RU150498U1

RU150498U1 - ANODE GROUNDER

Info

Publication number: RU150498U1
Application number: RU2014129479/02U
Authority: RU
Inventors: Александр Гарольдович Редекоп; Олег Аркадьевич Гилев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод нефтегазовой аппаратуры "Анодъ"
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2014-07-17
Publication date: 2015-02-20

Abstract

1. Анодный заземлитель, содержащий электрод и кабель, отличающийся тем, что 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.2. Анодный заземлитель по п. 1, отличающийся тем, что герметизирующий элемент выполнен в виде термоусадочной трубки, заполненной герметиком.1. An anode ground electrode containing an electrode and a cable, characterized in that the electrode body is made of one-piece electrically conductive polymeric material, the cable is fixed to the electrode body, the junction of the cable with the electrode body is isolated from the external environment by a sealing element. 2. Anode grounding conductor according to claim 1, characterized in that the sealing element is made in the form of a heat shrink tube filled with sealant.

Description

Полезная модель относится к области электрохимической защиты сооружений и может быть использована 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.The utility model relates to the field of electrochemical protection of structures and can be used for anode grounding of installations for electrochemical protection of metal and reinforced concrete structures against corrosion in contact with soil with a high salt content, sea water and other electrolytic media and as a protective grounding against overvoltages in the network.

Известен анодный заземлитель (патент РФ на полезную модель №48995, C23P 13/00, 2005), содержащий токопроводник, токопроводящую полимерную оболочку, внешний проводник и грузонесущий элемент.Known anode ground electrode (patent of the Russian Federation for utility model No. 48995, C23P 13/00, 2005) containing a conductive current-conducting polymer shell, an external conductor and a load-bearing element.

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.A disadvantage of the known device is the presence of an internal metal rod, which dissolves over time, which affects the properties of the ground electrode. In addition, the presence of an inner rod complicates the manufacturing process of the electrode.

Известен глубинный анодный заземлитель по патенту РФ на изобретение №2225420, С08L 9/02, С08L 9/06, С08L 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.Known deep anode ground electrode according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2225420, C08L 9/02, C08L 9/06, C08L 11/00, C23F 13/00, C23F 13/16, 2004, containing an electrode - the body of the ground electrode, connecting cable and isolation unit . The electrode contains a metal conductor, coaxially placed inside the working shell in contact with the conductor. The working shell consists of layers of carbon material and a flexible shell of electrically conductive elastomeric material with a specific volume resistance of 0.05-0.5 Ohm · m. The connecting cable is integral with the current path of the electrode. The insulation assembly includes a heat shrink sleeve. The known device is taken as the closest analogue.

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.The disadvantage of the closest analogue is the presence of a metal conductor, which is the bearing element of the ground electrode. The metal element dissolves during the operation of the device, as a result of which the durability and electrical parameters of the ground electrode are reduced.

Технической задачей полезной модели является повышение надежности и долговечности анодных заземлителей, используемых, в частности, при защите сооружений, контактирующих с агрессивными средами.The technical task of the utility model is to increase the reliability and durability of anode grounding conductors, used, in particular, in the protection of structures in contact with aggressive environments.

Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности анодного заземлителя.The technical result consists in increasing the reliability and durability of the anode earthing switch.

Технический результат достигается тем, что в анодном заземлителе, содержащем электрод и кабель, согласно полезной модели, 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.The technical result is achieved by the fact that in the anode earthing switch containing the electrode and the cable, according to the utility model, the electrode body is made of one-piece electrically conductive polymer material, the cable is fixed to the electrode body, the junction of the cable with the electrode body is isolated from the external environment by a sealing element.

Кроме того, в анодном заземлителе герметизирующий элемент может быть выполнен в виде термоусадочной трубки, заполненной герметиком.In addition, in the anode ground electrode, the sealing element can be made in the form of a heat shrink tube filled with sealant.

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.The technical result is ensured by the fact that in the anode ground electrode, the electrode body throughout the volume is made of an electrically conductive polymer material. The low solubility of the polymer material, the exclusion of the formation of an oxide film, and resistance to aggressive environments increases the reliability and durability of the anode ground electrode.

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.The implementation of the electrode integral of an electrically conductive polymer material without a metal core improves the properties of the anode ground electrode and increases its reliability and durability, in contrast to similar devices, where the metal core included in the electrode dissolves during the protection process. The dissolution of the metal core leads to a deterioration in the electrical parameters of the ground electrode system and thereby to a decrease in reliability. For example, in the process of dissolution of the metal core of the anode ground electrode, resistance to current spreading increases significantly.

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.Fastening the cable directly to the body of the electrode, sealing the place of attachment of the cable to the electrode, for example, using a heat shrink tube filled with sealant, contributes to a more reliable fastening of the cable to the body of the electrode and tight contact between the cable and the electrode, which also increases the reliability of the anode ground electrode and extends its life service.

На фиг. 1 представлен общий вид анодного заземлителя.In FIG. 1 shows a General view of the anode ground electrode.

Анодный заземлитель содержит электрод 1, кабель 2, наконечник кабеля 3, термоусадочную трубку 4, наполнитель герметик 5, винт 6.The anode ground electrode contains an electrode 1, a cable 2, a cable tip 3, a heat shrink tube 4, a filler sealant 5, a screw 6.

Электрод 1 изготавливают из полимерного материала, который 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. Электрод 1 преимущественно выполняют из резиновой смеси с наполнителем из техуглерода, удельное сопротивление зависит от соотношения в составе материала резиновой смеси и техуглерода, и находится в пределах 1-100 Ом мм²/см. Электрод 1 выполняют в виде полнотелого цилиндра, длиной не менее 1 м, методом экструзии.The electrode 1 is made of a polymeric material, which contains a polymer matrix, for example, polyethylene, and an electrically conductive filler, for example, in the form of electrically conductive carbon black or electrotechnical graphite, which ensures the flow of the anode current. The electrode 1 is made by extrusion. The electrode 1 is mainly made of a rubber mixture with a carbon black filler, the resistivity depends on the ratio in the composition of the rubber compound and carbon black, and is in the range of 1-100 Ohm mm ² / cm. The electrode 1 is made in the form of a solid cylinder, at least 1 m long, by extrusion.

Электрод 1 может быть выполнен из электропроводного полимерного материала с низким удельным сопротивлением ~0,3-5,0 Ом мм²/см, например из полиацетилена. Также электрод может быть выполнен из материала на основе таких проводящих полимеров, как полианилина, полипиролла, политиофена, полифенилен-винилена. Данные полимеры являются токопроводящими, но при их использовании также возможно применение углеродных добавок для корректировки проводимости в ту, или иную сторону.The electrode 1 can be made of an electrically conductive polymer material with a low resistivity of ~ 0.3-5.0 Ohm mm ² / cm, for example, polyacetylene. Also, the electrode can be made of a material based on such conductive polymers as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyphenylene-vinylene. These polymers are conductive, but with their use it is also possible to use carbon additives to adjust conductivity in one direction or another.

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.Cable 2 is attached to the body of electrode 1 using a standard copper alloy tip 3. The tip 3 is connected to the cable 2 by crimping. An opening is made in the end part of the body of the electrode 1. Screw 6 is screwed into the hole and the tip 3 is pressed against the end part of the electrode 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.The junction of the cable 2 with the electrode is hermetically sealed. As a sealing element, a heat shrink tube may be used. Compound isolation is needed to prevent oxidative processes and maintain reliable contact. The cavity inside the tube is filled with sealant, which provides more reliable protection of the cable to electrode connection from breakage and other external damages. This increases the reliability and durability of the anode earthing switch.

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.The dimensions of the anode ground electrode are selected depending on the parameters of the protected structure and the environment of its location. The length of the electrode 1 of the anode ground electrode can be from 1.5 m to 15 m. For example, the anode ground electrode with an electrode length of 1 to 1.5 m is made with a diameter of 0.05 m. The length of the connecting cable for such a ground electrode is 3 m. The weight of the ground electrode is 3.7 kg, which is significantly lower than analogues, the weight of which with the same dimensions can be more than 20 kg.

Анодный заземлитель работает следующим образом.Anode grounding works as follows.

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.The anode ground electrode system is connected to the positive pole of the current source, the protected structure is connected to the negative pole of the current source. In this case, the protected object acts as a cathode. In the process of protection, the anode dissolves and collapses, keeping the protected object intact. An conductive filler, such as carbon black, is dissolved in an anode grounding made of an electrically conductive polymer material. Due to the absence of a metal core, low dissolution rate of carbon, and the absence of an oxide film, polymer electrodes have high durability and reliability. The resistance of the polymer matrix to aggressive environments allows the use of a polymer anode ground electrode to protect structures located in sea and river water in soils with a high salt content.

Таким образом, полезная модель позволяет повысить надежность и долговечность анодного заземлителя.Thus, the utility model improves the reliability and durability of the anode earthing switch.

Claims

1. Anode ground electrode containing an electrode and a cable, characterized in that the electrode body is made of one-piece electrically conductive polymeric material, the cable is fixed to the electrode body, the junction of the cable with the electrode body is isolated from the external environment by a sealing element.

2. Anode ground electrode system according to claim 1, characterized in that the sealing element is made in the form of a heat-shrink tube filled with sealant.