АНОДНЫЙ ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электрохимической защиты сооружений и может быть использована для анодных заземлений установок электрохимической защиты металлических и железобетонных сооружений от коррозии, контактирующих с грунтом с высоким содержанием солей, морской водой и другими электролитическими средами и в качестве защитного заземления от перенапряжений в сети.
Известен анодный заземлитель для катодной защиты подземных металлических сооружений от коррозии (патент РФ на ПМ №61291, 2006 г.), состоящий из металлического электрода и подсоединенного к нему провода токоввода, при этом утолщенная часть электрода анодного заземлителя имеет с торца шероховатое отверстие с выступами, заполненное химически стойким герметиком, а также армирована металлическим стаканом, имеющим осевое отверстие, в котором металлическим клином соединяется провод токоввода с электродом.
Известен анодный заземлитель для катодной защиты подземных металлических сооружений от коррозии (патент РФ на ПМ №110749, 2011), состоящий из литого металлического электрода цилиндрической или крестовидной формы, оборудованного защитной муфтой или сцепным устройством, и имеющим с торца центровое отверстие и металлический стакан, в котором зачеканен металлическим клином провод токоввода, а также загерметизированный контактный узел, отличающийся тем, что контактный узел электрода анодного заземлителя имеет в зоне центрального отверстия пластмассовую втулку, одетую на металлический стакан и провод токоввода и заполненную силиконовым клеем, при этом провод токоввода расположен выше втулки, оборудован пластмассовой трубкой, нижняя часть которой, а также центральное отверстие и внешняя часть электрода в зоне контактного узла залиты эпоксидным компаундом, а электрод анодного заземлителя выполнен литым в виде последовательно соединенных цилиндров.
Известен анодный заземлитель (патент РФ на ИЗ №2294584, 2007 г.), выбранный в качестве прототипа и включающий установленные друг на друге малорастворимые электроды, имеющие на нижнем торце цилиндрическую полость с коническим входом, причем верхний конец каждого электрода входит в полость вышерасположенного электрода и образует с поверхностью полости линейный или точечный контакт, электрод с тоководом, размещенный в сводной части полости электрода, и токопроводящий провод, соединенный с электродом через токовод, при этом электроды выполнены с утолщением в зоне расположения полости, верхний торец каждого из электродов, кроме электрода расположенного ниже электрода с тоководом, выполнен с острой кромкой, контактирующей с поверхностью конического входа полости вышерасположенного электрода, а верхний торец электрода, расположенного ниже электрода с тоководом, снабжен заостренным наконечником, контактирующим с поверхностью сводной части полости электрода с тоководом.
Установку данного заземлителя производят снизу вверх, последовательно спуская в вертикальную скважину (шурф) и устанавливая друг над другом до электрода с тоководом с последующим заполнением шурфа с заземлителем в центральной части электропроводным субстратом (коксо-минеральным активатором), а сверху - крупнопористым сыпучим материалом.
Перечисленные аналоги могут быть использованы для установок электрохимической защиты металлических и железобетонных сооружений от коррозии, контактирующих с грунтом с высоким содержанием солей, морской водой и другими электролитическими средами и в качестве анодного и защитного заземления от перенапряжений в сети.
Недостатками анодных заземлителей являются недостаточная возможность последовательного монтажа электродов на поверхности с последующим спуском в шурф, низкая надежность электрических контактных элементов и герметизация кабеля, что приводит к преждевременному выходу из строя всего заземлителя. При этом наиболее интенсивно растворяются во время использования верхние электроды, места контактов электродов между собой и между верхним электродом и токопроводящим проводом, что приводит к преждевременному выходу из строя всего анодного заземлителя.
Для восстановления работоспособности анода проводят земляные работы по техническому обслуживанию (восстанавливают контакт) и снова закапывают. Земляные работы связаны с большими трудозатратами.
Таким образом, общим недостатком приведенных выше технических решений является труднодоступность к анодным заземлителям при ремонтных работах. Регулярное извлечение из земли для ремонта или замены анодных заземлителей приводит к повышению затрат и снижению производительности труда персонала. Особенно трудно проводить замену анодных заземлителей на промышленных площадках газораспределительных и компрессорных станциях, в местах пересечения трубопровода с автомобильными и железными дорогами, пересечениях трасс трубопровода и бронированных кабелей, а также на линейных участках трубопроводов, размещенных на территориях с ограничениями хозяйственной деятельности.
Задачей полезной модели является обеспечение доступа к анодному заземлителю для его технического обслуживания или ремонта без проведения земляных работ.
Поставленная задача решается анодным заземлителем, включающим установленные друг на друге малорастворимые электроды, имеющие на нижнем торце цилиндрическую полость с коническим входом, при этом верхний торец каждого из электродов, кроме электрода расположенного ниже электрода с тоководом, выполнен с острой кромкой, контактирующей с поверхностью конического входа полости вышерасположенного электрода, а верхний торец электрода, расположенного ниже электрода с тоководом, снабжен заостренным наконечником, контактирующим с поверхностью сводной части полости электрода с тоководом, отличающемся тем, что анодный заземлитель размещен в токонепроводящем защитном кожухе, представляющем собой сплошную трубную секцию, оснащенную монтажным люком, отверстием с заглушкой и кабельным выводом, перфорированной трубной секцией, сетчатым и донным фильтрами, которые соединены между собой резьбовыми соединениями.
На Фигуре 1 представлен общий вид (а - размещение заземлителя на проектной глубине менее 1,5 метров, б - размещение заземлителя на проектной глубине более 1,5 метров), анодного заземлителя 1, размещенного в защитном кожухе, состоящем из донного фильтра 8, перфорированной трубной секции 2, сетчатого фильтра 3, монтажного отверстия с заглушкой 4, монтажного люка 5, кабельного вывода 6, сплошной трубной секции 7 и кабеля 9.
Анодный заземлитель монтируется под землей так, чтобы монтажное отверстие 4 располагалось на поверхности земли, а донный фильтр 8 - на уровне залегания заземлителя. Анодный заземлитель опускают через монтажное отверстие 4 до упора в донный фильтр 8, присыпают до верхней образующей грунтом или коксо-минеральным активатором, а соединительный изолированный провод выводят через кабельный вывод 6. Сетчатый 3 и донный 8 фильтры обеспечивают гальваническую связь грунта с анодным заземлителем, не допуская проникновение грунта в кожух и заиливания его, что обеспечивает возможность изъятия заземлителя из колонны через монтажное отверстие 4.
Для размещения анодных заземлителей на проектную глубину более 1,5 метров защитный кожух комплектуется перфорированными трубными секциями 2, выполненными из полимерной композиции поливинилхлорида, имеющего высокую конструкционную прочность, с помощью которых регулируется глубина размещения заземлителя.
Техническим результатом является повышение надежности анодных заземлителей за счет применения прямого доступа и снижения затрат на ремонт (обслуживание) за счет беспрепятственного извлечения заземлителя из защитного кожуха и возвращения его обратно, минуя земляные работы.