Анодный заземлитель

 

Полезная модель относится к области электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии и может быть использована при сооружении поверхностных (подпочвенных) и глубинных анодных заземлений. Технический результат - повышение надежности и увеличение срока службы анодного заземлителя, что обеспечивается за счет конструктивно простой и надежной дополнительной герметизации контактного узла со стороны провода токоввода. Для этого в анодном заземлителе, содержащем литой электрод и провод токоввода, соединенный с ним посредством контактного узла, расположенного в глухой полости электрода, залитой герметизирующим составом, участок провода токоввода, залитый герметизирующим составом, снабжен, по меньшей мере, одним уплотнительным кольцом, выполненным из материала, обладающего удовлетворительной степенью адгезии к герметизирующему составу. 6 з.п. ф-лы; 1 илл., 1 пр.

Полезная модель относится к области электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии и может быть использована при сооружении поверхностных (подпочвенных) и глубинных анодных заземлений.

Известен анодный заземлитель для катодной защиты подземных металлических сооружений от коррозии, 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 так же армирована металлическим стаканом, имеющим осевое отверстие, в котором металлическим клином соединяется провод токоввода с электродом, при этом осевое отверстие армированного стакана позволяет углубить контактный узел по центру электрода на заданную длину, кроме того выступающая из электрода часть стакана уменьшена в диаметре, что позволяет увеличить толщину герметика и получить шероховатое с выступами отверстие с помощью песчаных стержней при литье электрода [Описание полезной модели к патенту РФ 61291 от 17.07.2006, МПК C23F 13/00, опубл. 27.02.2007].

Недостатком данного заземлителя является то, что при механических воздействиях на кабель происходит отслоение герметизирующего состава от оболочки кабеля, в результате чего появляется капиллярное кольцевое отверстие, способствующее проникновению влаги в контактный узел анодного заземлителя и преждевременному выходу контактного узла и заземлителя в целом из строя.

Известен анодный заземлитель для катодной защиты подземных металлических сооружений от коррозии, 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, сечение которых переходит из круглого в крестовидное и заканчивается круглым сечением с полусферой и концевым элементом. [Описание полезной модели к патенту РФ 110749 от 26.07.2011, МПК C23F 13/00, опубл. 27.11.2011].

Недостатком настоящего анодного заземлителя также является возможность отслоения герметизирующего состава от оболочки кабеля, а следовательно и возможность проникновения влаги в контактный узел.

Существует еще ряд аналогичных технических решений, в которых контактные узлы анодных заземлителей вместе с проводами токоввода заливаются герметизирующими составами на основе эпоксидных или полимерных смол. При этом анодные заземлители должны иметь большой срок службы, соответственно и провода токоввода должны обладать большими сроками службы, к тому же дополнительно они должны быть химически стойкими. В связи с этим широкое распространение получили провода с полиэтиленовой, пропиленовой, фторопластовой оболочкой - обладающие, при этом, неудовлетворительной адгезией с герметизирующими составами на основе эпоксидных или полимерных смол. В результате в контактных узлах известных анодных заземлителей наименее надежным местом является место контакта провода токоввода и полимеризованного герметизирующего состава, через которое происходит вредоносное капиллярное проникновение влаги к соединению деталей.

Задача, решаемая настоящей полезной моделью и достигаемый технический результат заключаются в повышении надежности и увеличении срока службы анодного заземлителя, что обеспечивается за счет конструктивно простой и надежной дополнительной герметизации контактного узла со стороны провода токоввода.

Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в анодном заземлителе, содержащем литой электрод и провод токоввода, соединенный с ним посредством контактного узла, расположенного в глухой полости электрода, залитой герметизирующим составом, участок провода токоввода, залитый герметизирующим составом, снабжен, по меньшей мере, одним уплотнительным кольцом, выполненным из материала, обладающего удовлетворительной степенью адгезии к герметизирующему составу.

Кроме этого:

- электрод со стороны контактного узла снабжен термоусадочной муфтой переходного диаметра, выполненной с возможностью вывода провода токоввода;

- внутренняя поверхность термоусадочной муфты включает клеевой подслой;

- наружная поверхность электрода со стороны контактного узла включает дополнительный слой герметизирующего состава, выполненный в виде колпака с возможностью охвата провода токоввода;

- в качестве материала уплотнительного кольца используют резину;

- в качестве герметизирующего состава используется двухкомпонентный полимерный компаунд;

- электрод выполнен из высококремнистого чугуна.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, где показан общий вид анодного заземлителя со стороны контактного узла.

Анодный заземлитель содержит литой электрод 1, выполненный, например, из высококремнистого чугуна, и провод токоввода 2, соединенный с ним посредством контактного узла 3, расположенного в глухой полости 4 электрода 1, и залитого герметизирующим составом 5, в качестве которого используют, как правило, двухкомпонентный полимерный компаунд, при этом участок провода токоввода 2, залитый герметизирующим составом 5 снабжен одним или несколькими (условно не показаны) уплотнительными кольцами 6, выполненными из материала, обладающего удовлетворительной степенью адгезии к герметизирующему составу 5, например, из резины. Собственно контактный узел 3, как место соединения провода токоввода 2 с электродом 1 может иметь разную конструкцию и выполняется, как правило, в виде стальной закладной втулки 7 и стального клина 8.

Электрод 1 со стороны контактного узла 3 снабжен термоусадочной муфтой 9 переходного диаметра, выполненной с возможностью вывода через ее участок 10 меньшего диаметра провода токоввода 2, при этом внутренняя поверхность 11 термоусадочной муфты 9 переходного диаметра может включать клеевой подслой (та же поз. 11), который являясь герметизирующей средой, обладает одинаково удовлетворительной адгезией с внутренней поверхностью 11 муфты 9, материалом электрода 1 и проводом токоввода 2.

Кроме этого, наружная поверхность литого электрода 1 со стороны контактного узла 3 может включать дополнительный слой герметизирующего состава, например, из двухкомпонентного полимерного компаунда, выполненный в виде колпака 12 с возможностью охвата провода токоввода 2. В этом случае термоусаживаемая муфта 9, в случае ее применения, будет охватывать и герметизировать не только колпак 12 из компаунда, но и пограничную часть наружной поверхности электрода 1.

Проанализируем существенные признаки полезной модели.

Особенностью анодного заземлителя является использование уплотнительного кольца 6, надеваемого на провод токоввода 2, а именно на его изоляционную оболочку. Широко применяемые провода (кабели) с большими сроками службы имеют оболочку на основе полиэтилена, пропилена, фторопласта и других материалов, имеющих очень плохую адгезию с герметизирующими составами 5, наиболее распространенным из которых является двухкомпонентный полимерный компаунд.

При перепаде температуры окружающей среды и при механическом воздействии на провод образуются микроскопические зазоры и микротрещины между оболочкой провода токоввода 2 и компаундом (герметизирующим составом 5). В этом случае уплотнительное кольцо 6, имея хорошую степень адгезии с используемым герметизирующим составом, обеспечивает гарантированный уплотнительный механический контакт с поверхностью оболочки провода токоввода 2. Как правило, одного уплотнительного кольца 6 достаточно, чтобы обеспечить герметичность соединения, при этом каждое надетое на провод 2 дополнительное кольцо 6 увеличивает надежность герметизации. Таким образом обеспечивается гарантированная герметичность между оболочкой провода токоввода 2 и компаундом, соединение которого с уплотнительным, например, резиновым (или ей подобным материалом) кольцом 6 образует межмолекулярные связи, исключающие проникновение влаги, в том числе и за счет капиллярного эффекта.

Дополнительный слой герметизирующего состава, выполненный в виде колпака 12 с возможностью охвата наружной поверхности электрода 1 со стороны контактного узла 3 и провода токоввода 2 увеличивает площадь герметизируемой поверхности и длину заделки провода токоввода 2, а также позволяет исключить возможные дефекты, которые могут образоваться в результате заливки глухой полости 4 электрода 1 герметизирующим составом 5.

Также, дополнительной герметизации способствует использование термоусадочной муфты 9 переходного диаметра, в том числе с применением клеевого подслоя (см поз. 11) на ее внутренней поверхности 11, который, как упоминалось выше является герметизирующей средой с удовлетворительной адгезией со всеми граничными поверхностями.

Следует иметь в виду, что выступающий за пределы глухой полости 4 участок 10 меньшего диаметра муфты 9 помимо герметизации обеспечивает механическое усиление выступающего участка провода токоввода 2, препятствующее проявлению наиболее неблагоприятного режима нагружения - с изломом. Хвостовик в этом случае существенно увеличивает радиус изгиба провода от места его консольной заделки в глухой полости 4.

Реализацию полезной модели рассмотрим на следующем примере.

Пример.

Из высококремнистого чугуна отливают электрод 1 со всеми технологическими полостями и поверхностями. При необходимости производят механическую обработку контактных и посадочных поверхностей.

На провод токоввода 2 надевают одно резиновое уплотнительное кольцо 6 (или несколько колец 6), часть провода освобождают от слоя изоляции. Провод заводят в глухую полость 4 электрода 1 и с помощью закладной втулки 7 и клина 8 фиксируют токопроводящую жилу с обеспечением гарантированного электрического соединения (контакта), уплотнительное кольцо 6 сдвигают вдоль провода с таким расчетом, чтобы оно не выступало за границы герметизирующего состава 5 (в том числе дополнительного слоя герметизирующего состава, имеющего форму колпака 12).

Далее собранный электрод 1 ориентируют вертикально и в этом положении фиксируют под заливку глухой полости 4 герметизирующим составом, в качестве которого используют двухкомпонентный компаунд. После заливки компаунда ему дают возможность полимеризоваться.

Далее, при необходимости, на наружную поверхность литого электрода 1 со стороны контактного узла 3 наносят дополнительный слой герметизирующего состава из того же двухкомпонентного полимерного компаунда. Получается подобие колпака 12, охватывающего провода токоввода 2 за уплотнительным кольцом 6. Также, дополнительный слой герметизирующего состава может наноситься не дожидаясь полимеризации основного слоя компаунда, заполняющего глухую полость 4 электрода 1.

После этого, при необходимости, на провод токоввода 2 и электрод 1 со стороны контактного узла 3 надевают термоусадочную муфту 9 переходного диаметра и производят ее термическую усадку, включая участок 10 меньшего диаметра из которого выходит провод токоввода 2. Внутренняя поверхность 11 термоусадочной муфты 9 может включать клеевой подслой, обеспечивающий надежное сцепление всех соединяемых поверхностей между собой и дополнительную герметичность контактных поверхностей.

Полученное устройство - анодный заземлитель, - готово для использования по прямому назначению.

В результате использования полезной модели создана новая конструкция анодного зазамлителя повышенной надежности и с увеличенным сроком службы, что удалось обеспечить за счет конструктивно простой и надежной дополнительной герметизации контактного узла со стороны провода токоввода.

1. Анодный заземлитель, содержащий литой электрод и провод токоввода, соединенный с ним посредством контактного узла, расположенного в глухой полости электрода, залитой герметизирующим составом, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, одним уплотнительным кольцом, надетым на провод токоввода в глухой полости электрода, залитой герметизирующим составом.

2. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что электрод со стороны контактного узла снабжен термоусадочной муфтой переходного диаметра, выполненной с возможностью вывода провода токоввода.

3. Анодный заземлитель по п.2, отличающийся тем, что внутренняя поверхность термоусадочной муфты включает клеевой подслой.

4. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что на наружной поверхности электрода со стороны контактного узла выполнен дополнительный слой герметизирующего состава, охватывающий провод токоввода.

5. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала уплотнительного кольца используют материал, обладающий удовлетворительной степенью адгезии к герметизирующему составу, например резину.

6. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве герметизирующего состава используют двухкомпонентный полимерный компаунд.

7. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что электрод выполнен из высококремнистого чугуна.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицины, а именно к урологии, и может использоваться для проведения внутриуретрального лекарственного электрофореза с целью лечения хронического бактериального простатита, доброкачественной гиперплазии предстательной железы, рака предстательной железы, а также для профилактики геморрагических осложнений перед трансуретральной резекцией доброкачественной гиперплазии предстательной железы
Наверх