АНОДНЫЙ ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ Российский патент 2016 года по МПК C23F13/16 

Изобретение относится к области электрохимической защиты сооружений и может быть использовано для анодных заземлений установок электрохимической защиты металлических и железобетонных сооружений от коррозии, контактирующих с грунтом с высоким содержанием солей, морской водой и другими электролитическими средами и в качестве защитного заземления от перенапряжений в сети.

Известен анодный заземлитель (патент РФ на полезную модель №48995, C23F 13/00, 2005), содержащий токопроводник, токопроводящую полимерную оболочку, внешний проводник и грузонесущий элемент.

Недостатком известного устройства является наличие внутреннего металлического стержня, который со временем растворяется, что ухудшает свойства заземлителя. Кроме того, наличие внутреннего стержня усложняет процесс изготовления электрода.

Известен глубинный анодный заземлитель по патенту РФ на изобретение №2225420, C08L 9/02, C08L 9/06, C08L 11/00, C23F 13/00, C23F 13/16, 2004, содержащий электрод - тело заземлителя, соединительный кабель и узел изоляции. Электрод содержит металлический токопровод, коаксиально размещенный внутри рабочей оболочки, контактирующей с токопроводом. Рабочая оболочка состоит из слоев углеродного материала и гибкой оболочки из электропроводного эластомерного материала с удельным объемным сопротивлением 0,05-0,5 Ом·м. Соединительный кабель является единым целым с токопроводом электрода. Узел изоляции включает термоусаживаемую муфту. Известное устройство принято в качестве ближайшего аналога.

Недостатком ближайшего аналога является наличие металлического токопровода, являющегося несущим элементом заземлителя. Металлический элемент в процессе эксплуатации устройства растворяется, в результате чего снижаются долговечность и электрические параметры заземлителя.

Технической задачей изобретения является повышение надежности и долговечности анодных заземлителей, используемых, в частности, при защите сооружений, контактирующих с агрессивными средами.

Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности анодного заземлителя.

Технический результат достигается тем, что в анодном заземлителе, содержащем электрод и кабель, согласно изобретению тело электрода выполнено цельным из электропроводного полимерного материала, кабель закреплен на теле электрода, место соединения кабеля с телом электрода изолировано от внешней среды герметизирующим элементом.

Кроме того, в анодном заземлителе герметизирующий элемент может быть выполнен в виде термоусадочной трубки, заполненной герметиком.

Технический результат обеспечивается тем, что в анодном заземлителе тело электрода по всему объему выполнено из электропроводного полимерного материала. Малая растворимость полимерного материала, исключение образования оксидной пленки, стойкость к агрессивным средам повышает надежность и долговечность анодного заземлителя.

Выполнение электрода цельным из электропроводного полимерного материала без металлического сердечника улучшает свойства анодного заземлителя и повышает его надежность и долговечность, в отличие от аналогичных устройств, где входящий в состав электрода металлический сердечник растворяется в процессе защиты. Растворение металлического сердечника приводит к ухудшению электрических параметров заземлителя и тем самым к снижению надежности. Например, в процессе растворения металлического сердечника анодного заземлителя значительно возрастает сопротивление растеканию тока.

Крепление кабеля непосредственно к телу электрода, герметизация места крепления кабеля к электроду, например, с помощью термоусадочной трубки, заполненной герметиком, способствует более надежному креплению кабеля к телу электрода и плотному контакту между кабелем и электродом, что также повышает надежность анодного заземлителя и увеличивает срок его службы.

На фиг. 1 представлен общий вид анодного заземлителя.

Анодный заземлитель содержит электрод 1, кабель 2, наконечник кабеля 3, термоусадочную трубку 4, наполнитель герметик 5, винт 6.

Электрод 1 выполняют в виде полнотелого цилиндра из электропроводного полимерного материала с низким удельным сопротивлением ~0,5-5,0 Ом·мм²/см.

Электропроводный полимерный материал содержит в своем составе полимерную матрицу, например, из полиэтилена и электропроводный наполнитель, например, в виде электропроводного технического углерода или электротехнического графита, обеспечивающий протекание анодного тока. Электрод 1 изготавливают методом экструзии.

Кабель 2 прикрепляют к телу электрода 1 с помощью стандартного наконечника 3 из медного сплава. Наконечник 3 соединяют с кабелем 2 путем обжатия. В торцевой части тела электрода 1 выполняют отверстие. В отверстие вкручивают винт 6 и прижимают наконечник 3 к торцевой части электрода 1.

Место соединения кабеля 2 с электродом герметично изолируют. В качестве герметизирующего элемента может быть использована термоусадочная трубка. Изоляция соединения нужна для предотвращения окислительных процессов и сохранения надежного контакта. Полость внутри трубки заполняют герметиком, что обеспечивает более надежную защиту соединения кабеля с электродом от обрыва и других внешних повреждений. Это повышает надежность и долговечность анодного заземлителя.

Размеры анодного заземлителя выбирают в зависимости от параметров защищаемой конструкции и среды ее расположения. Длина электрода 1 анодного заземлителя может составлять от 1,5 м до 15 м. Например, анодный заземлитель с длиной электрода 1 в 1,5 м выполняют диаметром 0,05 м. Длина соединительного кабеля у такого заземлителя 3 м. Вес заземлителя составляет 3,7 кг, что значительно ниже аналогов, вес которых при тех же габаритах может быть более 20 кг.

Анодный заземлитель работает следующим образом.

Анодный заземлитель подключают к положительному полюсу источника тока, защищаемое сооружение подсоединяют к отрицательному полюсу источника тока. При этом защищаемый объект выступает в роли катода. В процессе защиты анод растворяется и разрушается, сохраняя неповрежденным объект защиты. В анодном заземлителе из электропроводного полимерного материала растворяется электропроводный наполнитель, например технический углерод. Благодаря отсутствию металлического сердечника, низкой скорости растворения углерода, отсутствию образования оксидной пленки полимерные электроды обладают высокой долговечностью и надежностью. Стойкость полимерной матрицы к агрессивным средам позволяет использовать полимерный анодный заземлитель для защиты сооружений, расположенных в морской, речной воде, в грунтах с высоким содержанием солей.

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность и долговечность анодного заземлителя.

Изобретение относится к области электрохимической защиты и может быть использовано для анодных заземлений установок электрохимической защиты металлических и железобетонных сооружений от коррозии, контактирующих с грунтом с высоким содержанием солей, морской водой и другими электролитическими средами и в качестве защитного заземления от перенапряжений в сети. Анодный заземлитель содержит электрод и кабель. При этом электрод выполнен цельным из электропроводного полимерного материала с удельным сопротивлением 0,5-5,0 Ом·мм²/см, содержащим полимерную матрицу и электропроводный наполнитель, а кабель закреплен на теле электрода с изолированием места соединения от внешней среды герметизирующим элементом. Технический результат: повышение надежности и долговечности анодного заземлителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Анодный заземлитель, содержащий электрод и кабель, отличающийся тем, что электрод выполнен цельным из электропроводного полимерного материала с удельным сопротивлением 0,5-5,0 Ом·мм²/см, содержащим полимерную матрицу и электропроводный наполнитель, при этом кабель закреплен на теле электрода с изолированием места соединения от внешней среды герметизирующим элементом.

2. Анодный заземлитель по п. 1, отличающийся тем, что герметизирующий элемент выполнен в виде термоусадочной трубки, заполненной герметиком.