RU2446234C1 - Система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока - Google Patents
Система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2446234C1 RU2446234C1 RU2010134575/02A RU2010134575A RU2446234C1 RU 2446234 C1 RU2446234 C1 RU 2446234C1 RU 2010134575/02 A RU2010134575/02 A RU 2010134575/02A RU 2010134575 A RU2010134575 A RU 2010134575A RU 2446234 C1 RU2446234 C1 RU 2446234C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- alternating current
- protection
- current
- induced
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области защиты металлических изделий от коррозии. Система защиты снабжена опорой с закрепленным на ней клеммным терминалом и электрическим шкафом, в котором размещены конденсаторный блок отведения переменного тока на заземляющее устройство и предотвращения утечки постоянного тока электрохимической защиты трубопровода, устройство фильтрации отводимого тока по фиксированной частоте, устройство измерения отводимого тока и устройство защиты от импульсных перенапряжений. Технический результат: повышение надежности системы защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока и упрощение ее устройства. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники и предназначено для отведения переменного тока, наведенного в трубопроводе в результате электромагнитного воздействия высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП) и других источников высокого напряжения, не оказывает влияния на защитный потенциал электрохимической защиты трубопровода, размещенного в токопроводящей среде и имеющего большую протяженность.
Заявляемое техническое решение предназначено для применения в местах существования опасного влияния ЛЭП на трубопровод, а именно, при параллельном следовании трубопровода и ЛЭП, в местах пересечения трубопровода и ЛЭП, в местах сближений и удалений трубопроводов и ЛЭП.
Трубопроводы часто размещают в одном коридоре с воздушными высоковольтными линиями электропередачи. Это дает много преимуществ как благодаря рациональному использованию земельных площадей, так и созданию условий для эффективного технического обслуживания и эксплуатации наземных и подземных коммуникаций.
Однако такое размещение трубопроводов имеет и отрицательные стороны.
Высоковольтная линия электропередачи создает переменное электромагнитное поле, вследствие чего в трубопроводе возникает индукция, приводящая к появлению в трубопроводе продольной электродвижущей силы, в результате чего возникает угроза безопасности персонала из-за поражения электрическим током, происходит интенсивная электролитическая коррозия от переменного тока, выходят из строя электрические устройства, связанные с нормальным функционированием трубопровода.
В случае обрыва или повреждения высоковольтной ЛЭП трубопровод может непосредственно оказаться под напряжением в несколько тысяч вольт. Опоры высоковольтной линии являются потенциально опасными в условиях возникновения атмосферных перенапряжений, грозовых разрядов, что требует применения соответствующих устройств защиты трубопровода от грозы.
Для снижения влияния вышеуказанных отрицательных сторон на эксплуатацию и техническое обслуживание трубопроводов создаются соответствующие системы защиты.
Известно устройство для защиты от коррозии импульсным током металлических сооружений, размещенных в токопроводящей среде (патент на изобретение РФ №2223346, C23F 13/04, опубликовано 10.02.2004), содержащее электронный блок с источником постоянного тока, импульсным усилителем и схемой формирования импульсов, установленные в токопроводящей среде на заданном расстоянии от защищаемого сооружения заземляющее устройство, измерительные электроды потенциала защищаемого сооружения и потенциала поляризации, источник постоянного тока подсоединен через импульсный усилитель к защищаемому сооружению и к заземляющему устройству, измерительные электроды соединены со схемой формирования импульсов электронного блока, выход которой подсоединен к управляющему входу импульсного усилителя, при этом между источником постоянного тока и импульсным усилителем установлены последовательно зарядное устройство и накопитель электроэнергии.
К недостаткам известного устройства относится то, что оно не обеспечивает надежности защиты трубопроводов от наведенных индуцированных токов и представляет собой сложную конструкцию, требующую дополнительных источников электроэнергии.
Известно также устройство для компенсации переменного напряжения (патент на изобретение РФ №2114934, C23F 13/04, опубликован 10.07.1998), индуцированного в металлическом трубопроводе и направленного вдоль указанного трубопровода, расположенного в среде и окруженного слоем или оболочкой электроизоляционного материала, содержащее регулируемый источник переменного тока, выходы которого подсоединены к двум соединительным точкам на трубопроводе, расположенным на некотором расстоянии одна от другой вдоль трубопровода, характеризующееся тем, что оно снабжено средством для формирования сигнала с амплитудой и фазой, соответствующими переменному напряжению, индуцированному в трубопроводе в продольном направлении, выходы которого подсоединены ко входам регулируемого источника переменного тока, при этом регулируемый источник переменного тока выполнен с возможностью формирования в зависимости от указанного сигнала переменного тока, протекающего вдоль с такими амплитудой и фазой, что ток стремится уменьшить разность напряжений между трубопроводом и средой.
При этом средство для формирования сигнала с амплитудой и фазой, соответствующими переменному напряжению, индуцированному в трубопроводе в продольном направлении, содержит измерительный проводник, расположенный в указанной среде вблизи трубопровода и изолированный от среды, при этом указанный сигнал формируется из переменного напряжения, индуцированного в измерительном проводнике, а средство для формирования сигнала с амплитудой и фазой, соответствующими переменному напряжению, индуцированному в трубопроводе в продольном направлении, содержит амплитудно-чувствительный элемент для формирования амплитудного сигнала, соответствующего амплитуде индуцированного напряжения, а также фазочувствительный элемент для формирования сигнала фазы, соответствующего фазе индуцированного напряжения, выходы амплитудно-чувствительного и фазочувствительного элемента соединены со входами источника переменного тока, при этом источник переменного тока выполнен с возможностью формирования в зависимости от амплитудного и фазового сигналов переменного тока с амплитудой, соответствующей амплитудному сигналу, и с фазой, соответствующей сигналу фазы.
Известное устройство для защиты от коррозии является устройством компенсации индуцированного в металлическом трубопроводе переменного напряжения. Устройство содержит в себе регулируемый источник переменного тока, снабженный средством для формирования сигнала с амплитудой и фазой, соответствующими переменному напряжению, индуцированному в трубопроводе в продольном направлении. При этом электрический ток от регулируемого источника переменного тока стремится уменьшить разность напряжений между трубопроводом и средой.
Данному устройству для работы требуется источник переменного тока, что приводит к дополнительному непроизводительному расходу электрической энергии. Кроме того, вышеуказанное устройство не оснащено устройством грозозащиты трубопровода, не предохраняет трубопровод от воздействия атмосферных перенапряжений и воздействия высоковольтного напряжения при обрыве провода ЛЭП и его замыкании на трубопровод.
Кроме того, данное устройство защиты отличается сложностью и дороговизной конструкции, оно характеризуется высокой энергозатратностью и требует мощного источника переменного тока, который должен обеспечивать надежную работу устройства в любых погодных условиях, при этом эффективность работы данного устройства во многом определяется высоким качеством и оперативностью настройки средств для формирования компенсирующего сигнала, а также высокими требованиями к качеству измерительного и контролирующего оборудования.
Известные устройства защиты трубопроводов от коррозии не обеспечивают комплексной защиты от опасного влияния высоковольтных линий электропередачи на трубопровод.
Задача заявляемого технического решения заключается в повышении надежности защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока и упрощении ее устройства.
Поставленная задача решается благодаря тому, что система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока снабжена опорой с закрепленными на ней клеммным терминалом и электрическим шкафом, в котором размещены конденсаторный блок отведения переменного тока на заземляющее устройство и предотвращения утечки постоянного тока электрохимической защиты трубопровода, устройство фильтрации отводимого тока по фиксированной частоте, устройство измерения отводимого тока и устройство защиты от импульсных перенапряжений.
Заявляемая система защиты трубопровода, позволяющая не компенсировать, а отводить наведенный переменный ток на заземляющее устройство, не требует дополнительных источников переменного тока, что позволяет значительно упростить устройство системы защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока, обеспечивает повышение ее надежности в различных климатических условиях. Устройство отведения переменного тока на заземляющее устройство упрощает конструкцию и повышает надежность системы защиты благодаря применению конденсаторного блока, который позволяет не только отводить наведенный на трубопровод переменный ток, но и одновременно предотвращает утечки его защитного потенциала, т.е. предотвращает утечки постоянного тока электрохимической защиты трубопровода.
Система защиты трубопровода позволяет контролировать защитный потенциал электрохимической защиты, предотвращая его утечку, через наружное покрытие трубопровода с применением стандартного электрометрического оборудования, без отключения блока отведения наведенного переменного тока, обеспечивая тем самым высокую надежность защиты трубопровода.
Устройство фильтрации отводимого от трубопровода наведенного переменного тока обеспечивает задержание тока по фиксированной частоте, необходимой для функционирования измерительного, диагностического и другого профессионального оборудования обслуживания трубопровода.
Заявляемое техническое решение обеспечивает простоту и оперативность замеров отводимого переменного тока, благодаря применению приборов измерения малых величин тока, значительно уменьшенных по сравнению с величинами реально отводимых токов, упрощая тем самым конструкцию устройства и осуществление контроля за функционированием системы защиты трубопровода.
Кроме того, применение устройства защиты от импульсных перенапряжений, возникающих от грозового разряда, при обрыве провода высоковольтной ЛЭП, от замыкания линии электропередачи на грунт в зоне действия системы защиты трубопровода, обеспечивает надежную комплексную защиту трубопровода.
Наличие клеммного терминала, закрепленного на опоре, обеспечивает простоту и доступность контроля за состоянием работы системы защиты трубопровода.
Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна».
Существенные признаки заявляемого изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, не следуют явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.
Сущность изобретения поясняется техническими чертежами, где на фиг.1 - представлен общий вид системы, на фиг.2 - функциональная схема системы защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока.
Секция металлического трубопровода 1 имеет защитное неэлектропроводное покрытие, электроизоляционную оболочку и электрически изолирована от соседних секций трубопровода с помощью электроизолирующих вставок, муфт.
Система защиты трубопровода 1 (на фиг.1 изображена секция трубопровода), размещенного в токопроводящей среде 2, от воздействия наведенного переменного тока состоит из опоры 3, закрепленной, в данном случае, в грунте 2 с помощью анкерного крепления 4.
На опоре 3 закреплен электрический шкаф, в котором размещен конденсаторный блок 5 отведения индуцированного переменного тока и предотвращения утечки постоянного тока электрохимической защиты, заземляющее устройство 6, устройство 7 фильтрации отводимого тока по фиксированной частоте, устройство 8 измерения отводимого тока, устройство 9 защиты от импульсных перенапряжений.
Кроме того, на опоре 3 закреплен клеммный терминал 10, обеспечивающий возможность контроля за функционированием системы.
Устройство 7 фильтрации отводимого тока по фиксированной частоте выполнено в виде частотного фильтра с фиксированной частотой.
Устройство 8 измерения отводимого тока выполнено в данном случае в виде трансформатора с коэффициентом трансформации 100: 1, работающего в одной электрической цепи с блоком 5 отведения индуцированного переменного тока.
Устройство 9 защиты от импульсных перенапряжений выполнено в виде газового искрового разрядника и предназначено для защиты от атмосферных перенапряжений и воздействия грозового разряда, а также защиты от кратковременных перенапряжений, возникающих, например, при замыкании линии электропередачи на грунт 2.
Кроме того, система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока снабжена электроизолированным кабелем 11, связывающим трубопровод 1 с клеммным терминалом 10.
Электроизолированный кабель 12 соединяет клеммный терминал 10 с заземляющим устройством 6.
Заземляющее устройство 6 может состоять из вертикальных заземлителей, горизонтальных заземлителей или их комбинации. Заземлители представляют собой соединенные между собой секции из нержавеющей или оцинкованной стали. Количество заземлителей, а также количество секций в каждом из них определяется проектом на трубопроводную систему.
Отведение наведенного переменного тока осуществляется по следующей электрической цепи: кабель 11, подключенный к трубопроводу 1 - клеммный терминал 10 - частотный фильтр 7 - конденсаторный блок 5 отведения переменного тока - заземляющее устройство 6.
Конденсаторный блок 5 позволяет отводить наведенный переменный ток и препятствует утечке защитного потенциала трубопровода, возникновению постоянного тока через заземляющее устройство 6.
Кроме этого отводимый от трубопровода 1 через заземляющее устройство 6 наведенный переменный ток отфильтровывается с помощью частотного фильтра 7 с полосой задержания, настроенной на частоту сигналов устройств измерительного и диагностического оборудования трубопровода.
В случае возникновения атмосферных перенапряжений или обрыве провода высоковольтной линии электропередачи на трубопровод отведение тока разряда осуществляется по электрической цепи: кабель 11, подключенный к трубопроводу 1 - клеммный терминал 10 - устройство защиты от импульсных перенапряжений 9 - заземляющее устройство 6.
Измерение величины отводимого от трубопровода наведенного переменного тока осуществляется на соответствующих контактах клеммного терминала 10, соединенных с выходными контактами трансформатора 8 измерения тока.
Таким образом, заявляемое техническое решение представляет собой многофункциональную систему, обеспечивающую защиту трубопровода от воздействия на него высоковольтных линий электропередач, индуцирующих в трубопроводе переменный ток, а также от воздействия атмосферных перенапряжений, возникающих во время грозы или при обрыве провода ЛЭП, повышает надежность электрохимической защиты трубопровода, при этом система обеспечивает одновременное выполнение указанных функций, не требует дополнительных источников энергии, упрощает конструктивное выполнение устройства защиты и уменьшение ее стоимости и эксплуатации.
Claims (1)
- Система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока, характеризующаяся тем, что она снабжена опорой с закрепленными на ней клеммным терминалом и электрическим шкафом, в котором размещены конденсаторный блок отведения переменного тока на заземляющее устройство и предотвращения утечки постоянного тока электрохимической защиты трубопровода, устройство фильтрации отводимого тока по фиксированной частоте, устройство измерения отводимого тока и устройство защиты от импульсных перенапряжений.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010134575/02A RU2446234C1 (ru) | 2010-08-19 | 2010-08-19 | Система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010134575/02A RU2446234C1 (ru) | 2010-08-19 | 2010-08-19 | Система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010134575A RU2010134575A (ru) | 2012-02-27 |
RU2446234C1 true RU2446234C1 (ru) | 2012-03-27 |
Family
ID=45851679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010134575/02A RU2446234C1 (ru) | 2010-08-19 | 2010-08-19 | Система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2446234C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549800C2 (ru) * | 2013-08-06 | 2015-04-27 | Юрий Анатольевич Королев | Система защиты трубопровода от воздействия натекающих и стекающих постоянного и переменного токов, наводимых от внешних источников блуждающих токов |
RU176870U1 (ru) * | 2016-09-06 | 2018-01-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром Трансгаз Ставрополь" | Устройство защиты технических средств автоматизации и электрохимической защиты на магистральных газопроводах от переходных напряжений и отвода импульсов тока |
RU203526U1 (ru) * | 2021-01-11 | 2021-04-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Нефтегазкомплекс-ЭХЗ" | Устройство дренажной защиты трубопроводов от наведенного переменного тока |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2114934C1 (ru) * | 1993-09-02 | 1998-07-10 | Стри- АБ | Устройство для компенсации переменного напряжения, индуцированного в металлическом трубопроводе и направленного вдоль указанного трубопровода, расположенного в среде и окруженного слоем или оболочкой электроизоляционного материала |
RU2223346C1 (ru) * | 2002-08-15 | 2004-02-10 | Петухов Виктор Сергеевич | Устройство защиты от коррозии импульсным током |
-
2010
- 2010-08-19 RU RU2010134575/02A patent/RU2446234C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2114934C1 (ru) * | 1993-09-02 | 1998-07-10 | Стри- АБ | Устройство для компенсации переменного напряжения, индуцированного в металлическом трубопроводе и направленного вдоль указанного трубопровода, расположенного в среде и окруженного слоем или оболочкой электроизоляционного материала |
RU2223346C1 (ru) * | 2002-08-15 | 2004-02-10 | Петухов Виктор Сергеевич | Устройство защиты от коррозии импульсным током |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549800C2 (ru) * | 2013-08-06 | 2015-04-27 | Юрий Анатольевич Королев | Система защиты трубопровода от воздействия натекающих и стекающих постоянного и переменного токов, наводимых от внешних источников блуждающих токов |
RU176870U1 (ru) * | 2016-09-06 | 2018-01-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром Трансгаз Ставрополь" | Устройство защиты технических средств автоматизации и электрохимической защиты на магистральных газопроводах от переходных напряжений и отвода импульсов тока |
RU203526U1 (ru) * | 2021-01-11 | 2021-04-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Нефтегазкомплекс-ЭХЗ" | Устройство дренажной защиты трубопроводов от наведенного переменного тока |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010134575A (ru) | 2012-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6393005B2 (ja) | 中電圧及び高電圧のためのサージ抑制システム | |
JP5362116B2 (ja) | 超常電磁パルスから電力システムを保護するための方法および装置 | |
RU2446234C1 (ru) | Система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока | |
MX2011002421A (es) | Metodo y aparato para proteger sistemas de energia de impulsos electromagneticos extraordinarios. | |
KR100918515B1 (ko) | 단독접지의 접지저항을 측정하는 방법 | |
Palval et al. | Ensuring electromagnetic compatibility of grounding systems at substations | |
RU101713U1 (ru) | Система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока | |
RU2400894C1 (ru) | Устройство грозозащиты для воздушной линии электропередачи (варианты) | |
Patil | Substation Earthing Design | |
RU124685U1 (ru) | Устройство защиты трубопроводов от влияния наведенного электрического тока и грозовых атмосферных разрядов | |
RU2503076C1 (ru) | Устройство для определения дефектов в изоляторах | |
Kisielewicz et al. | Simplified approach for protection of apparatus powered by an HV/LV transformer against lightning strokes to the structure | |
CN109873410A (zh) | 一种潜水泵保护装置 | |
Utegulov et al. | Development of method to improve efficiency of residual current device under 1000 V on excavators of mining enterprises | |
Bukhanov et al. | Improving the reliability of the relay automation system for power facilities | |
KR101088686B1 (ko) | 아크방전형 침부 접지장치 | |
RU2752875C1 (ru) | Способ компенсации напряжения прикосновения на месте производства работ на выведенной в ремонт воздушной линии электропередачи | |
KR102379286B1 (ko) | 매설 배관에 대한 ac 간섭 완화 장치 | |
RU132634U1 (ru) | Устройство защиты технических средств автоматизации импульсных и управляющих газопроводов от переходных напряжений и отвода импульсов тока | |
Vinokurova et al. | Selective complex single-phase earth fault protection for distribution medium-voltage networks | |
RU176870U1 (ru) | Устройство защиты технических средств автоматизации и электрохимической защиты на магистральных газопроводах от переходных напряжений и отвода импульсов тока | |
US20240079868A1 (en) | Method and reconfigurable inline systems for protection from transient electromagnetic energy disturbance | |
Shevchenko et al. | Overview of selection methods for surge arresters 6-750 kV | |
CN204794066U (zh) | 水池内ac380v潜水泵的安全保护系统 | |
Piparo et al. | Probability of Damage of Apparatus Powered by an HV/LV Transformer due to Lightning to a Structure Protected by a Lightning Protection System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160820 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20171212 |
|
HE4A | Change of address of a patent owner | ||
MF41 | Cancelling an invention patent (total invalidation of the patent) |
Effective date: 20210630 |