ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ С АДАПТАЦИЕЙ К БЛУЖДАЮЩИМ ТОКАМ В ЗОНЕ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК И РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА Российский патент 2023 года по МПК C23F13/02 

Изобретение относится к технике защиты от коррозии и может быть использовано для защиты газопроводов, нефтепроводов и других подземных металлических сооружений.

Известно интеллектуальное устройство катодной защиты от коррозии группы подземных металлических сооружений, содержащее трансформатор, выпрямитель, силовые ключи, усилители, интеграторы, широтно-импульсные модуляторы и блоки управления силовыми ключами основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики разности потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики величины защитного потенциала основного и N дополнительных защищаемых сооружений, задатчик потенциала основного защищаемого сооружения, блоки сравнения основного и N дополнительных защищаемых сооружений, корректоры задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений, масштабирующие усилители основного и N дополнительных защищаемых сооружений (Пат. RU №2741398, C23F 13/02, 2021 г.).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность катодной защиты от коррозии подземных трубопроводов и металлических сооружений без учета мониторинга продольного и поперечного относительно пролегания трубопровода коррозионного воздействия и коррекции величины защитного потенциала.

Известно интеллектуальное устройство катодной защиты, содержащее трансформатор, выпрямитель, фильтр, анодные заземлители, силовые ключи, вентили и фильтры основного и N дополнительных защищаемых сооружений, усилители, интеграторы, широтно-импульсные модуляторы и блоки управления силовыми ключами основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики разности потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики величины защитного потенциала основного и N дополнительных защищаемых сооружений, задатчик потенциала основного защищаемого сооружения, блоки сравнения основного и N дополнительных защищаемых сооружений, корректоры задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений, масштабирующие усилители основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый и второй датчики вхождения и первый и второй датчики покидания зоны защиты основного и N дополнительных защищаемых сооружений электротранспортом, первый и второй блоки радиопередачи, блок радиоприема, первый и второй триггеры, первый и второй задатчики коррекции защитного потенциала, первый и второй ключи коррекции, сумматор задатчика, первые и вторые ключи основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые корректирующие усилители основного и N дополнительных защищаемых сооружений, сумматоры коррекции основного и N дополнительных защищаемых сооружений, корректоры потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, таймеры контроля вхождения и покидания электротранспорта в зоны защищаемых сооружений, элементы «ИЛИ», триггеры (Пат. RU №2764043, C23F 13/02, 2022 г.).

Недостатком известного прототипа является низкая эффективность катодной защиты от коррозии подземных трубопроводов и металлических сооружений при воздействии нестационарных блуждающих токов в зоне действия электроустановок и рельсового электротранспорта, в том числе при появлении опасных величин блуждающих токов при нарушении режимов работы электроустановок.

Наиболее близким к изобретению является интеллектуальное адаптивное устройство катодной защиты группы подземных металлических сооружений, содержащее трансформатор, выпрямитель, соединенный через фильтр выпрямленного напряжения с анодными заземлителями основного и N дополнительных металлических сооружений, последовательно соединенные силовые ключи, вентили и фильтры основного и N дополнительных защищаемых сооружений, усилители, интеграторы, широтно-импульсные модуляторы и блоки управления силовыми ключами основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики разности потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики величины защитного потенциала основного и N дополнительных защищаемых сооружений, задатчик потенциала основного защищаемого сооружения, блоки сравнения основного и N дополнительных защищаемых сооружений, корректоры задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений, масштабирующие усилители основного и N дополнительных защищаемых сооружений, задатчик потенциала основного защищаемого сооружения соединен с первыми входами корректоров задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики разности потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений через соответствующие масштабирующие усилители соединены со вторыми входами корректоров задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений соответственно, первые входы блоков сравнения основного и N дополнительных защищаемых сооружений соединены с выходами корректоров задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы с усилителями основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый и второй датчики вхождения и первый и второй датчики покидания зоны защиты основного и N дополнительных защищаемых сооружений электротранспортом, первый и второй блоки радиопередачи, блок радиоприема, первый и второй триггеры, первый и второй задатчики коррекции защитного потенциала, первый и второй ключи коррекции, сумматор задатчика, первые и вторые ключи основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые корректирующие усилители основного и N дополнительных защищаемых сооружений, сумматоры коррекции основного и N дополнительных защищаемых сооружений, корректоры потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый и второй блоки радиопередачи соединены с блоком радиоприема по радиоканалу, первый датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом установки в единицу «1» первого триггера, второй датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через второй блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом установки в единицу «1» второго триггера, выход первого триггера соединен с управляющими входами первых ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первых корректирующих регистров основного и N дополнительных защищаемых сооружений и первого ключа коррекции, выход второго триггера соединен с управляющими входами вторых ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений, вторых корректирующих регистров основного и N дополнительных защищаемых сооружений и второго ключа коррекции, выходы первого и второго задатчиков коррекции защитного потенциала через первый и второй ключи коррекции и сумматор задатчика соединены с корректирующим входом задатчика потенциала основного защищаемого сооружения, датчики величины защитного потенциала основного и N дополнительных защищаемых сооружений соединены с информационными входами первых и вторых ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы первых ключей через первые блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений и первые корректирующие усилители соединены с первыми входами сумматоров коррекции основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы вторых ключей через вторые блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, вторые корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений и вторые корректирующие усилители соединены со вторыми входами сумматоров коррекции основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы сумматоров коррекции соединены со вторыми входами корректоров потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы корректоров потенциалов соединены со вторыми входами блоков сравнения основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом запуска первого таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений, второй датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через второй блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом запуска второго таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений, выход первого таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» первого триггера, выход второго таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через второй элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» второго триггера, первый датчик покидания электротранспортом зоны защищаемых сооружений через первый блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу, второй элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» второго триггера, второй датчик покидания электротранспортом зоны защищаемых сооружений через второй блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу, первый элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» первого триггера, первые продольные и поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие наименьшее сечение, вторые продольные и поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие среднее сечение, третьи продольные и поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие наибольшее сечение, первый и второй коммутаторы мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый и второй измерители сопротивлений, блок синхронизации измерений элементов мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, линия задержки, первые, вторые и третьи регистры памяти продольных и поперечных сопротивлений элементов мониторинга, имеющих наименьшее, среднее и наибольшее сечение основного и N дополнительных защищаемых сооружений соответственно, первые, вторые и третьи продольные и первые, вторые и третьи поперечные корректирующие элементы мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, сумматор коррекции и корректор защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые, вторые и третьи продольные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений расположены продольно относительно оси пролегания подземного трубопровода и соединены последовательно, первые, вторые и третьи поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений расположены поперечно относительно оси пролегания подземного трубопровода и соединены последовательно, начала третьего продольного и поперечного элементов соединены между собой и общими входами первого и второго измерителей сопротивлений, концы третьего, второго и первого продольных элементов мониторинга соединены с первым коммутатором мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, концы третьего, второго и первого поперечных элементов мониторинга соединены со вторым коммутатором мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы первого и второго коммутаторов мониторинга соединены с измерительными входами первого и второго измерителей сопротивлений соответственно, выход первого измерителя сопротивлений соединен с информационными входами первого, второго и третьего регистров памяти продольных сопротивлений элементов мониторинга, выход второго измерителя сопротивлений соединен с информационными входами первого, второго и третьего регистров памяти поперечных сопротивлений элементов мониторинга основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы первого, второго и третьего регистров памяти продольных сопротивлений элементов мониторинга через первые, вторые и третьи продольные корректирующие элементы мониторинга соединены с входами сумматора коррекции защитного потенциала, выходы первого, второго и третьего регистров памяти поперечных сопротивлений элементов мониторинга через первые, вторые и третьи поперечные корректирующие элементы мониторинга соединены с входами сумматора коррекции защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый вход корректора защитного потенциала по мониторингу коррозии соединен с выходом датчика величины защитного потенциала, а второй вход - с выходом сумматора коррекции защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выход корректора защитного потенциала по мониторингу коррозии соединен с первым входом корректора потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, блок синхронизации измерений элементов мониторинга действия коррозии соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов мониторинга коррозии непосредственно, а с управляющими входами первого, второго, третьего регистров памяти продольных сопротивлений и первого, второго и третьего регистров памяти поперечных сопротивлений через линию задержки основного и N дополнительных защищаемых сооружений (Пат. RU №2791190, C23F 13/02, 2023 г.).

Недостатком известного прототипа является низкая эффективность катодной защиты от коррозии подземных трубопроводов и металлических сооружений при воздействии нестационарных блуждающих токов в зоне действия электроустановок и рельсового электротранспорта, в том числе при появлении опасных величин блуждающих токов при нарушении режимов работы электроустановок.

Задачей изобретения является повышение эффективности катодной защиты от коррозии подземных трубопроводов и металлических сооружений посредством адаптации к блуждающим токам в зоне действия электроустановок и рельсового электротранспорта и своевременного выявления опасных величин блуждающих токов в случаях нарушения работы электроустановок в реальном масштабе времени.

Поставленная задача достигается тем, что в интеллектуальное устройство катодной защиты с адаптацией к блуждающим токам в зоне действия электроустановок и рельсового электротранспорта, содержащее трансформатор, выпрямитель, соединенный через фильтр выпрямленного напряжения с анодными заземлителями основного и N дополнительных металлических сооружений, последовательно соединенные силовые ключи, вентили и фильтры основного и N дополнительных защищаемых сооружений, усилители, интеграторы, широтно-импульсные модуляторы и блоки управления силовыми ключами основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики разности потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики величины защитного потенциала основного и N дополнительных защищаемых сооружений, задатчик потенциала основного защищаемого сооружения, блоки сравнения основного и N дополнительных защищаемых сооружений, корректоры задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений, масштабирующие усилители основного и N дополнительных защищаемых сооружений, задатчик потенциала основного защищаемого сооружения соединен с первыми входами корректоров задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики разности потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений через соответствующие масштабирующие усилители соединены со вторыми входами корректоров задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений соответственно, первые входы блоков сравнения основного и N дополнительных защищаемых сооружений соединены с выходами корректоров задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы с усилителями основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый и второй датчики вхождения и первый и второй датчики покидания зоны защиты основного и N дополнительных защищаемых сооружений электротранспортом, первый и второй блоки радиопередачи, блок радиоприема, первый и второй триггеры, первый и второй задатчики коррекции защитного потенциала, первый и второй ключи коррекции, сумматор задатчика, первые и вторые ключи основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые корректирующие усилители основного и N дополнительных защищаемых сооружений, сумматоры коррекции основного и N дополнительных защищаемых сооружений, корректоры потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый и второй блоки радиопередачи соединены с блоком радиоприема по радиоканалу, первый датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом установки в единицу «1» первого триггера, второй датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через второй блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом установки в единицу «1» второго триггера, выход первого триггера соединен с управляющими входами первых ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первых корректирующих регистров основного и N дополнительных защищаемых сооружений и первого ключа коррекции, выход второго триггера соединен с управляющими входами вторых ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений, вторых корректирующих регистров основного и N дополнительных защищаемых сооружений и второго ключа коррекции, выходы первого и второго задатчиков коррекции защитного потенциала через первый и второй ключи коррекции и сумматор задатчика соединены с корректирующим входом задатчика потенциала основного защищаемого сооружения, датчики величины защитного потенциала основного и N дополнительных защищаемых сооружений соединены с информационными входами первых и вторых ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы первых ключей через первые блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений и первые корректирующие усилители соединены с первыми входами сумматоров коррекции основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы вторых ключей через вторые блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, вторые корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений и вторые корректирующие усилители соединены со вторыми входами сумматоров коррекции основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы сумматоров коррекции соединены со вторыми входами корректоров потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы корректоров потенциалов соединены со вторыми входами блоков сравнения основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом запуска первого таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений, второй датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через второй блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом запуска второго таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений, выход первого таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» первого триггера, выход второго таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через второй элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» второго триггера, первый датчик покидания электротранспортом зоны защищаемых сооружений через первый блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу, второй элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» второго триггера, второй датчик покидания электротранспортом зоны защищаемых сооружений через второй блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу, первый элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» первого триггера, первые продольные и поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие наименьшее сечение, вторые продольные и поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие среднее сечение, третьи продольные и поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие наибольшее сечение, первый и второй коммутаторы мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый и второй измерители сопротивлений, блок синхронизации измерений элементов мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, линия задержки, первые, вторые и третьи регистры памяти продольных и поперечных сопротивлений элементов мониторинга, имеющих наименьшее, среднее и наибольшее сечение основного и N дополнительных защищаемых сооружений соответственно, первые, вторые и третьи продольные и первые, вторые и третьи поперечные корректирующие элементы мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, сумматор коррекции и корректор защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые, вторые и третьи продольные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений расположены продольно относительно оси пролегания подземного трубопровода и соединены последовательно, первые, вторые и третьи поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений расположены поперечно относительно оси пролегания подземного трубопровода и соединены последовательно, начала третьего продольного и поперечного элементов соединены между собой и общими входами первого и второго измерителей сопротивлений, концы третьего, второго и первого продольных элементов мониторинга соединены с первым коммутатором мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, концы третьего, второго и первого поперечных элементов мониторинга соединены со вторым коммутатором мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы первого и второго коммутаторов мониторинга соединены с измерительными входами первого и второго измерителей сопротивлений соответственно, выход первого измерителя сопротивлений соединен с информационными входами первого, второго и третьего регистров памяти продольных сопротивлений элементов мониторинга, выход второго измерителя сопротивлений соединен с информационными входами первого, второго и третьего регистров памяти поперечных сопротивлений элементов мониторинга основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы первого, второго и третьего регистров памяти продольных сопротивлений элементов мониторинга через первые, вторые и третьи продольные корректирующие элементы мониторинга соединены с входами сумматора коррекции защитного потенциала, выходы первого, второго и третьего регистров памяти поперечных сопротивлений элементов мониторинга через первые, вторые и третьи поперечные корректирующие элементы мониторинга соединены с входами сумматора коррекции защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый вход корректора защитного потенциала по мониторингу коррозии соединен с выходом датчика величины защитного потенциала, а второй вход - с выходом сумматора коррекции защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выход корректора защитного потенциала по мониторингу коррозии соединен с первым входом корректора потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, блок синхронизации измерений элементов мониторинга действия коррозии соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов мониторинга коррозии непосредственно, а с управляющими входами первого, второго, третьего регистров памяти продольных сопротивлений и первого, второго и третьего регистров памяти поперечных сопротивлений через линию задержки основного и N дополнительных защищаемых сооружений, дополнительно введены S измерителей потенциала относительно электроустановок или рельсового электротранспорта, расположенных в наиболее опасных областях проявления блуждающих токов по отношению к подземным металлическим сооружениям, S радиопередатчиков величин потенциалов, S приемников величин потенциалов, S регистров хранения величин потенциалов, S корректирующих усилителей величин потенциалов, сумматор управления задатчиками коррекции защитного потенциала, S задатчиков аварийных величин потенциалов, S блоков сравнения аварийных величин потенциалов, S блоков индикации аварийных величин потенциалов, радиопередатчик аварийных величин потенциалов, выходы S измерителей потенциала относительно электроустановок или рельсового электротранспорта через S радиопередатчиков величин потенциалов, S приемников величин потенциалов соединены с входами S регистров хранения величин потенциалов, выходы S регистров хранения величин потенциалов через S корректирующих усилителей величин потенциалов соединены с сумматором управления задатчиками коррекции защитного потенциала, первые входы S блоков сравнения аварийных величин потенциалов соединены с выходами S задатчиков аварийных величин потенциалов, а вторые входы соединены с выходами S регистров хранения величин потенциалов, выходы S блоков сравнения аварийных величин потенциалов через S блоков индикации аварийных величин потенциалов соединены с радиопередатчиком аварийных величин потенциалов, выходы сумматора управления задатчиками коррекции защитного потенциала соединены с входами регулирования первого и второго задатчиков коррекции защитного потенциала.

На чертеже представлена схема интеллектуального устройства катодной защиты с адаптацией к блуждающим токам в зоне действия электроустановок и рельсового электротранспорта.

Устройство содержит трансформатор 1, выпрямитель 2, соединений через фильтр 3 выпрямленного напряжения с анодными заземлителями 4 основного и N дополнительных металлических сооружений, последовательно соединенные силовые ключи 5, вентили 6 и фильтры 7 основного и N дополнительных защищаемых сооружений, усилители 8, интеграторы 9, широтно-импульсные модуляторы 10 и блоки управления 11 силовыми ключами основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики разности потенциалов 12 основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики величины защитного потенциала 13 основного и N дополнительных защищаемых сооружений, задатчик потенциала 14 основного защищаемого сооружения, блоки сравнения 15 основного и N дополнительных защищаемых сооружений, корректоры задатчиков 16 основного и N дополнительных защищаемых сооружений, масштабирующие усилители 17 основного и N дополнительных защищаемых сооружений, задатчик потенциала 14 основного защищаемого сооружения соединен с первыми входами корректоров задатчиков 16 основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики разности потенциалов 12 основного и N дополнительных защищаемых сооружений через соответствующие масштабирующие усилители 17 соединены со вторыми входами корректоров задатчиков 16 основного и N дополнительных защищаемых сооружений соответственно, первые входы блоков сравнения 15 основного и N дополнительных защищаемых сооружений соединены с выходами корректоров задатчиков 16 основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы блока сравнения основного и N блоков сравнения дополнительных защищаемых сооружений соединены с усилителями основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый 18 и второй 19 датчики вхождения и первый 20 и второй 21 датчики покидания зоны защиты основного и N дополнительных защищаемых сооружений электротранспортом, первый 22 и второй 23 блоки радиопередачи, блок радиоприема 24, первый 25 и второй 26 триггеры, первый 27 и второй 28 задатчики коррекции защитного потенциала, первый 29 и второй 30 ключи коррекции, сумматор 31 задатчика, первые 32 и вторые 33 ключи основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые 34 и вторые 35 блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые 36 и вторые 37 корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые 38 и вторые 39 корректирующие усилители основного и N дополнительных защищаемых сооружений, сумматоры коррекции 40 основного и N дополнительных защищаемых сооружений, корректоры потенциалов 41 основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Первый 22 и второй 23 блоки радиопередачи соединены с блоком радиоприема 24 по радиоканалу. Первый 18 датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый 22 блок радиопередачи и блок радиоприема 24 по радиоканалу соединен с входом установки в единицу «1» первого 25 триггера, второй 21 датчик покидания электротранспортом зоны защищаемых сооружений через второй 23 блок радиопередачи и блок радиоприема 24 по радиоканалу соединен с входом сброса в «0» первого 25 триггера.

Второй 19 датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через второй 23 блок радиопередачи и блок радиоприема 24 по радиоканалу соединен с входом установки в единицу «1» второго 26 триггера, первый 20 датчик покидания электротранспортом зоны защищаемых сооружений через первый 22 блок радиопередачи и блок радиоприема 24 по радиоканалу соединен с входом сброса в «0» второго 26 триггера.

Выход первого 25 триггера соединен с управляющими входами первых 32 ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первых 36 корректирующих регистров основного и N дополнительных защищаемых сооружений и первого 29 ключа коррекции.

Выход второго 26 триггера соединен с управляющими входами вторых 33 ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений, вторых 37 корректирующих регистров основного и N дополнительных защищаемых сооружений и второго 30 ключа коррекции.

Выходы первого 27 и второго 28 задатчиков коррекции защитного потенциала через первый 29 и второй 30 ключи коррекции и сумматор 31 задатчика соединены с корректирующим входом задатчика потенциала 14 основного защищаемого сооружения.

Датчики величины защитного потенциала 13 основного и N дополнительных защищаемых сооружений соединены с информационными входами первых 32 и вторых 33 ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Выходы первых 32 ключей через первые 34 блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые 36 корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений и первые 38 корректирующие усилители соединены с первыми входами сумматоров коррекции 40 основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Выходы вторых 33 ключей через вторые 35 блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, вторые 37 корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений и вторые 38 корректирующие усилители соединены с вторыми входами сумматоров коррекции 40 основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Выходы сумматоров коррекции 40 основного и N дополнительных защищаемых сооружений соединены с вторыми входами корректоров потенциалов 41 основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Выходы корректоров потенциалов 41 основного и N дополнительных защищаемых сооружений соединены со вторыми входами блоков сравнения 15 основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Первый 18 датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый 22 блок радиопередачи и блок радиоприема 24 по радиоканалу соединен с входом запуска первого таймера 42 контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений.

Второй 19 датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через второй 23 блок радиопередачи и блок радиоприема 24 по радиоканалу соединен с входом запуска второго 43 таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений.

Выход первого 42 таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый 44 элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» первого 25 триггера,

Выход второго 43 таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений 42 через второй 45 элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» второго 26 триггера.

Первый 20 датчик покидания электротранспортом зоны защищаемых сооружений через первый 22 блок радиопередачи и блок радиоприема 24 по радиоканалу, второй 45 элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» второго 26 триггера.

Второй 21 датчик покидания электротранспортом зоны защищаемых сооружений через второй 23 блок радиопередачи и блок радиоприема 24 по радиоканалу, первый 44 элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» первого 25 триггера.

Для адаптации к интенсивности коррозии в продольном относительно оси пролетаемого трубопровода направлении в устройство введены первые продольные 46 элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие наименьшее сечение, вторые продольные 48 элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие среднее сечение, третьи продольные 50 элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие наибольшее сечение.

Для адаптации к интенсивности коррозии в поперечном относительно оси пролегаемого трубопровода направлении в устройство введены первые поперечные 47 элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие наименьшее сечение, вторые поперечные 49 элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие среднее сечение, третьи поперечные 51 элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие наибольшее сечение.

Первый 52 и второй 53 коммутаторы мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый 54 и второй 55 измерители сопротивлений, блок синхронизации 56 измерений элементов мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, линия задержки 57.

Первые регистры памяти продольных 58 и поперечных 59 сопротивлений элементов мониторинга, имеющих наименьшее сечение основного и N дополнительных защищаемых сооружений, вторые регистры памяти продольных 60 и поперечных 61 сопротивлений элементов мониторинга, имеющих среднее сечение основного и N дополнительных защищаемых сооружений, третьи регистры памяти продольных 62 и поперечных 63 сопротивлений элементов мониторинга, имеющих наибольшее сечение основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Первые 64, вторые 66 и третьи 68 продольные корректирующие элементы мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Первые 65, вторые 67 и третьи 69 поперечные корректирующие элементы мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Сумматор коррекции 70 защитного потенциала по мониторингу коррозии и корректор 71 защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Первые продольные 46, вторые продольные 48 и третьи продольные 50 элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, расположены продольно относительно оси пролегания подземного трубопровода и соединены последовательно.

Первые поперечные 47, вторые поперечные 49 и третьи поперечные 51 элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, расположены поперечно относительно оси пролегания подземного трубопровода и соединены последовательно.

Начала третьего продольного 50 и третьего поперечного 51 элементов соединены между собой и общими входами первого 54 и второго 55 измерителей сопротивлений.

Концы третьего продольного 50, второго продольного 48 и первого продольного 46 элементов мониторинга соединены с первым 52 коммутатором мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений. Концы третьего поперечного 51, второго поперечного 49 и первого поперечного 47 элементов мониторинга соединены со вторым 53 коммутатором мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Выходы первого 52 и второго 53 коммутаторов мониторинга соединены с измерительными входами первого 54 и второго 55 измерителей сопротивлений соответственно.

Выход первого 54 измерителя сопротивлений соединен с информационными входами первого 58, второго 60 и третьего 62 регистров памяти продольных сопротивлений элементов мониторинга основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Выход второго 54 измерителя сопротивлений соединен с информационными входами первого 59, второго 61 и третьего 63 регистров памяти поперечных сопротивлений элементов мониторинга основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Выходы первого 58, второго 60 и третьего 62 регистров памяти продольных сопротивлений элементов мониторинга через первые 64, вторые 66 и третьи 68 продольные корректирующие элементы мониторинга соединены с входами сумматора коррекции 70 защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Выходы первого 59, второго 61 и третьего 63 регистров памяти поперечных сопротивлений элементов мониторинга через первые 65, вторые 67 и третьи 69 поперечные корректирующие элементы мониторинга соединены с входами сумматора коррекции 70 защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Первый вход корректора 71 защитного потенциала по мониторингу коррозии соединен с выходом датчика величины защитного потенциала 13, а второй вход с выходом сумматора коррекции 70 защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Выход корректора 71 защитного потенциала по мониторингу коррозии соединен с первым входом корректора потенциалов 41 основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Блок синхронизации 56 измерений элементов мониторинга действия коррозии соединен с управляющими входами первого 52 и второго 53 коммутаторов мониторинга коррозии непосредственно, а с управляющими входами первого 58, второго 60, третьего 62 регистров памяти продольных сопротивлений и первого 59, второго 61 и третьего 63 регистров памяти поперечных сопротивлений через линию задержки 57 основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

В устройство введены S измерителей потенциала относительно электроустановок или рельсового электротранспорта 72 расположены в наиболее опасных областях проявления блуждающих токов по отношению к подземным металлическим сооружениям, S радиопередатчиков величин потенциалов 73, S приемников величин потенциалов 74 и S регистров хранения величин потенциалов 75, S корректирующих усилителей величин потенциалов 76, сумматор управления задатчиками коррекции 77 защитного потенциала, S задатчиков аварийных величин потенциалов 78, S блоков сравнения аварийных величин потенциалов 79, S блоков индикации аварийных величин потенциалов 80 и радиопередатчик аварийных величин потенциалов 81.

Выходы S измерителей потенциала относительно электроустановок или рельсового электротранспорта 72 через S радиопередатчиков величин потенциалов 73, S приемников величин потенциалов 74 соединены с входами S регистров хранения величин потенциалов 75.

Выходы S регистров хранения величин потенциалов 75 через S корректирующих усилителей величин потенциалов 76 соединены с сумматором управления задатчиками коррекции 77 защитного потенциала.

Первые входы S блоков сравнения аварийных величин потенциалов 79 соединены с выходами S задатчиков аварийных величин потенциалов 78, а вторые входы соединены с выходами S регистров хранения величин потенциалов75.

Выходы S блоков сравнения аварийных величин потенциалов 79 через S блоков индикации аварийных величин потенциалов 80 соединены с радиопередатчиком аварийных величин потенциалов 81.

Выходы сумматора управления задатчиками коррекции 77 защитного потенциала соединены с входами регулирования первого 27 и второго 28 задатчиков коррекции защитного потенциала.

Устройство работает следующим образом.

Величины защитного потенциала измеряется непосредственно в зоне пролегания объектов защиты основного (О ЗС) и N дополнительных защищаемых сооружений (ЗС 1, ЗС N). Этим обеспечивается контроль величин защитных потенциалов непосредственно в зоне пролегания объектов защиты основного и N дополнительных защищаемых сооружений. Значения разностей потенциалов между подземными металлическими сооружениями измеряются датчиками разности потенциалов 12 основного и N дополнительных защищаемых сооружений. Уровень защитного потенциала устанавливается посредством задатчика потенциала 14 основного защищаемого сооружения.

Корректор задатчика 16 основного и N дополнительных защищаемых сооружений обеспечивает коррекцию требуемых защитных потенциалов.

В установившемся режиме величины защитных потенциалов основного защищаемого сооружения установлены с учетом компенсации взаимного влияния основного и дополнительных защищаемых сооружений. На выходах блоков сравнения 15 основного и N защищаемых сооружений напряжение равно нулю. Величины протекающих защитных токов основного и дополнительных защищаемых сооружений определяются уровнями напряжений на интеграторах 9, которые через широтно-импульсные модуляторы 10 и блоки управления 11 управляют силовыми ключами 5 основного и N дополнительных защищаемых сооружений. Этим поддерживается текущее значение защитных токов.

Въезд рельсового электротранспорта зону пролегания группы защищаемых металлических подземных сооружений фиксируется первым 18 или вторым 19 датчиком вхождения в зону защиты основного и N дополнительных защищаемых сооружений в зависимости направления движения электротранспорта. При одновременном въезде рельсового электротранспорта зону пролегания группы защищаемых металлических подземных сооружений с двух сторон, въезд фиксируется как первым 18, так и вторым 19 датчиком вхождения в зону защиты металлических сооружений.

Первый 18 и второй 19 датчики вхождения в зону защиты через первый 22 и второй 23 блоки радиопередачи, блок радиоприема 24 переводят первый 25 и второй 26 триггеры в состояние «1», причем если въезд рельсового электротранспорта был с одной стороны, то срабатывает один из триггеров, если с двух сторон, то срабатывают оба триггера. Первый 25 и второй 26 триггер формируют на выходе сигнал «1», который открывает первый 29 и второй 30 ключи коррекции. При этом величины напряжений с первого 27 и второго 28 задатчиков коррекции защитного потенциала суммируются не сумматоре 31 задатчика. Этот сигнал коррекции подается на задатчик потенциала 14 основного защищаемого сооружения.

В результате производится коррекция задатчика потенциала 14 основного защищаемого сооружения. Значения уровней коррекции первого 27 и второго 28 задатчиков коррекции защитного потенциала устанавливаются в зависимости от степени изменения электрических полей от прохождения рельсового электротранспорта. При нахождении одной единицы электротранспорта в зоне пролегания металлических сооружений, коррекция производится на величину уровня первого 27 или второго 28 задатчиков коррекции защитного потенциала, при въезде двух единиц электротранспортам с двух сторон, уровни первого 27 и второго 28 задатчиков коррекции суммируются, и величина сигнала на выходе задатчика потенциала 14 увеличивается.

Сигнал «1» от первого 25 и второго 26 триггеров также поступает на первые 32 и вторые 33 ключи основного и N дополнительных защищаемых сооружений, которые открывают запись величин защитных потенциалов непосредственно в зоне пролегания объектов защиты основного (О ЗС) и N дополнительных защищаемых сооружений (ЗС 1, ЗС N) от датчиков величины защитного потенциала 13 в первые 34 и вторые 35 блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений. В результате в первых 34 блоках памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений записывается трек изменения текущих значений защитных потенциалов при движении рельсового электротранспорта, фиксируемого первым 18 датчиком вхождения рельсового электротранспорта.

Аналогично в вторых 35 блоках памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений записывается трек изменения текущих значений защитных потенциалов при движении рельсового электротранспорта, фиксируемого вторым 19 датчиком вхождения рельсового электротранспорта с другой стороны. Сохраненные в предыдущих периодах движения электротранспорта значения из первых 34 и вторых 35 блоков памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений при вхождении очередного электротранспорта переписываются в первые 36 и вторые 37 корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений. Эти значения через первые 38 и вторые 39 корректирующие усилители основного и N дополнительных защищаемых сооружений передаются на сумматоры коррекции 40, и затем на второй вход корректоров потенциалов 41 основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

После прохождения рельсовым электротранспортом зоны пролегания группы защищаемых металлических подземных сооружений, срабатывают первый 20 и второй 21 датчики покидания зоны защиты основного и N дополнительных защищаемых сооружений электротранспортом, которые через первый 22 и второй 23 блоки радиопередачи и блок радиоприема 24, через первый 52 и второй 53 элементы «ИЛИ» сбрасывают первый 25 и второй 26 триггеры в состояние «0» и устройство переходит в режим защиты при отсутствии электротранспорта.

В случае задержки или остановки рельсового электротранспорта в зоне пролегания группы защищаемых металлических подземных сооружений, первый 20 и второй 21 датчики покидания зоны защиты основного и N дополнительных защищаемых сооружений электротранспортом не срабатывают, сигнал на сброс первого 25 или второго 26 триггера не поступает, защитный потенциал остается в увеличенном состоянии, что может привести к преждевременному нарушению (растрескиванию) гидроизоляции металлических подземных сооружений.

Для сброса величины защитного потенциала в случае задержки или остановки рельсового электротранспорта в зоне пролегания группы защищаемых металлических подземных сооружений, первый 50 и второй 51 таймеры контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений срабатывают и при истечении заранее установленного времени через первый 52 и второй 53 элементы «ИЛИ» производят принудительный сброс первого 25 или второго 26 триггера. Время срабатывания первого 50 и второго 51 таймеров устанавливается как максимальное время прохождения электротранспортом зоны защищаемых подземных металлических сооружений. Запуск первого 50 и второго 51 таймеров производится при вхождении электротранспорта в зону защищаемых сооружений и срабатывании первого 18 или второго 19 датчика с передачей сигналов через первый 22 или второй 23 блоки радиопередачи и блок радиоприема 24.

Значения защитного потенциала поступают на датчики разностей потенциалов 12 основного и N дополнительных защищаемых сооружений и через масштабирующие усилители 17 подаются на вторые входы корректоров задатчиков 16 основного и дополнительных защищаемых сооружений, на первые входы которых подается напряжение от задатчика потенциала 14 основного защищаемого сооружения, в результате чего происходит коррекция установленных потенциалов для каждого защищаемого сооружения.

Значения установленных потенциалов для каждого защищаемого сооружения сравниваются на блоке сравнения 15 основного и дополнительных защищаемых сооружений со значениями, поступающими с выходов корректоров задатчиков 16 и корректоров потенциалов 41 основного и N дополнительных защищаемых сооружений, что обеспечивает коррекцию требуемых защитных потенциалов. На выходе усилителей 8 появляется корректирующее напряжение, которое переводит интеграторы 9 на другой уровень, в результате чего широтно-импульсные модуляторы 10 через блоки управления 11 изменяют режим работы силовых ключей 5 основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Для повышения эффективности катодной защиты от коррозии группы подземных металлических сооружений проводится мониторинг продольного и поперечного относительно пролегания трубопровода коррозионного воздействия в реальном масштабе времени.

Повышение эффективности достигается мониторингом коррозионного воздействия в двух направлениях относительно проложенного в земле трубопровода: в продольном относительно оси пролегания трубопровода и в поперечном относительно оси пролегания трубопровода.

Обеспечение непрерывности мониторинга интенсивности коррозионного воздействия проводится посредством непрерывного измерения электрического сопротивления продольных и поперечных элементов мониторинга действия коррозии, не дожидаясь их полного разрушения.

В процессе воздействия коррозии происходит уменьшение площади поперечного сечения продольных и поперечных элементов мониторинга действия коррозии и, следовательно, увеличение их электрического сопротивления.

Значения электрических сопротивлений в продольном относительно оси пролегания трубопровода направления замеряются первым 54 измерителем сопротивлений, на вход которого через первый 52 коммутатор поочередно подключаются первый продольный 46, второй продольный 48 и третий продольный 50 элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Полученные значения с выхода первого 54 измерителя сопротивлений записываются в первый регистр памяти продольных 58, второй регистр памяти продольных 60 и третий регистр памяти продольных 62 сопротивлений элементов мониторинга и через первый 64, второй 66 и третий

68 продольные корректирующие элементы поступают на сумматор коррекции 70 защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Значения электрических сопротивлений в поперечном относительно оси пролегания трубопровода направления замеряются вторым 55 измерителем сопротивлений, на вход которого через второй 53 коммутатор поочередно подключаются первый поперечный 47, второй поперечный 49 и третий поперечный 51 элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Полученные значения с выхода второго 55 измерителя сопротивлений записываются в первый регистр памяти поперечных 59, второй регистр памяти поперечных 61 и третий регистр памяти поперечных 63 сопротивлений элементов мониторинга и через первый 65, второй 67 и третий

69 поперечные корректирующие элементы поступают на сумматор коррекции

70 защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений.

Синхронизацию работы коммутаторов мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений и регистров памяти продольных и поперечных сопротивлений элементов мониторинга производит блок синхронизации 56 измерений элементов мониторинга действия коррозии. Линия задержки 57 обеспечивает необходимую временную задержку, обуславливаемую временем, необходимым для измерения сопротивления первым 54 и вторым 55 измерителями сопротивлений.

Продольные и поперечные корректирующие элементы обеспечивают учет вклада отдельных элементов мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений в величину коррозии в продольном и поперечном направлениях относительно проложенного в земле трубопровода.

Корректирующее значение по величине коррозии элементов мониторинга с выхода сумматора коррекции 70 защитного потенциала по мониторингу коррозии подается на вход корректора 71 защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, в результате чего производится коррекция значений защитных токов и адаптация процесса защиты от коррозии с учетом интенсивности коррозионных воздействий в продольном и поперечном направлениях относительно пролегания газопровода.

При расположении подземных трубопроводов и металлических сооружений в зоне действия электроустановок и рельсового электротранспорта основным негативным воздействием, приводящим к усиленной коррозии, являются блуждающие токи. Под действием блуждающих токов образуются локальные повреждения трубопроводов, приводящие к аварийным ситуациям.

Особенно сильное проявление блуждающих токов наблюдается при неисправности заземляющих контуров электроустановок и нарушении режимов их работы.

Для предупреждения этих явлений и своевременного выявления опасных величин блуждающих токов в реальном масштабе времени в случаях нарушения работы электроустановок применяются S измерителей потенциала относительно электроустановок или рельсового электротранспорта 72, расположенных в наиболее опасных областях проявления блуждающих токов по отношению к подземным трубопроводам и металлическим сооружениям, вблизи электроподстанций, рельсовых путей электротранспорта, тяговых подстанций, распределительных устройств и других электроустановок.

Измеренные S измерителями потенциала относительно электроустановок или рельсового электротранспорта 72 величины через S радиопередатчиков величин потенциалов 73, S приемников величин потенциалов 74 поступают в S регистров хранения величин потенциалов 75.

В результате в S регистрах хранения величин потенциалов 75 сохраняются величины блуждающих токов от S измерителей потенциала относительно электроустановок или рельсового электротранспорта 72, периодически обновляющиеся в реальном времени.

Эти величины через S корректирующих усилителей величин потенциалов 76 подаются на сумматор управления задатчиками коррекции 77 защитного потенциала, который в реальном времени регулирует установленные значения первого 27 и второго 28 задатчиков коррекции защитного потенциала, компенсируя воздействие блуждающих токов.

В случаях возникновения неисправностей в работе электроустановок, нарушении заземляющих контуров и режимов их работы проявляется значительное возрастание блуждающих токов.

Такое аварийное возрастание блуждающих токов выявляется на S блоках сравнения аварийных величин потенциалов 79, где текущие величины блуждающих токов, поступающие из S регистров хранения величин потенциалов 75, сравниваются с значениями, записанными в S задатчиках аварийных величин потенциалов 78.

При превышении текущих величин блуждающих токов над допустимыми значениями, записанными в задатчиках аварийных величин потенциалов, что характеризует неисправность в работе электроустановок и контуров заземления, на выходе S блоков индикации аварийных величин потенциалов 80 формируются соответствующие сигналы, которые посредством радиопередатчика аварийных величин потенциалов 81 передаются соответствующим службам для принятия неотложных оперативных действий.

Таким образом, интеллектуальное устройство катодной защиты с адаптацией к блуждающим токам в зоне действия электроустановок и рельсового электротранспорта обеспечивает повышение эффективности катодной защиты от коррозии подземных трубопроводов и металлических сооружений посредством адаптации к блуждающим токам в зоне действия электроустановок и рельсового электротранспорта и своевременного выявления опасных величин блуждающих токов в случаях нарушения работы электроустановок в реальном масштабе времени.

Изобретение относится к технике защиты от коррозии и может быть использовано для защиты газопроводов, нефтепроводов и других подземных металлических сооружений. Устройство содержит трансформатор, выпрямитель, фильтр, анодные заземлители, силовые ключи, вентили, интеграторы, датчики и задатчики защитного потенциала, элементы мониторинга действия коррозии, коммутаторы мониторинга коррозии, измерители сопротивлений, блок синхронизации измерений, линию задержки, продольные и поперечные корректирующие элементы, измерители потенциала относительно электроустановок и рельсового электротранспорта, корректирующие усилители, сумматор управления задатчиками коррекции защитного потенциала, задатчики аварийных величин потенциалов, блоки индикации и радиопередатчик аварийных величин потенциалов. Технический результат: повышение эффективности катодной защиты от коррозии посредством адаптации к блуждающим токам в зоне действия электроустановок и рельсового электротранспорта и своевременного выявления опасных величин блуждающих токов в случаях нарушения работы электроустановок. 1 ил.

Интеллектуальное устройство катодной защиты с адаптацией к блуждающим токам в зоне действия электроустановок и рельсового электротранспорта, содержащее трансформатор, выпрямитель, соединенный через фильтр выпрямленного напряжения с анодными заземлителями основного и N дополнительных металлических сооружений, последовательно соединенные силовые ключи, вентили и фильтры основного и N дополнительных защищаемых сооружений, усилители, интеграторы, широтно-импульсные модуляторы и блоки управления силовыми ключами основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики разности потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики величины защитного потенциала основного и N дополнительных защищаемых сооружений, задатчик потенциала основного защищаемого сооружения, блоки сравнения основного и N дополнительных защищаемых сооружений, корректоры задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений, масштабирующие усилители основного и N дополнительных защищаемых сооружений, задатчик потенциала основного защищаемого сооружения соединен с первыми входами корректоров задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений, датчики разности потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений через соответствующие масштабирующие усилители соединены со вторыми входами корректоров задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений соответственно, первые входы блоков сравнения основного и N дополнительных защищаемых сооружений соединены с выходами корректоров задатчиков основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы с усилителями основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый и второй датчики вхождения и первый и второй датчики покидания зоны защиты основного и N дополнительных защищаемых сооружений электротранспортом, первый и второй блоки радиопередачи, блок радиоприема, первый и второй триггеры, первый и второй задатчики коррекции защитного потенциала, первый и второй ключи коррекции, сумматор задатчика, первые и вторые ключи основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые и вторые корректирующие усилители основного и N дополнительных защищаемых сооружений, сумматоры коррекции основного и N дополнительных защищаемых сооружений, корректоры потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый и второй блоки радиопередачи соединены с блоком радиоприема по радиоканалу, первый датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом установки в единицу «1» первого триггера, второй датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через второй блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом установки в единицу «1» второго триггера, выход первого триггера соединен с управляющими входами первых ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первых корректирующих регистров основного и N дополнительных защищаемых сооружений и первого ключа коррекции, выход второго триггера соединен с управляющими входами вторых ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений, вторых корректирующих регистров основного и N дополнительных защищаемых сооружений и второго ключа коррекции, выходы первого и второго задатчиков коррекции защитного потенциала через первый и второй ключи коррекции и сумматор задатчика соединены с корректирующим входом задатчика потенциала основного защищаемого сооружения, датчики величины защитного потенциала основного и N дополнительных защищаемых сооружений соединены с информационными входами первых и вторых ключей основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы первых ключей через первые блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений и первые корректирующие усилители соединены с первыми входами сумматоров коррекции основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы вторых ключей через вторые блоки памяти значений защитных потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, вторые корректирующие регистры прохождения электротранспорта в зоне основного и N дополнительных защищаемых сооружений и вторые корректирующие усилители соединены со вторыми входами сумматоров коррекции основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы сумматоров коррекции соединены со вторыми входами корректоров потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы корректоров потенциалов соединены со вторыми входами блоков сравнения основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом запуска первого таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений, второй датчик вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через второй блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу соединен с входом запуска второго таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений, выход первого таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через первый элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» первого триггера, выход второго таймера контроля вхождения электротранспорта в зону защищаемых сооружений через второй элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» второго триггера, первый датчик покидания электротранспортом зоны защищаемых сооружений через первый блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу, второй элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» второго триггера, второй датчик покидания электротранспортом зоны защищаемых сооружений через второй блок радиопередачи и блок радиоприема по радиоканалу, первый элемент «ИЛИ» соединен с входом сброса в «0» первого триггера, первые продольные и поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие наименьшее сечение, вторые продольные и поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие среднее сечение, третьи продольные и поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выполненные из того же материала, как защищаемый трубопровод, и имеющие наибольшее сечение, первый и второй коммутаторы мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый и второй измерители сопротивлений, блок синхронизации измерений элементов мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, линия задержки, первые, вторые и третьи регистры памяти продольных и поперечных сопротивлений элементов мониторинга, имеющих наименьшее, среднее и наибольшее сечение основного и N дополнительных защищаемых сооружений соответственно, первые, вторые и третьи продольные и первые, вторые и третьи поперечные корректирующие элементы мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, сумматор коррекции и корректор защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первые, вторые и третьи продольные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений расположены продольно относительно оси пролегания подземного трубопровода и соединены последовательно, первые, вторые и третьи поперечные элементы мониторинга действия коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений расположены поперечно относительно оси пролегания подземного трубопровода и соединены последовательно, начала третьего продольного и поперечного элементов соединены между собой и общими входами первого и второго измерителей сопротивлений, концы третьего, второго и первого продольных элементов мониторинга соединены с первым коммутатором мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, концы третьего, второго и первого поперечных элементов мониторинга соединены со вторым коммутатором мониторинга коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы первого и второго коммутаторов мониторинга соединены с измерительными входами первого и второго измерителей сопротивлений соответственно, выход первого измерителя сопротивлений соединен с информационными входами первого, второго и третьего регистров памяти продольных сопротивлений элементов мониторинга, выход второго измерителя сопротивлений соединен с информационными входами первого, второго и третьего регистров памяти поперечных сопротивлений элементов мониторинга основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выходы первого, второго и третьего регистров памяти продольных сопротивлений элементов мониторинга через первые, вторые и третьи продольные корректирующие элементы мониторинга соединены с входами сумматора коррекции защитного потенциала, выходы первого, второго и третьего регистров памяти поперечных сопротивлений элементов мониторинга через первые, вторые и третьи поперечные корректирующие элементы мониторинга соединены с входами сумматора коррекции защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, первый вход корректора защитного потенциала по мониторингу коррозии соединен с выходом датчика величины защитного потенциала, а второй вход - с выходом сумматора коррекции защитного потенциала по мониторингу коррозии основного и N дополнительных защищаемых сооружений, выход корректора защитного потенциала по мониторингу коррозии соединен с первым входом корректора потенциалов основного и N дополнительных защищаемых сооружений, блок синхронизации измерений элементов мониторинга действия коррозии соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов мониторинга коррозии непосредственно, а с управляющими входами первого, второго, третьего регистров памяти продольных сопротивлений и первого, второго и третьего регистров памяти поперечных сопротивлений через линию задержки основного и N дополнительных защищаемых сооружений, отличающееся тем, что в устройстве первый и второй задатчики коррекции защитного потенциала выполнены регулируемыми и в устройство дополнительно введены S измерителей потенциала относительно электроустановок или рельсового электротранспорта, расположенных в наиболее опасных областях проявления блуждающих токов по отношению к подземным металлическим сооружениям, S радиопередатчиков величин потенциалов, S приемников величин потенциалов, S регистров хранения величин потенциалов, S корректирующих усилителей величин потенциалов, сумматор управления задатчиками коррекции защитного потенциала, S задатчиков аварийных величин потенциалов, S блоков сравнения аварийных величин потенциалов, S блоков индикации аварийных величин потенциалов, радиопередатчик аварийных величин потенциалов, причем, выходы S измерителей потенциала относительно электроустановок или рельсового электротранспорта через S радиопередатчиков величин потенциалов, S приемников величин потенциалов соединены с входами S регистров хранения величин потенциалов, выходы S регистров хранения величин потенциалов через S корректирующих усилителей величин потенциалов соединены с сумматором управления задатчиками коррекции защитного потенциала, первые входы S блоков сравнения аварийных величин потенциалов соединены с выходами S задатчиков аварийных величин потенциалов, а вторые входы соединены с выходами S регистров хранения величин потенциалов, выходы S блоков сравнения аварийных величин потенциалов через S блоков индикации аварийных величин потенциалов соединены с радиопередатчиком аварийных величин потенциалов, выходы сумматора управления задатчиками коррекции защитного потенциала соединены с входами регулирования первого и второго задатчиков коррекции защитного потенциала.