RU64990U1 - ELECTRICAL TERMINAL GROUNDING BUS - Google Patents

ELECTRICAL TERMINAL GROUNDING BUS Download PDF

Info

Publication number
RU64990U1
RU64990U1 RU2007112462/22U RU2007112462U RU64990U1 RU 64990 U1 RU64990 U1 RU 64990U1 RU 2007112462/22 U RU2007112462/22 U RU 2007112462/22U RU 2007112462 U RU2007112462 U RU 2007112462U RU 64990 U1 RU64990 U1 RU 64990U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protective
grounding
value
threshold
bus
Prior art date
Application number
RU2007112462/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Лукьянов
Original Assignee
Владимир Владимирович Лукьянов
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 Владимир Владимирович Лукьянов filed Critical Владимир Владимирович Лукьянов
Priority to RU2007112462/22U priority Critical patent/RU64990U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU64990U1 publication Critical patent/RU64990U1/en

Links

Landscapes

  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

Полезная модель «Шина заземления с электрическим порогом подключения» предназначена для подключения корпусов электрооборудования объектов трубопроводного транспорта, подлежащих катодной защите от коррозии, к защитному заземлению. Известны широко применяемые металлические шины заземления для подключения корпусов электрооборудования к защитному заземлению. На объектах, подлежащих катодной защите от коррозии (нефте-, газо-, продуктопроводы, резервуары и т.д.), защитные заземления, подключенные к корпусам электродвигателей задвижек и насосов, резервуаров и т.п. с помощью металлических шин, затрудняют нормальную работу электрохимической защиты объектов. Металлические шины отводят большую часть тока защиты в землю и, как следствие, сокращают срок службы анодных заземлителей станций катодной защиты и протекторов; снижают величину защитного потенциала объекта до недопустимой величины; затрудняют проведение диагностики состояния защитного покрытия трубопроводов и резервуаров. Для исключения нежелательного влияния на защищаемые объекты, шина выполнена составной, при этом, по крайней мере, одна часть шины представляет собой металлический проводник, а другая часть, последовательно соединенная с металлическим проводником, является пороговым устройством, осуществляющем подключение защищаемого объекта к защитному заземлению при достижении величины напряжения на корпусе объекта установленного порогового значения. Шина заземления с электрическим порогом подключения (ШЗЭПП) состоит из металлического проводника 1 и полупроводниковых диодов 2 и 3, включенных встречно-параллельно. Для сборки ШЗЭПП используются монтажные контакты 4. Допускается при монтаже ШЗЭПП вместо болтовых соединений использовать сварку. Пороговое устройство 5 представляет собой, в частном случае, два полупроводниковых диода, помещенных в корпус. В других вариантах исполнения пороговых устройств вместо диодов используются динисторы, тиристоры, а так же низковольтные разрядники. Использование полезной модели позволяет предотвращать отвод большей части тока защиты в землю; продлевает срок службы протектора или анодных заземлителей станций катодной защиты; устраняет снижение величины защитного потенциала объекта до недопустимой величины вследствие заземления объектов; облегчает проведение диагностики состояния защитного покрытия трубопроводов и резервуаров.The utility model “Grounding bus with an electrical threshold of connection” is intended for connecting the enclosures of electrical equipment of pipeline transport facilities subject to cathodic protection against corrosion to protective grounding. Widely used metal grounding buses are known for connecting electrical equipment enclosures to protective earth. At facilities subject to cathodic protection against corrosion (oil, gas, product pipelines, tanks, etc.), protective earths connected to the valve body of the valves and pumps, tanks, etc. using metal tires, impede the normal operation of the electrochemical protection of objects. Metal buses divert most of the protection current to the ground and, as a result, shorten the life of the anode earthing switches of the cathodic protection stations and protectors; reduce the value of the protective potential of the object to an unacceptable value; make it difficult to diagnose the state of the protective coating of pipelines and tanks. To exclude undesirable effects on the protected objects, the bus is made integral, at least one part of the bus is a metal conductor, and the other part, connected in series with the metal conductor, is a threshold device that connects the protected object to protective ground when it reaches the magnitude of the voltage on the object casing of the set threshold value. The grounding bus with an electrical connection threshold (SHZEPP) consists of a metal conductor 1 and semiconductor diodes 2 and 3 connected in opposite-parallel fashion. For the assembly of ShZEPP, mounting contacts 4 are used. It is allowed to use welding instead of bolted joints when installing ShZEPP. The threshold device 5 is, in the particular case, two semiconductor diodes placed in the housing. In other versions of the threshold devices, instead of diodes, dynistors, thyristors, as well as low voltage arresters are used. Using the utility model allows to prevent the diversion of most of the protection current to the ground; extends the service life of the tread or anode ground electrodes of cathodic protection stations; eliminates the reduction in the value of the protective potential of the object to an unacceptable value due to grounding of objects; facilitates the diagnosis of the protective coating of pipelines and tanks.

Description

Шина заземления с электрическим порогом подключения. Индекс рубрики МПК-7Grounding bus with electrical connection threshold. MPC-7 rubric index

Область техники, к которой относится полезная модель.The technical field to which the utility model belongs.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, содержащих электрооборудование подлежащее заземлению.The utility model relates to electrical engineering and can be used in devices containing electrical equipment to be earthed.

Уровень техники.The level of technology.

Известны широко применяемые металлические шины заземления для подключения корпусов электрооборудования к защитному заземлению. На объектах, подлежащих катодной защите от коррозии (нефте-, газо-, продуктопроводы, резервуары и т.д.), защитные заземления, подключенные к корпусам электродвигателей задвижек и насосов, резервуаров и т.п. с помощью металлических шин, затрудняют нормальную работу электрохимической защиты объектов. Металлическим шинам, применяемым на объектах, подлежащих катодной защите от коррозии, присущи следующие недостатки:Widely used metal grounding buses are known for connecting electrical equipment enclosures to protective earth. At facilities subject to cathodic protection against corrosion (oil, gas, product pipelines, tanks, etc.), protective earths connected to the valve body of the valves and pumps, tanks, etc. using metal tires, impede the normal operation of the electrochemical protection of objects. The following disadvantages are inherent in metal tires used in facilities subject to cathodic corrosion protection:

- отводят большую часть тока защиты в землю и, как следствие, сокращают срок службы анодных заземлителей станций катодной защиты и протекторов;- divert most of the protection current to the ground and, as a result, shorten the life of the anode earthing switches of the cathodic protection stations and protectors;

- снижают величину защитного потенциала объекта до недопустимой величины;- reduce the value of the protective potential of the object to an unacceptable value;

- затрудняют проведение диагностики состояния защитного покрытия трубопроводов и резервуаров;- make it difficult to diagnose the state of the protective coating of pipelines and tanks;

Кроме того, на объектах, подлежащих катодной защите от коррозии, возникают противоречия между требованиями о величине потенциала катодной защиты трубопроводов и резервуаров (п.5.1 ГОСТ Р 51164-98) и требованиями п.3.3 ГОСТ 12.2.007.0-75, п.1.7.49 Правил устройства электроустановок (ПУЭ) об обязательном защитном заземлении для предотвращения возможности появления опасного напряжения на объектах в случае аварии или грозового перенапряжения.In addition, at facilities subject to cathodic protection against corrosion, there are contradictions between the requirements for the cathodic protection potential of pipelines and tanks (clause 5.1 of GOST R 51164-98) and the requirements of clause 3.3 of GOST 12.2.007.0-75, clause 1.7. 49 of the Rules of the Electrical Installation Device (ПУЭ) on mandatory protective grounding to prevent the possibility of hazardous voltage appearing on objects in the event of an accident or lightning overvoltage.

Типовая схема подключения защитного заземления к корпусу электродвигателя задвижки с помощью металлической шины приведена на фиг.1.A typical connection diagram of protective earth to the valve body of the valve using a metal bus is shown in figure 1.

Сущность полезной модели.The essence of the utility model.

Полезная модель создано с целью расширения эксплуатационных возможностей шины заземления за счет выполнения ее составной. По крайней мере, одна часть шины заземления с электрическим порогом подключения (ШЗЭПП) представляет собой металлический проводник, а другая часть, последовательно соединенная с металлическим проводником, является пороговым устройством (ПУ), осуществляющем подключение защищаемого объекта к защитному заземлению при The utility model was created with the aim of expanding the operational capabilities of the grounding bus due to the implementation of its composite. At least one part of the grounding bus with an electrical connection threshold (SHZEPP) is a metal conductor, and the other part, connected in series with a metal conductor, is a threshold device (PU), which connects the protected object to protective ground when

достижении величины напряжения на корпусе объекта установленного порогового значения.the achievement of the voltage value on the object body of the established threshold value.

Обычная металлическая шина заземления напрямую присоединяет корпуса электрооборудования к заземлителю, что является нежелательным, так как защитный ток протектора или станции катодной защиты (СКЗ), присоединенного(ой) одним полюсом к защищаемому объекту, замыкается через относительно небольшое сопротивление грунта на другой полюс. Большая часть тока защиты расходуется не на защиту объекта, а является бесполезной затратой электроэнергии. Кроме того, ток защиты разрушает протектор или анодное заземление станции катодной защиты. Заземлители, напрямую связанные с объектами защиты, затрудняют проведение диагностики состояния изоляционного покрытия объектов и снижают величину защитного потенциала до недопустимого уровня. Пороговое устройство, подключающее объекты защиты к заземлителю при достижении величины напряжения на корпусе объекта установленного порогового значения, позволяет устранить указанные недостатки. При нормальном (рабочем) напряжении на защищаемом объекте ток защиты расходуется практически только на защиту металла объекта от коррозии.A conventional metal grounding bus directly connects the enclosures of the electrical equipment to the ground electrode, which is undesirable, since the protective current of the tread or cathodic protection station (SCZ) connected by one pole to the protected object is closed through a relatively small ground resistance to the other pole. Most of the protection current is not spent on protecting the facility, but is a waste of energy. In addition, the protection current destroys the tread or anode ground of the cathodic protection station. Grounding conductors directly connected with the objects of protection make it difficult to diagnose the state of the insulation coating of objects and reduce the value of the protective potential to an unacceptable level. A threshold device that connects the protection objects to the ground electrode when the voltage value on the object casing reaches the set threshold value, eliminates these disadvantages. Under normal (operating) voltage on the protected object, the protection current is spent almost exclusively on protecting the metal of the object from corrosion.

Применение составной шины с электрическим порогом подключения позволяет достигнуть нескольких технических результатов:The use of a composite bus with an electrical connection threshold allows achieving several technical results:

- предотвращает отвод большей части тока защиты в землю;- prevents the removal of most of the protection current to the ground;

- продлевает срок службы протектора или анодных заземлителей станций катодной защиты;- extends the service life of the tread or anode grounding conductors of cathodic protection stations;

- устраняет снижение величины защитного потенциала объекта до недопустимой величины вследствие заземления объектов;- eliminates the reduction in the value of the protective potential of the object to an unacceptable value due to grounding of objects;

- облегчает проведение диагностики состояния защитного покрытия трубопроводов и резервуаров.- facilitates the diagnosis of the protective coating of pipelines and tanks.

Применение ШЗЭПП исключает противоречия между требованиями о величине потенциала катодной защиты трубопроводов и резервуаров (п.5.1 ГОСТ Р 51164-98) и требованиями п.3.3 ГОСТ 12.2.007.0-75, п.1.7.49 ПУЭ об обязательном защитном заземлении для предотвращения возможности появления опасного напряжения на объектах в случае аварии или грозового перенапряжения.The use of SHZEPP eliminates the contradiction between the requirements for the potential cathodic protection of pipelines and reservoirs (Clause 5.1 GOST R 51164-98) and the requirements of Clause 3.3 GOST 12.2.007.0-75, clause 1.7.49 of the PUE on mandatory protective grounding to prevent the possibility of occurrence dangerous voltage at the facilities in the event of an accident or lightning overvoltage.

Перечень фигур чертежей.The list of figures drawings.

Чертежи представлены на двух листах.The drawings are presented on two sheets.

На чертежах изображены:The drawings show:

Фигура 1. Схема подключения защитного заземления к корпусу электродвигателя задвижки трубопровода.Figure 1. Connection diagram of protective earth to the body of the pipeline valve motor.

Фигура 2. Шина заземления с электрическим порогом подключения. Схема электрическая принципиальная.Figure 2. Grounding bus with electrical connection threshold. The circuit is electrical in principle.

Фигура 3. Вольтамперная характеристика полупроводникового диода.Figure 3. Current-voltage characteristic of a semiconductor diode.

Фигура 4. Вольтамперная характеристика пары диодов, включенных встречно-параллельно.Figure 4. Current-voltage characteristic of a pair of diodes connected in counter-parallel.

Фигура 5. Электрическая принципиальная схема порогового устройства.Figure 5. Electrical schematic diagram of a threshold device.

Фигура 6. Вольтамперная характеристика порогового устройства.Figure 6. Current-voltage characteristic of the threshold device.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.Information confirming the possibility of implementing a utility model.

Шина заземления с электрическим порогом подключения (фиг.2) состоит из металлического проводника 1 и полупроводниковых диодов 2 и 3, включенных встречно-параллельно. Для сборки ШЗЭПП используются монтажные контакты 4. Допускается при монтаже ШЗЭПП вместо болтовых соединений использовать сварку. Пороговое устройство 5 представляет собой, в частном случае, два полупроводниковых диода, помещенных в корпус.The grounding bus with an electrical connection threshold (Fig. 2) consists of a metal conductor 1 and semiconductor diodes 2 and 3 connected in counter-parallel. For the assembly of ShZEPP, mounting contacts 4 are used. It is allowed to use welding instead of bolted joints when installing ShZEPP. The threshold device 5 is, in the particular case, two semiconductor diodes placed in the housing.

Рассмотрим работу порогового устройства. Известна Вольтамперная характеристика полупроводникового диода (фиг.3).Consider the operation of a threshold device. Known current-voltage characteristic of a semiconductor diode (figure 3).

Напряжение Uд положительной полярности, приложенное к диоду, вызывает рост тока через р-n переход не с нуля, а при достижении некоторого значения, называемого пороговым напряжением (Uпор). Для кремниевых диодов Uпор имеет величину порядка 0,7 В. При встречно-параллельном включении диодов Вольтамперная характеристика приобретает симметричный характер (фиг.4).The voltage U d of positive polarity applied to the diode causes the current to increase through the pn junction not from zero, but when a certain value is called a threshold voltage (U pore ). For silicon diodes, U then has a value of the order of 0.7 V. When the diodes are turned on in parallel, the current-voltage characteristic acquires a symmetrical character (Fig. 4).

Напряжение срабатывания порогового устройства (Uпу) определяется типом и количеством последовательно включенных диодов или пороговых устройств. Принципиальная схема ПУ приведена на фиг.5.The threshold voltage (U pu ) is determined by the type and number of diodes or threshold devices connected in series. Schematic diagram of PU shown in Fig.5.

На схеме показаны варианты последовательного включения пороговых устройств, состоящих из пар встречно-параллельно подключенных диодов или цепей диодов, подключенных последовательно. Вольтамперная характеристика порогового The diagram shows the options for sequentially switching on threshold devices consisting of pairs of on-parallel connected diodes or diode circuits connected in series. Current-voltage characteristic of the threshold

устройства, состоящего из нескольких пар встречно-параллельно подключенных диодов или цепей диодов, представлена на фигуре 6.a device consisting of several pairs of counter-parallel connected diodes or diode circuits, shown in figure 6.

При нормальном (рабочем) напряжении на защищаемом объекте защитный потенциал (Uзащ) меньше по величине, чем Uпу, ток в цепи защитного заземления практически отсутствует, и ток защиты расходуется только на поддержание Uзащ объекта. При возникновении аварийной ситуации на защищаемом объекте (пробой изоляции или атмосферное перенапряжение) напряжение повышается до величины Uпу, р-n переходы диодов открываются для прохождения электротока и на защищаемом объекте не возникает опасного напряжения. Максимальный ток диодов выбирается исходя из максимального тока срабатывания защиты кабельной линии питания электродвигателей, подключенных к данной ШЗЭПП.At normal (operating) voltage at the protected object, the protective potential ( Upr ) is less than U pu , the current in the protective ground circuit is practically absent, and the protection current is spent only on maintaining the Uprot of the object. In the event of an emergency at the protected facility (insulation breakdown or atmospheric overvoltage), the voltage rises to U pu , the pn junctions of the diodes are opened for electric current and there is no dangerous voltage at the protected facility. The maximum current of the diodes is selected on the basis of the maximum operating current of the protection of the cable power line of the motors connected to this SHZEPP.

Т.к. электродвигатели работают на переменном токе, используется встречно-параллельное включение диодов для исключения возможности появления опасного для жизни напряжения на объекте при определенной полярности питающего напряжения. Максимальное значение Uпу не превышает 42 В в соответствии с требованием ГОСТ 12.2.007.0-75. В других вариантах исполнения пороговых устройств вместо диодов используются динисторы, тиристоры, а так же низковольтные разрядники.Because electric motors operate on alternating current, counter-parallel connection of diodes is used to exclude the possibility of life-threatening voltage at the object with a certain polarity of the supply voltage. The maximum value of U PU does not exceed 42 V in accordance with the requirement of GOST 12.2.007.0-75. In other versions of the threshold devices, instead of diodes, dynistors, thyristors, as well as low-voltage arresters are used.

Библиографические данные.Bibliographic data.

1. ГОСТ 12.2.007.0-75. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности. Издание официальное. Москва, ИПК Издательство стандартов, 2003 г.1. GOST 12.2.007.0-75. Interstate standard. Occupational safety standards system. Electrotechnical products. General safety requirements. The publication is official. Moscow, IPK Standards Publishing House, 2003

2. ГОСТ Р 51164-98. Издание официальное. Москва, Издательство стандартов, 1998 г.2. GOST R 51164-98. The publication is official. Moscow, Standards Publishing House, 1998

3. Правила устройства электроустановок. 7-е издание. Москва, издательство НЦ ЭНАС, 2002 г.3. Rules for the installation of electrical installations. 7th edition. Moscow, publishing house NTs ENAS, 2002

Claims (1)

Шина заземления с электрическим порогом подключения, предназначенная для подключения корпусов электрооборудования трубопроводного транспорта к защитному заземлению, отличающаяся тем, что в целях экономии электроэнергии, затрачиваемой на катодную защиту объектов, увеличения срока службы протекторов и анодных заземлителей станций катодной защиты, предотвращения снижения величины защитного потенциала на заземленных участках ниже установленного уровня и облегчения проведения диагностики состояния защитного покрытия, шина выполнена составной, при этом, по крайней мере, одна часть шины представляет собой металлический проводник, а другая часть, последовательно соединенная с металлическим проводником, является пороговым устройством, осуществляющим подключение защищаемого объекта к защитному заземлению при достижении величины напряжения на корпусе объекта величины не ниже максимального нормативного значения, установленного требованиями катодной защиты и не выше нормативного значения, установленного требованиями электробезопасности.
Figure 00000001
A grounding bus with an electrical connection threshold, designed to connect the enclosures of pipeline transport electrical equipment to protective grounding, characterized in that in order to save energy spent on cathodic protection of objects, increase the service life of protectors and anode grounding conductors of cathodic protection stations, and prevent a decrease in the value of protective potential by grounded areas below the set level and facilitate the diagnosis of the condition of the protective coating, the bus is made at the same time, at least one part of the bus is a metal conductor, and the other part, connected in series with a metal conductor, is a threshold device that connects the protected object to protective ground when the voltage value on the object’s body reaches a value not lower than the maximum standard the value established by the requirements of cathodic protection and not higher than the normative value established by the requirements of electrical safety.
Figure 00000001
RU2007112462/22U 2007-04-04 2007-04-04 ELECTRICAL TERMINAL GROUNDING BUS RU64990U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112462/22U RU64990U1 (en) 2007-04-04 2007-04-04 ELECTRICAL TERMINAL GROUNDING BUS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112462/22U RU64990U1 (en) 2007-04-04 2007-04-04 ELECTRICAL TERMINAL GROUNDING BUS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU64990U1 true RU64990U1 (en) 2007-07-27

Family

ID=38432461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007112462/22U RU64990U1 (en) 2007-04-04 2007-04-04 ELECTRICAL TERMINAL GROUNDING BUS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU64990U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD760120S1 (en) 2014-02-05 2016-06-28 Anatoliy Andreevich Leyrikh Motor vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD760120S1 (en) 2014-02-05 2016-06-28 Anatoliy Andreevich Leyrikh Motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bucher et al. Comparison of fault currents in multiterminal HVDC grids with different grounding schemes
US8390977B2 (en) Solar power inverters, including solar power inverters having surge protective devices, and associated methods
US11855449B2 (en) Lightning protection apparatus and photovoltaic power generation system
RU64990U1 (en) ELECTRICAL TERMINAL GROUNDING BUS
CN205620504U (en) 10 passive warning monitoring arrangement of kilovolt arrester insulation breakdown
US20130335887A1 (en) Resistor, method of assembling the same, and switchgear
RU2700269C1 (en) Device for separation of cathodic protection circuits and protective grounding and lightning protection circuits
Kyritsis et al. Installation guidelines: Electrical
Htwe Analysis and design selection of lightning arrester for distribution substation
RU104394U1 (en) DEVICE FOR SEPARATING THE CIRCUIT PROTECTION OF ANODE EARTHING AND THE PROTECTIVE EARTHING AND LIGHTING PROTECTION CIRCUITS
Staikos et al. Surge Protection of Charging Stations Against Impinging Overvoltages Due to Negative Lightning Strikes to Incoming Medium Voltage Line
Kaiser et al. A Comprehensive Approach for Safety in DC-Microgrids
JP4748673B2 (en) Grounding system
Ritonga et al. Study Analysis Of Lightining Arrester Installation Location At Substations
CN210123838U (en) DC combined electrical apparatus
CN211377974U (en) Photovoltaic junction box with lightning protection function
Jeong et al. Optimal Design Method of 1-Port Surge Protective Device Based on Zinc Oxide Varistor
CN211125219U (en) Cable sheath protector
CN216772954U (en) Dual-purpose lightning arrester
CN110718900B (en) Method and apparatus for detecting faults in a hybrid power system
Zhang et al. Research on the standardization of lightning arresters layout at AC side of±800kV UHVDC converter station
CN206697927U (en) A kind of new full phase overvoltage protection device
Birkl et al. Overvoltage and surge protection in DC-systems
CN204886178U (en) LXXH series arc extinction harmonic elimination route selection and overvoltage protection
Novothny E-mobility Protection Against Electric Shock

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20100405