Композиция для снижения переходного сопротивления электрод-грунт


 


Владельцы патента RU 2528831:

Общество с ограниченной ответственностью "Бипрон" (RU)

Изобретение относится к композиции для снижения переходного сопротивления электрод-грунт. При этом композиция содержит: противоморозные добавки, выбранные из группы, содержащей хлорид или сульфат натрия, растворимую соль аммония и/или хлорид кальция 5-15 мас. частей; гелеобразующие добавки, а именно гексацианоферрат (II) натрия или калия и растворимая соль меди (II) в массовом соотношении 0,7:1÷1,5:1 10÷35 мас. частей; глинистый компонент и электропроводный углерод фракции менее 5 мм в массовом соотношении 0,7:1÷1,5:1 65÷80 мас. частей. Использование настоящей композиции позволяет значительно снизить переходное сопротивление за счет повышения электропроводности заполнителя околоэлектродного пространства, увеличить геометрические размеры токоотдающего объекта и стабилизировать переходное сопротивление электрод-грунт. 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к защитному заземлению электроустановок и используется в качестве засыпок искусственных заземлителей, с целью снижения переходного сопротивления электрод-грунт.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен активатор заземлителей, содержащий коксовую мелочь фракции 2,0-15,0 мм. Недостатком коксовой засыпки является высокое сопротивление, отсутствие способности удерживать влагу вокруг электрода вследствие ее дренирования в процессе эксплуатации (рекомендации по проектированию и сооружению заземляющих устройств электроустановок напряжением 0,4-35 кВ для районов Якутской АССР. Под ред. Ю.Р. Дордина. Академия Наук СССР, 1988 г.).

Наиболее близким по технической сущности является минеральный активатор заземлителей, содержащий бентонитовый глинопорошок и графит искусственный измельченный (патент США №6515220).

Недостатками известного активатора являются высокое сопротивление активатора из-за отсутствия электролита в нем и высокая зависимость эффективности от типа, структуры строения грунта, скорости миграции влаги в грунте и температуры, в особенности в таких грунтах, как сухой песок, вечномерзлые грунты и скальные породы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является значительное снижение переходного сопротивления за счет повышения электропроводности заполнителя околоэлектродного пространства и стабилизации переходного сопротивления заземляющий электрод-грунт, вне зависимости от геоэлектрической структуры грунта и его температуры, отсутствие эффекта морозного пучения и как следствие выталкивания заземлителя при замерзании окружающего грунта, а также высокая влагоудерживающая способность заполнителя.

Поставленная задача достигается за счет того, что композиция для снижения переходного сопротивления электрод-грунт содержит:

противоморозные добавки, выбранные из группы, содержащей хлорид или сульфат натрия, растворимую соль аммония и/или хлорид кальция 5 ÷15 мас. частей
гелеобразующие добавки, а именно гексацианоферрат (II) натрия или калия и растворимая соль меди (II) в массовом соотношении 0,7:1÷1,5:1 10÷35 мас. частей
глинистый компонент и электропроводный углерод фракции менее 5 мм в массовом соотношении 0,7:1÷4,5:1 65÷80 мас. частей

Наличие глинистого компонента (например, бентонита) и электропроводного углерода (например, мелкодисперсного технического графита) обеспечивает, с одной стороны, достаточную сплошность засыпки, а с другой - ее хорошую влагоудерживающую способность.

Гелеобразователи, а именно растворимая соль меди (II) и гексацианоферрат (II) калия или натрия, при затворении их смеси водой вместе образуют в приэлектродном пространстве гексацианоферрат меди в виде нерастворимого геля-электролита, имеющего высокую электропроводность. Это позволяет увеличить размеры токоотдающего объекта и значительно снизить переходное сопротивление электрод-грунт.

Хлорид или сульфат натрия, растворимая соль аммония и/или хлорид кальция отдельно или в смеси обеспечивают понижение температуры замерзания в зимний период и в многолетнемерзлых грунтах, а также позволяют проводить монтаж контура заземления в условиях пониженных температур.

В качестве глинистого компонента представляет собой бентонитовый глинопорошок. Предпочтительно, когда глинистый компонент содержит более 50 масс.% монтмориллонита, предпочтительно - 60÷80 масс.% монтмориллонита.

В качестве растворимой соли аммония могут использовать хлорид аммония или сульфат аммония.

В качестве растворимой соли меди (II) могут использовать сульфат, хлорид или нитрат меди меди (II).

В одной из предпочтительных форм выполнения композиция содержит (мас. частей):

хлорид натрия 3,0-10,0
хлорид кальция 3,0-10,0
гексацианоферрат (II) калия 7,0-20,0
сульфат меди (II) 7,0-20,0
глинистый компонент и электропроводный углерод фракции менее 5 мм в массовом соотношении 0,7:1÷1,5:1 65÷80 мас. частей

В одном из предпочтительных вариантов композиции используют электропроводный углерод фракции менее 1 мм.

В наиболее предпочтительном варианте осуществления композиция содержит воду из расчета 1 литр воды на 1÷3 кг сухой массы.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для изготовления композиций могут использовать:

а) графит искусственный пылевидный фр.0-1 мм Московского электродного завода «Графитэл» (например, в соответствии с ТУ 48-4802-20-90);

б) бентонитовый глинопорошок по ГОСТ 28177-89, типа ПБМА или ПБМБ ООО «Компания БЕНТОНИТ», г. Москва;

в) сульфат меди, соответствующий ГОСТ 4165-78;

г) гексацианоферрат (II) калия, соответствующий ГОСТ 4207-75, поставщик МСД Кемикалс, г. Москва;

д) хлорид натрия технический (галит) от ООО «ХИМПЭК» и

е) хлорид кальция технический, соответствующий ГОСТ 450-77 от ООО «ХИМПЭК».

Испытуемые композиции готовят тщательным перемешиванием сухих навесок составляющих в смешивающих агрегатах типа бегунов или бетоно-растворомешалок. Полученную массу перед укладкой тщательно смешивают с водой в соотношении 1 л воды на 1,6 кг сухой массы, и заполняют пространство вокруг электрода заземления. Сверху электродов располагают засыпку из окружающего грунта. Чем плотнее осуществляется засыпка, тем меньше вероятность проникновения воздуха и других грунтовых газов (в том числе сероводорода) к телу заземлителя, и, следовательно, скорость его коррозии. Геометрические размеры поверхности заземлителя могут выбирать с учетом необходимой величины падения шагового напряжения на поверхности земли.

Основные эксплуатационные характеристики композиций в соответствии с изобретением приведены в таблице:

Таблица 1
Наименование показателя Ед. измерения Значение
Удельное электрическое сопротивление Ом·м 3,7÷4,0
Удельное электрическое сопротивление в рабочем состоянии при затворении водой при температуре минус 5 градусов Цельсия Ом·м 0,03÷0,04
Температура замерзания °С менее -20

Удельное сопротивление минерального активатора при содержании в нем гидрогеля железистосинеродистой меди на уровне 20 масс. частей в 8,0÷10,0 раз меньше, чем у прототипа. Соответственно уменьшается переходное сопротивление заземления электрод-грунт, количество электродов заземления для достижения требуемого сопротивления токорастеканию и трудозатраты на устройство контура заземления, в особенности в высокоомных грунтах, отсутствует эффект морозного пучения в вечномерзлых грунтах.

1. Композиция для снижения переходного сопротивления электрод-грунт, содержащая:

противоморозные добавки, выбранные из группы, содержащей хлорид или сульфат натрия, растворимую соль аммония и/или хлорид кальция 5÷15 мас. частей
гелеобразующие добавки, а именно гексацианоферрат(II) натрия или калия и растворимая соль меди(II) в массовом соотношении 0,7:1÷1,5:1 10÷35 мас. частей
глинистый компонент и электропроводный углерод фракции менее 5 мм в массовом соотношении 0,7:1÷1,5:1 65÷80 мас. частей

2. Компонент по п.1, в которой глинистый компонент представляет собой бентонитовый глинопорошок.

3. Композиция по п.1, в которой глинистый компонент содержит более 50 мас.% монтмориллонита, предпочтительно - 60-80 мас.% монтмориллонита.

4. Композиция по п.1, в которой растворимая соль аммония представляет собой хлорид аммония или сульфат аммония.

5. Композиция по п.1, в которой растворимая соль меди(II) представляет собой сульфат, хлорид или нитрат меди меди(II).

6. Композиция по п.1, содержащая (мас. частей):

хлорид натрия 3,0-10,0
хлорид кальция 3,0-10,0
гексацианоферрат(II) калия 7,0-20,0
сульфат меди(II) 7,0-20,0
глинистый компонент и электропроводный углерод фракции менее 5 мм в массовом соотношении 0,7:1÷1,5:1 65÷80 мас. частей.

7. Композиция по п.1, в которой используют электропроводный углерод фракции менее 1 мм.

8. Композиция по п.1, дополнительно содержащая воду из расчета 1 литр воды на 1÷3 кг сухой массы.



 

Похожие патенты:

Изобретение касается устройства для погружения стержневых заземлителей в котлованы опор линий электропередчачи до засыпки в них извлеченного при бурении грунта.

Изобретение относится к электротехнике, к заземляющим устройствам электроустановок. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системе заземления передвижных электроустановок. .

Изобретение относится к электрозащитным средствам, в частности к переносным линейным заземлениям, предназначенным для обеспечения электробезопасности при проведении работ по ремонту и обслуживанию воздушных линий электропередачи.

Изобретение относится к области электрохимии, а именно к технологии изготовления нерастворимого титанового анода для электрохимических процессов, и может быть использовано для изготовления анодных заземлителей цилиндрической формы.

Изобретение относится к электротехнике, к шкафам преобразователя частоты или коммутационного устройства. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использован в качестве рабочего заземления. .

Изобретение относится к области электрохимической зашиты подземных сооружений от коррозии и может быть использовано при сооружении анодных и рабочих заземлений постоянного тока.

Переносной поверхностный заземлитель присоединен к источнику электропитания мобильной электроустановки и имеет заземляющий резервуар с контактным болтом, в центре которого расположен груз. Заземлитель имеет электрогреющие электроды-заземлители коаксиальной конструкции, наружные обкладки которых изолированы слоем термовлагостойкого лака, которые размещены в герметичном теплоизолированном полиуретановым покрытием корпусе, который защищен стеклопластиковой оболочкой. Корпус снабжен концентратором тепла и датчиком сопротивления, соединенным с электронным стабилизатором сопротивления растеканию тока в грунте. Технический результат - снижение и стабилизация сопротивления растеканию тока в грунте и обеспечение надежной и безопасной работы электрооборудования и обслуживающего персонала в зимний период в условиях экстремально низких температур и многолетнемерзлых грунтов. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для анодных заземлений установок катодной защиты от коррозии стальных и железобетонных сооружений, контактирующих с грунтом, речной и морской водой и другими электролитическими средами. Анодный заземлитель содержит корпус 1, представляющий собой оболочку, выполненную из тонкостенного (толщиной 0,1-0,4 мм) оцинкованного стального листа. Центральный электрод 3 выполнен из графитопласта и окружен слоем активатора 2 в виде цилиндра на основе состава из электропроводного гранулированного, пористого сыпучего материала, в качестве которого использована графитовая крошка, содержащая фракции размером 10-15 мм. Изобретение обеспечивает увеличение срока эксплуатации анодного заземлителя, снижение скорости и увеличение равномерности растворения электрода. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение касается способа тягового заземления передвижных радиоэлектронных средств, основанного на выдвижении радиоэлектронного средства к месту развертывания, в соответствии с которым заземлитель, выполненный в форме ножа, шарнирно закрепленный через тягу к штоку гидроцилиндра и корпусу базовой машины, внедряют в грунт при движении базовой машины, которую останавливают при проникновении заземлителя в грунт на требуемую глубину. Технический результат - сокращение времени, затрачиваемого на развертывание и свертывание системы заземления.1 ил.

Устройство выравнивания опорного потенциала относится к электронике и предназначено для выравнивания опорного потенциала подвижных объектов, фюзеляж, кузов или корпус которых изготовлен из материалов, имеющих низкую электропроводимость. Выравнивание опорного потенциала необходимо для качественного и надежного функционирования электронных и радиоэлектронных систем подвижных объектов. Устройство может быть использовано в авиастроении, автомобилестроении и судостроении. Решаемая техническая задача заключается в создании такого устройства, которое обеспечивало бы надежное функционирование бортового электронного оборудования подвижных объектов, изготовленных из композитных материалов. При этом техническим результатом является: выравнивание опорного потенциала, что необходимо для отсчета напряжений питания и сигналов, когда потенциал эквивалента земли принимается равным нулю; образование пути для протекания возвратных питающих и сигнальных токов; обеспечение металлизации подвижного объекта, когда необходимо соединить все металлические части, включая двигатель и агрегаты в одну электрически целостную конструкцию с очень низким переходным сопротивлением; обеспечение экранирования бортового электронного оборудования и линий связи при внешних электромагнитных воздействиях. Решаемая техническая задача в устройстве выравнивания опорного потенциала по его первому варианту, содержащем проводник, один конец которого предназначен для соединения с электронным оборудованием, достигается тем, что устройство содержит металлические замкнутые профили, обеспечивающие эквивалент опорного потенциала, имеющие металлические ответвления с металлическими шпильками, являющимися проводниками, предназначенными для соединения с электронным оборудованием, причем металлические профили посредством металлических ответвлений соединены между собой в единственном месте без образования замкнутых электрических контуров. Решаемая техническая задача в устройстве выравнивания опорного потенциала по его второму варианту, содержащем проводник, один конец которого предназначен для соединения с электронным оборудованием, достигается тем, что устройство содержит металлические замкнутые профили, обеспечивающие эквивалент опорного потенциала, имеющие металлические ответвления с металлическими шпильками, являющимися проводниками, предназначенными для соединения с электронным оборудованием, причем к оконцовкам металлических замкнутых профилей подключены электростатические разрядники, а металлические замкнутые профили посредством металлических ответвлений соединены между собой в единственном месте без образования замкнутых электрических контуров. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике. Устройство заземления содержит горизонтальный и вертикальный заземляющие контуры, установленные в теплоизолированном коробе. Вертикальный заземляющий контур выполнен в виде вертикальных тепловых труб с низкокипящим теплоносителем и соединен с горизонтальным заземляющим контуром из полых труб, по которому осуществляется подвод теплоты жидким теплоносителем от пластинчатого рекуперативного теплообменника радиаторного типа. Теплота к пластинчатому рекуперативному теплообменнику радиаторного типа подается от газотурбинной перекачивающей установки через нагнетатель горячих газов. Циркуляция жидкого теплоносителя осуществляется под действием насоса. Технический результат устройства состоит в увеличении эффективности заземления электроустановки за счет повышения коэффициента теплопередачи и увеличения площади прогрева грунта. 2 ил.
Наверх