Способ защиты проводников, соединяющих заземлитель с электроустановкой от почвенной коррозии Советский патент 1991 года по МПК C23F15/00 

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано при сооружении долговечных заземляющих устройств электроустановок, трансформаторных подстанций и воздушных линий электропередачи для защиты проводников, соединяющих заземлитель с электроустановкой, от почвенной коррозии.

Цель изобретения - повышение эффективности от коррозии и снижение загрязнения окружающей среды.

Способ защиты заземляющих проводников электроустановок от почвенной коррозии осуществляют следующим образом.

Вокруг проводников, соединяющих за- землители с электроустановкой, образуют вдоль всей длины до горизонтальных за- эемлителей канал диаметром не менее 5-7 см, засыпают канал до верха грунтом с размером частиц не менее 1-2 мм, например средне- и крупнозернистым песком, увлажняют его водой, затем раскачивают заземляющий проводник за уплотнение грунта и образовывания нового канала диаметром 1-2 см, в который заливают текучую смесь грунта с размером частиц менее 0,1 мм, с отработанным трансформаторным маслом.

Os

о

00

-N xj

СХ

На чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ.

Электрооборудование 1 соединено заземляющим проводником 2, проходящим через смесь 3 отработанного трансформаторного масла с тонкодисперсным грунтом (супесь, суглинок, глина) толщиной 1-2 см и слой 4 средне- и крупнозернистого песка толщиной не менее 5-7 см, с горизонтальной сеткой 5 заземлителя.

Основная идея снижения загрязнения окружающей среды достигается за счет существенного ограничения капиллярного передвижения масла в грубодисперсном грунте от заземляющего спуска по горизонтали и глубине, а снижение его коррозии - за счет капиллярного поднятия масла в тонкодисперсном грунте по вертикали всей длины и длительного удерживания масла у поверхности металла.

Повышение эффективности защиты от коррозии заземляющих проводников достигается за счет электроизоляции их поверхности от агрессивного грунта диэлектрическим материалом - отработанным трансформаторным маслом и ограниче- ния им и тонкодисперсным грунтом проникновения к металлической поверхности кислорода и агрессивной влаги грунта, что резко тормозит коррозионный процесс. Срок действия защитного эффекта повышается также за счет того, что трансформаторное масло удерживается по всей длине заземлителя вследствие капиллярного поднятия масла в тонкодисперсном грунте. Это подтверждается расчетом капиллярного поднятия масла в грунте по формуле 3.51

d

где h - высота капиллярного поднятия масла;

d - диаметр капилляра;

3,51 - постоянный коэффициент для трансформаторного маслд.

Для тонкодисперсных грунтов высота капиллярного поднятия масла составляет 1,5-4,5 м, что при средней длине заземляющих проводников 0,5-1 м обеспечит нахождение масла по всей длине заземлителя. В то же время необходимо ограничить горизонтальное передвижение масла от заземлителя с целью снижения загрязнения окружающей среды. Это достигается засыпкой вокруг заземлителя слоя средне- и крупнозернистого песка, толщина которого может быть рассчитана по формуле. Для среднего диаметра капилляров в указанном песке капиллярное передвижение масла составит 0,058 м. Следовательно, толщина слоя средне- и крупнозернистого песка для

h ограничения растекания масла должна быть 5- 7 см.

При такой обработке грунта трансформаторным маслом оно будет постоянно

удерживаться у поверхности заземляющего проводника, обеспечивая постоянную защиту металла от коррозии.

Срок действия защиты от коррозии заземляющих проводников определяется по

0 предлагаемому способу только старением масла во времени.

Кислород и засоленная влага из грунта, приводящие к коррозии металла, проникают только до смеси 3 отработанного транс5 форматорного масла с глиной. Это резко тормозит катодный и анодный процессы заземляющего проводника 2 и в итоге сущест- венно снижает коррозию указанной конструкции.

0Возможность защиты заземляющих

проводников от коррозии за счет электроизоляции отработанным трансформаторным маслом можно допустить потому, что влияние заземляющих проводников на со5 противление растеканию заземляющего устройства мало и им пренебрегают.

В то же время коррозионное разрушение заземляющих проводников приводит к потере электрической связи оборудования

0 электроустановки с заземляющим устройством и появлению при коротких замыканиях опасных напряжений прикосновения.

Проникновение трансфоматорного масла в грунт и загрязнение окружающей среды

5 ограничивается незначительным ( 5 см) передвижением масла в песке.

Дополнительное снижение передвижения масла от заземлителя будет обеспечиваться вследствие хорошей аэрации

0 средне- и крупнозернистых песков за счет того, что воздух значительно снизит капиллярное передвижение масла (при большом объеме защемленного воздуха капиллярное передвижение может быть прервано полно5 стью). За счет этого значительно уменьшается вынос масла осадками, грунтовыми водами и загрязнение объема грунта, окружающего заземляющие проводники. Соотношение загрязняемых объемов грунта при

0 использовании известного и предлагаемого способов может быть охарактеризовано отношением длин перемещения в грунте масла (таблица). Кроме того меньшее загрязнение маслом грунта дополнительно

5 снижает пожарную опасность на подстанции. Реализация способа не представляет трудностей, поскольку трансформаторное масло имеется на любой электроустановке. Испытания предлагаемого способа проведены в лабораторных условиях и доказали

высокую эффективность предлагаемого способа. Результаты представлены в таблице. Время эксперимента 2 года.

Предлагаемый способ снижает коррозию заземлителей в 5-10 раз по сравнению с естественным грунтом и в 2,8-3 раза по сравнению с известным способом защиты (таблица). Кроме того, в 30-70 раз снижается загрязнение окружающей среды.

Экономическая эффективность предлагаемого способа определяется увеличением срока службы заземляющих проводников за счет существенного снижения скорости их грунтовой коррозии.

Формула изобретения

Способ защиты проводников, соединяющих заземлитель с электроустановкой,от почвенной коррозии, включающий периодическую обработку грунта, окружающего соединительные проводники, отработанным трансформаторным маслом, отличающийся тем, что, с целью повышения

эффективности защиты и снижения загрязнения окружающей среды, процесс обработки проводят путем создания вокруг проводников канала диаметром не менее 5-7 см вдоль всей их длины до горизонтальных заземлителей, заполнение канала до верха крупнозернистым песком с размером частиц 1-2 мм, увлажнение песка водой с последующим раскачиванием проводника для уплотнения грунта и образования нового канала диаметром 1-2 см, в который заливают текучую смесь грунта с размером частиц менее 0,1 мм с отработанным трансформаторным маслом.

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано при сооружении долговечных заземляющих устройств электроустановок, трансформаторных подстанций и воздушных линий электропередачи для защиты проводников, соединяющих заземлитель с электроустановкой, от почвенной коррозии. Цель - повышение эффективности защиты и снижение загрязнения окружающей среды. Способ защиты включает периодическую обработку грунта, окружающего проводник, отработанным трансформаторным маслом. Процесс обработки проводят путем создания вокруг проводников канала диаметром не менее 5 - 7 см вдоль всей их длины до горизонтальных заземлителей, заполнения канала доверху крупнозернистым песком с размером частиц 1 - 2 мм, увлажнения песка водой с последующим раскачиванием проводника для уплотнения грунта и образования нового канала диаметром 1 - 2 см, в который заливают текучую смесь грунта с размером частиц не менее 0,1 мм с отработанным трансформаторным маслом. 1 ил., 1 табл.

Степень снижения загрязнения грунта 30-70 раз.

///////////////.

Зона капиллярного передвижения масла