Анодный заземлитель

Изобретение относится к области электрохимической защиты и может быть использовано для анодных заземлений установок электрохимической защиты металлических и железобетонных сооружений от коррозии, контактирующих с грунтом с высоким содержанием солей, морской водой и другими электролитическими средами и в качестве защитного заземления от перенапряжений в сети. Анодный заземлитель содержит электрод и кабель. При этом электрод выполнен цельным из электропроводного полимерного материала с удельным сопротивлением 0,5-5,0 Ом·мм2/см, содержащим полимерную матрицу и электропроводный наполнитель, а кабель закреплен на теле электрода с изолированием места соединения от внешней среды герметизирующим элементом. Технический результат: повышение надежности и долговечности анодного заземлителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области электрохимической защиты сооружений и может быть использовано для анодных заземлений установок электрохимической защиты металлических и железобетонных сооружений от коррозии, контактирующих с грунтом с высоким содержанием солей, морской водой и другими электролитическими средами и в качестве защитного заземления от перенапряжений в сети.

Известен анодный заземлитель (патент РФ на полезную модель №48995, C23F 13/00, 2005), содержащий токопроводник, токопроводящую полимерную оболочку, внешний проводник и грузонесущий элемент.

Недостатком известного устройства является наличие внутреннего металлического стержня, который со временем растворяется, что ухудшает свойства заземлителя. Кроме того, наличие внутреннего стержня усложняет процесс изготовления электрода.

Известен глубинный анодный заземлитель по патенту РФ на изобретение №2225420, C08L 9/02, C08L 9/06, C08L 11/00, C23F 13/00, C23F 13/16, 2004, содержащий электрод - тело заземлителя, соединительный кабель и узел изоляции. Электрод содержит металлический токопровод, коаксиально размещенный внутри рабочей оболочки, контактирующей с токопроводом. Рабочая оболочка состоит из слоев углеродного материала и гибкой оболочки из электропроводного эластомерного материала с удельным объемным сопротивлением 0,05-0,5 Ом·м. Соединительный кабель является единым целым с токопроводом электрода. Узел изоляции включает термоусаживаемую муфту. Известное устройство принято в качестве ближайшего аналога.

Недостатком ближайшего аналога является наличие металлического токопровода, являющегося несущим элементом заземлителя. Металлический элемент в процессе эксплуатации устройства растворяется, в результате чего снижаются долговечность и электрические параметры заземлителя.

Технической задачей изобретения является повышение надежности и долговечности анодных заземлителей, используемых, в частности, при защите сооружений, контактирующих с агрессивными средами.

Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности анодного заземлителя.

Технический результат достигается тем, что в анодном заземлителе, содержащем электрод и кабель, согласно изобретению тело электрода выполнено цельным из электропроводного полимерного материала, кабель закреплен на теле электрода, место соединения кабеля с телом электрода изолировано от внешней среды герметизирующим элементом.

Кроме того, в анодном заземлителе герметизирующий элемент может быть выполнен в виде термоусадочной трубки, заполненной герметиком.

Технический результат обеспечивается тем, что в анодном заземлителе тело электрода по всему объему выполнено из электропроводного полимерного материала. Малая растворимость полимерного материала, исключение образования оксидной пленки, стойкость к агрессивным средам повышает надежность и долговечность анодного заземлителя.

Выполнение электрода цельным из электропроводного полимерного материала без металлического сердечника улучшает свойства анодного заземлителя и повышает его надежность и долговечность, в отличие от аналогичных устройств, где входящий в состав электрода металлический сердечник растворяется в процессе защиты. Растворение металлического сердечника приводит к ухудшению электрических параметров заземлителя и тем самым к снижению надежности. Например, в процессе растворения металлического сердечника анодного заземлителя значительно возрастает сопротивление растеканию тока.

Крепление кабеля непосредственно к телу электрода, герметизация места крепления кабеля к электроду, например, с помощью термоусадочной трубки, заполненной герметиком, способствует более надежному креплению кабеля к телу электрода и плотному контакту между кабелем и электродом, что также повышает надежность анодного заземлителя и увеличивает срок его службы.

На фиг. 1 представлен общий вид анодного заземлителя.

Анодный заземлитель содержит электрод 1, кабель 2, наконечник кабеля 3, термоусадочную трубку 4, наполнитель герметик 5, винт 6.

Электрод 1 выполняют в виде полнотелого цилиндра из электропроводного полимерного материала с низким удельным сопротивлением ~0,5-5,0 Ом·мм2/см.

Электропроводный полимерный материал содержит в своем составе полимерную матрицу, например, из полиэтилена и электропроводный наполнитель, например, в виде электропроводного технического углерода или электротехнического графита, обеспечивающий протекание анодного тока. Электрод 1 изготавливают методом экструзии.

Кабель 2 прикрепляют к телу электрода 1 с помощью стандартного наконечника 3 из медного сплава. Наконечник 3 соединяют с кабелем 2 путем обжатия. В торцевой части тела электрода 1 выполняют отверстие. В отверстие вкручивают винт 6 и прижимают наконечник 3 к торцевой части электрода 1.

Место соединения кабеля 2 с электродом герметично изолируют. В качестве герметизирующего элемента может быть использована термоусадочная трубка. Изоляция соединения нужна для предотвращения окислительных процессов и сохранения надежного контакта. Полость внутри трубки заполняют герметиком, что обеспечивает более надежную защиту соединения кабеля с электродом от обрыва и других внешних повреждений. Это повышает надежность и долговечность анодного заземлителя.

Размеры анодного заземлителя выбирают в зависимости от параметров защищаемой конструкции и среды ее расположения. Длина электрода 1 анодного заземлителя может составлять от 1,5 м до 15 м. Например, анодный заземлитель с длиной электрода 1 в 1,5 м выполняют диаметром 0,05 м. Длина соединительного кабеля у такого заземлителя 3 м. Вес заземлителя составляет 3,7 кг, что значительно ниже аналогов, вес которых при тех же габаритах может быть более 20 кг.

Анодный заземлитель работает следующим образом.

Анодный заземлитель подключают к положительному полюсу источника тока, защищаемое сооружение подсоединяют к отрицательному полюсу источника тока. При этом защищаемый объект выступает в роли катода. В процессе защиты анод растворяется и разрушается, сохраняя неповрежденным объект защиты. В анодном заземлителе из электропроводного полимерного материала растворяется электропроводный наполнитель, например технический углерод. Благодаря отсутствию металлического сердечника, низкой скорости растворения углерода, отсутствию образования оксидной пленки полимерные электроды обладают высокой долговечностью и надежностью. Стойкость полимерной матрицы к агрессивным средам позволяет использовать полимерный анодный заземлитель для защиты сооружений, расположенных в морской, речной воде, в грунтах с высоким содержанием солей.

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность и долговечность анодного заземлителя.

1. Анодный заземлитель, содержащий электрод и кабель, отличающийся тем, что электрод выполнен цельным из электропроводного полимерного материала с удельным сопротивлением 0,5-5,0 Ом·мм2/см, содержащим полимерную матрицу и электропроводный наполнитель, при этом кабель закреплен на теле электрода с изолированием места соединения от внешней среды герметизирующим элементом.

2. Анодный заземлитель по п. 1, отличающийся тем, что герметизирующий элемент выполнен в виде термоусадочной трубки, заполненной герметиком.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области катодной защиты металлических конструкций от коррозии и может быть использовано для защиты поверхностей трубопроводов от коррозии, а также в качестве заземлителя.

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.

Изобретение относится к способу изготовления коррозионностойкого электрода, включающему изготовление биметаллической основы электрода, содержащей титановый корпус с медным сердечником внутри.

Изобретение относится к области защиты подземных сооружений и трубопроводов от электрохимической коррозии. Заземлитель выполнен в виде гирлянды электрически и механически последовательно соединенных между собой отдельных анодных заземлителей, каждый из которых содержит центральный металлический электрод, соединенный с предыдущим и последующим электродами в единый электрический проводник и равнопрочный по длине стержень, при этом каждый отдельный анодный заземлитель представляет собой конструкцию «труба в трубе», состоящую из центрального электрода, выполненного в виде трубы, и наружного электрода, выполненного в виде соосного ему цилиндра, на внутренней поверхности центрального электрода расположен токоввод, в промежутках между торцами цилиндров смонтированы термоусаживаемые манжеты, межтрубное пространство заполнено наполнителем, состоящим из пиритных огарков.
Изобретение относится к способам повышения стойкости металла к коррозии и может быть использовано в подземном трубопроводном транспорте. .

Изобретение относится к области защиты стальных сооружений от коррозии. .

Изобретение относится к защите магистральных трубопроводов и подземных металлических сооружений от электрохимической коррозии. .

Изобретение относится к коррозионным измерениям и может быть использовано для диагностики изоляционных покровов трубопроводных систем и других подземных металлических сооружений.

Изобретение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии, в частности к заземляющим устройствам постоянного тока, и может быть использовано во многих отраслях промышленности.

Изобретение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и передаче постоянного тока по системе «провод-земля» и может быть использовано при сооружении анодных и рабочих заземлений постоянного тока.

Изобретение относится к области электрохимической защиты металлических сооружений от коррозии в почве и водоемах и может быть использовано при сооружении глубинных анодных заземлений. Анодный заземлитель состоит из цилиндрического корпуса, электродного наполнителя и кабеля, при этом корпус выполнен из перфорированного жесткого пластикового материала с расстоянием между отверстиями 0,8-1,1 их диаметра и снабжен верхними и нижними стопорными и фиксирующими крышками с газоотводными отверстиями, по центру корпуса расположен контактный узел из полой металлической трубы, на концах которого имеются термоусадочные муфты, а также разрезные втулки и вставки, запаянные вместе с кабелем в торцах трубы и изолированные от влаги силиконовым герметиком, пространство между контактным узлом и корпусом заполнено электродным материалом в виде насадки из сферических элементов из высококремнистого чугуна или магнетитового окатыша с минимальным диаметром 1,6-1,8 диаметра перфорационных отверстий корпуса, в верхней и нижней частях корпуса установлены фиксирующие крышки с газоотводными отверстиями, а между стопорной и фиксирующей крышками в верхней части корпуса установлен упругий элемент в виде пружины или эластичной прокладки. Технический результат: повышение устойчивости электрода к анодному растворению, в том числе в коррозионноактивных средах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электрохимической защиты металлических сооружений от коррозии в почве и может быть использовано при изготовлении глубинных и поверхностных анодных заземлений. Анодное заземление содержит провод токоввода, электрод из малорастворимого полимерного углеродсодержащего материала и контактный узел, электрод выполнен цилиндрической формы из спрессованной при давлении 10-50 мПа и температуре 18-25°C смеси полиуретана (10-30 мас.) и малорастворимого углеродсодержащего материала (70-90 мас.%). Контактный узел, содержит шпильку, запрессованную по оси электрода, по первому варианту анодного заземления на незапресованной части шпильки с помощью фиксирующих гаек закрепляется провод токоввода, в торце электрода над контактным узлом размещена изолирующая оболочка. По второму варианту анодного заземления провода токовводов закрепляются на незапрессованных частях шпильки в обоих торцах электрода. Технический результат: снижение расхода электроэнергии на катодную защиту, повышение сохранности контакта провода токоввода с материалом электрода, снижение скорости деструкции анодного заземления в процессе работы. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электрохимической защиты от коррозии металлических и железобетонных сооружений. Анодный заземлитель включает углеродосодержащий токопроводник и токопроводящую оболочку, при этом в качестве токопроводника используется углеродный сердечник. В качестве токопроводящей оболочки используется токопроводящий бетон. Бетон содержит следующие компоненты, мас. %: песок 10-50, препарат коллоидно- графитовый 5-50, цемент 5-50, углеродный наполнитель 1-30. Технический результат: увеличение срока работы анодного заземлителя. 3 пр., 1 ил.

Изобретение относится к области электрохимической защиты и может быть использовано для анодных заземлений установок электрохимической защиты металлических и железобетонных сооружений от коррозии, контактирующих с грунтом с высоким содержанием солей, морской водой и другими электролитическими средами и в качестве защитного заземления от перенапряжений в сети. Анодный заземлитель содержит электрод и кабель. При этом электрод выполнен цельным из электропроводного полимерного материала с удельным сопротивлением 0,5-5,0 Ом·мм2см, содержащим полимерную матрицу и электропроводный наполнитель, а кабель закреплен на теле электрода с изолированием места соединения от внешней среды герметизирующим элементом. Технический результат: повышение надежности и долговечности анодного заземлителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх