Поляризационное устройство для защиты металлических сооружений от коррозии блуждающими токами
Полезная модель относится к способам и средствам защиты металлических сооружений и оборудования от коррозии и перенапряжений при коротком замыкании переменного тока, возникающем, например, при ударе молнии или переходных процессах при коммутации. Существо полезной модели заключается в том, что поляризационное устройство (ПУ) выполнено в виде параллельно соединенных полупроводникового ключа и конденсатора. Такое выполнение ПУ позволяет расширить область его применения, позволяя одновременно обеспечить развязку по постоянному току оборудования с катодной защитой от системы заземления энергосистемы общего пользования и защиту оборудования от перенапряжения при коротком замыкании переменного тока, возникающем, например, при ударе молнии и переходных процессах при коммутации. 1 н.и 4 з.п.ф.п.м.; 2 ил.
Полезная модель относится к способам и средствам защиты металлических сооружений и оборудования от коррозии или от перенапряжения при коротком замыкании переменного тока, возникающем, например, при ударе молнии или переходных процессах при коммутации.
Известно устройство, аналогичного назначения, принятое за прототип, содержащие полупроводниковый ключ, электрически включенный между землей и металлическим сооружением. /Стрижевский И.В. и др. «Защита металлических сооружений от подземной коррозии» М., Недра, 1981, с.215, рис.534/.
Недостатком прототипа является ограниченность его применения случаями обеспечения развязки по постоянному току, например, оборудования с катодной защитой от системы заземления энергосистемы общего пользования.
Техническим результатом, получаемым от внедрения полезной модели, является расширение области ее применения на случай обеспечения постоянного заземления по переменному току с одновременной развязкой по постоянному току в заданном диапазоне напряжения.
Данный технический результат достигают за счет того, что известное поляризационное устройство (ПУ), содержащее полупроводниковый ключ, электрически включенный между землей и металлическим сооружением, дополнительно содержит электрический конденсатор, подключенный параллельно полупроводниковому ключу.
Поляризационное устройство дополнительно содержит защитный корпус, выполненный из взрывозащищенной оболочки.
У поляризационного устройства взрывозащитная оболочка выполнена из алюминиевого сплава.
Поляризационное устройство выполнено сменным.
У поляризационного устройства полупроводниковый ключ выполнен по схеме встречно-параллельного включения диодов.
Полезная модель поясняется чертежами: на фиг.1 представлена электрическая схема ПУ; на фиг.2 - диаграмма, поясняющая его работу.
Устройство содержит полупроводниковый ключ 1, электрически включенный между землей 2 и защищаемым металлическим сооружением, например, магистральным трубопроводом 3 (МТ3).
Полупроводниковый ключ 1 выполнен по схеме встречно-параллельного соединения диодов.
ПУ дополнительно содержит электрический конденсатор 4, подключенный параллельно к полупроводниковому ключу 1.
ПУ дополнительно содержит защитный корпус 5, выполненный в виде взрывозащитной оболочки, например, из алюминиевого сплава.
ПУ работает следующим образом.
Рассмотрим в качестве примера случай, когда ПУ используется для обеспечения заземления по переменному току и развязки по постоянному току электрооборудования МТ3, на котором присутствует потенциал электрохимической защиты, например, задвижка с электропроводом (на чертеже не показаны).
В случае возникновения короткого замыкания оборудования на объект ПУ обеспечивает его заземление.
Если ПУ используется для сброса напряжения переменного тока в магистральном трубопроводе, возникающего при коротком замыкании на землю линии электропередач, пересекающей магистральный трубопровод, то в этом случае ПУ подвергается воздействию переменного тока линии электропередачи.
В этом случае ПУ пропустит весь ток на землю с минимальной разностью потенциалов между входами. После устранения неисправности ПУ восстанавливается и переходит в нормальный режим работы, в котором пропускается установившийся переменный ток малого уровня (если таковой присутствует), и блокируется постоянный ток.
В качестве другого примера применения ПУ можно привести его установку в изолирующем стыке с целью обеспечения защиты оборудования от перенапряжения, разряда молнии и короткого замыкания переменного тока. В этом случае ПУ обеспечивает защиту стыка пропусканием всей нагрузки переменного тока через себя в обход изолирующего стыка, ограничивая при этом напряжение в самом стыке.
После устранения короткого замыкания или разряда молнии устройство автоматически возвращается в штатный режим блокировки постоянного тока.
На фиг.2 представлены диапазоны работы ПУ по постоянному току при обеспечении электрохимической защиты МТ3. В диапазоне постоянных напряжений (-Uогр÷+U огр) происходит блокировка МТ3 по постоянному току, а справа и слева от указанного диапазона ПУ замкнуто на землю.
По переменному току ПУ обеспечивает постоянный электрический контакт между МТ3 и землей 2.
Таким образом по сравнению с прототипом данное ПУ имеет более широкую область применения, чем достигается поставленный технический результат.
1. Поляризационное устройство для защиты металлических сооружений от коррозии блуждающими токами, содержащее полупроводниковый ключ, электрически включенный между землей и металлическим сооружением, отличающееся тем, что дополнительно содержит электрический конденсатор, подключенный параллельно полупроводниковому ключу.
2. Поляризационное устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит защитный корпус, выполненный из взрывозащищенной оболочки.
3. Поляризационное устройство по п.2, отличающееся тем, что взрывозащитная оболочка выполнена из алюминиевого сплава.
4. Поляризационное устройство по п.1, отличающееся тем, что выполнено сменным.
5. Поляризационное устройство по п.1, отличающееся тем, что полупроводниковый ключ выполнен по схеме встречно-параллельного включения диодов.
