RU200229U1

RU200229U1 - Anode earthing

Info

Publication number: RU200229U1
Application number: RU2020111134U
Authority: RU
Inventors: Александр Гарольдович Редекоп
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод нефтегазовой аппаратуры Анодъ"
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2020-10-13

Abstract

Полезная модель относится к электрохимической защите объектов от коррозии, в частности, к системам катодной защиты от коррозии металлических конструкций, находящихся под землей. Анодный заземлитель содержит анод и выполнен с возможностью подключения к станции катодной защиты, причем в анод вставлен диод и закреплен, при этом разъем контакта диода находится на торце верхней части анода, к разъему контакта диода прикреплен кабель для подключения к станции катодной защиты, а место соединения анода, диода и разъема контакта диода герметизировано. Полезная модель позволяет обеспечить возможность ограничения электрических характеристик анодного заземлителя, таких как сила тока и напряжение. 1 ил.The utility model relates to the electrochemical protection of objects from corrosion, in particular, to the systems of cathodic protection against corrosion of metal structures located underground. The anode earthing switch contains an anode and is configured to connect to a cathodic protection station, and a diode is inserted into the anode and fixed, while the diode contact connector is located at the end of the upper part of the anode, a cable for connecting to the cathodic protection station is attached to the diode contact connector, and the connection point anode, diode and diode contact connector are sealed. The utility model provides the ability to limit the electrical characteristics of the anode ground electrode, such as current and voltage. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к электрохимической защите объектов от коррозии, в частности, к системам катодной защиты от коррозии металлических конструкций, находящихся под землей.The utility model relates to the electrochemical protection of objects against corrosion, in particular, to systems of cathodic protection against corrosion of metal structures located underground.

При использовании систем защиты от электрохимической коррозии подземных объектов возникают задачи отведения от объекта положительного или отрицательного напряжения при сохранении остального напряжения. Бывают задачи по отведению переменного напряжения при условии сохранения части напряжения той или иной полярности, например при электрохимической защите возникает необходимость оставить один вольт отрицательной полярности. Нежелательное электрическое напряжение на подземном объекте может возникать из-за электрических наводок, наводимых близ идущими линиями электропередач, либо из-за утечек электрического напряжения с технологического оборудования, к которому подсоединены защищаемые металлические конструкции.When using systems for protection against electrochemical corrosion of underground objects, the problem arises of removing a positive or negative voltage from the object while maintaining the remaining voltage. There are tasks for the removal of alternating voltage, provided that part of the voltage of one or another polarity is preserved, for example, with electrochemical protection, it becomes necessary to leave one volt of negative polarity. Unwanted electrical voltage at an underground facility may arise due to electrical noise induced by nearby power lines, or due to electrical voltage leaks from technological equipment to which the protected metal structures are connected.

Известен патент на полезную модель №130995, «Протектор для электрохимической защиты подземного оборудования от коррозии», C23F 13/00, 2013. Протектор, состоит из анода, выполненного в виде металлической отливки магниевого сплава и контактного сердечника, размещенного в мешке, заполненного активатором, через горловину которого пропущен изолированный провод, соединяющий контактный сердечник анода с защищаемым оборудованием. Недостатком полезной модели является отсутствие возможности отвода от оборудования переменного напряжения с сохранением напряжения заданной полярности необходимого для электрохимической защиты подземного оборудования.Known utility model patent No. 130995, "Protector for electrochemical protection of underground equipment against corrosion", C23F 13/00, 2013. The protector consists of an anode made in the form of a metal casting of magnesium alloy and a contact core placed in a bag filled with an activator, through the neck of which an insulated wire is passed, connecting the anode contact core with the protected equipment. The disadvantage of the utility model is the inability to remove alternating voltage from the equipment while maintaining the voltage of a given polarity required for electrochemical protection of underground equipment.

Известен патент на полезную модель №92662, «Анодный узел для системы катодной защиты от морской коррозии металлических судов и сооружений», C23F 13/06, 2010. Согласно полезной модели в анодном узле системы катодной защиты, содержащем диэлектрическую основу, вмонтирована биметаллическая анодная пластина с токопроводящим элементом. Диэлектрическая основа снабжена плакирующим слоем из силиконовой резины. В диэлектрическую основу вмонтирована дополнительная анодная биметаллическая пластина, которая электрически связанна перемычкой с первой биметаллической пластиной. Диэлектрическая основа закрыта защитным листом из титана. Защитный лист соединен с корпусом защищаемого металлического судна или сооружения через выполненный из титана контактный стержень и цепь последовательно соединенных диодов. Недостатком данного изобретения является сложность изготовления анодного узла, а использование диода в данном решении обусловлено требованием увеличения токоотдачи анода.Known utility model patent No. 92662, "Anode unit for a system of cathodic protection against marine corrosion of metal ships and structures", C23F 13/06, 2010. According to the utility model, in the anode unit of the cathodic protection system containing a dielectric base, a bimetallic anode plate with conductive element. The dielectric base is provided with a silicone rubber cladding layer. An additional anode bimetallic plate is mounted in the dielectric base, which is electrically connected by a bridge to the first bimetallic plate. The dielectric base is covered with a protective titanium sheet. The protective sheet is connected to the hull of the metal ship or structure to be protected through a contact rod made of titanium and a chain of diodes connected in series. The disadvantage of this invention is the complexity of manufacturing the anode unit, and the use of a diode in this solution is due to the requirement to increase the current output of the anode.

В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран патент на полезную модель №150498, «Анодный заземлитель», C23F 13/16, 2015. Анодный заземлитель выполнен из электропроводного полимерного материала. К электроду прикреплен кабель. Место соединения кабеля с телом электрода изолировано от внешней среды герметизирующим элементом. Недостатком полезной модели является невозможность обеспечить отвод переменного напряжения и сохранить напряжение заданной полярности для обеспечения защиты от электрохимической коррозии.As the closest analogue to the claimed technical solution, the patent for utility model No. 150498, "Anode ground electrode", C23F 13/16, 2015 was selected. The anode ground electrode is made of electrically conductive polymer material. A cable is attached to the electrode. The junction of the cable with the electrode body is isolated from the external environment by a sealing element. The disadvantage of the utility model is the impossibility of providing alternating voltage withdrawal and maintaining the voltage of a given polarity to provide protection against electrochemical corrosion.

Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение возможности ограничения электрических характеристик анодного заземлителя, таких как сила тока и напряжение.The technical result of the claimed invention is to provide the possibility of limiting the electrical characteristics of the anode ground electrode, such as current and voltage.

Технический результат достигается за счет того, что в анодном заземлителе, состоящем из анода, герметично соединенного с кабелем для подключения к станции катодной защиты, согласно полезной модели, в цепи между анодом и кабелем, установлен диод.The technical result is achieved due to the fact that a diode is installed in the circuit between the anode and the cable in the anode earthing switch, which consists of an anode, hermetically connected to the cable for connection to the cathodic protection station, according to the utility model.

Технический результат обеспечивается использованием диода в конструкции анодного заземлителя, благодаря свойствам диода обеспечивается необходимое ограничение электрических характеристик тока и напряжения присутствующего на защищаемом объекте. При необходимости возможно отведение положительного или отрицательного напряжения в зависимости от технических требований, предъявляемых к защищаемому объекту.The technical result is ensured by the use of a diode in the construction of an anode ground electrode; due to the properties of the diode, the necessary limitation of the electrical characteristics of the current and voltage present at the protected object is provided. If necessary, it is possible to divert positive or negative voltage, depending on the technical requirements for the protected object.

На фигуре представлена схема анодного заземлителя.The figure shows a diagram of an anode ground electrode system.

Анодный заземлитель содержит тело анода 1. В анод 1 вставлен диод 2, таким образом, что разъем контакта 3 диода 2 находится на торце верхней части анода 1. Использоваться могут следующие диоды - стабилитроны, стабисторы, симисторы, динисторы и т.д., они подбираются в зависимости от требований предъявляемых к защищаемому объекту. Крепление диода 2 к аноду 1 осуществляется с помощью резьбового соединения или любым другим допустимым способом. К разъему контакта 3 диода 2 прикрепляется кабель 4 пайкой или любым другим допустимым способом. Место соединения анода 1, диода 2 и разъема контакта 3 защищено термоусадочной трубкой 5. Внутреннее пространство термоусадочной трубки 5 заполнено компаундом 6.The anode earthing switch contains the body of the anode 1. Diode 2 is inserted into the anode 1, so that the connector of contact 3 of diode 2 is located at the end of the upper part of the anode 1. The following diodes can be used - zener diodes, stabilizers, triacs, dinistors, etc., they are selected depending on the requirements for the protected object. Diode 2 is fastened to the anode 1 by means of a threaded connection or in any other acceptable way. Cable 4 is attached to the pin 3 connector of diode 2 by soldering or any other acceptable method. The junction of the anode 1, diode 2 and the pin 3 connector is protected by a heat-shrinkable tube 5. The inner space of the heat-shrinkable tube 5 is filled with compound 6.

Анодный заземлитель работает следующим образом.Anode ground electrode system works as follows.

Ток переменного напряжения проходя через диод 2 выпрямляется, синусоида напряжения преобразуется в положительную или отрицательную полуволну, в зависимости от выбранного диода 2. Диод включаться полярностью может по-разному, в зависимости от назначения анода. При необходимости отвода с защищаемого объекта положительного напряжения на анодный заземлитель устанавливают диод 2, пропуская через него ток не менее 10 А. За счет электрических свойств диода 2, обеспечивается прохождение в заданном направлении только тока положительного напряжения. По цепи от источника питания, через анодный заземлитель, далее через токопроводящий грунт к защищаемому объекту и далее к станции катодной защиты течет ток. Анод 1 подключают к положительному полюсу станции катодной защиты. Возможно подключение конденсатора параллельно диоду 2 для одновременного отвода переменного тока. В случае, когда при электрохимической защите необходимо оставить на защищаемом объекте один вольт отрицательной полярности, обеспечивают максимальное падение напряжения на диоде - 0.5в, со стороны станции катодной защиты подключают «плюс», к самому аноду при этом прикладывают «минус». При обратном приложении напряжения диод 2 будет обладать высоким сопротивлением и течения тока через диод 2 происходить не будет. Благодаря заявляемой схеме включения анодного заземлителя 1 и использования различных видов диодов 2 в зависимости от их назначения, таких как стабилитроны, стабисторы, симисторы, динисторы и т.д., обеспечивают фильтрацию переменного напряжения и отведение положительного или отрицательного напряжения в зависимости от технических требований, предъявляемых к защищаемому объекту.The alternating voltage current passing through diode 2 is rectified, the voltage sinusoid is converted into a positive or negative half-wave, depending on the selected diode 2. The diode can be switched on polarity in different ways, depending on the purpose of the anode. If it is necessary to remove a positive voltage from the protected object, a diode 2 is installed on the anode ground electrode, passing through it a current of at least 10 A. Due to the electrical properties of diode 2, only the positive voltage current flows in a given direction. A current flows along the circuit from the power source, through the anode ground electrode, then through the conductive soil to the protected object and then to the cathodic protection station. Anode 1 is connected to the positive pole of the cathodic protection station. It is possible to connect a capacitor in parallel with diode 2 for simultaneous withdrawal of alternating current. In the case when, during electrochemical protection, it is necessary to leave one volt of negative polarity on the protected object, the maximum voltage drop across the diode is provided - 0.5V, from the side of the cathodic protection station, a "plus" is connected, and a "minus" is applied to the anode itself. When the voltage is applied reversely, diode 2 will have a high resistance and there will be no current flow through diode 2. Thanks to the claimed circuit for switching on the anode ground electrode 1 and the use of various types of diodes 2, depending on their purpose, such as zener diodes, stabilizers, triacs, dinistors, etc., they provide filtering of alternating voltage and the removal of positive or negative voltage depending on technical requirements, presented to the protected object.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет обеспечить возможность ограничения электрических характеристик анодного заземлителя, таких как сила тока и напряжение.Thus, the claimed utility model makes it possible to limit the electrical characteristics of the anode ground electrode, such as current and voltage.

Claims

An anode ground electrode containing an anode and made with the possibility of connecting to a cathodic protection station, characterized in that a diode is inserted into the anode and fixed, while the diode contact connector is at the end of the upper part of the anode, a cable is attached to the diode contact connector for connection to the cathodic protection station , and the junction of the anode, diode and diode contact connector is sealed.