloučíme jejich výskyt, přítomnost v kovovém potrubí - zda má smysl nebo je nutno v případě bludných proudů na kovovém potrubí přívodu plynu do domu, kontaktovat odborníky pro přizemnění potrubí a předejít pozdějšímu výbuchu, způsobenému únikem plynu vlivem koroze...

Použité zdroje pro tuto stránku:

https://www.casopisstavebnictvi.cz/clanky-projektovani-a-realizace-staveb-z-hlediska-bludnych-proudu.html
http://www.odbornecasopisy.cz/elektro/casopis/tema/nove-normy-csn-46--13648
https://cs.wikipedia.org/wiki/Bludn%C3%BD_proud
https://diskuse.elektrika.cz/index.php/topic,29904.0.html
https://elektrika.cz/data/clanky/kbp030310
https://diskuse.elektrika.cz/index.php/topic,22764.0.html/view
https://diskuse.elektrika.cz/index.php/topic,39924.0.html
https://fyzmatik.pise.cz/127-bludne-proudy.html

Dále přejít na:

MĚŘENÍ ÚNIKŮ TEPLA TERMOKAMEROU

MĚŘENÍ FORMALDEHYDU a jiných karcinogenů

MĚŘENÍ "Céóčka"

ZPĚT NAHORU