Поверхностный заземлитель


 

H02B1/16 - Щиты, подстанции и распределительные устройства для подвода и распределения электрической энергии (основные электрические элементы, их сборка, включая монтаж в кожухи или на основания, монтаж кожухов на них, см. в соответствующих подклассах, например трансформаторы H01F; переключатели и плавкие предохранители H01H; линейные соединители H01R; прокладка электрических кабелей или линий, или комбинированных оптических и электрических кабелей или линий, или других проводников для подвода или распределения электрической энергии H02G)

Владельцы патента RU 2546992:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

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 электроэнергетике и может быть использовано в районах распространения многолетнемерзлых грунтов при выполнении заземляющих устройств для мобильных передвижных электроустановок.

Существуют глубинные и выносные заземлители (Правила устройства электроустановок. 7-е издание. М., 2006, 552 с.). Недостатком глубинных заземлителей является дороговизна бурения скважин; для выносных заземлителей необходимо наличие непромерзающих водоемов с площадью не менее 0,28 км2 расположенных вблизи заземляемых объектов. Известны также поверхностные переносные заземлители с использованием концентрированного раствора поваренной соли и подсыпкой талого грунта между заземлителем и мерзлым грунтом (Карелин В.И. Способ установки передвижных заземлителей. Авторское свидетельство №414665, БИ №5, 1974). Недостатком их является плохой контакт с мерзлым грунтом вследствие быстрого промерзания подсыпанного грунта, что ведет к резкому возрастанию сопротивления заземления. Кроме того, создаются очаги засоления почвы.

Наиболее близким техническим решением является заземляющее устройство с резервуаром для сжигания жидкого топлива (тороидальной или прямоугольной формы) (Седалищев В.А., Якушев М.В. Поверхностный переносной заземлитель. Авторское свидетельство №716096, БИ №6, 1980). Данное устройство выполнено в виде неутепленного корпуса-резервуара, в центре которого расположен груз. В резервуар заливается жидкое топливо и поджигается. Теплоизолирующим материалом (войлоком) резервуар накрывается только при отсутствии пламени, так как данное устройство рассчитано на пламенный разогрев грунта. Его недостатком являются затраты на доставку жидкого топлива, сжигаемого в течение всего рабочего времени заземляемого объекта.

Известен также способ выполнения заземления в многолетнемерзлых грунтах с помощью круглых коаксиальных электродов-заземлителей (Кобылин В.П., Бондарев Э.А., Ушаков В.Я., Седалищев В.А., Ли-Фир-Су Р.П. Способ выполнения заземления в многолетнемерзлых грунтах. RU 2276825 С2, Н012 4/66, 2006). Отличие данного способа с заявляемым поверхностным заземлителем является погружение вертикально в грунт вспомогательного заземляющего устройства в виде коаксиальных электродов-заземлителей, которые соединяются гальванически с главным стационарным устройством заземления защищаемого объекта (электрическая станция, трансформаторная подстанция и др). Причем главный контур заземляющего устройства, шина гальванической связи и вспомогательное заземляющее устройство коаксиальной конструкции без тепловой изоляции засыпаются слоем грунта толщиной не менее 0,5 м для исключения случайных механических повреждений и разрывов элементов заземляющего устройства. На поверхность земли выводятся только шины для присоединения корпусов электрооборудования и провода для подключения электропитания коаксиальных электродов-заземлителей. Предлагаемое устройство поверхностного заземлителя относится к переносным, которое после окончания работ демонтируется и транспортируется вместе с мобильной установкой на другое место работы и является неотъемлемым устройством этой установки.

Задачей настоящего изобретения является снижение и стабилизация сопротивления растеканию тока в грунте от переносного поверхностного заземлителя и повышение надежной и безопасной работы электрооборудования и обслуживающего персонала мобильной электроустановки в зимний период в условиях экстремально низких температур и многолетнемерзлых грунтов.

Эта задача решается тем, что переносной поверхностный заземлитель содержит плоские горизонтально расположенные электроды-заземлители коаксиальной конструкции, наружные обкладки которых изолированы слоем термовлагостойкого лака, размещенные в герметичном теплоизолированном полиуретановым покрытием корпусе, защищенном стеклопластиковой оболочкой. Корпус снабжен концентратором тепла и датчиком сопротивления, соединенным с электронным стабилизатором сопротивления растеканию тока в грунте.

Поверхностный заземлитель присоединен к источнику электропитания мобильной электроустановки.

Сравнение предложенного устройства поверхностного заземлителя с другими известными техническими решениями того же назначения показывает, что в этом устройстве необходимый эффект достигается комплексом мероприятий: выполнением поверхностных заземлителей в виде плоской коаксиальной конструкции, концентратором тепла в область талика и стабилизацией сопротивления растеканию тока в объеме талика.

Это сравнение указывает на превышение заявленным изобретением существующего уровня техники и решение с его помощью поставленной задачи.

Изобретение поясняется примером его выполнения. На чертеже изображено:

на Фиг.1а - схема электрических соединений электродов-заземлителей;

на Фиг.1б - вид со стороны подключения источника питания.

На фиг.1 представлено устройство поверхностного заземлителя коаксиальной конструкции, наружная и внутренняя обкладки которого изготовлены из листовой стали толщиной 1,5 мм, плоской прямоугольной формы, содержащей: последовательно соединенные плоские горизонтально расположенные коаксиальные электроды-заземлители 7, наружные обкладки 16 которых изолированы слоем термовлагостойкого лака, размещены горизонтально в герметичном теплоизолированном слоем полиуретанового покрытия 13 корпусе 2 и связаны с корпусом креплением 15; концентратор тепла 8; защитную стеклопластиковую оболочку 11 корпуса 2; контактный болт 3 для подключения шины заземления 12 объекта, наружной обкладки заземлителя и нулевого провода 14 источника электропитания 4; внутреннюю обкладку 10 заземлителя, подключенную проводником 9 к фазе источника электропитания 4; источник электропитания 4 с напряжением 6-12 вольт; датчик сопротивления 5; радиус и объем искусственного талика определяется продолжительностью работы электронного стабилизатора сопротивления растеканию тока 6; груз 7 для снижения переходного сопротивления и надежного контакта между заземлителем и поверхностью грунта.

Для устройства заземления поверхность грунта очищается от снега, на очищенную поверхность устанавливается корпус 2 с заземлителем 1 и нагружается грузом 7. К приваренному к наружной обкладке 16 коаксиального электрода-заземлителя 1 контактному болту 3 присоединяется нулевой провод 14 источника питания 4 и объект заземления, а фазный провод 9 источника питания 4 присоединяется проводником 9 к внутренней обкладке 10 коаксиального электрода-заземлителя 1. При протекании тока через коаксиальные электроды в коаксиальной конструкции заземлителей за счет эффекта близости выделяется тепло, которое разогревает металл, а затем и мерзлый грунт. За счет этого под заземлителем образуется талая зона, а груз 7 прижимает устройство плотно к земле и создает надежный контакт с малым переходным сопротивлением между заземлителем и грунтом. Для контроля и стабилизации нормированного сопротивления растеканию тока от заземляющего устройства в талой зоне на поверхности земли устанавливается датчик контроля сопротивления растеканию тока 5, подающий сигнал на электронный стабилизатор сопротивления 6, который в свою очередь, включает или выключает источник питания, стабилизируя нормированное сопротивление растеканию тока в талике. Таким образом, по шкале электронного стабилизатора сопротивления устанавливается необходимый режим работы поверхностного заземлителя.

При этом исключается: необходимость в буровой установке для заземления мобильной электроустановки; обработка грунта кислотами, солями и щелочами; сознательная засоленность почвы, которая накапливается в низинах, ухудшая экологическую обстановку; в снижении временных, финансовых и трудовых затрат при достижении нормированной величины сопротивления поверхностного заземлителя мобильной электроустановки.

Поверхностный заземлитель, содержащий заземляющий резервуар с контактным болтом, в центре которого расположен груз, отличающийся тем, что поверхностный заземлитель содержит устанавливаемый на поверхности грунта нагруженный грузом герметичный теплоизолированный полиуретановым покрытием корпус, защищенный стеклопластиковой оболочкой и снабженный контактным болтом, внутри которого размещены последовательно соединенные плоские горизонтально расположенные электрогреющие электроды-заземлители коаксиальной конструкции, наружные обкладки которых изолированы слоем термовлагостойкого лака, и снабжен электронным стабилизатором сопротивления растеканию тока в талике и концентратором тепла, при этом радиус и объем искусственного талика определяются продолжительностью работы электронного стабилизатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам отвода тепла от компьютерного оборудования, смонтированного внутри серверных или монтажных шкафов, в частности к конденсационному шкафу.

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим коммутационным и/или распределительным шкафам (10) с предусмотренными в них панелями счетчиков и распределения.

Изобретение относится к электротехнике, к адаптерам сборных шин с несущей шиной для закрепления коммутационного аппарата на них. Несущая шина выполнена с возможностью закрепления на адаптере сборных шин в различных положениях и имеет ножки.

Изобретение относится к вентиляции и управлению температурой в камерах для электронного оборудования, в частности к устройствам и способам управления воздушным потоком внутри таких камер.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в распределительных шкафах. Распределительный шкаф для размещения электрических и электронных компонентов содержит по меньшей мере одну токопроводящую сборную шину (8) с контактным элементом (10, 10') для соединения с другой сборной шиной (9) другого распределительного шкафа.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в маломощных домашних, коммунальных и промышленных электрических системах. Технический результат состоит в увеличении конструктивных вариантов при сохранении невысокой стоимости изготовления и электробезопасности.

Изобретение относится к системе охлаждения для компьютерного оборудования и систем питания. Технический результат - предотвращение выхода из строя дорогостроящего оборудования путем поддержания оптимальной температуры.

Модульный электрический аппарат (10) содержит соединительное устройство (50, 60) для соединения с дополнительным модульным электрическим аппаратом (70). Аппарат (10) включает в себя закрытый корпус (20), а соединительное устройство (50, 60) содержит: приводимый в движение элемент (80), который может скользить вдоль направления (M1, М2) между рабочим положением блокирования и рабочим положением разблокирования электрических аппаратов (10, 70); и соединительный элемент (90), который может скользить вдоль направления (A1, A2) соединения между рабочим положением соединения и рабочим положением разъединения друг от друга электрических аппаратов (10, 70).

Настоящее изобретение относится к каркасам (стойкам) для монтажа различной измерительной, звукозаписывающей и звуковоспроизводящей или телекоммуникационной аппаратуры в вертикальном наборе.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для монтажа выключателя или подобного аппарата на монтажной плите. Технический результат состоит в упрощении сборки/разборки.
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.

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 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.
Наверх