Анодный заземлитель

Авторы патента:

H02B1/16 - Щиты, подстанции и распределительные устройства для подвода и распределения электрической энергии (основные электрические элементы, их сборка, включая монтаж в кожухи или на основания, монтаж кожухов на них, см. в соответствующих подклассах, например трансформаторы H01F; переключатели и плавкие предохранители H01H; линейные соединители H01R; прокладка электрических кабелей или линий, или комбинированных оптических и электрических кабелей или линий, или других проводников для подвода или распределения электрической энергии H02G)

H01R4/66 - соединения для заземления, например заземляющие пластины, заземляющие штыри

Сущность изобретения: заземлитель содержит электрод, расположенный в водном растворе электролита, который заполняет полость в грунте. Оболочка, отделяющая раствор электролита от окружающего грунта , в верхней части полости герметична и неэлектропроводна, в нижней части полости проницаема для электролита и имеет ионный тип проводимости. 1 ил: 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4408783/07 (22) 11.04.88 (46) 30,03.93. Бюл, N. 12 (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "Южниигипрогаз" и Производственное объединение "Тюментрансгаз" (72) И.Д.Ягмур, А.В.Зуев, К.Ф.Отт, А.А.Петренко и С.З.Баширов (56) Авторское свидетельство СССР

N 892535, кл, Н 01 R 4/66, 1980.

Изобретение относится к оборудованию для катодной защиты подземных сооружений от коррозии и передаче постоянного тока на расстояние по системе провод-земля, а более конкретно к заземляющим устройствам положительной полярности и предназначено для применения в газовой, нефтяной и энергетической промышленности, а также коммунальном хозяйстве.

Цель изобретения вЂ” увеличение срока службы и снижение эксплуатационных затрат.

На чертеже представлен общий вид заземлителя, Заземлитель состоит из электрода 1, снабженного приспособлением 2, обеспе. чивающим электроду свободу перемещения в водном растворе электролита 3, заполняющем полость 4 в грунте. Оболочка 5, отделяющая раствор электролита от окружающего грунта, в верхней части 6 полости герметична и неэлектропроводна, а в нижней части 7 полости проницаема для электролита и имеет ионный тип проводимости, Ы 1805518 А1 (si>s Н 01 R 4/66, Н 02 В 1/16 (54) АНОДНЫЙ ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ (57) Сущность изобретения: заземлитель содержит электрод, расположенный в водном растворе электролита, который заполняет полость в грунте, Оболочка, отделяющая раствор электролита от окружающего грунта, в верхней части полости герметична и неэлектропроводна, в нижней части полости проницаема для электролита и имеет ионный тип проводимости. 1 ил, 1 табл, Анодный заземлитель может быть разноготипа(горизонтальный, вертикальный) и дает наибольший эффект при применении в плотных плохопроводящих породах, например, скальных грунтах.

Увеличение срока службы заземлителя и снижение эксплуатационных затрат обеспечиваются уменьшением и стабилизацией сопротивления растеканию тока в процессе эксплуатации, Уменьшение сопротивления достигается путем постоянной обработки активатором прискважинных слоев грунта, причем эта обработка осуществляется в процессе эксплуатации автоматически без дополнительных внешних воздействий за счет диффузии электролита в грунт через проницаемую для электролита оболочку в нижней части полости благодаря процессу электроосмоса, протекающему между анодным заземлителем и защищаемым подземным сооружением, а также за счет разности концентраций электролита в скважине и окружающем грунте. Убыль электролита в рабочей части скважины за счет диффузии в грунт компенсируется притоком из той час1805518

55 ти скважины, где стенки герметизированы неэлектропроводной, водонепроницаемой оболочкой, Благодаря процессу диффузии электролита стабилизируется контактное сопротивление на границе оболочка-грунт, а сама оболочка не подвергается электрохимическому растворению при работе заземлителя, Стабилизация контактного сопротивления электрод-активатор и сохра- "0 нение постоянной рабочей длины электрода достигаются диффузией электролита в прискважинную зону и наличием устройства, обеспечивающего электроду свободу перемещения в электролите, В зависимости от параметров электрода и типа заземлителя (горизонтальный, вертикальный) устройство представляет собой либо амортизаторы различного типа (резиновые, пружинные и т. д.) или поплавки (воздушные или из спецматериалов), Наличие оболочки, имеющей дифференцированную электропроводность по длине, приводит к перераспределению плотности стекающего тока по длине электрода и усилению эффекта концевого стекания тока, что способствует более интенсивному разрушению электрода в его нижней части, этот эффект позволяет вести длительную эксплуатацию заземлителя путем простой рестав- 30 рации рабочей части электрода: по мере растворения нижней части электрода и протекания процесса диффузии, уровень электролита в скважине понижается, электрод благодаря наличию устройства спускается, сохраняя при этом постоянную рабочую длину. При этом даже микронные смещения электрода относительно электролита в любом направлении, обеспечивают эрозионную очистку поверхности электрода от 40 продуктов коррозии и газовой пленки, что приводит к стабилизации контактного сопротивления на границе электрод-активатор.

Свободное перемещение электрода в жидком активаторе позволяет по истечении срока службы электрода осуществить его замену (т. е. реставрировать заземлитель) с минимальными эксплуатационными затратами, В таблице приведены сравнительные характеристики заземлителей, известных конструкций (прототип) и заземлителя согласно изобретению.

Приведенные в таблице результаты наглядно демонстрируют преимущества предлагаемого заземлителя. В процессе пятилетней эксплуатации сопротивление растеканию тока заземлителя известной конструкции возрастает в 2,5 вЂ” 3 раза, а в заземлителе по изобретению, наоборот, уменьшается в 1,5 вЂ” 2 раза и стабилизируется через 2 вЂ” 3 года эксплуатации.

При этом энергозатраты на катодную защиту уменьшаются в 3 вЂ” 4 раза по сравнению с известными техническими решениями, Формула изобретения

Анодный заземлитель, содержащий электрод, расположенный в активаторе, предназначенном для заполнения полости, образованной в грунте, и оболочку, служащую для отделения активатора от грунта, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы и снижения эксплуатационных затрат, в качестве активатора использован электролит, электрод выполнен плавающим, при этом оболочка в верхней части полости выполнена герметичной из неэлектропроводного материала, а в нижней части вЂ” из материала с ионным типом проводимости.

1805518

Наименование

Длина электрода,м

Сопротивление

Удельное сопротивле ние грунта,см м

Изменение соп отивления,год растеканию тока, в начальный период, Ом

А. Скальный

620

513

230

11.(}

275