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Ingenieur - Büro

Stefan Wolters


Kathodischer Korrosionsschutz



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Per Definition sind Streuströme solche Ströme, die auf anderen Wegen fließen als den betriebsmäßig Vorgesehenen.


Am Beispiel einer gleichstrombetriebenen Stadtbahn (siehe Bild 1) wäre der vorgesehene Weg für den Bahnrückstrom normalerweise die Fahrschiene. D.h. der Bahnstrom tritt beim Beschleunigen von der Bahn in die Fahrschienen über und fließt über diese zurück zum Unterwerk. Beim Bremsvorgang speist die Bahn überschüssige Energie zurück und wird selbst zum „Unterwerk“, so dass sich der Stromfluss zum Teil umkehrt. Durch den Längsspannungsfall an den Fahrschienen bilden sich entlang der Fahrschienen anodische und kathodische Schienen/Boden-Potentiale aus, die einen Teil des Bahnrückstromes parallel zu den Fahrschienen übers Erdreich fließen lassen. Dieser Teilstrom wird als Streustrom bezeichnet. Ob und in welche Höhe sich anodische oder kathodische Schienenspannungstrichter ausbilden, ist neben den konstruktiven Gegebenheiten von den „Standorten“ und der Stromaufnahme bzw. -abgabe der Fahrzeuge abhängig.


Fremdinstallationen, die sich innerhalb solcher Schienenspannungstrichter befinden, werden je nach Polarität im günstigen oder ungünstigen Sinne beeinflusst. Da sich auch Streustromkreise schließen müssen, bedeutet dies aber dass die Fremdinstallationen unter Umständen auch im Bereich der Fernen Erde im umgekehrten Sinne beeinflusst werden können. Daher erstrecken sich streustrombeeinflusste Bereiche nicht nur auf den Nahbereich von Fahrschienen.


  



Streustrom- bzw. Gleichstrom-Beeinflussungen


Ein weiteres häufig anzutreffendes Beispiel für Gleichstrombeeinflussungen ist der Parallelverlauf kathodisch geschützter Rohrleitungen, siehe nebenstehendes Foto und Bild 2. Im Bild 2 sind zwei Rohrleitungen dargestellt, wobei die Leitung 1 kathodisch geschützt wird und die Leitung 2 in erster Betrachtung nicht. Die beiden Leitungen weisen teilweise einen Parallelverlauf auf.


Durch den Schutzstrom der Korrosionsschutzanlage 1 bilden sich an den Umhüllungsfehlstellen der Leitung 1 kathodische Spannungstrichter aus. Diese kathodischen Spannungstrichter bewirken im Erdreich lokale Potentialverschiebungen (gegenüber Ferne Erde), die für Leitung 2 anodische Beeinflussungen darstellen. D.h. entlang der Leitung 2 bildet sich nun Potentialgefälle aus, die sekundäre Ströme über die Umhüllungsfehlstellen der Leitung 2 zur Folge haben. Ob diese Ströme als sekundäre Beeinflussungsströme oder als Streuströme der Anode 1 zu betrachten sind ist eher akademischer Natur.    


Die Korrosionsschutzanlage 2 hat somit die Aufgabe, auch die lokalen Beeinflussungsströme durch Schutzanlage 1 zu kompensieren. Dabei wird sie im Umkehrschluss wiederum eine Beeinflussung des kathodischen Schutzes an Leitung 1 bewirken.


Die Höhe der gegenseitigen Beeinflussung ist neben den örtlichen Gegebenheiten (Lage zueinander, Orte/Anzahl/Größe der Fehlstellen, spez. Bodenwiderstände, usw.) insbesondere auch von den Stromeinstellungen der Schutzsysteme abhängig. Häufig werden Stadtbahn-Beeinflussungen über eine oder mehrere Rohrleitungen auch in einen gemeinsamen Trassenverlauf verschleppt, wobei diese Beeinflussungen durch Einsatz von Streustromableitungen teilweise erhöht werden.




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