УСТРОЙСТВО ЗАЗЕМЛЕНИЯ ДЛЯ СТАЦИОНАРНЫХ УСТАНОВОК НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
EARTHING DEVICE FOR STATIONARY INSTALLATIONS IN OIL AND GAS INDUSTRY

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано как устройство защитного заземления для стационарных установок нефтяной и газовой промышленности.
Известен заземлитель, представляющий собой устройство с дополнительно введенными вертикальными заземлителями, которые выполнены в виде тепловых труб с низкокипящим теплоносителем и расположены в теплоизолированном коробе, при этом тепловые трубы соединены сваркой с газопроводом посредством горизонтального заземляющего профиля, а теплота к теплоизолированному коробу подается от газотурбинной перекачивающей установки через нагнетатель горячих газов (патент RU №2317619, H01R 4/66, 2006).
Недостатком известного заземлителя является неэффективность использования подводимой низкопотенциальной теплоты от газотурбинной перекачивающей установки через нагнетатель горячих газов вследствие больших тепловых потерь через стенки короба и низкого коэффициента теплопередачи от газов к тепловым трубам. Таким образом, увеличивается время прогрева грунта и снижается величина прогрева грунта, что в свою очередь снижает эффективность устройства заземления.
Следовательно, задача изобретения состоит в увеличении эффективности заземления электроустановки путем повышения коэффициента теплопередачи и увеличения площади прогрева грунта.
Общими для заявленного устройства и прототипа являются следующие признаки:
- вертикальные заземлители, которые выполнены в виде тепловых труб с низкокипящим теплоносителем, находятся непосредственно в естественном грунте;
- слой токоотводящего объема материала находится в незамерзающей области естественного грунта;
- естественный грунт постоянно подогревается дополнительно введенными вертикальными заземлителями - тепловыми трубами.
Отличительными от прототипа являются следующие признаки:
- подвод теплоты к вертикальным заземлителям - тепловым трубам - осуществляется посредством жидкого теплоносителя;
- горизонтальный заземляющий профиль представляет собой контур из труб с жидким теплоносителем, по которому осуществляется подвод теплоты к вертикальным заземлителям;
- концентратором жидкого теплоносителя является пластинчатый рекуперативный теплообменник радиаторного типа (см., например, Назмеев Ю.Г., Лавыгин В.М. Теплообменные аппараты ТЭС. - М.: Энергоиздат, 1998);
- подвод жидкости осуществляется циркуляционным насосом.
Заявляемое устройство изображено на фиг. 1, 2. Фиг. 1: 1 - газотурбинная установка, 2 - заземляющий проводник, 3 - горизонтальный контур из труб, 4 - нагнетатель горячих газов. Фиг. 2: 3 - горизонтальный контур из труб, 5 - вертикальный заземлитель - тепловая труба, 6 - пластинчатый рекуперативный теплообменник радиаторного типа, 7 - циркуляционный насос.
Устройство содержит (фиг. 2) вертикальные заземлители - тепловые трубы с низкокипящим теплоносителем 5, соединенные горизонтальным заземляющим контуром из труб 3, по которому осуществляется подвод теплоты жидким теплоносителем от пластинчатого рекуперативного теплообменника, радиаторного типа 6 под действием циркуляционного насоса 7. На фиг. 1 вертикальные заземлители - тепловые трубы - соединены с пластинчатым рекуперативным теплообменником радиаторного типа 6 посредством горизонтального заземляющего контура из полых труб 3, теплота к пластинчатому рекуперативному теплообменнику радиаторного типа 6 подается от газотурбинной перекачивающей установки 1 через нагнетатель горячих газов 4.
Эксплуатация заявляемого устройства осуществляется следующим образом.
При работе газотурбинной перекачивающей установки 1 происходит выброс выхлопных газов (теплоты), которые через нагнетатель горячих газов 4 попадают к пластинчатому рекуперативному теплообменнику радиаторного типа 6 и передают теплоту жидкому теплоносителю в горизонтальный контур труб 3 к вертикальным заземлителям - тепловым трубам 5, теплота посредством циркуляции в тепловой трубе а также циркуляции в горизонтальном контуре труб подогревает естественный грунт, улучшая его заземляющие функции. Заряд от газопровода по заземляющему проводнику, протекая по горизонтальному заземляющему контуру 3 и вертикальным заземлителям - тепловым трубам 5, уходит в естественный грунт.
Технический результат устройства состоит в увеличении эффективности заземления электроустановки, повышении коэффициента теплопередачи и увеличении площади прогрева грунта.