Устройство для катодной защиты от коррозии магистральных трубопроводов Советский патент 1991 года по МПК C23F13/00 

Изобретение относится к защите от коррозии магистральных трубопроводов и может быть использовано для защиты катодных станций от грозовых перенапряжений и перенапряжений, возникающих в трубопроводе в результате кратковремен- ного воздействия на него электромагнитного поля линий высокого напряжения при их работе в аварийных режимах.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты за счет снижения вероятности выхода их строя катодной станции при грозовых и коммутационных перенапряжениях.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит катодную станцию 1, анодное заземление 2, два основных

варистора 3 и 4 и три дополнительных вэри- стора 5, 6 и 7, конденсаторы 8 - 12 и резисторы 13 - 17.

Каждый варистор 3-6 своим выводом подключен к соответствующему входу и выходу катодной станции 1, а вторым выводом - к соответствующему конденсатору 8 - 11. Свободные выводы всех конденсаторов 8-11 заземлены. Каждый из конденсаторов зашунтирован своим резистором 13 - 16. Второй вывод варистора 6, подключенного к выходу катодной станции, соединенному с трубопроводом 18, подключен к одному выводу третьего дополнительно введенного варистора 7, другой вывод которого соединен с конденсатором 12, за- шунтированным резистором 17. Свободный вывод конденсатора 12 заземлен.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии импульса грозовых перенапряжений варистоты 3-6, имея небольшое динамическое сопротивление при больших токах грозового импульса, ограничивают амплитуду воздействующего импульса до величины остающегося напряжения. При этом через волновое сопротивление линии, по которой набегает импульс, происходит заряд конденсатора 8-11. Величина заряда грозового импульса такова, что конденсатор заряжается до небольшого напряжения. После спада импульса происходит разряд конденсаторов 8-11 на параллельно включенные резисторы 13 - 16, и узел защиты готов к работе.

Если на входе катодной станции 1 появляется импульс коммутационного происхождения от влияющей линии высокого напряжения, то ввиду его большой длительности токовая нагрузка на варисторы 3-6 может оказаться чрезмерной. Для защиты варисторов от перегрузки включены конденсаторы 8-11, которые заряжаются током импульса и препятствуют длительному протеканию тока через варисторы 3-6.

При эксплуатации возможен режим, при котором на входе катодной станции 1 появляется импульс, значительный по длительности. Это может привести к тому, что варисторы 3-6 выходят из работы до окончания импульса. Для предотвращения этого режима параллельно конденсатору 11 включается цепочка последовательно включенных варистора 7 и конденсатора 12, зашун- тированного резистором 17. Указанные защитные элементы должны быть подключены к варистору, подключенному к

выходу катодной станции 1, соединбннрму с трубопроводом 18, т.е. узел защиты здесь содержит две ступени. Такая его организация позволяет защитить катодную станцию 1 от коммутационных импульсов перенапряжений, наведенных в трубопроводе 17 линией высокого напряжения при ее работе в аварийном режиме.

15

Формула изобретения

1. Устройство для катодной защиты от коррозии магистральных трубопроводов, содержащее катодную станцию, анодное заземление и два варистора, один из которых своим первым выводом подключен к одному из двух входов катодной станции, а другой своим первым выводом подключен к одному из двух выходов катодной станции, отличающееся тем, что, с целью

повышения эффективности защиты за счет снижения вероятности выхода из строя катодной станции при грозовых и коммутационных перенапряжениях, оно снабжено пятью конденсаторами, пятью резисторами

и тремя дополнительными варисторами, при этом первый вывод каждого из двух дополнительных варисторов подключен к свободным от основных варисторов входу и выходу катодной станции соответственно,

вторые выводы каждого из двух основных и двух дополнительных варисторов подключены к одному из выводов соответствующего конденсатора, другой вывод которого заземлен, каждый конденсатор зашунтирован соответствующим дополнительно введенным резистором, второй вывод варистора, подключенного к выходу катодной станции, соединенному с трубопроводом, подключен к одному выводу третьего

дополнительно введенного варистора, другой вывод которого соединен с пятым конденсатором, зашунтированным пятым резистором, а свободный вывод пятого конденсатора заземлен.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что варисторы, конденсаторы и резисторы смонтированы в корпусе из изоляционного материала.

ЗМ 84

т

П/v

i

Изобретение относится к области защиты от коррозии магистральных трубопроводов и может быть использовано для защиты его катодных станций от грозовых перенапряжений и перенапряжений, возникающих в трубопроводе в результате кратковременного воздействия на него линий высокого напряжения при их работе в аварийных режимах. Цель изобретения - повышение эффективности защиты за счет снижения вероятности выхода из строя катодной станции при грозовых и коммутационных перенапряжениях. Эффект обусловлен предложенным подключением на входе и выходе катодной станции 1 защитных элементов. При этом варисторы 3 - 6 ограничивают амплитуду импульса грозовых перенапряжений. Для защиты варисторов 3 - 6 от перегрузки при появлении импульса коммутационного происхождения от влияющей линии высокого напряжения последовательно с ними включены конденсаторы 8 - 11. Для возможности разряда конденсаторов 8 - 11 после спада импульсов перенапряжения параллельно каждому из них включен свой резистор 13 - 16. Один из выходов катодной станции 1 имеет двухступенчатую защиту. При этом вторая ступень, включающая варистор 7, конденсатор 12 и резистор 17, выполнена аналогично первой. Это позволяет защитить катодную станцию 1 от коммутационных импульсов перенапряжений, наведенных в трубопроводе 18 линией высокого напряжения при ее работе в аварийном режиме. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

/7 П

6Л

/8

/6