Передающее устройство для телеконтролякатодной защиты трубопроводов

 

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 03.0577 (21) 24849 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.0131. Бюллете

Союз Советскик

Социалистических

Реслублнк

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 1 (72) Автор изобретения

Н.В. Даки

Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (71) Заявитель (54) ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕКОНТРОЛЯ КАТОДНОЙ

ЗАЩИТ61 ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к технике дистанционного контроля установок катодной защиты трубопроводов и может использоваться в нефтяной и газовой промышленности.

Известны устройства телеконтроля катодной защиты трубопроводов, в которых для передачи информации используется трубопроводный канал связи или специальные кабельные и воздушные линии связи (1).

Однако необходимость сооружения линий связи, а также необходимость применения ретрансляции сигналов значительно снижает экономические показатели системы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является передающее устройство для телеконтроля станций катодной защиты трубопроводов, содержащее блок питания, вход которого соединен с сетью переменно.го тока, первые выходы соединены с клеммами питания мультивибратора, вторые выходы подключены к первым входам формирователя импульсов, а третий выход соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора и с первым выводом LC-контура,, второй вывод которого через дроссель подключен к аноду тиристора, катод тиристора соединен со второй обкладкой накопительного конденсатора и со вторым выходом блока питания,управляющий электрод тиристора подключен к выходу формирователя импульсов, станцию катодной защиты, первый вход которой соединен с одной из фаз

1О сети переменного тока, плюсовой выход станции катодной защиты подключен к заземляющему контуру, а отрицательный выход станции катодной защиты соединен с трубопроводом (2 ).

Недостатком известного устройст15 ва является малый объем передаваемой информации.

Цель изобретения — повышение информативности устройства.

Поставленная цель достигается тем, 20 что в устройство введены заградительный дроссель, конденсатор присоединения, резистор присоединения, транзисторный ключ и элемент ИЛИ и резисторы, входы элемента ИЛИ соединены через резисторы с плюсовым выходом станции катодной защиты, выход элемента ИЛИ подключен к. базе транзисторного ключа, эмиттер которого гоединен с выходом мультивибратора, а

30 коллектор подключен ко вторсму вхо-

796892

60 ду формирователя импульсов, резистор присоединения подключен парал- лельно вторичной обмотке LC-контура, первый вывод которой подключен через конденсатор присоединения к одной фазе сети переменного тока, другая фаза которой подключена ко второму выводу вторичной обмотки

LC-контура и через заградительный дроссель ко второму входу станции катодной защиты.

Также поставленная цель достигается тем, что в устройство введены резисторы и реле, первый резистор подключен последовательно в цепь отрицательного выхода станции катодной защиты, параллельно первому резистору подключена катушка реле, выход мультивибратора через размыкающий контакт реле и последовательно соединенный с ним резистор подключен ко второму входу формирователя импульсов. . На фиг. 1, 2 и 3 показана схема устройства.

Устройство содержит станцию 1 катодной защиты, передающий импульсный генератор 2, силовой трансформатор

3„ высоковольтную линию 4, секционирующий выключатель 5, индукционный

:импульсный датчик б, компенсационный фильтр 7, импульсные усилители 8, элементы И 9, формирователь тактовых импульсов 10, распределитель импульсов 1.1, выходные элементы 12, мультивибратор 13, реле 14, резистор 15, тиристор 16, формирователь импульсов

17, накопительный конденсатор 18, LC-контур 19 (ударного возбуждения), заградительный дроссель 20, конденсатор 21 присоединения, резистор 22 присоединения, транзисторный ключ 23, контур заземления 24, элемент ИЛИ 25, блок 26 питания которого через резистор подключен к дополнительному заземлению 24 и выходу логического элемента ИЛИ 25. Входы логического элемента ИЛИ 25 подключены к выходной клемме "плюс" станции 1 катодной защиты.

Устройство работает следующим образом.

Вдоль трассы трубопровода проходит высоковольтная линия 6-10 кВ (4), служащая для питания станции 1 катодной защиты, а также в качестве канала связи (фиг. 1). В нормальном режиме работы катодной защиты трубопровода контакты реле 14 разомкнуты. В этом случае импульсные генераторы 2 (фиг. 2) всех передающих блоков работают непрерывно, и сигналы следуют с частотой сети — 50 Гц.

Для уплот «ения канала используется совместно фазо-импульсный и частотный методы. Рабочий импульс в импульсном генераторе формируется при разряде накопительного конденсатора

18 на контур 19 ударного возбуждения. Частота заполнения импульсов не превышает 50 кГц. Образование фазовых признаков обеспечивается за счет питания импульсных генераторов напряжением 3-фазной сети, имеющим различный фазовый сдвиг. В соответствии с этим, все передающие импульсные генераторы объединяются в группы по б в каждой с одинаковой частотой заполнения импульсов. Таким образом, при использовании одной частоты образуются 6 каналов передачи, двух частот — 12 каналов передачи и т.д. В приведенной на фиг. 1 блоксхеме используются 2 частоты и число каналов передачи равно 12.

При исчезновении или уменьшении величины поляризующего тока замыкаются контакты токового реле 14, и мультивиоратор 13 манипулирует колебания импульсного генератора 1 с длительностью паузы, равной 1 с (импульсная диаграмма работы передающего импульсного генератора приведена на фиг. 1). Для контроля состояния станций катодной защиты, когда в одной точке их установлено больше одной (фиг. 3), импульсный генератор манипулируется через транзисторный ключ 23. В нормальном режиме, когда работают все станции катодной защиты, транзисторный ключ 23 заперт и цепь манипуляции генератора отключена.

При исчезновении тока на выходе катодной станции положительный сигнал

1 не подается на вход логического элемента ИЛИ 25, и ключ 23 открывается, подключая вход импульсного генератора к выходу автоколебательного мультивибратора. По существу, транзисторный ключ 23 и логический элемент ИЛИ

25 вместе с дополнительным заземлением 24 выполняют функции датчика телесигнализации. Количество входов логического элемента ИЛИ 25 равно количеству контролируемых станций катодной защиты. В режиме контроля канала каждый передающий импульсный генератор генерирует импульсы, следующие непрерывно с частотой 50 Гц,которые, последовательно проходя через силовой трансформатор З,высоковольтную линию 4, секционирующий выключатель 5, контролируют их исправное состояние. В приемном устройстве (фиг. 1) с помощью импульсного датчика б и компенсационного фильтра 7 импульсы разделяются по частоте заполнения f< и f и подаются на соответствующие импульсные усилители 8. Фазо-импульсная селекция импульсов по каналам передачи осуществляется с помощью распределителя импульсов 11 и логических элементов И 9. Формирователь тактовых импульсов 10 выдает тактовые импульсы, следующие с частотой

50 Гц, синхронно с сетью. Информация на щите диспетчера выдается вы796892.тиристора соединен со второй обклад.кой накопительного конденсатора к со вторым выходом блока питания, управляющий электрод тиристора подключен к выходу формирователя импульсов, станцию катодной защиты, первый вход которой соединен .с одной из фаз сети переменного тока, плюсовой выход станции катодной защиты подключен к заземляющему контуру, а отрицательный выход станции катодной защиты соединен с трубопроводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены заградительный дроссель, конденсатор присоединения, резистор присоединения, транзисторный ключ, элемент ИЛИ и резисторы, -входы элемента ИЛИ соединены через резисторы с плюсовым выходом станции катодной защиты, выход элемента ИЛИ подключен -к базе транзисторного ключа, эмиттер которого соединен с выходом мультивибратора, а коллектор подключен ко второму входу формирователя импульсов, резистор присоединения подключен параллельно вторичной обмотке С-контура, первый вывод которой подключен через конденсатор присоединения к одной фазе сети gepe.менного .тока, другая фаза которой подключена ко второму. выводу вторичной обмотки LC-контура и через заградительный дроссель — ко второму входу станции катодной защиты. ходными элементами 12. Компенсационный фильтр 7 кроме функций частотой селекции импульсов осуществляет компенсацию импульсных помех и приема импульсов с различной частотой заполнения. Импульсный датчик кроме рабочих обмоток содержит одну компенсационную обмотку. Поскольку импульс,ные сигналы распространяются по трем проводам линии, то для улучше-- ния условий приема импульсный датчик выполнен трехсекционным.Каждая секция располагается под соответствующим проходным изолятором распределительного устройства с соблюдЕнием изоляционных расстояний. Секция импульсного датчика состоит из одинакового количества катушек, включен- . ных согласно. Одноименные катушки секций импульсного датчика имеют одинаковые собственные резонансные частоты, равные частоте заполнения "сво- 20 их" импульсов.

Присоединение передающих импульсных генераторов к высоковольтной линии осуществляется через силовой трансформатор с помощью конденсато- Я5 ра 21. Резистор 22 служит для ограничения напряжения 50 Гц íà LC-контуре 19 ударного возбуждения. Заградительный дроссель 20 служит для увеличения входного сопротивления станции катодной защиты на частоте заполнения импульсов.

Предложенное устройство кроме телеконтроля станций катодной защиты позволяет. одновременно контроз1ировать положение автоматических секционирующих выключателей, а также состояние питающей высоковольтной линии»

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в него введены резисторы и реле, первый резистор подключен последовательно в цепь отрицательного выхода станции катодной защиты, параллельно первому резистору подключена катушка реле, выход мультивибратора через размыкающий контакт реле и последовательно соединенный с ним резистор подк .псчен ко второму входу формирователя импульсов °

Формула изобретения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 410438, кл. G 08 С 19/12,01.12.712. Авторское свидетельство СССР

М 451118, кл. G 08 С 19/12,14.06 ° 71 (прототип).

1. Передающее устройство для телеконтроля катодной защиты трубопроводов, содержащее блок питания, вход 45 которого соединен с сетью переменного тока, первые выходы соедииены с клеммами питания мультивибратора, вторые выходы подключены к первым входам формирователя импульсов,а .5Q третий выход соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора и с первым выводом С-контура,второй вывод которого через дроссель подключен к аноду тиристора, катод

796892 фиг.

Составитель Е. Бакеев

Редактор М. Цыткина Техред H.Êoâàëåâà Корректор В Синицкая

Заказ 9775/69 Тираж 7pp Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4