Способ защиты заземлителей электроустановок от коррозии

 

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 щитногоэкрана, м} k коэффициент насыщения грун (Л та влагой.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(59 С 23 F 13 00 Н 01 R 4 66

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3541 791/22-02 (22)11.01.83. (46)15.02.84. Бюл. )) 6 (72)Ю.В. Демин, Г.Е. Асеев, Н.И. Айзикович, Г.Б. Гинзбург и Р.A. Соркин (71)Сибирский научно-исследовательский институт энергетики и Главное производственное управление энергетики и электрификации ТССР (53)620.197.5(088.8) (56)L. Авторское свидетельство СССР

)) 575719, кл. Н 01 R 4/бб,. .1975.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 716092, кл. Н 01 R 4/66, 1978. (54)(57) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗАЗЕИЛИТЕЛЕИ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ОТ КОРРОЗИИ, включающий установку сетки из продольных g поперечных горизонтальных про I водников, соединение их с электроустановкой и расположение над сеткой плоского проводящего экрана с отверстиями, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности заземлителей и снижения их металлоемкости, над проводящим экраном разрешают защитный экран с yr лотнителями, причем экран выступает за пределы заземлителей на расстояние =(.-h„>I „, где L - длина выступа, м, — максимальная глубина рас.положения заземлителей, м;

"),з — глубина расположения защитного- экрана, м;

"д - коэффициент насыщения грунта влагой.

1073338

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при сооружении долговечных заземляющих устройств электрических станций, трансформаторных подстанций, воздушных линий электропередачи. 5

Известно устройство для заземления электроустановок высокого напряжения, содержащее одиночный заземлитель и выравнивающий диэлектрический контур, заглубленный в низкоомный .слой грунта и выступающий над зем-. лей на 1,5-2 м (1) .

Известное устройство позволяет эко. номить металл и обеспечивает электробезопасность в любое время года. Од- 15 нано при этом не обеспечена долговечность сосредоточенного заземлителя вследствие его коррозии, так как верхний слой грунта низкоомный, а диэлектрический контур, ограничивая 2р проникновение влаги и воздуха с боковых сторон, не задерживает их проникновение сверху.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- 25 мому результату является способ защиты заземлителей электроустановок от коррозии, включающий установку сетки из продольных и горизонтальных йроводников, соединение их с элен- gp троустановкой и расположение над сеткой.плоского проводящего экрана с

Отверстиями f2

Недостатком известного техничесКОГО решения является тО чтО оно Не долговечно вследствие грунтовой коррозии сетки, металлических проводни-. ков по причине проникновения атмосферной влаги и воздуха через отверстия экрана и создания, таким образом, вокруг заземлителей неоднородных грун-40 товых условий по влажности и содержанию кислорода..В агрессивных грунтах сетка через 5-10 лет 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 50 ,пределы электроустановки.

Цель изобретения — снижение ме; таллоемкости и увеличение долговечности заземлителей.

-Поставленная цель достигается тем,55

Что согласно способу защиты заземлителей электроустановок от коррозии, включающему установку сетки

Из продольных и поперечных горизонтальных проводников, соединение их 60 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

"(- „)) (1)

Р где —. длина выступа, м максимальная глубина расположения заземлителей,му глубина расположения защитного экрана, ь ; коэффициент насыщения грунта влагойПараметры, входящие в приведенную формулу, должны удовлетворять следующим условиям:

0,1 К 1

0 6 11., + 0,5 м

Увеличение долговечности заземлителей достигается за счет резкого снижения 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". землителей.

На чертеже схематически изображено устройство, поясняющее способ защиты 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 б 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 11, определяемую по выражению (1), и на 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 заземлителю 7 тормозит катодный процесс, который в нейтральных грунтах (большинство грунтов 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 вы1073338

Параметры

0,003-0,01

0,05-0,2

Металлоемкость, Ъ

100 ступами защитного экрана 5. Вследствие того, что влага и воздух прони; кают в грунт в основном по вертикали, то их горизонтальное распространение определяется величиной выступа L, 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 ка- >0 тодный процесс и анодные реакции (увеличивает коррозию) на металле, оставшемся под экраном 5. Поэтому для устранения укаэанного явления в предлагаемом устройстве экран 5 выпблнен 25 выступающим за пределы электроустановки заземлителя 7, íà L от его оси и конца.

Аналогичное явление наблюдается и при наличии электрической связи 30 естественных заземлителей, выполненных в виде грозозащитного троса

10 воздушной линии электропередачи с сеткой 1. Прерывание цепи коррозионных токов между грозозащитным тро- 35 сом 10 воздушной линии электропередачи и сеткой 1 обеспечивается искроСкорость коррозии, мм/год вым промежутком 9, через который не могут протекать коррозионные постоянные токи, но могут протекать аварий; ные токи коротких замыканий и токи молнии. Защитный экран 5 дополнительно улучшает условия электробезопасности на электроустановке.

Натурные. испытания проведены на подстанции 110 кВ "Барса" ТССР, расположенной в песчаном сильно засоленном грунте, коэффициент насыщения

К которого равен 0,54, глубина погружения сетки Ь» у 1 м, защитный экран расположен на глубине И 0,1 м.

Защитный экран выполнен из полиэтиленовой пленки. Уплотнители 4 выполнены в виде втулок из нескольких сло.ев киперной ленты, пропитанных горячим битумом.

Выступ защитного экрана рассчитывался по выражению

L1=("» 43) "в=(1-01)/0 54 $ у7м

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 ЗОВ по сравнению с известным техническим решением. Экономический эффект в денежном выражении составляет около 150 тыс. руб.

Прототип Предлагаемый снособ

1073338

Составитель С. Пономарев

Техред Л.Пилипенко . Корректор М. Шарохин

Реда- :.тор C. Лиснна

Тираж 900 Подписное

BHHHOH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 яака,,. 79/г 6 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4