DE843638C

DE843638C - Einrichtung zum Schutz von in der Erde verlegten metallischen Bauteilen gegen elektrolytische Korrosion

Info

Publication number: DE843638C
Application number: DEW4252A
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1949-11-03
Filing date: 1950-10-06
Publication date: 1952-07-10
Also published as: GB669675A; FR1026243A; NL156560B; NL74280C

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 10. JULI 1952

W 4252 VI a 148d

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verhinderung der elektrolytischen Korrosion von in der Erde verlegten Metallbauteilen, wie z. B. ölrohrleitungen. Aufgabe der Erfindung ist, für diesen Zweck eine wirksame und zuverlässige Einrichtung zu schaffen.

Der Einrichtung dieser Art liegt das Prinzip zugrunde, zwischen der Rohrleitung oder dem sonstigen Bauteil und dem Erdreich, in das der Bauteil eingebettet ist, eine geeignete Gleichstrompotentialdifferenz derart aufrechtzuerhalten, daß sich der eingegrabene Bauteil auf einem geeigneten Potential befindet, welches verhindert, daß zwischen dem Bauteil und dem Erdreich ein elektrischer Strom fließt, welcher eine Korrosion durch elektro- »5 lytische Wirkung hervorrufen könnte.

Die für diesen Zweck erforderliche Potentialdifferenz wird vorzugsweise einem Wechselstromspeisekreis über ein Gleichrichtersystem entnommen, und die Erfindung betrifft eine Einrichtung dieses allgemeinen Charakters.

Um einen wirksamen Schutz herbeizuführen, soll in den meisten Fällen das eingegrabene Rohr oder der sonstige Bauteil ein gewisses minimales negatives Potential relativ zum Erdreich nicht unter- »5 schreiten, jedoch soll dieses Potential auch nicht

einen gewissen Maximalwert übersteigen, um eine unerwünschte Einwirkung auf den Bauteil und einen übermäßigen Bedarf an elektrischer Energie zu vermeiden.

Aus diesem Grunde ist es erwünscht, dem zu schützenden eingegrabenen Rohr oder sonstigen Bauteil aus einer in den Erdboden eingegrabenen Elektrode einen im wesentlichen konstanten Strom zuzuführen, und die Größe dieses Stroms soll einstellbar sein, um die Einrichtung an örtliche Bodenbedingungen und klimatische Einflüsse anpassen zu können.

Die verbesserte Einrichtung gemäß der Erfindung umfaßt einen Haupttransformator, dessen Sekundärwicklung mit den Eingangsklemmen eines Vollweggleichrichters verbunden ist, dessen Ausgangsklemmen an den Bauteil und die eingegrabene Elektrode angeschlossen sind, während die Primärwicklung des Transformators mit einem Wechselstromspeisekreis über eine mit der Wicklung in Reihe geschaltete Ballastvorrichtung verbunden ist, die mit Vormagnetisierungs- oder Sättigungswicklungen versehen ist, welche aus den Ausgangsklemmen eines Hilfsvollweggleichrichters mit Strom versorgt werden, dessen Eingangsklemmen mit in seiner Spannung einstellbarem Wechselstrom gespeist werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, die in schematischer Form eine Einrichtung gemäß der Erfindung in ihrer Anwendung auf eine eingegrabene Rohrleitung wiedergibt.

In der Zeichnung ist die zu schützende Rohrleitung mit ι bezeichnet Die positive Elektrode 2

wird von einer Masse von in der Erde eingegrabenem Eisenschrott gebildet, und die positive Ausgangsklemme 3 eines in Brücke geschalteten Metalltrockengleichrichtersysterns4 ist elektrisch mit der positiven Elektrode 2 verbunden, während die negative Ausgangsklemme 5 des Gleichrichtersystems 4 mit dem Metallrohr 1 selbst verbunden ist.

Die Eingangsklemmen 6, 7 des Gleichrichtersystems 4 sind mit der Sekundärwicklung 8 eines Transformators 9 verbunden, dessen Primärwicklung 10 an die Leiter 11 eines Wechselstromspeisekreises in Reihe mit einer Ballastvorrichtung 12 angeschlossen ist, die zwei Magnetkerne aufweist, deren jeder mit einer Wechselstromwicklung 13 und einer Vormagnetisierungs- oder Sättigungswicklung 14 versehen ist. Die Wechselstromwicklungen 13 der Vorrichtung 12 sind in Reihe miteinander geschaltet, und die beiden Sättigungswicklungen 14 sind gegeneinander und in Reihe geschaltet und mit den Ausgangsklemmen 15, 16 eines in Brücke geschalteten Hilfsgleichrichtersystems 17 verbunden, dessen Eingangsklemmen 18, 19 an die Sekundärwicklung 20 eines Hilfstransformators 21 angeschlossen sind. Ein stetig veränderbarer Spartransformator 22 ist über die Speisekreisleiter 11 geschaltet, und die Primärwicklung 23 des Hilfstransformators 21 ist mit dem einen der Leiter 11 und mit einem einstellbaren Punkt oder einer Anzapfung 24 des Transformators 22 verbunden.

Bei der Inbetriebsetzung der Einrichtung wird die Anzapfung 24 des Spartransformators 22 so eingestellt, daß die den Eingangsklemmen 18, 19 des Gleichrichtersystems 17 vom Transformator 21 aufgedrückte Spannung den Wicklungen 14 der Ballastvorrichtung 12 aus den Ausgangsklemmen 15, 16 des Gleiohrichtersystems 17 einen gleichgerichteten Strom von der erforderlichen Größe zuführt, um in der Vorrichtung 12 einen solchen Grad von Vormagnetisierung oder Sättigung hervorzurufen, daß die der Wicklung 10 des Transformators 9 aufgedrückte Wechselspannung und damit die an den Klemmen 3, 5 abgenommene Gleichspannung die gewünschte Potentialdifferenz zwischen der Rohrleitung 1 und der positiven Elektrode 2 hervorbringt.

Die Ballastvorrichtung 12 hat die Eigenschaft, daß die Größe des durch sie hindurohgelassenen Wechselstroms nahezu direkt proportional der Größe des durch die Vormagnetisierungs- oder Sättigungswicklungen 14 fließenden Gleichstroms und im wesentlichen unabhängig von der Größe des Widerstandes der mit ihr in Reihe liegenden Belastung ist.

Infolgedessen ist der der Wechselstromleitung 11 entnommene gleichgerichtete und zwischen der Elektrode 2 und der Rohrleitung 1 durch das Erdreich geschickte Strom im wesentlichen unabhängig vom Widerstand des Erdbodens und nur von dem Grad der Vormagnetisierung oder Sättigung der Ballastvorrichtung 12 abhängig. Dadurch wird ermöglicht, die Rohrleitung ι auf dem den Korrosionsschutz gewährleistenden, erforderlichen negativen Potential zu halten, und verhindert, daß ein übermäßiger Verlust an elektrischer Energie auftritt, wenn der Widerstand des Erdbodens aus irgendeinem Grund ungewöhnlich niedrig wird.

Da der Widerstand der Wicklungen 14 der Ballastvorrichtung 12 mit den Änderungen in der Umgebungstemperatur schwankt, ist es erwünscht, einen Ausgleictwiderstand, der einen vernachlässigbaren Temperaturkoeffizienten besitzt, in den Stromkreis dieser Wicklungen oder in den Stromkreis der Primär- oder Sekundärwicklung des Transformators 21 einzuschalten. Wahlweise kann auch in den Stromkreis dieser Transformatorwicklung für den gleichen Zweck eine Ausgleichreaktanz eingeschaltet werden.

Es ist zu verstehen, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beispielsweise beschriebene und dargestellte besondere Schaltanordnung beschränkt ist.

Claims

PATENTANSPRUCH!·::

i. Einrichtung zum Schutz von in der Erde verlegten metallischen Bauteilen, wie z. B. Rohrleitungen, gegen elektrolytische Korrosion, gekennzeichnet durch einen Haupttransformator, dessen Sekundärwicklung mit den Eingangsklemmen eines Vollweggleichrichters verbunden ist, dessen Ausgangsklemmen an den Bauteil und eine eingegrabene Elektrode angeschlossen sind, während die Primärwicklung des Trans-

forma tor s an einen Wechselstromspeisekreis in Reihe mit einer Ballastvorrichtung angeschlossen ist, die mit Yormagnetisierungs- oder Sättigungswicklungen versehen ist, welche aus den Ausgangsklemmen eines Hilfsvollweggleichrichteis mit Strom versorgt werden, dessen Eingangsklemmen mit in seiner Spannung einstellbarem Wechselstrom gespeist werden.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsklemmen des Hilfsgleichrichters (17) mit der Sekundärwicklung (20) eines Transformators (21) verbunden sind, dessen Primärwicklung (23) über einen einstellbaren Spartransformator (22) an die Wechselstromspeiseleitung (11) angeschlossen »5 ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Q 5221 6.52