УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ КАТОДНОЙ СТАНЦИИ

Устройство защиты катодной станции
Полезная модель относится к защите преобразователей катодных станций магистральных трубопроводов и других подземных металлических сооружений от грозовых перенапряжений, возникающих в линиях анодного заземления и линиях питания преобразователя, а также в самих трубопроводах, от перенапряжений, вызванных отключениями токов холостого хода трансформаторов преобразователей выключателями в фазах линий питания и перенапряжений в линиях анодного заземления и трубопроводах, наведённых близко расположенными к трубопроводам линиями электоропередач высокого напряжения ( ЛЭП ВН ).
Прототипом полезной модели является устройство защиты катодной станции, содержащее катодную станцию, пять варисторов, два конденсатора и дроссель, при этом первый и второй варисторы первыми выводами подключены к соответсвующим входным выводам катодной станции, третий варистор первым выводом подключён к одному выходному выводу катодной станции и одному выводу дросселя, вторые выводы первого, второго, третьего, четвёртого и пятого варисторов заземлены, первый конденсатор включён между входными выводами катодной станции, второй конденсатор шунтирует четвёртый варистор, первый выходной вывод устройства образован точкой соединения первого вывода пятого варистора с другим выводом дросселя, а второй выходной вывод образован точкой соединения первого вывода
Н02Н 9/04
четвёртого варистора с другим выводом катодной станции - см. свидетельство РФ на полезную модель № 0000752 Н О2 Н 9/04 1995 г.
Недостаток прототипа заключается в низкой эффективности защиты элементов катодной станции от перенапряжений со стороны ЛЭП ВН.
В связи с этим технической задачей, решаемой предложенной полезной моделью, является обеспечение надёжной работы катодной станции путём ограничения наведённых ЛЭП ВН перенапряжений в схеме до безопасных значений.
Эта задача решается так, что в устройство защиты катодной станции, содержащее катодную станцию, пять варисторов, два конденсатора и дроссель, при этом первый и второй варисторы первыми выводами подключены к соответсвующим входным выводам катодной станции, третий варистор первым выводом подключён к одному выходному выводу катодной станции и одному выводу дросселя, вторые выводы первого, второго, третьего, четвёртого и пятого варисторов заземлены, первый конденсатор включён между входными выводами катодной станции, второй конденсатор шунтирует четвёртый варистор, первый выходной вывод устройства образован точкой соединения первого вывода пятого варистора с другим выводом дросселя, а второй выходной вывод образован точкой соединения первого вывода четвёртого варистора с другим выводом катодной станции, дополнительно введён шестой варистор, включённый между выходными выводами катодной станции.
На чертеже представлена принципиальная схема устройства.
Устройство содержит катодную станцию 1 с трансформатором и полууправляемым мостовым выпрямителем, шесть варисторов 2-7 и два конденсатора 8,9. Нри этом первый варистор 2 первым выводом подключён к
одному входному выводу катодной станции 1, а вторым выводом - к заземлению. Второй варистор 3 первым выводом подключён к другому входному выводу катодной станции 1, а вторым выводом - к заземлению. Третий варистор 4 первым выводом подключён к одному выходному выводу катодной станции 1, а вторым выводом - к заземлению. Четвёртый варистор 5 первым выводом подключён к другому выходному выводу катодной станции 1, а вторым выводом - к заземлению. Пятый варистор 6 своим первым выводом, соединённым с выводом дросселя 10, образует первый выходной вывод устройства. Свободный вывод дросселя 10 подключён к одному выходному выводу катодной станции 1. Шестой варистор 7 включён между выходными выводами катодной станции 1. Второй конденсатор 9 шунтирует четвёртый варистор 5. Второй выходной вывод устройства образован точкой соединения четвёртого варистора 5 с другим выводом катодной станции 1. На чертеже показан также выключатель 11, обычно устанавливаемый на входе устройства.
Работа устройства защиты осуществляется следующим образом.
При грозовых воздействиях на элементы установки катодной защиты, которые, вместе с катодной станцией 1, включают в себя линии электроснабжения, анодного заземления и катодный вывод, срабатывают вариаторы 2-6. При этом их сопротивление резко снижается и к вентилям выпрямителя прикладывается безопасное напряжение. Ток через варисторы 2-6 ограничивается волновым сопротивлением линии. При отключении ненагруженной катодной станции 1 выключателем 11 на её входе, возникающие коммутационные перенапряжения ограничиваются до безопасных значений конденсатором 8. Для устранения пульсаций.
присутствующих на выходе мостового выпрямителя катодной станции 1, установлен сглаживающий дроссель 10. Варисторы 4 и 6 предназначены для защиты как дросселя 10, так и вентилей мостового выпрямителя катодной станции 1 от перенапряжений, воздействующих, соответственно, со стороны линии анодного заземления и трубопровода.
При однофазных коротких замыканиях в близко расположенных к трубопроводам ЛЭП ВН токовая нагрузка на варисторы 4-6 может оказаться чрезмерной. Для защиты варисторов 4-6 и вентилей мостового выпрямителя катодной станции 1 от перенапряжений, наведённых токами короткого замыкания большой длительности и значения, в трубопроводе и линии анодного заземления, и предназначен варистор 7.
Таким образом, в связи с установкой в схеме дополнительного нелинейного элемента - варистора 7- она превращается в высоконадёжную схему защиты ото всех возможных видов переходных процессов, создающих перенапряжения любой величины.