CURENTI DE DISPERSIE [VAGABONZI]

În cazul mediilor electrolitice naturale sistemul electrochimic se află în echilibru, între ele stabilindu-se un potenţial de echilibru determinat de natura sistemului. La suprapunerea unui câmp electric peste sistemul aflat în echilibru, prin sistem trece curent, sistemul se polarizează, potenţialul electrod/electrolit se deplasează corespunzător, atmosferele ionice se deformează, apar procese de transport şi/sau faradaice şi se modifică corespunzător compoziţia chimică a electrolitului şi / sau starea de suprafaţă a electrodului. Pe de altă parte, câmpurile electromagnetice suprapuse mediilor electrochimice, pot produce creşterea temperaturii mediului („efectul termic”) şi implicit modificarea cineticii reacţiilor electrochimice. În aceste condiţii, se poate afirma că, în cazul proceselor electrochimice naturale, câmpurile electromagnetice, suprapuse mediilor de reacţie pot perturba desfăşurarea naturală a acestora deci sunt perturbatoare – poluante. Curenţii de polarizare a sistemelor electrochimice naturale, datorate câmpurilor electromagnetice suprapuse sistemului, se numesc curenţi de dispersie („vagabonzi”), întrucât circulaţia şi intensitatea lor este aleatoare – determinată de sursele de provenienţă a acestora. Sursa tuturor semnalelor electrice perturbatoare ale proceselor electrochimice naturale este lanţul de producere / transport / distribuţie şi utilizare a energiei electrice. Curenţii de dispersie în c.c. Sursele cele mai frecvente ale curenţilor de dispersie în curent continuu, care pot produce distrugeri deosebit de mari prin coroziune, sunt căile de rulare ale tramvaielor şi ale metroului, precum şi platformele industriale cu echipamente alimentate în curent continuu. Schiţa simplificată a formării curenţilor de dispersie în c.c. de la căile de rulare ale tramvaielor, pentru un singur vagon în mişcare şi pentru o singură structură metalică adiacentă (conductă metalică), este prezentată mai jos

Din analiza figurii, se constată că curentul de tracţiune i (care acţionează motorul tramvaiului) produce, pe şina de tramvai cu rezistenţa Rş (între locul de racord al cablului de întoarcere „–„ şi poziţia tramvaiului), o cădere de tensiune în curent continuu DU. Calea de rulare (sistemul şine / traverse) fiind pozată pe sol, prin lanţul de rezistenţe înseriate (şină/sol, sol/conductă, conductă, conductă/sol şi sol/şină), DU produce un curent de dispersie Icor, a cărui intensitate este determinată de: · căderea de tensiune pe calea de rulare DU; · rezistenţa de dispersie şină/sol; · rezistivitatea, respectiv, rezistenţa electrică a solului; · rezistenţa de dispersie conductă metalică/sol, în primul rând, prin rezistenţa de izolaţie anticorozivă a structurii metalice (straturi organice aplicate pe conductă – când este cazul). În centrele urbane aglomerate, unde coexistă tramvaie şi metrou perturbaţiile prin curenţi de dispersie în c.c. sunt deosebit de complexe.

Curenţii de dispersie în c.a. Spre deosebire de sistemele generatoare de curenţi de dispersie în c.c., în c.a., semnalele perturbatoare provin din sistemul de transport, distribuţie şi utilizare a energiei electrice prin: ? inducţie (situaţii în care structura metalică subterană este pozată în apropierea liniilor electrice aeriene; ? datorită curenţilor de dezechilibru care circulă între prizele de pământare aferente sistemului energetic trifazat ; ? căderile ohmice de tensiune care apar pe calea de rulare a căilor ferate cu tracţiune în c.a. şi / sau a interacţiunilor dintre diferite structuri metalice pozate în acelaşi mediu.

În practică, în mediile urbane aglomerate, procesele electrochimice naturale sunt perturbate de curenţi de dispersie care au originea în diverse surse. Astfel, peste componenta semnalului de 50Hz provenit din lanţul de transport/distribuţie/utilizare a energiei electrice – din sistemul energetic trifazat – se suprapun: - armonicele (în special, cele impare) fundamentalei de 50Hz, datorate neliniarităţii sistemului; - tranzienţii produşi de comutaţiile din sistem şi acţionările electrice cu tiristoare; - componentele de înaltă frecvenţă produse de generatoarele industriale şi sursele de alimentare în comutaţie; - semnalele de radiofrecvenţă în spectrul 100kHz÷15GHz produse de radiodifuziune, emiţătoarele TV, sistemele de radiocomunicaţii, telefonie GSM etc. - componentele de c.c. şi variaţiile acestora, produse de tracţiunea electrică urbană . - componentele în c.c., relativ constante în timp, provenite de la echipamentele industriale alimentate în c.c. (în special electrolizoare). În aceste condiţii, se constată că curentul perturbator care polarizează sistemele electrochimice naturale este un curent compus, iar forma semnalului perturbator este deosebit de complexă.