Автоматический распределитель защитного тока

Полезная модель относится к средствам электрохимической защиты (далее - ЭХЗ) и может быть использована на газораспределительных станциях (далее - ГРС) для защиты от коррозии подземного технологического оборудования, не имеющего гальванической связи с надземными заземленными трубопроводами.
Известен блок диодно-резисторный, содержащий шкаф с распределительными каналами (от одного до четырех), каждый из которых имеет шесть одинаковых проволочных резисторов, которые можно коммутировать с помощью перемычек для изменения общего сопротивления канала; диод, обеспечивающий требуемое направление тока в защищаемом сооружении; шунт, предназначенный для измерения величины тока канала с помощью переносного прибора; перемычки, используемые для получения требуемой величины сопротивления канала и шунтирования диода канала, в случае необходимости [патент Российской Федерации № RU 38077, МПК H01C 10/00 авторов Бондаренко А.В. и др., дата приоритета 08.01.2004, опубл. 20.05.2004, бюл. №14].
Недостатками известного блока являются ступенчатая регулировка выходного тока, высокий порог открытия диода, а также низкий диапазон регулируемого сопротивления.
Известен блок совместной защиты с переменным резистором, выполненный из нихромовой проволоки, закрепленной на керамических изоляторах. Уменьшение или увеличение величины сопротивления осуществляется перемычками, передвигающимися вдоль проволоки. Преимуществом данного блока является плавная регулировка выходного тока канала [Контрольно-измерительный пункт КИП ХС «Менделеевец». Руководство по эксплуатации ХИМС.01.032.РЭ, утв. 29.07.2013 -З АО «Производственная компания «Химсервис» имени А.А. Зорина»].
Недостатками данной конструкции являются высокий порог открытия диода (0,6-0,7 В), низкий диапазон регулируемого сопротивления, неудобная регулировка выходного тока, ограниченное количество каналов (максимум 4).
Известна модель блока совместной защиты с реостатом, в которой необходимую величину тока каждого канала для установки заданного защитного потенциала на защищаемом подземном сооружении можно установить, выбирая необходимое сопротивление канала путем изменения положения ручки реостата [Пункты контрольно-измерительные и информационные. Технические условия 3435-027-24707490-2010: введ. 01.04.2013 - ЗАО «Трубопроводные системы и технологии»].
Недостатками данной конструкции являются высокий порог открытия диода (0,6-0,7 В), низкий диапазон регулируемого сопротивления и ограниченное количество каналов (максимум 2).
Известна модель блока совместной защиты с электронным регулированием, в которой необходимую величину тока на защищаемом подземном сооружении можно установить автоматически в зависимости от потенциала на защищаемом объекте [Блоки совместной защиты PCR1x-x. Технические условия 3415-008-75203732-2018: введ. 01.06.2018 - ООО «Разумный дом»].
Недостатками данной конструкции являются недостаточный диапазон регулируемого тока (0,01-1 А) и ограниченное количество каналов (максимум 1).
Известен распределитель защитного тока, выбранный заявителем в качестве прототипа, имеющий шесть каналов, каждый из которых представляет собой независимую схему регулирования тока в системе совместной защиты и позволяет подключить одно подземное металлическое сооружение, не имеющее связь с заземленным оборудованием. Каждый канал распределителя имеет подстроенный резистор (0-2,2 кОм), для плавной регулировки тока, диод Шоттки с низким порогом открытия, обеспечивающий требуемое направление тока в защитном сооружении, разрядник двухэлектродный для защиты от атмосферных (грозовых) перенапряжений [патент Российской Федерации №RU 154345, МПК C23F 13/20 авторов Шарипова Ш.Г. и др., дата приоритета 07.11.2014, опубл. 20.08.2015, бюл. №23].
Недостатком прототипа является необходимость ручной регулировки сопротивления на каждом канале в зависимости от параметров защищаемого оборудования, степени его поляризации и изменяющихся сезонных факторов.
Технической проблемой заявленной полезной модели является создание устройства, позволяющего обеспечить автоматическое распределение тока ЭХЗ на подземное технологическое оборудование ГРС в диапазоне от 0 до 10 мА.
Технический результат заключается в обеспечении автоматического распределения тока ЭХЗ на подземное технологическое оборудование ГРС в диапазоне от 0 до 10 мА.
Технический результат в автоматическом распределителе защитного тока, содержащем стеклотекстолитовую плату с нанесенной на ней схемой, имеющей вход, который является выводом для подключения к источнику тока и является входом распределителя, содержащей каналы регулирования тока, достигается тем, что каждый из каналов регулирования тока, количество которых от 6 до 10, содержит регулируемый стабилизатор тока, управляющий ввод которого соединен с выходом датчика защитных потенциалов, а выход каждого из стабилизаторов тока является входом подключения к оборудованию.
Заявляемое техническое решение поясняется принципиальной схемой, изображенной на фиг.
1
6
1
6
1
6
1
6
1
6
Автоматический распределитель защитного тока содержит плату (на фиг. не показана), выполненную из стеклотекстолита, на которой установлены элементы электрической схемы, имеющую вход, который является выводом для подключения к источнику тока и является входом распределителя. Плата содержит каналы регулирования тока, причем каждый из каналов, которых, например, шесть, представляет собой независимую схему регулирования тока в системе совместной защиты и позволяет подключить одно или несколько подземных металлических сооружений, не имеющих связь с заземленным оборудованием. Каждый из каналов содержит регулируемый стабилизатор тока 1-1соответственно (первый стабилизатор тока 1-шестой стабилизатор тока 1), управляющий ввод которого соединен с выходом датчика защитных потенциалов 2-2 соответственно (первого датчика защитных потенциалов 2-шестого датчика защитных потенциалов 2), в совокупности обеспечивающие автоматическое регулирование защитного тока соответствующего канала. Выход каждого из регулируемых стабилизаторов тока 1-1 является входом подключения к подземному технологическому оборудованию ГРС. Количество каналов регулирования тока от 6 до 10 обусловлено количеством подключаемых к устройству защищаемых объектов.
6
6
1
6
В примере конкретной реализации регулируемые стабилизаторы тока 1-1 выпускаются промышленностью и являются покупными узлами [регулируемый стабилизатор марки АМС7140 производства ADDtek Corp.Taiwan], Датчики защитных потенциалов 2-2 также выпускаются промышленностью и являются покупными узлами [медносульфатные электроды сравнения неполяризующиеся марки ЭСМС-ВЭ.ПВЕК производства ООО НПК «Технопром», Российская Федерация].
Рассмотрим заявляемое техническое решение в использовании.
Как правило, к подземным коммуникациям ГРС относятся 5-6 технологических трубопроводов различных диаметров протяженностью от 7 до 40 метров (свечная линия, линия на емкость сбора конденсата, линия на емкость хранения одоранта, линия топливного газа, линия от подогревателя газа до блока редуцирования), емкость сбора конденсата и емкость хранения одоранта. Для электрохимической защиты технологических трубопроводов требуется низкое значение защитного тока в диапазоне порядка 10 мА, при условии, что они не имеют гальванической связи с заземленным оборудованием. Использование полезной модели предполагается на ГРС, с использованием защитного тока газопровода-отвода.
2
1
6
1
6
К клемме «Вход» подключают входной газопровод-отвод, к клеммам «1…6» подключают подземное технологическое оборудование ГРС кабелем из меди с сечением 1,5-4 мм. К управляющему вводу регулируемых стабилизаторов тока 1-1 каждого из каналов подключают датчики защитных потенциалов 2-2 защищаемого объекта. Установка защитного потенциала на защищаемом сооружении производится автоматической регулировкой величины защитного тока соответствующего канала распределителя в зависимости от величины сигнала, получаемого с датчика защитного потенциала.
Предложенное конструктивное исполнение распределителя тока обеспечивает автоматическое распределение тока ЭХЗ на подземное технологическое оборудование ГРС в диапазоне от 0 до 10 мА. Таким образом, техническая проблема решена и технический результат достигнут.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения неизвестна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности полезной модели новизна.
Заявляемое техническое решение промышленно применимо и изготовлено на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.