Анодный заземлитель Советский патент 1992 года по МПК H01R4/66 

Изобретение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и передаче электроэнергии постоянного тока по системе провод-земля, а именно к заземляющим устройствам постоянного тока, и найдет применение во многих отраслях промышленности.

Известен анодный заземлитель, содержащий последовательно соединенные между собой стержневые электроды, электрическая связь между которыми осуществляется в вертикальных скважинах за счет непосредственного их контакта и веса расположенных выше электродов.

Недостатком этого заземлителя является большой расход материала электрода, так как для надежного контакта требуется достаточная масса каждого электрода.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является анод для

катодной защиты труб, содержащий удлиненный изолированный электропроводя щий стержень, на внешней поверхности которого по всей его длине установлены штыри из пленкообразующего металла, на-; пример титана, контактирующие через слой изоляции со стержнем.

Недостатком этого анода является низкая надежность, обусловленная тем, что требуется абсолютно надежная изоляция места контакта электрода-штыря со стержнем, иначе это место быстро разрушается под действием утечки тока.

Цель изобретения - повышение надежности анодного заземлителя. При этом увеличивается срок службы заземлителя.

Эта цель достигается тем, что в анодном

заземлителе, содержащем прутковые электроды, выполненные на основе металла, покрывающегося диэлектрической пленкой

V4 XI 00

00 00 00

при отекании анодного тока, электрически соединенные с изолированным токопрово- дом, размещенным вдоль заземлителя, новым является то, что токопровод выполнен из металла, покрывающегося диэлектрической пленкой при стекании анодного тока, причем электроды прикреплены к токопро- воду под острым углом по винтовой линии.

На фиг. 1 и 2 показан анодный заземли- тель, вертикальный и поперечный разрезы.

В вертикальную скважину 1 (фиг. 1} диаметром 150 мм и глубиной 30 м спущен прутковый (диаметром 10 мм) токопровод 2 из титана (или другого пленкообразующего при стекании анодного тока металла, например, из ниобия, тантала), к которому по вин- товой линии, имеющей шаг 500 мм, приварены с шагом по оси токопровода 2, равным 83 мм, под углом 45° к оси токопровода 2 прутки 3 диаметром 3 мм и длиной 100 мм из того же металла, покрытые слоем анодностойкого электропроводного покрытия из двуокиси марганца толщиной 0,5 мм (или другого малоизнашиваемого покрытия, например, из платины, двуокисей рутения или иридия толщиной 3-20 мкм). К нижнему концу токопровода 2 прикреплен монтажный груз 4 массой 10-20 кг, служащий для спуска анода в скважину 1 под действием силы тяжести, а к верхнему концу токопровода 2 присоединен питающий кабель 5 с помощью кабельной муфты 6. После монтажа скважина 1 заполнена глинистым грунтом 7. При указанных выше шаге винтовой линии на поверхности токопровода 2 и шаге размещения электродов 3 по длине винтовой линии все электроды 3 равномерно располагаются в трех вертикальных плоскостях, углы между которыми составляют 60° (фиг. 2).

Заземлитель работает следующим образом. При подводе постоянного электрического гока по питающему кабелю 5 ток через соединительную муфту 6 перетекает в токопровод 2, от него к электродам 3 и с последних стекает в грунт. При выдержке на воздухе и

анодной поляризации пленкообразующие металлы покрываются диэлектрической оксидной пленкой, предотвращающей стека- ние анодного тока с этих металлов. Поэтому токспровод 2.непокрытые участки электродов 3 и места их соединения с токопроводом 2 не подвергаются анодному растворению, и поэтому не нуждаются в изоляции от окружающей среды. Это значительно повышает надежность заземлителя и упрощает его конструкцию.

Предложенное расположение электродов по винтовой линии под острым углом к оси токопровода позволяет, кроме того, при минимальном количестве электродов значительно снизить сопротивление растеканию заземлителя по сравнению с прототипом, что снижает материальные затраты. Такая пространственная ориентация электродов установлена путем теоретического анализа

токовых линий и экспериментальных исследований на модели.

Формула изобретения Анодный заземлитель, содержащий

прутковые электроды, выполненные на основе металла, покрывающегося диэлектрической пленкой при стекании анодного тока, электрически соединенные с изолированным токопроводом, размещенным вдоль заземлителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, токопровод выполнен из металла, покрывающегося диэлектрической пленкой при стекании анодного тела, причем электроды прикреплены к

токопроводу под острым углом по винтовой линии.

Фиг. i.

Фиг. 2

Сущность изобретения: анодный зазем- литель состот из пруткового протяженного токопровода из металла, покрывающегося диэлектрической пленкой при стекании анодного тока, например титана, размещенного вдоль анодного заземлителя, к которому с определенным шагом по соосной винтовой линии приварены прутковые малоизнашиваемые электроды из того же металла, покрытые слоем двуокиси марганца толщиной 500 мкм, под углом 30 - 45° к оси токопровода, при этом все электроды могут располагаться в двух вертикальных плоскостях, угол между которым составляет 90°, или в трех вертикальных плоскостях, углы между которыми составляют 60°. В случае размещения анодного заземлителя в вертикальной скважине к нижнему концу токопровода прикрепляют монтажный груз-для обеспечения свободного спуска анодного заземлителя в скважину. 2 ил.