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Wechselstromkorrosion

Der Standort einer Schutzanlage für eine Fernleitung wird in erster Linie von den Anschlussmöglichkeiten an ein öffentliches Stromversorgungsnetz bestimmt, da erhebliche Kosten für den Netzanschluss mit einer sehr langen Niederspannungs-Zuleitung entstehen. Erst in zweiter Linie und bei sehr großem Schutzstrombedarf ist es wichtig, dass die Anoden in einem Gebiet mit niedrigem Bodenwiderstand eingebaut werden.

Durch geografische Gegebenheiten oder durch Behördenauflagen kommt es immer häufiger zu Parallelführungen in Energietrassen von Energieträgern wie Erdgasfernleitungen, Hochspannungsfreileitungen und Hochleistungsbahnstrecken.

Die Folge einer solchen Annäherung ist die Hochspannungsbeeinflussung der Rohrleitung. Der Begriff Hochspannungsbeeinflussung ist ein Sammelbegriff für das Entstehen einer Wechselspannung zwischen der Rohrleitung und dem umgebenden Erdreich – wobei die Ursache für diese Potentialdifferenz sowohl die Übertragung elektrischer Energie auf die Rohrleitung durch elektrische bzw. elektromagnetische Felder als auch eine Potentialanhebung des Bodens gegen ferne Erde durch einen Spannungstrichter sein kann.

Durch geografische Gegebenheiten oder durch Behördenauflagen kommt es immer häufiger zu Parallelführungen in Energietrassen von Energieträgern wie Erdgasfernleitungen, Hochspannungsfreileitungen und Hochleistungsbahnstrecken.

Die Folge einer solchen Annäherung ist die Hochspannungsbeeinflussung der Rohrleitung. Der Begriff Hochspannungsbeeinflussung ist ein Sammelbegriff für das Entstehen einer Wechselspannung zwischen der Rohrleitung und dem umgebenden Erdreich – wobei die Ursache für diese Potentialdifferenz sowohl die Übertragung elektrischer Energie auf die Rohrleitung durch elektrische bzw. elektromagnetische Felder als auch eine Potentialanhebung des Bodens gegen ferne Erde durch einen Spannungstrichter sein kann. Unabhängig von der Art der Einkopplung ergibt sich damit eine Wechselspannung zwischen einer mit passiven Korrosionsschutzsystemen ausgestatteten Rohrleitung und dem umgebenden Erdreich, woraus zwei mögliche Gefahren resultieren:

  • Berührungsspannung
    Die Wechselspannung ist für das an der Rohrleitung arbeitende Personal als Berührungsspannung abgreifbar. Ab einer bestimmten Spannungshöhe und Einwirkdauer kann diese Wechselspannung lebensbedrohlich sein.
  • Wechselstromkorrosion
    An Umhüllungsfehlstellen der Rohrleitung kann es – in Abhängigkeit von dem über die Fehlstelle fließenden Wechselstrom und den örtlichen Bodenverhältnissen – zu einem Materialabtrag kommt.

Abhängig von der Einwirkdauer der Beeinflussung ergibt sich eine Unterscheidung der Hochspannungsbeeinflussung in

  • Kurzzeitbeeinflussung für die hervorgerufenen Wechselspannungsbelastungen von t ≤ 0,5 s Dauer und
  • Dauerbeeinflussung für alle t > 0,5 s bestehenden Beeinflussungsspannungen

In den gültigen technischen Regelwerken des technischen Komitees für Beeinflussungsfragen – TE 30 „Maßnahmen bei Errichtung und Betrieb von Rohrleitungen und Starkstromanlagen mit Nennspannungen über 1 kV zur Vermeidung unzulässiger Beeinflussung“ und in der Europanorm ÖNORM/EN 15280 „Beurteilung der Korrosionswahrscheinlichkeit durch Wechselstrom“ sind für die o.g. Beeinflussungsarten zulässige Grenzwerte angegeben.

Um im Betrieb die o.g. Grenzwerte einzuhalten, ist die Errichtung von Ableiteranlagen entlang der Näherungsstrecke notwendig.

Diese Ableiteranlagen bestehen im Wesentlichen aus:

  • Erdungsanlage mit einem Ausbreitungswiderstand von min. 1,5 Ohm
  • Kabelanschluss auf der Gasrohrleitung
  • Dauerbezugselektrode
  • Messprobe mit einer Fehlstellenfläche von 1 cm²
  • Abgrenzeinheit zwischen Erdungsanlage und kathodisch geschützter Erdgasrohrleitung eingebaut im freistehenden Kunststoffschrank mit Überspannungsableiter und Anschlussklemmen

Abgrenzeinheiten

Die Abgrenzeinheiten müssen grundsätzlich folgende Funktionsweisen erfüllen:

  • Niederohmige Ableitung der Wechselströme von der Rohrleitung
  • Trennung der Schutzströme des KKS zwischen der Rohrleitung und dem Erdungssystem

Für diesen Zweck kommen zwei Produkte zur Anwendung:

  • Kondensatorabgrenzeinheit Type PlPro 40 Fabr. Leutron
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