RU2477765C1 - Станция групповой катодной защиты - Google Patents

Станция групповой катодной защиты Download PDF

Info

Publication number
RU2477765C1
RU2477765C1 RU2011134534/02A RU2011134534A RU2477765C1 RU 2477765 C1 RU2477765 C1 RU 2477765C1 RU 2011134534/02 A RU2011134534/02 A RU 2011134534/02A RU 2011134534 A RU2011134534 A RU 2011134534A RU 2477765 C1 RU2477765 C1 RU 2477765C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
protection
control
voltage
modules
Prior art date
Application number
RU2011134534/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Олег Аркадьевич Гилёв
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Промышленное Предприятие Материально-Технического Снабжения "Пермснабсбыт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Промышленное Предприятие Материально-Технического Снабжения "Пермснабсбыт" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Промышленное Предприятие Материально-Технического Снабжения "Пермснабсбыт"
Priority to RU2011134534/02A priority Critical patent/RU2477765C1/ru
Priority to EA201200878A priority patent/EA020940B1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2477765C1 publication Critical patent/RU2477765C1/ru

Links

Images

Abstract

Станция групповой катодной защиты относится к оборудованию для электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии и может быть использована для защиты сразу нескольких объектов. Станция содержит каналы катодной защиты, выполненные с возможностью подключения защищаемых объектов и анодных заземлителей, модуль преобразователя, включающий выпрямитель, широтно-импульсный модулятор, трансформатор с вторичными обмотками, соединяемыми с каналами катодной защиты, каждый из которых состоит из последовательно соединенных модуля усилителя, модуля выпрямителя, модуля фильтра и модуля регулируемого балласта, каждый модуль усилителя соединен через датчик тока с модулем управления и защиты, формирующим выходные сигналы управления по току и напряжению, каждый модуль регулируемого балласта соединен через датчик напряжения с модулем управления и защиты, а модуль управления и защиты связан с модулем преобразователя. Изобретение позволяет повысить ремонтопригодность, надежность работы устройства и эффективность катодной защиты. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к оборудованию для электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии и может быть использовано для защиты сразу нескольких объектов, а также в качестве источника тока в различных областях техники.
Известна модульная установка для катодной защиты по патенту РФ на изобретение №2293139, C23F 13/04, 2007. Модульная установка содержит электрод сравнения, модуль преобразования, включающий источник питания, усилитель мощности, связанный с анодным заземлителем и датчиком тока, блок управления, содержащий модулятор, первый источник опорного напряжения, первый блок сравнения, установка дополнительно содержит датчик потенциала и как минимум второй модуль преобразования, идентичный первому и связанный с ним, при этом в блок управления каждого модуля преобразования дополнительно введены второй источник опорного напряжения, второй блок сравнения, коммутатор и накопитель.
Недостатком модульной установки является то, что не все элементы установки имеют модульное исполнение, в частности усилитель мощности, наиболее часто выходящий из строя элемент, не имеет модульного исполнения, что затрудняет его замену и в целом снижает ремонтопригодность установки.
Известна адаптивная система катодной защиты подземных сооружений по патенту РФ на изобретение №2366760, C23F 13/02, 2009. Адаптивная система содержит трансформатор, выпрямитель, фильтр, анодный заземлитель, кремниевые вентили, система дополнительно содержит силовые частотные ключи, частотные фильтры, блоки управления силовыми частотными ключами, сумматоры коррекции величины защитного потенциала, задатчик величины защитного потенциала, инвертирующий повторитель аналогового сигнала, дифференциальный усилитель разности защитных потенциалов. Недостатком адаптивной системы является то, что ее элементы не имеют модульного исполнения, что затрудняет ремонт при выходе их из строя. Кроме того, схема системы не предусматривает защиту от превышения тока или напряжения, что снижает надежность работы системы.
В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбрана многоканальная станция катодной защиты по патенту РФ на изобретение №2412280, C23F 13/02, 2011. Станция содержит силовой трансформатор, выполненный с несколькими вторичными обмотками, выпрямители-стабилизаторы, анодные заземлители, датчики защитного потенциала, модули ввода-вывода, которые соединены с приемопередающим модулем и устройство плавного включения. Недостатком станции является невозможность изменения мощности каналов катодной защиты, что снижает эффективность катодной защиты.
Технический результат заключается в повышении ремонтопригодности, надежности работы устройства и эффективности катодной защиты.
Технический результат обеспечивается тем, что станция групповой катодной защиты содержит каналы катодной защиты, выполненные с возможностью подключения защищаемых объектов и анодных заземлителей, отличается тем, что она содержит модуль преобразователя, включающий выпрямитель, широтно-импульсный модулятор, трансформатор с вторичными обмотками, соединяемыми с каналами катодной защиты, каждый из которых состоит из последовательно соединенных модуля усилителя, модуля выпрямителя, модуля фильтра и модуля регулируемого балласта, каждый модуль усилителя соединен через датчик тока с модулем управления и защиты, формирующим выходные сигналы управления по току и напряжению, каждый модуль регулируемого балласта соединен через датчик напряжения с модулем управления и защиты, а модуль управления и защиты связан с модулем преобразователя. Модули станции выполнены с разъемами. Модули регулируемых балластов связаны с измерительными электродами.
Модуль преобразователя, включающий выпрямитель, широтно-импульсный модулятор, трансформатор с вторичными обмотками, соединяемыми с каналами катодной защиты, выполнен общим для всей станции групповой катодной защиты, что позволяет при ремонте и замене модулей не производить его замену, поскольку он, как правило, при аварии остается в исправном состоянии, что упрощает ремонт станции. В модуль преобразователя включили наиболее надежные элементы станции, которые долго не выходят из строя, а наименее надежные элементы станции, например, такие как усилители, вывели в отдельные быстро заменяемые модули, что повысило ремонтопригодность и надежность работы устройства.
Трансформатор с вторичными обмотками позволяет подключать столько каналов катодной защиты, сколько защищаемых объектов. Трансформатор с вторичными обмотками позволяет подключать как мостовые, так и полумостовые усилители. Если для защиты объекта требуется большая мощность, то в соответствующий канал катодной защиты подключают мостовой усилитель, а если для защиты объекта требуется меньшая мощность, то подключают полумостовой усилитель, что повышает эффективность катодной защиты. Кроме того, во время работы станции, за счет модульной конструкции, можно изменять мощность каждого канала катодной защиты для более эффективной защиты объекта. Например, если мощности полумостового усилителя не хватает для эффективной защиты объекта, его можно заменить на мостовой усилитель.
Выполнение элементов станции в виде отдельных модулей с разъемами позволило обеспечить удобный и оперативный ремонт станции, что повысило ее ремонтопригодность. Таким образом, при выходе из строя модуля преобразователя, модуля усилителя, модуля выпрямителя, модуля фильтра, модуля регулируемого балласта или модуля управления и защиты, указанные модули могут быть оперативно заменены на аналогичные модули.
Каждый модуль усилителя связан с датчиком тока, сигнал которого, поступая на модуль управления и защиты, может блокировать работу модуля преобразователя или работу конкретного модуля усилителя при превышении максимального значения тока в канале катодной защиты, в результате чего повышается надежность работы станции.
Каждый модуль регулируемого балласта связан с датчиком напряжения, сигнал которого, поступая на модуль управления и защиты, может блокировать работу модуля преобразователя или работу конкретного модуля регулируемого балласта при превышении максимального значения напряжения в канале катодной защиты, в результате чего повышается надежность работы станции.
Связь между модулем управления и защиты и модулем преобразователя позволяет осуществлять регулировку параметров широтно-импульсного модулятора, а следовательно, величины выходного напряжения модуля преобразователя. Модуль управления и защиты формирует и передает в модуль преобразователя управляющие сигналы защиты по току и напряжению. Кроме того, модуль управления и защиты формирует сигналы регулирования тока и напряжения, поступающие на модули регулируемых балластов.
На чертеже представлена блок-схема станции групповой катодной защиты.
Станция групповой катодной защиты содержит модуль преобразователя 1, который включает выпрямитель 2, широтно-импульсный модулятор 3, трансформатор 4 с вторичными обмотками (на чертеже не показаны). Станция также содержит модули усилителей 5 с датчиками тока 6, модули выпрямителей 7, модули фильтров 8, модули регулируемых балластов 9 с датчиками напряжения 10, модуль управления и защиты 11, измерительные электроды 12, анодные заземлители 13, сопротивления 14, защищаемые объекты 15.
Станция групповой катодной защиты работает следующим образом.
Напряжение в 220 В с частотой 50 Гц поступает на выпрямитель 2 модуля преобразователя 1, где происходит преобразование переменного напряжения в постоянное напряжение. Далее постоянное напряжение поступает на фильтр (на чертеже не показан) модуля преобразователя 1, где происходит сглаживание пульсаций напряжения. После чего сглаженное напряжение поступает на широтно-импульсный модулятор 3 модуля преобразователя 1, где происходит преобразование постоянного напряжения в переменное напряжение с частотой 50-100 кГц. Далее сигнал высокой частоты поступает на трансформатор 4 (выходной трансформатор) модуля преобразователя 1. На выходе трансформатора 4 формируются противофазные сигналы, которые управляют модулями усилителей 5. Модули усилителей 5 могут быть выполнены по мостовой или полумостовой схеме. Комплектацию станции усилителями осуществляют в зависимости от требуемой мощности каждого канала катодной защиты. Используют столько вторичных обмоток трансформатора 4, сколько подключают защищаемых объектов 15. Модули усилителей 5 усиливают сигналы до требуемой мощности. Далее сигналы с модулей усилителей 5 поступают на модули выпрямителей 7, которые выпрямляют переменное напряжение высокой частоты в постоянное напряжение. После чего постоянное напряжение подается на модули фильтров 8, которые сглаживают пульсации, полученные при выпрямлении напряжения высокой частоты. Далее постоянное напряжение поступает на модули регулируемых балластов 9, где происходит регулировка выходного напряжения до требуемой величины. Модули регулируемых балластов 9 используют для установления требуемого потенциала на поверхности защищаемых объектов 15. Регулирование осуществляют как в ручном режиме, так и в автоматическом при помощи модуля управления и защиты 11. Модули регулируемых балластов 9 имеют несколько режимов работы:
- режим стабилизации тока;
- режим стабилизации напряжения;
- режим ручного регулирования тока;
- режим ручного регулирования напряжения;
- режим автоматического поддержания защитного потенциала.
Модули усилителей 5 снабжены датчиками тока 6, сигналы которых, поступая на модуль управления и защиты 11, могут блокировать работу модуля преобразователя 1 или работу конкретного модуля усилителя 5 при превышении максимального значения тока. Модули регулируемых балластов 9 снабжены датчиками напряжения 10, сигналы которых, поступая на модуль управления и защиты 11, могут блокировать работу модуля преобразователя 1 или работу конкретного модуля регулируемого балласта 9 при превышении максимального значения напряжения. Модуль управления и защиты 11 выполнен на микроконтроллере и имеет энергонезависимую память. На модуль управления и защиты 11 подаются сигналы с модулей усилителей 5 и с модулей регулируемых балластов 9, на основании которых модуль управления и защиты 11 определяет величину выходного тока каждого канала катодной защиты, величину выходного напряжения каждого канала катодной защиты, суммарный потенциал каждого канала катодной защиты. Модуль управления и защиты 11 формирует свои выходные сигналы управления. При превышении допустимого тока и напряжения в канале катодной защиты модуль управления и защиты 11 формирует сигнал блокировки данного канала.
Модуль управления и защиты 11 принимает следующие входные сигналы:
- сигнал уровня тока каждого канала катодной защиты;
- сигнал уровня напряжения каждого канала катодной защиты;
- сигнал уровня защитного потенциала каждого канала катодной защиты.
Модуль управления и защиты 11 формирует следующие выходные сигналы, которые служат управляющими сигналами:
- сигнал управления защитой по току;
- сигнал управления защитой по напряжению;
- сигнал управления регулировки тока;
- сигнал управления регулировки напряжения.
Управляющие сигналы из модуля управления и защиты 11 поступают в модуль преобразователя 1, в модули усилителей 5 и в модули регулируемых балластов 9. Измерительные электроды 12 осуществляют контроль защитного потенциала на трубопроводе. Измерительные электроды 12 располагают в непосредственной близости от защищаемых объектов 15. Анодные заземлители 13 создают цепь протекания защитного тока (станция - труба - сопротивление грунта - анодный заземлитель - станция). Анодные заземлители 13 представляют собой отливку из коррозионно-стойкого металла. Сопротивления 14 - сопротивление грунта между защищаемыми объектами 15 и анодными заземлителями 13. К каналам катодной защиты (на чертеже не показаны) подключают защищаемые объекты 15 и анодные заземлители 13.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет повысить ремонтопригодность, надежность работы устройства и эффективность катодной защиты.

Claims (3)

1. Станция групповой катодной защиты, содержащая каналы катодной защиты, выполненные с возможностью подключения защищаемых объектов и анодных заземлителей, отличающаяся тем, что она содержит модуль преобразователя, включающий выпрямитель, широтно-импульсный модулятор, трансформатор с вторичными обмотками, соединяемыми с каналами катодной защиты, каждый из которых состоит из последовательно соединенных модуля усилителя, модуля выпрямителя, модуля фильтра и модуля регулируемого балласта, каждый модуль усилителя соединен через датчик тока с модулем управления и защиты, формирующим выходные сигналы управления по току и напряжению, каждый модуль регулируемого балласта соединен через датчик напряжения с модулем управления и защиты, а модуль управления и защиты связан с модулем преобразователя.
2. Станция по п.1, отличающаяся тем, что модули выполнены с разъемами.
3. Станция по п.1, отличающаяся тем, что модули регулируемых балластов связаны с измерительными электродами.
RU2011134534/02A 2011-08-17 2011-08-17 Станция групповой катодной защиты RU2477765C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011134534/02A RU2477765C1 (ru) 2011-08-17 2011-08-17 Станция групповой катодной защиты
EA201200878A EA020940B1 (ru) 2011-08-17 2012-07-11 Станция групповой катодной защиты

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011134534/02A RU2477765C1 (ru) 2011-08-17 2011-08-17 Станция групповой катодной защиты

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2477765C1 true RU2477765C1 (ru) 2013-03-20

Family

ID=47890740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011134534/02A RU2477765C1 (ru) 2011-08-17 2011-08-17 Станция групповой катодной защиты

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA020940B1 (ru)
RU (1) RU2477765C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540847C2 (ru) * 2013-05-13 2015-02-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Электронные информационные системы" (ЗАО "НПП "ЭИС") Телемеханическая система контроля и управления установками катодной защиты магистральных газопроводов
WO2015194992A1 (ru) * 2014-06-18 2015-12-23 Вадим Эдуардович ПОПЛАВСКИЙ Блок регулирования тока системы катодной защиты подземных металлических объектов от коррозии

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5541459A (en) * 1992-03-05 1996-07-30 Stri Ab Device for compensation of an alternating voltage which occurs between a medium and a metallic pipeline disposed in the medium
RU2151218C1 (ru) * 1999-08-03 2000-06-20 Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет Схема катодной защиты двух или более сооружений
RU2293139C1 (ru) * 2006-01-25 2007-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-ЭС" Модульная установка для катодной защиты
RU2366760C1 (ru) * 2008-02-26 2009-09-10 ООО Научно-исследовательский институт "Наукоемкие технологии" Адаптивная система катодной защиты подземных сооружений
RU2412280C1 (ru) * 2009-09-11 2011-02-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Многоканальная станция катодной защиты

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007122186A2 (en) * 2006-04-26 2007-11-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Using an impressed current cathodic protection system to power electrical appliances
RU91071U1 (ru) * 2009-09-29 2010-01-27 ООО НПО "Нефтегазкомплекс-ЭХЗ" Система катодной защиты подземных металлических сооружений

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5541459A (en) * 1992-03-05 1996-07-30 Stri Ab Device for compensation of an alternating voltage which occurs between a medium and a metallic pipeline disposed in the medium
RU2151218C1 (ru) * 1999-08-03 2000-06-20 Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет Схема катодной защиты двух или более сооружений
RU2293139C1 (ru) * 2006-01-25 2007-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-ЭС" Модульная установка для катодной защиты
RU2366760C1 (ru) * 2008-02-26 2009-09-10 ООО Научно-исследовательский институт "Наукоемкие технологии" Адаптивная система катодной защиты подземных сооружений
RU2412280C1 (ru) * 2009-09-11 2011-02-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Многоканальная станция катодной защиты

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540847C2 (ru) * 2013-05-13 2015-02-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Электронные информационные системы" (ЗАО "НПП "ЭИС") Телемеханическая система контроля и управления установками катодной защиты магистральных газопроводов
WO2015194992A1 (ru) * 2014-06-18 2015-12-23 Вадим Эдуардович ПОПЛАВСКИЙ Блок регулирования тока системы катодной защиты подземных металлических объектов от коррозии

Also Published As

Publication number Publication date
EA201200878A1 (ru) 2013-02-28
EA020940B1 (ru) 2015-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI606010B (zh) 用於供能量給臭氣產生單元的小型可組態的電源供應器
RU2012110517A (ru) Схема накопителя энергии постоянного тока и способ ее работы
US5617447A (en) Method of stabilizing a power supply network against reactive load fluctuations, and a reactive power compensation device
RU2477765C1 (ru) Станция групповой катодной защиты
KR20080066701A (ko) 두 개의 직류 원을 위한 파워 인버터 그리고 파워 인버터의작동 방법
AU2019232828A1 (en) Active filter topology for cascaded inverters
RU2440442C1 (ru) Адаптивное устройство катодной защиты от коррозии группы подземных металлических сооружений
US20170223814A1 (en) Method and apparatus for active filament management
KR100945013B1 (ko) 전기방식 제어장치 및 방법, 그리고 이를 이용한 시스템
RU116499U1 (ru) Станция групповой катодной защиты
RU2491373C1 (ru) Адаптивное устройство катодной защиты от коррозии группы подземных металлических сооружений
AU2009200556A1 (en) Electric Power Distribution System incorporating current multiplying DC-DC converters
RU2465570C1 (ru) Система автоматической коррекции работы станций катодной защиты
US6469918B1 (en) Solid state cathodic protection systems, methods for making and using same
JP2016089252A (ja) 外部電源カソード防食装置
KR101465129B1 (ko) 역률개선 장치 및 방법
KR100360200B1 (ko) 전기방식제어장치
US20110169532A1 (en) Alternating current signal converter
RU120654U1 (ru) Блок катодной защиты
RU2293139C1 (ru) Модульная установка для катодной защиты
KR20150109309A (ko) 해수 전기분해 장치
US10742136B2 (en) DC offset compensation in modular multilevel converter
JPH08149842A (ja) 系統連系用インバータ
JP2016010232A (ja) 発電システム用昇圧接続回路、並びに、パワーコンディショナ
RU2600572C2 (ru) Способ регулирования напряжения и мощности

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20201123

Effective date: 20201123