УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МНОГОЭЛЕКТРОДНОЙ СИСТЕМЫ ОТ КОРРОЗИИ Российский патент 2024 года по МПК C23F13/02 H01R4/66 

Предлагаемое техническое решение относится к области электротехники и может быть использовано для замедления процесса образования коррозии на внешних поверхностях электродов в многоэлектродной системе.

Аналогичные технические решения известны см., например, опубликованную информацию автора Томашова Н.Д. в книге "Теория коррозия и защита металлов», стр. 224, изд-во. М. "Металлургиздат", 1952 г., в которой охарактеризованно аналогичное техническое решение и которое содержит следующую совокупность существенных признаков:

Как минимум, один ряд электродов (заземлителей), установленных на соответствующих участках в электрохимической среде;

Как минимум, один ряд последовательно соединенных между собой переменных резисторов, подсоединенных одним своим выводом к одному из верхних концов соответствующих электродов и другим своим выводом к другому из верхних концов соответствующих электродов;

Как минимум, один измеритель тока, включенный своими выводами между общей точкой соединения переменных резисторов и верхним концом среднего (третьего) электрода;

Механизмы перемещения исполнительных органов (движков) переменных резисторов, подсоединен ее своим выходом к исполнительному органу (движку) каждого соответствующего переменного резистора;

Источник постоянного напряжения, подсоединенный своим положительным выходом к общей точке соединения переменных резисторов и своим отрицательным выводом к соответствующим участкам внешних поверхностей нижних концов электродов.

Все вышеперечисленные признаки являются общими с предлагаемым техническим решением для патентования.

Известно также аналогичные техническое решение, см., опубликованную информацию в книге "Теория коррозий и защита металлов, автора Томашова Н.Д., стр. 221-223, изд-во. М., "Металлургиздат", 1952 г., которое выбрано в качестве ближайшего аналога, прототипа и которое содержит следующую совокупность существенных признаков:

Как минимум, один ряд электродов (заземлителей), установленных на соответствующих участках в электрохимической среде;

Как минимум, один ряд последовательно соединенных между собой переменных резисторов, подготовленных одним своим выводам к одному из верхних концов соответствующих электродов и другим своим выводам к другому из верхних концов соответствующих электродов;

Как минимум, один измеритель тока, включенный своими выводами между общей точкой соединения переменных резисторов и верхним концом среднего (третьего) электрода;

Механизмы перемещения исполнительных органов (движков) переменных резисторов, подсоединенные своим выходом к исполнительному органу (движку) каждого соответствующего переменного резистора;

Источник постоянного напряжения, подсоединенный своим положительным выходом общей точке соединения переменных резисторов и своим отрицательным выводом к соответствующим участкам внешних поверхностей нижних концов электродов.

Все выше приведенные признаки прототипа являются общими с предлагаемым техническим решением для патентования.

Технический результат, который невозможно достичь ни одним из известных аналогичных технических решений, заключается в осуществлении замедления процесса образования коррозии на внешних поверхностях электродов в много электронной системе.

Причиной невозможного достижения вышеуказанного технического результата является то, что внешние поверхности электродов в много электронной системе подвержены систематическим воздействиям, проникающий атмосферной влаги и воздуха, образующими неоднородные грунтовые условия по влажности и содержанию кислорода и приводящие к ускоренному процессу образования коррозии на внешних поверхностях электродов.

Учитывая характеристику и анализ выше охарактеризованных аналогичных технических решений, можно сделать вывод, что задача создания устройств для защиты многоэлектродной системы от коррозии, замедляющих процесс образования коррозии на внешних поверхностях электродов в многоэлектронной системе является актуальной на сегодняшний день.

Технический результат, указанный выше достигается тем, что в устройстве для защиты много электродной системы от коррозии, содержащим, как минимум, один ряд электродов, установленных на соответствующих участках в среде, прилегающей к поверхности основания объекта заземления, как минимум, один ряд последовательно соединенных между собой параллельных резисторов, подсоединенных одним своим выводам к отдельному из верхних концов соответствующих электродов и другим своим выводам к другому из верхних концов соответствующих электродов, входящих в состав, как минимум, одного ряда последовательно соединенных между собой переменных резисторов, как минимум, один измеритель тока, включенный своими выводами между общей точкой соединения переменных резисторов и верхним концом среднего (третьего) электрода, механизмы перемещения исполнительных органов (движков) каждого соответствующего переменного резистора и источник постоянного напряжения, подсоединенный своим положительным выходом к общей точке соединения переменных резисторов и своим отрицательным выводом к соответствующим участкам внешних поверхностей нижних концов электродов, при этом каждый из механизмов перемещения исполнительных органов (движков) переменного резистора выполнен в виде источника сигналов задания, схемы сравнения сигналов, подсоединенной своим первым входом к выходу источника сигналов задания, преобразователя сигналов сравнения в управляющие импульсы прямоугольной формы, подсоединенный своим входом к выходу схемы сравнения, управляемых ключей, подсоединенных своими управляющими входами к соответствующим выходам преобразователя сигналов сравнения в управляющие импульсы прямоугольной формы и своими информационными входами к фазному выводу источника переменного напряжения - 220 В и асинхронного электродвигателя, подсоединенного одними выводами своих последовательно соединенных между собой статорных обмоток к выходам управляемых ключей и общей точкой последовательно соединенных между собой статорных обмоток к нулевому выводу источника переменного напряжения - 220 В, а выходы, как минимум, одного измерителя тока, подсоединенных ко второму и к третьему входом схемы сравнения сигналов.

Выполнение каждого из механизмов перемещения исполнительных органов (движков) переменного резистора, как это указано выше и подсоединение выходов, как минимум, одного измерителя тока к соответствующим второму и третьему входам системы сравнения сигналов позволяют, в результате полученной разности между заданными сигналами и измеренными, фактическими значениями тока, ее преобразовании в управляющие импульсы прямоугольной формы и осуществление под действием этих управляющих импульсов правостороннее или левостороннее вращение ротора асинхронного двигателя и смещения исполнительного органа (движка) переменного резистора влево или вправо, увеличивая или уменьшая падение напряжения на переменном резисторе, осуществляется равномерное распределение потенциала напряжения на внешней поверхности электрода (заземлителя) и осуществляя заземление процессор образования коррозии на его внешней поверхности. В чем и проявляется достижения вышеуказанного технического результата.

Предлагаемая для патентования устройство для защиты много электродной системы от коррозии поясняется нижеследующим описанием и чертежом, на котором представлена функциональная схема устройства для защиты много электродной системы от коррозии и которая содержит следующую совокупность существенных признаков:

- как минимум, один ряд электродов (заземлителей) - 1, 2, 3, установленных на соответствующих участках в электрохимической среде - 4, в качестве которой может быть использовано земная поверхность, прилегающая, например, к поверхности основания объекта заземление;

- как минимум, один ряд последовательно соединенных между собой переменных резисторов - 5, 6, подсоединенных одним своим выводом к одному из верхних их концов соответствующих электродов - 1, входящих в состав, как минимум одного, ряда последовательно соединенных между собой переменных резисторов - 5, 6 и другим своим выводом к другому из верхних концов соответствующих электродов - 3, входящих в состав, как минимум одного ряда последовательно соединенных между собой переменных резисторов - 5,6;

- как минимум, один измеритель тока - 7, включенный своими выводами между общей точкой соединения переменных резисторов - 5, 6 и верхним концом среднего (третьего) электрода - 2;

- механизмы - 8, 9 перемещение исполнительных органов (движков) переменных резисторов - 5, 6, каждый из которых выполнен в виде источника - 10, (11) сигналов задания, схемы - 12, (13) сравнение сигналов, последовательных своим первым входом к выходу источника - 10, (11) сигнала задания и своими вторыми и третьими входами к соответствующим выводам, как минимум одного измерителя тока - 7, преобразователя - 14, (15) сигналов сравнения в управляющие импульсы, например, прямоугольной формы, подсоединенного своим входом к выходу схемы - 12, (13) сравнение сигналов, управляемых ключей - 16, 17, (18, 19), подсоединенных своими управляющими входами к соответствующим выходам преобразователя - 14, (15) сигналов сравнения в управляющие импульсы, например, прямоугольной формы и своими информационными входами фазному выводу источника переменного напряжения - 220 В, асинхронного электродвигателя - 20, (21) подсоединенного одним выводом своих последовательно соединенных между собой статорных обмоток к выходам управляемых ключей - 16, 17, (18, 19) и общей точкой последовательно соединенных между собой статорных обмоток к нулевому выводу источника переменного напряжения - 220 В и соответствующим концом ротора асинхронного двигателя - 20, (21) к исполнительному органу (движку) переменного резистора - 5, (6);

- источник - 22 постоянного напряжения, подсоединенный своим положительным выходом к средней точке последовательно соединенных между собой переменных резисторов - 5, 6 и своим отрицательным выходом к соответствующим участкам внешних поверхностей нижних концов электродов - 1, 2, 3.

Предлагаемое устройство для защиты многоэлектродные системы от коррозии функционирует следующим образом. Электроды - 1, 2, 3 (заземлители), представляющие, как минимум, один ряд, многоэлектродной системы, установленные на соответствующих участках, прилегающих к основанию, например, к электроустановке воздушной линии электропередачи, находящиеся в длительной эксплуатации, под воздействием проникающей атмосферной влаги и воздуха к внешним поверхностям, как минимум, одного ряда электродов - 1, 2, 3, создают неоднородные грунтовые условия по влажности к содержанию кислорода, приводящие к образованию коррозии на внешних поверхностях, как минимум, одного ряда электродов -1, 2, 3 и снижающими необходимую и длительную эксплуатационную надежность электроустановок, например, линий электропередач.

Для замедления процессов образования коррозии на внешних поверхностях, как минимум, одного ряда электродов - 1, 2, 3, используют последовательно соединенные между собой переменные резисторы - 5, 6, которые подсоединяют одним своим выводом к одному из верхних концов соответствующего электрода, например, - 1 и другим своим выводом к другому верхнему концу соответствующего электрода, например, - 3, а к общей точке соединения переменных резисторов - 5, 6, подсоединяют, как минимум, один измеритель тока - 7, второй вывод которого подсоединяют к верхнему концу среднего электрода - 2, а также общей точке соединения переменных резисторов - 5, 6 подсоединяют и положительный выход источника - 22 постоянного напряжения равного: 1,3 В, отрицательный вывод которого подсоединяют к соответствующим участкам внешних нижних концов электродов - 1, 2, 3.

В соответствии с заданным сигналом, поступающим с выхода источника - 10 сигналов задания на первый вход схемы - 12 сравнения и сигналом поступающим с выхода измерителя тока - 7 на второй и третьей входы схемы - 12 сравнение, получают разность этих сигналов, которая преобразуется преобразователем - 14 полученной разности в управляющие импульсы прямоугольной формы и в случае превышения заданного значения сигналов над полученным значениям сигналов с выхода измерителя тока - 7, с первого выхода управляемого ключа - 16 на верхнюю половину статорной обмотки асинхронного электродвигателя - 20 поступает переменное напряжение 220 В.

Ротор асинхронного электродвигателя - 20 начинает левостороннее вращение, смещая исполнительный орган (движок) переменного резистора -5 влево, уменьшает падение напряжения на переменном сопротивление - 5 увеличивают величину сигнала поступающего с выхода источника тока - 7 на второй и третий входы схемы - 12 сравнения, обеспечивая, таким образом, более точную отработку заданного сигнала и к снижению величины положительной разности, осуществляя равномерное распределение потенциала напряжения на электроде - 1.

А в случае недостижения заданного значения сигналов относительно полученным значениям сигналов с выхода измерителя тока - 7, со второго выхода управляемого ключа - 17 на нижнюю половину статорной обмотки асинхронного электродвигателя - 20 поступает переменное напряжение 220 В.

Ротор асинхронного электродвигателя - 20 начинает правостороннее вращение, смещая исполнительный орган (движок) переменного резистора - 5 вправо, увеличивает падение напряжения на переменном сопротивлении - 5 и увеличивает величину сигнала, поступающего с выхода источника тока - 7 на второй и третий входы схемы - 12 сравнения, обеспечивая, таким образом, более точную отработку заданного сигнала и к увеличению величины получаемой разности, осуществляя равномерное распределение потенциала напряжения на электроде - 1.

Аналогичным образом осуществляется работа по замедлению процесса образования коррозии на внешней поверхности электрода - 2 и других электродов многоэлектродной системы.

Полученные постоянные значения равномерного распределения потенциалов напряжений на электродах - 1 и 2, обеспечивают замедление процессов образования коррозии на внешних поверхностях.

Таким образом, предлагаемые для патентования "Устройство для защиты многоэлектродной системы от коррозии", путем использования специфической функциональной схемы выполнения механизмов перемещения исполнительных органов (движков) переменных резисторов, обеспечивающих постоянное, равномерное распределение потенциалов напряжение на электродах многоэлектродные системе, позволяет более эффективно осуществить процесс замедления образования коррозии на внешних поверхностях электродов в многоэлектронной системе и, тем самым увеличить более качественную и длительную эксплуатационную надежность электродов в многоэлектродной системе.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройству защиты многоэлектродной системы от коррозии, и может быть использовано для замедления процесса образования коррозии металлических конструкций при наличии коррозионной среды, прилегающей к поверхности объекта. Замедление процесса образования коррозии в многоэлектродной системе является техническим результатом, который достигается путем соединения ряда электродов с рядом последовательно соединенных между собой переменных резисторов, при этом устройство защиты содержит измеритель тока, схему сравнения, преобразователь сигналов сравнения в управляющие импульсы, а также механизм перемещения движков переменных резисторов, связанный с ротором асинхронного электродвигателя, который на основании сигнала измерителя тока смещает исполнительный орган переменного резистора, тем самым обеспечивая равномерное распределение потенциала напряжения на защищаемом электроде. Ротор асинхронного двигателя, на основании сигнала схемы сравнения с заданным сигналом, осуществляет либо правостороннее, либо левостороннее вращение и таким образом смещает исполнительный орган переменного резистора, который обеспечивает равномерное распределение потенциала напряжения на электроде и соответственно повышается степень его защиты от коррозии. 1 ил.

Устройство для защиты многоэлектродной системы от коррозии, содержащее как минимум один ряд электродов, установленных на соответствующих участках в среде, прилегающей к поверхности основания объекта заземления, как минимум один ряд последовательно соединенных между собой переменных резисторов, подсоединенных одним своим выводом к одному из верхних концов соответствующего электрода и другим своим выводом к другому из верхних концов соответствующего электрода, как минимум один измеритель тока, включенный своими выводами между общей точкой соединения переменных резисторов и верхним концом среднего электрода, механизмы перемещения исполнительных органов каждого соответствующего переменного резистора и источник постоянного напряжения, подсоединенный своим положительным выходом к общей точке соединения переменных резисторов и своим отрицательным выводом к соответствующим участкам внешних поверхностей нижних концов электродов, отличающееся тем, что каждый из механизмов перемещения исполнительных органов переменного резистора выполнен в виде источника сигнала в задания, схемы сравнения сигналов, подсоединенной своим первым входом к выходу источника сигналов задания, преобразователя сигналов сравнения в управляющие импульсы прямоугольной формы, подсоединенного своим входом к выходу схемы сравнения, управляемых ключей, подсоединенных своими управляющими входами к соответствующим выходам преобразователя сигналов сравнения в управляющие импульсы произвольной формы и своими информационными входами к фазному выводу источника переменного напряжения - 220 В, и асинхронного электродвигателя, подсоединенного одними выводами своих последовательно соединенных между собой статорных обмоток к выходам управляемых ключей и общей точкой последовательно соединенных между собой статорных обмоток к нулевому выводу источника переменного напряжения - 220 В, а выходы как минимум одного измерителя тока подсоединены ко второму и к третьему входам схемы сравнения сигналов.