Способ защиты заземлителей электроустановок от коррозии Советский патент 1984 года по МПК C23F13/00 H01R4/66 

со 00 со

00 Изобретение относится к электрот нике и предназначено для использов ния при сооружении долговечных заземляющих устройств электрических станций, трансформаторных подстан.ци воздушных линий электропередачи. Известно устройство для заземления электроустановок высокого напря жения, содержащее одиночный заземли тель и выравнивающий,диэлектрически контур, заглубленный в низкоомный .слой грунта и выступающий над землей на 1,5-2 м l . Известное устройство позволяет э номить металл и обеспечивает электр безопасность в любое время года. Од нако при этом не обеспечена долгове ность сосредоточенного заземлителя вследствие его коррозии, так как верхний слой грунта низкоомный, а диэлектрический контур, ограничивая проникновение влаги и воздуха с боковых сторон, не задерживает их про никновение сверху. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигавмому результату является способ защиты заземлителей электроустановок от коррозии, включающий установку сетки из продольных и горизонтальны проводников, соединение их с электроустановкой и расположение над сет кой, плоского проводящего экрана с отверстиями 2 . Недостатком известного технического решения является то, что оно не долговечно вследствие грунтовой коррозии сетки, металлическиххпроводни ков по причине проникновения атмосфе ной влаги и воздуха через отверстия экрана и создания, таким образом, вокруг заземпителей неоднородных грун товых условий по влажности и содержа нию кислорода..В агрессивных грунтах сетка через 5-10 л.ет может быть полностью разрушена и потребуется ее полная замена, что приведет к повышению металлоемкости конструкции. Кроме того, недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает долговечности естественных заземлителей, выходящих за .пределы электроустановки. Цель изобретения - снижение металлоемкости и увеличение долговечности заземлителей. -Поставленная цель достигается тем Что согласно способу защиты заземлителей электроустановок от коррозии, включающему установку сетки Из продольных и поперечных горизонтальных проводников, соединение их с электроустановкой и расположение Над сеткой плоского проводящего Экрана с отверстиями, над проводя цим экраном размещают защитный экран с уплотнителями, причем экран выступает за пределы заземлителей на расстояние (-Ьзэ)/k,, (1) где L 7 длина выступа, м; h. - максимальная глубина расположения заземлителей,м/ глубина расположения защитного экрана, kyv- коэффициент насыщения грунта влагой: Параметры, входящие в приведенную формулу, должны удовлетворять следую щим условиям: 0,1 KW 1 О 6 м Увеличение долговечности заземлителей достигается за счет резкого сни.жения скорости грунтовой коррозии металла при ограничении защитным экраном проникновения к металлическим конструкциям воздуха и влаги из атмосферы, что позволяет снизить металлоемкость заземляемого устройства путем уменьшения сечения искусственных за-г землителей. . На чертеже схематически изображено устройство, поясняющее способ защить заземлителей от коррозии, общий вид. Устройство содержит сетку 1/ выполненную из горизонтальных продольных и поперечных металлических проводников и соединенную электрическими проводниками 2, проходящими через отверстия в проводящем экране 3 и уплотнители 4 защитного экрана 5, с электроустановкой 6 и естественным заземлителем 7, выходящим за пределы электроустановки, а также с опорой 8 воздушной линии электропередачи и , через искровой промежуток 9 с грозозащитным тросом 10. Защитный экран 5 выступает за пределы сетки 1 по всему периметру на величину LI, определяемую по выражению U) , и на 1.2 от естественного заземлителя 7, выходящего за пределы электроустановки, и определяемую по тому же выражению. Устройство работает следующим образом. Кислород и влага из атмосферы, приводящие к коррозии металла, проникают сверху только до защитного экрана 5. Ограничение экраном 5 и уплотнителями 4 доступа кислорода из воздуха и влаги к металлической поверхности сетки 1 и естественному заземпителю 7 тормозит катодный процесс, который в нейтральных грунтах (большинство грунтбв имеют рН близкое к 7, т.е. являются нейтральными) протекает с кислородной деполяризацией и в итоге снижает коррозию указанных конструкций. Проникновение кислорода и влаги с торцов заземляющего устройства ограничивается .ваступами защитного экрана- 5, Вследствие того, что влага и воздух проникают в грунт в основном по вертикали, то их горизонтальное распространени определяется величиной выступа LI защитного экрана, структурой грунта, глубиной расположения сетки 1, естественного заземлителя 7 и глубиной защитного экрана 5. Кроме того, защитный экран 5 ограничивает испарение грунтовой влаги и как следствие этого вынос коррозионноопасных солей из глубинных слоев в слой грунта, где расположены защищаемые заземлители, что также уменьшает их коррозию. В случае выхода естественного заземлителя 7 за пределы электроустановки и отсутствия над ним защитного экрана кислород воздуха проникает к поверхности металла, усиливает на нем катодный процесс и анодные реакции (увличивает коррозию) на металле, оставшемся под экраном 5. Поэтому для устранения указанного явления в предлагаемом устройстве экран 5 выполнен выступающим за пределы электроустановки заземлителя 7, на L2 от его оси и конца.

Аналогичное явление наблюдается и при наличии электрической связи естественных заземлителей, выполненных в виде грозозащитного троса 10 воздушной линии электропередачи с сеткой 1. Прерывание цепи коррозионных токов между грозозащитным тросом 10 воздушной линии электропередачи и сеткой 1 обеспечивается искровым промежутком 9, через который не могут протекать коррозионные постоянные токи, но могут протекать аварий.Htfe токи коротких замыканий и токи молнии. Защитный экран 5 дополнительно улучшает условия электробеэопасности на электроуст.ановке.

Натурные. испытания проведены на подетанции 110 кВ Барса ТССР, р сположенной в песчаном сильно засоленном грунте, коэффициент насы1 |1ения К которого равен 0,54, глубина погружения сетки h|- г 1 м, защитный экран расположен на глубине hj,y СГ, 1 м. Защитный экран выполнен из полиэтиленовой пленки. Уплотнители 4 выполнены в виде втулок из нескольких сло,ев киперной ленты, пропитанных горя чим битумом..

Выступ защитного экрана рас ;читывался по выражению

--(1к-Кэ.з) (1-ОИ)/0.54-1,7м

Результаты испытаний приведены в талице.

Экономическая эффективность данного предложения определяется увеличением срока службы естественных и искусственных заземлителей за счет снижения скорости их грунтовой коррозии в 16-20 раз (таблица). Снижение коррозии искусственных заземлителей позволяет уменьшить их сечение и за счет этого уменьшить металлоемкость на 30% по сравнению с известным техническим решением. Экономический эффект в денежном выражении составляет около 150 тыс. руб..

СПОСОБ ЗАПШТЫ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ОТ КОРРОЗИИ, включающий установку сетки из продольных и поперечных горизонтальных проводников, соединение их с электроустановкой и расположение над сеткой плоского проводящего экрана с отверстиями, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности эаземлителей и снижения металлоемкости,над проводящим экраном защитный экран с уплотнителями, причем экран выступает за пределы заземлителей на расстояние .ЧЬw-h,.., L h. где L - длина выЬтупа, м; максимальная глубина расположения заземпителей, м} глубина расположения за з.э щитного- экрана, м} k коэффициент насыщения грун(Л та влагой.

Скорость коррозии, мм/год Металлоемкость, %

0,05-0,2

0,003-0,01 100 70

.j.

.-.

..

U. I , - -. -- u« i- -1- - r-r, .1П

L2 7O

5J

-|-ч I