УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ КОНТУРОВ АНОДНЫХ ЗАЗЕМЛЕНИЙ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ И КОНТУРОВ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ И МОЛНИЕЗАЩИТЫ

Полезная модель относится к области энергосбережения и повышения эффективности при электрической защите подземных сооружений и резервуаров вертикальных стальных (РВС) от почвенной коррозии.
Известна система защиты резервуаров и трубопроводов главный недостаток которой - перерасход электроэнергии на защиту металлоконструкций, находящихся под землей. Известно, что каждая резервуарная система имеет свою систему грозозащиты и защитного заземления, соединенного с общим контуром заземления и молниезащиты (фиг.1). Так как и анодное защитное заземление, и контур защитного заземления надежно крепятся к защищаемой конструкции (по существующим правилам п.7.1 [Библия элекгрика[Текст]: ПУЭ шестое иседьмое издания, все действующие разделы]; МПОТ; ТПЭ. - Новосибирск: изд-во, 2007 - 606 с, Ил, гл.2.7 и 2.8]). то между ними существует электрическая связь. При том защитный ток от анодного заземления перетекает не только на РВС, но и уходит в контур заземления и молниезащиты. При близко расположенных точках дренажа и мест присоединения контуров защитного заземления и молниезащиты к металлоконструкции такое влияние особенно заметно. Это приводит к увеличению потери тока, а, следовательно, перерасходу электроэнергии. Известная система молниезащиты содержит контур заземления, состоящий из нескольких стальных вертикальных и горизонтальных заземлителей. Заземлители соединены с защищаемым объектом через токоотвод, и расположены в грунте. Исполнение соединений сварочное или надежное болтовое. Существующая схема изображена на фиг.1.
Прототипом устройства разделения контура заземления от защищаемой конструкции является ограничитель перенапряжений нелинейный (ОПН), подключаемый параллельно защищаемой конструкции [Библия электрика [Текст]: ПУЭ (шестое и седьмое издания, раздел 2 гл. 2.5. Защита от перенапряжений, заземления]. При нормальном режиме работы электрооборудования варистор имеет большое сопротивление и ни как не влияет на электрические процессы, происходящие в цепи. Но как только значение тока, а, следовательно, и напряжения, приложенного к электрооборудованию, превысит предельно-допустимое значение, варистор срабатывает. Его сопротивление мгновенно уменьшается, и большая часть аварийного тока течет через цепь варистора, не нанося ущерба электрооборудованию.
Задачей полезной модели является экономия электроэнергии и увеличение эффективности противокоррозионной электрохимической защиты (ЭХЗ) РВС и подземных металлоконструкций.
Указанная задача достигается посредством устройства для разделения контуров анодных заземлений катодной защиты и контуров защитного заземления и молниезащиты, выполненное на силовых варисторах, при том, что оно содержит теплорассеивающий изолирующий корпус с последовательно и параллельно соединенными силовыми варисторами, вывод к точке дренажа резервуара, вывод к контуру заземления и болтовое соединение.
На чертеже фиг.2 показана схема устройства разделения контуров, состоящая из вывода к точке дренажа РВС 7, вывода к контуру заземления 2, теплорассеивающего корпуса из изолятора 3, набора варисторов 4, и болтового соединения 5,6.
Полезная модель работает следующим образом. Рассмотрим схему ЭХЗ с использованием устройства разделения контуров (фиг.3). При подаче выпрямленного постоянного напряжения с положительного вывода станции катодной защиты (СКЗ) 5 через дренажную анодную линию 7 ток 15 с анодных заземлителей 11 начинает через трунтовый электролит течь по направлению к защищаемой конструкции 10, то есть РВС. Протекание тока 15 обеспечивается тем, что отрицательный вывод от СКЗ подключен через соединительный кабель Р и точку дренажа 12 к защищаемой конструкции. т.е. создается разность потенциалов между анодными заземлителями 77 и РВС 10.
Т.к. при отсутствии устройства 14, РВС соединен электрически с контуром защитного заземления и молниезащиты 16 через точку дренажа 13, то отрицательный потенциал с СКЗ поляризует не только защищаемую конструкцию, но и контур защитного заземления, что снижает эффективность катодной защиты и ведет к большим энергетическим потерям. Внедрение устройства 14 позволит избежать этих потерь.
Устройство для разделения контуров анодных заземлений катодной защиты и контуров защитного заземления и молниезащиты имеет следующие свойства:
- устройство является изолирующей вставкой и не пропускает относительно малые токи от установок катодной защиты;
- при попадании РВС в зону действия больших токов (таких, какие возникают при попаданиях молнии) устройство «открывается» и соединяет РВС с контуром молниезащиты, что предотвращает аварийные последствия удара молнии.
Все эти свойства обусловлены наличием силовых варисторов, вольтамперная характеристика которых представлена на фиг.4.
Также необходимо понимать, что подводящий трубопровод к РВС должен быть заменен на изолирующую вставку соответствующего диаметра, иначе защитный ток будет утекать через него и заземленный корпус электродвигателя задвижки