RU89289U1

RU89289U1 - GROUNDER

Info

Publication number: RU89289U1
Application number: RU2009118712/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Николаевич Урбанович
Original assignee: Игорь Николаевич Урбанович
Priority date: 2009-05-18
Filing date: 2009-05-18
Publication date: 2009-11-27

Abstract

Заземлитель, состоящий из отдельных стальных стержней с защитным цинковым покрытием, достигаемым, например, горячим, холодным оцинкованием или методом термодиффузии, с резьбой по концам каждого стержня, позволяющей их соединение по длине посредством муфты, причем при погружении на первый стержень наворачивается заостренный наконечник, а на каждый последующий через муфту - оголовок, отличающийся тем, что резьба стальных стержней не имеет защитного покрытия, муфта выполнена из металла, допустимого для контакта со сталью, например латуни, меди, бронзы, медно-никелевого сплава, хромистой стали, хромоникелевой стали, титанового сплава, а в область контакта введена электропроводящая антикоррозионная смазка.The earthing switch, consisting of individual steel rods with a protective zinc coating, achieved, for example, by hot, cold galvanizing or thermal diffusion, with threads at the ends of each rod, allowing their connection along the length by means of a coupling, and when immersed, a pointed tip is screwed onto the first rod, and for each subsequent through the coupling - head, characterized in that the thread of the steel rods does not have a protective coating, the coupling is made of metal acceptable for contact with steel, such as brass, edi, bronze, copper-nickel alloy, chromium steel, chromium-nickel steel, a titanium alloy, and the contact region introduced electroconductive anticorrosive lubricant.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве заземлителя для заземления электроустановок.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used as an earthing switch for grounding electrical installations.

Заземлитель, как совокупность соединенных между собой проводящих частей (электродов), находящихся в электрическом контакте с землей, используется в целях безопасности и обеспечения нормальной работы электроустановок.The earthing switch, as a set of interconnected conductive parts (electrodes) in electrical contact with the ground, is used for safety purposes and to ensure the normal operation of electrical installations.

Минимальное сопротивление растеканию электрического тока через заземлитель в землю является основным критерием работоспособности заземлителя.The minimum resistance to the spreading of electric current through the ground electrode to the ground is the main criterion for the performance of the ground electrode.

Наиболее эффективны составные вертикальные заземлители глубинного заложения (погружаемые на глубину до 30 м в зависимости от заданного значения сопротивления заземления и свойств окружающих грунтов), позволяющие быстро достичь заданное сопротивление растеканию электрического тока на минимальной площади за счет использования более электропроводящих плотных и влажных слоев грунта, залегающих на большой глубине, что актуально, например, на объектах нефтегазовой отрасли (компрессорные станции, газораспределительные станции, контрольные пункты и т.п.), где одновременно требуется расположить большое количество разных видов заземляющих устройств.Compound vertical grounding electrodes of the deepest depth (immersed to a depth of 30 m depending on a given value of grounding resistance and properties of surrounding soils) are most effective, allowing you to quickly achieve a given resistance to electric current spreading over a minimum area due to the use of more electrically conductive dense and moist soil layers at great depths, which is relevant, for example, at oil and gas facilities (compressor stations, gas distribution stations, control e points, etc.), where at the same time it is required to arrange a large number of different types of grounding devices.

В соответствии с требованиями ГОСТ Р 50571.10-96 [1] для обеспечения долговечности материалы и конструкция заземлителей должны быть устойчивыми к коррозии. Для предотвращения коррозии стержней заземления в грунте используют либо нержавеющие материалы, либо эффективные электропроводящие покрытия, покрывающие черные металлы. Из-за высокой цены заземлителей из нержавеющих материалов, которые в 3-4 раза превышают цену заземлителей с покрытием, чаще предпочтение отдают последним.In accordance with the requirements of GOST R 50571.10-96 [1] to ensure durability, materials and the design of grounding conductors must be resistant to corrosion. To prevent corrosion of the ground rods in the soil, either stainless materials or effective conductive coatings covering ferrous metals are used. Due to the high price of grounding conductors made of stainless materials, which are 3-4 times higher than the price of grounding conductors with a coating, the latter is often preferred.

В мировой практике выявились два допустимых типа электропроводящих антикоррозионных покрытий стержней заземления: медное и цинковое (кроме оцинкования гальваническим способом, ввиду не значительной толщины покрытия, получаемого этим методом).In world practice, two acceptable types of electrically conductive anticorrosive coatings of ground rods have been identified: copper and zinc (except galvanizing by galvanic method, due to the insignificant thickness of the coating obtained by this method).

Поскольку по определению заземлитель - совокупность проводящих частей, соединенных между собой, требование устойчивости к коррозии в полной мере относится также и к соединениям. Коррозионная стойкость соединений, наряду со стойкостью самого крепежного элемента, во избежание, так называемой контактной коррозии, снижающей проводимость соединения (продукты коррозии металлов в соединении не обладают проводимостью исходных металлов), определяется подбором соответствующих видов контактирующих между собой металлов. На основании [2] допустимость контактов различных металлов устанавливается с учетом разности потенциалов металлов и вида агрессивной среды. Для изделий, эксплуатируемых в морской и пресной воде (среда, соответствующая условиям эксплуатации заземлителей в грунте), учитывается также соотношение площадей металлов, находящихся в контакте.Since, by definition, an earthing switch is a combination of conductive parts interconnected, the requirement of corrosion resistance fully applies to connections as well. The corrosion resistance of the compounds, along with the resistance of the fastener itself, in order to avoid the so-called contact corrosion, which reduces the conductivity of the compound (metal corrosion products in the compound do not have the conductivity of the starting metals), is determined by the selection of the corresponding types of metals in contact with each other. On the basis of [2], the permissibility of contacts of various metals is established taking into account the potential difference between the metals and the type of aggressive medium. For products operated in sea and fresh water (the environment corresponding to the operating conditions of grounding conductors in the soil), the ratio of the areas of the metals in contact is also taken into account.

В зависимости от агрессивности среды и степени опасности возникновения контактной коррозии по табл.3 [2] устанавливаются «допустимые», «ограниченно допустимые» и «недопустимые» контакты металлов (отмечены в таблице 3 соответственно знаками «+», «×», «-»). Допустимые контакты могут применяться в изделиях без защиты от контактной коррозии. Ограниченно допустимые контакты металлов в морской и пресной воде могут применяться для изделий при условии соблюдения требуемого соотношения анодных и катодных поверхностей в зоне влияния контакта, а также мер защиты от контактной коррозии, например, посредством изоляции контактов от воздействия внешней среды и введением в контактное соединение ингибиторов, препятствующих протеканию коррозионных процессов, что гарантирует коррозионную стойкость контактного соединения в течение всего срока эксплуатации. Выбор контактов металлов следует проводить по соответствующей табл.3 [2] из металлов, которые расположены в пределах одной группы или рядом расположенных групп. Например, для контакта с медным покрытием допустимы латуни и бронзы. Для контакта с цинковым покрытием допустимы цинковые же покрытия, алюминий и алюминиевые сплавы.Depending on the aggressiveness of the medium and the degree of danger of contact corrosion, according to Table 3 [2], “permissible”, “limited tolerance” and “unacceptable” metal contacts are established (marked in the table 3 by the signs “+”, “×”, “- "). Permitted contacts can be used in products without contact corrosion protection. The limited permissible metal contacts in sea and fresh water can be used for products provided that the required ratio of the anode and cathode surfaces in the contact influence zone is observed, as well as protection against contact corrosion, for example, by isolating the contacts from the external environment and introducing inhibitors into the contact connection , inhibiting the course of corrosion processes, which guarantees the corrosion resistance of the contact joint during the entire period of operation. The choice of metal contacts should be carried out according to the corresponding table.3 [2] from metals that are located within the same group or adjacent groups. For example, brass and bronze are acceptable for contact with a copper coating. For contact with the zinc coating, zinc coatings, aluminum and aluminum alloys are acceptable.

Известен заземлитель польской фирмы «GALMAR» [3]. Заземлитель представляет собой стальной омедненный стержень длиной 1,5 м, диаметром 14 мм (фиг.1). Стальной стержень 1 обладает высокой устойчивостью на ударную нагрузку, что обеспечивает глубинное его погружение с помощью специального виброударного инструмента. Медное покрытие имеет толщину 0,25 мм. На концах стержня по меди накатана резьба длиной 30 мм, позволяющая соединение его в длинный электрод заземления. Соединение стержней обеспечивается с помощью муфты 2, выполненной из латуни, допустимой для электроконтакта с медным покрытием стержня в соответствии с табл.3 [2]. При погружении в грунт на первый стержень наворачивают заостренный стальной наконечник 3, а на каждый последующий через муфту - стальной оголовок 4, воспринимающий нагрузку от ударного инструмента.The known ground electrode system of the Polish company "GALMAR" [3]. The earthing switch is a copper-plated steel rod 1.5 m long, 14 mm in diameter (Fig. 1). The steel rod 1 is highly resistant to shock loading, which ensures its deep immersion using a special vibro-impact tool. The copper coating has a thickness of 0.25 mm. At the ends of the rod, a 30 mm long thread is rolled on copper, allowing it to be connected to a long ground electrode. The connection of the rods is provided using a sleeve 2 made of brass, acceptable for electrical contact with a copper coating of the rod in accordance with table 3 [2]. When immersed in the soil, a pointed steel tip 3 is screwed onto the first rod, and a steel tip 4, perceiving the load from the percussion instrument, is screwed onto each subsequent one through the coupling.

Данный заземлитель обладает следующими достоинствами:This earthing switch has the following advantages:

1. Медное покрытие имеет хорошую электропроводимость.1. The copper coating has good electrical conductivity.

2. Муфта 2 в контакте с омедненной резьбой 5 стержня обеспечивает надежное электропроводящее соединение стержней на весь срок службы (фиг.2). Конструкция заземлителя, имеющего подобные соединительные муфты, позволяет погружать их на большую глубину (до 30 м) без опасения прерывания электрического контакта между отдельными стержнями. Имея больший диаметр по сравнению с диаметром стержня, муфта принимает на себя основную истирающую нагрузку от грунта во время погружения. Благодаря муфте значительно снижается поверхность бокового трения на сами стержни, что и обеспечивает их погружение на большую глубину.2. The coupling 2 in contact with the copper-plated thread 5 of the rod provides a reliable conductive connection of the rods for the entire service life (figure 2). The design of an earthing switch having similar couplings allows them to be immersed to a great depth (up to 30 m) without fear of interruption of electrical contact between individual rods. Having a larger diameter compared to the diameter of the rod, the coupling assumes the main abrasive load from the ground during immersion. Thanks to the coupling, the lateral friction surface on the rods themselves is significantly reduced, which ensures their immersion to great depths.

3. Соединение стержней посредством муфты не является жестким. Имеющийся люфт в резьбовом соединении обеспечивает его податливость, допускающую при погружении в грунт некоторый изгиб стержней в месте их соединения без его повреждения и нарушения электропроводимости.3. The connection of the rods by means of a coupling is not rigid. The existing play in the threaded connection provides its flexibility, allowing when immersed in the ground some bending of the rods in the place of their connection without damaging it and violating the electrical conductivity.

Однако заземлители с медным покрытием имеют ряд ограничений.However, copper-coated grounding conductors have a number of limitations.

1. Медное покрытие может явиться причиной гальванического повреждения контактирующих с ним железосодержащих материалов [4]. По этой причине омедненные заземлители не могут быть использованы вместе с существующими (как правило стальными) заземлителями для приведения их сопротивления к норме в случае его возрастания в процессе эксплуатации (модернизация заземлителя). В этом случае должно быть использовано покрытие на основе цинка, обеспечивающего дополнительную защиту железа от коррозии.1. A copper coating can cause galvanic damage to the iron-containing materials in contact with it [4]. For this reason, copper-bonded ground electrodes cannot be used together with existing (usually steel) ground electrodes to bring their resistance to normal if it increases during operation (modernization of the ground electrode). In this case, a zinc-based coating should be used, providing additional protection of iron against corrosion.

2. Ввиду большого собственного положительного потенциала меди, применение омедненных заземлителей ограничено для заземления оборудования, работающего в схемах с катодной защитой (например, оборудование стальных трубопроводов различного назначения в нефтегазовой отрасли), поскольку потенциал меди искажает создаваемый внешним источником тока дополнительный защитный (отрицательный) потенциал стали.2. Due to the large inherent positive potential of copper, the use of copper-bonded grounding conductors is limited for grounding equipment operating in cathodic protection circuits (for example, the equipment of steel pipelines for various purposes in the oil and gas industry), since the copper potential distorts the additional protective (negative) potential created by an external current source become.

3. При применении омедненных заземлителей существует опасность интенсивной местной коррозии в случае повреждения медного покрытия. Если такое повреждение произойдет, возникнет очаг коррозии между медью и сталью, и как следствие значительной разности потенциалов и непосредственного контакта между этими металлами, интенсивность коррозии стали возрастет до 4-х раз. Это означает то, что если стальной стержень без медного покрытия, помещенный в грунте, будет функционировать 8 лет, то стержень с поврежденным медным покрытием только около 2 лет. При погружении омедненного стержня в грунт на большую глубину (до 30 м) нельзя исключить возможность случайного местного повреждения медного покрытия из-за воздействия острых твердых фрагментов пород грунта, что не обеспечивает коррозионную стойкость заземлителя.3. When using copper-bonded earthing switches, there is a danger of intense local corrosion in case of damage to the copper coating. If such damage occurs, there will be a focus of corrosion between copper and steel, and as a result of a significant potential difference and direct contact between these metals, the corrosion rate of steel will increase up to 4 times. This means that if a steel rod without a copper coating, placed in the ground, will function for 8 years, then a rod with a damaged copper coating will last only about 2 years. When a copper-plated rod is immersed in the soil to a great depth (up to 30 m), it is impossible to exclude the possibility of accidental local damage to the copper coating due to the action of sharp solid fragments of soil rocks, which does not provide the corrosion resistance of the ground electrode system.

4. По ГОСТ 9.303 84 [5] медное покрытие как самостоятельное покрытие для защиты от коррозии не рекомендуется из-за низкой коррозионной стойкости.4. According to GOST 9.303 84 [5], a copper coating as an independent coating for corrosion protection is not recommended due to low corrosion resistance.

Известен заземлитель немецкой фирмы DEHN [6].The known ground electrode system of the German company DEHN [6].

Заземлитель представляет собой стальной стержень длиной 1,5 м и диаметром 20-25 мм с цинковым покрытием, полученным методом горячего оцинкования (окунанием в расплав цинка) (фиг.3). С одного конца стержень имеет выступающую часть, а с другого - полость, размерами и конфигурацией совпадающей с выступающей частью. Для соединения стержней по длине выступающая часть одного стержня забивается в полость другого стержня, обеспечивая изначально жесткое их соединение.The earthing switch is a steel rod with a length of 1.5 m and a diameter of 20-25 mm with a zinc coating obtained by hot dip galvanizing (dipping in a zinc melt) (figure 3). The rod has a protruding part at one end, and a cavity at the other end, coinciding in size and configuration with the protruding part. To connect the rods along the length, the protruding part of one rod is hammered into the cavity of another rod, providing their initial rigid connection.

Допустимость контакта двух соединяемых металлов по [2] обеспечивается электрической совместимостью их частей, имеющих цинковое покрытие.Admissibility of the contact of two joined metals according to [2] is ensured by the electrical compatibility of their parts having a zinc coating.

Данный заземлитель имеет следующие преимущества по сравнению с упомянутым выше:This earthing switch has the following advantages compared to the above:

1. Цинковое покрытие заземлителей гарантирует активную катодную защиту железосодержащих материалов, контактирующих с заземлителем.1. The zinc coating of grounding conductors guarantees active cathodic protection of iron-containing materials in contact with the grounding.

2. Заземлители могут использоваться для заземления оборудования, работающего в схемах с катодной защитой (например, оборудование стальных трубопроводов различного назначения в нефтегазовой отрасли). Более того, защитное цинковое покрытие является дополнительным протектором для защищаемого оборудования.2. Earthing switches can be used to ground equipment operating in cathodic protection circuits (for example, equipment for steel pipelines for various purposes in the oil and gas industry). Moreover, the protective zinc coating is an additional protector for the protected equipment.

Недостатком рассматриваемого заземлителя является то, что глубина погружения его ограничена 4-5 метрами. При погружении на большую глубину стойкость соединения стержней между собой посредством вбивания одного стержня в другой не обеспечивается. Изначально жесткое (в натяг) соединение стержней оборачивается серьезными проблемами во время погружения.The disadvantage of this earthing switch is that its immersion depth is limited to 4-5 meters. When immersed to great depths, the stability of the connection of the rods to each other by driving one rod into another is not provided. Initially, a rigid (tight fit) connection of the rods turns into serious problems during the dive.

Во-первых, при дальнейшем погружении ударные динамические воздействия разрушают изначально жесткое соединение. Один стержень распирает тонкие стенки другого, что приводит к слишком большому люфту в соединении и отсутствию непрерывного электрического контакта между стержнями.Firstly, with further immersion, dynamic shock effects destroy the initially rigid connection. One rod bursts with thin walls of the other, which leads to too much backlash in the connection and the absence of continuous electrical contact between the rods.

Во-вторых, погружение заземлителей на большую глубину в столь не однородной среде как грунт практически всегда приводит к изгибу всего составного вертикального электрода, что неизбежно вызывает большие механические напряжения в элементах с уменьшенными сечениями и их искривление вплоть до разрушения, что также не обеспечивает стойкость контактного соединения стержней заземления в грунте (земле).Secondly, the immersion of grounding conductors to a great depth in such a heterogeneous environment as soil almost always leads to the bending of the entire composite vertical electrode, which inevitably causes large mechanical stresses in elements with reduced cross sections and their bending up to failure, which also does not provide contact resistance connections of grounding rods in soil (earth).

Известен заземлитель российской компании «ЭнергоЭМС» [7].The ground electrode system of the Russian company EnergoEMS is known [7].

Конструктивно известный заземлитель схож с заземлителем GALMAR (фиг.1). Заземлитель состоит из стальных стержней 1 с резьбой по концам каждого стержня с последующим нанесением цинкового покрытия. Стержни соединяются между собой посредством муфты, выполненной из оцинкованной стали. Заземлитель также имеет муфту большего диаметра по сравнению с диаметром стержня. При этом, как и в конструкции заземлителей GALMAR, муфта принимает на себя основную истирающую нагрузку от грунта во время погружения, снижая поверхность бокового трения на сами стержни и обеспечивая их погружение на большую глубину.Structurally known ground electrode system is similar to the GALMAR ground electrode system (Fig. 1). The earthing switch consists of steel rods 1 with a thread at the ends of each rod, followed by zinc coating. The rods are interconnected by means of a coupling made of galvanized steel. The earthing switch also has a larger diameter coupling than the diameter of the rod. At the same time, as in the design of the GALMAR earthing switch, the coupling assumes the main abrasive load from the soil during immersion, reducing the lateral friction surface on the rods themselves and ensuring their immersion to a greater depth.

Недостатком этой конструкции известного заземлителя является то, что оцинкованная стальная муфта не обеспечивает коррозионную стойкость контактного соединения стержней по следующей причине.The disadvantage of this design of the known earthing switch is that the galvanized steel coupling does not provide corrosion resistance of the contact connection of the rods for the following reason.

Хотя цинковое покрытие муфты допустимо для электроконтакта с цинковым покрытием стержня в соответствии с табл.3 [2], как было сказано выше, муфта принимает на себя основную истирающую нагрузку от грунта во время погружения. На этом основании в подобном соединении муфта может быть изготовлена только из цельной заготовки коррозионностойкого металла (например, латунь) без каких-либо покрытий, поскольку ни одно покрытие не способно противостоять интенсивной истирающей нагрузке от воздействия грунта во время погружения стержней заземлителя. В случае повреждения покрытия, что произойдет без всякого сомнения, начнется процесс коррозии стального элемента. Не защищенная тонкостенная стальная муфта прокорродирует и соединение между отдельными стержнями придет в негодность и, как следствие, электрический контакт между ними нарушится.Although the zinc coating of the coupling is permissible for electrical contact with the zinc coating of the rod in accordance with Table 3 [2], as mentioned above, the coupling assumes the main abrasive load from the ground during immersion. On this basis, in such a connection, the coupling can only be made from a solid billet of corrosion-resistant metal (for example, brass) without any coatings, since no coating is able to withstand the intense abrasion load from the ground during immersion of the ground rods. In case of damage to the coating, which will occur without any doubt, the process of corrosion of the steel element will begin. An unprotected thin-walled steel coupling corrodes and the connection between the individual rods becomes unusable and, as a result, the electrical contact between them is broken.

Известен заземлитель российской компании «Промсвязьдизайн» [8]. Конструктивно известный заземлитель схож с заземлителем компании «ЭнергоЭМС». Заземлитель состоит из стальных стержней с резьбой по концам каждого стержня с последующим нанесением цинкового покрытия методом термодиффузии. Стержни соединяются между собой посредством муфты, выполненной из стали с тем же термодиффузионным цинковым покрытием.The earthing switch of the Russian company Promsvyazdesign is known [8]. The structurally known ground electrode system is similar to that of the EnergoEMS company. The earthing switch consists of steel rods with threads at the ends of each rod, followed by zinc coating by thermal diffusion. The rods are interconnected by means of a coupling made of steel with the same thermal diffusion zinc coating.

Поскольку и в этой конструкции известного заземлителя муфта выполнена с покрытием, он имеет те же недостатки, что и заземлитель компании «ЭнергоЭМС».Since the coupling is made with a coating in this design of the well-known earthing switch, it has the same drawbacks as the earthing switch of EnergoEMS.

По технической сущности наиболее близок к предлагаемой полезной модели заземлитель фирмы «ИГУР» [9], выбранный в качестве прототипа.The technical nature of the closest to the proposed utility model of the ground electrode system of the company "IGUR" [9], selected as a prototype.

Конструктивно заземлитель ИГУР схож с заземлителем GALMAR, упоминаемым выше (фиг.1). Однако сами стержни заземлителя 1 и резьба на их концах имеют цинковое покрытие, состоящее из 95-96% чистого цинка, смол и летучего растворителя (так называемое холодное оцинкование). Соединение стержней обеспечивается с помощью резьбовой муфты 2, выполненной из цельной заготовки твердого алюминиевого сплава с содержанием меди менее 0,5%.Structurally, the grounding IGUR is similar to the grounding GALMAR, mentioned above (figure 1). However, the grounding rods 1 themselves and the threads at their ends have a zinc coating, consisting of 95-96% pure zinc, resins and a volatile solvent (the so-called cold galvanization). The connection of the rods is provided using a threaded sleeve 2 made of a solid billet of solid aluminum alloy with a copper content of less than 0.5%.

Заземлитель ИГУР имеет следующие достоинства.The IGD earthing switch has the following advantages.

1. Имея цинковое покрытие, заземлитель имеет широкую область применения, в том числе может использоваться для заземления оборудования, работающего в схемах с катодной защитой (например, стальные трубопроводы различного назначения в нефтегазовой отрасли).1. Having a zinc coating, the ground electrode system has a wide range of applications, including can be used to ground equipment operating in cathodic protection circuits (for example, steel pipelines for various purposes in the oil and gas industry).

2. Конструкция заземлителя, имеющего соединительные муфты, позволяет погружать их на большую глубину (до 30 м).2. The design of the ground electrode having couplers allows you to immerse them at a great depth (up to 30 m).

Недостатком рассматриваемого заземлителя является то, что муфта, выполненная из алюминия (алюминиевого сплава), хотя и допустима для электроконтакта с цинковым покрытием стержня в соответствии с [2], однако не допускается к использованию в грунте, ввиду низкой коррозионной стойкости [4, 10]. Склонность алюминия к коррозионному растрескиванию в грунтовых условиях приведет к разрушению контактного соединения.The disadvantage of the considered ground electrode is that the coupling made of aluminum (aluminum alloy), although acceptable for electrical contact with a zinc-coated rod in accordance with [2], is not allowed for use in the ground, due to the low corrosion resistance [4, 10] . The tendency of aluminum to corrosion cracking in soil conditions will lead to the destruction of the contact joint.

Задачей полезной модели является повышение коррозионной стойкости контактного (муфтового) соединения стержней заземления в грунте (земле).The objective of the utility model is to increase the corrosion resistance of the contact (sleeve) connection of the ground rods in the ground (ground).

Поставленная задача решена тем, что заземлитель, состоящий из отдельных стальных стержней с защитным цинковым покрытием, достигаемым, например, горячим, холодным оцинкованием или методом термодиффузии, с резьбой по концам каждого стержня, позволяющей соединение их по длине посредством муфты, причем при погружении на первый стержень наворачивается заостренный наконечник, а на каждый последующий через муфту - оголовок, согласно полезной модели, резьба стальных стержней не имеет защитного покрытия, муфта выполнена из металла, допустимого для контакта со сталью, например латуни, меди, бронзы, медно-никелевого сплава, хромистой стали, хромоникелевой стали, титанового сплава, а в область контакта введена электропроводящая антикоррозионная смазка.The problem is solved in that the earthing switch, consisting of individual steel rods with a protective zinc coating, achieved, for example, by hot, cold galvanizing or thermal diffusion, with threads at the ends of each rod, allowing them to be connected in length by means of a coupling, and when immersed on the first the rod is screwed up with a pointed tip, and on each subsequent through the sleeve - tip, according to a utility model, the thread of steel rods does not have a protective coating, the sleeve is made of metal, acceptable To contact with steel, for example brass, copper, bronze, copper-nickel alloy, chromium steel, chromium-nickel steel, a titanium alloy, and the contact region introduced electroconductive anticorrosive lubricant.

В соответствии с табл.3 [2] контакт углеродистой стали (анод) с вышеперечисленными металлами (катод) является "ограниченно допустимым" (отмечен в таблице знаком «×») при условии, что площадь поверхности анода (материал стержня заземлителя) не менее, чем в 8 раз превышает площадь поверхности катода (соединительной муфты). Это условие выполняется. Так, площадь поверхности стержня заземлителя составляет 754 см², площадь поверхности соединительной муфты - 48 см².According to Table 3 [2], the contact of carbon steel (anode) with the above metals (cathode) is “limited acceptable” (marked with “×” in the table) provided that the surface area of the anode (ground rod material) is not less than than 8 times the surface area of the cathode (coupler). This condition is met. So, the surface area of the ground electrode rod is 754 cm ² , the surface area of the coupling is 48 cm ² .

Для данного типа контакта дополнительно приняты следующие меры защиты от контактной коррозии:The following protective measures against contact corrosion are additionally taken for this type of contact:

- изоляция от воздействия внешней среды. Она достигается самой конструкцией муфты, выполненной в виде гильзы, закрывающей собой все соединение, что препятствует проникновению агрессивных агентов к контакту через ее стенки;- isolation from environmental influences. It is achieved by the very design of the coupling, made in the form of a sleeve that covers the entire connection, which prevents the penetration of aggressive agents to the contact through its walls;

- уменьшение агрессивного воздействия среды в случае возможного ее проникновения к контакту, например, через зазор между муфтой и резьбой стержня, что достигается введением в соединение при монтаже специальной электропроводящей антикоррозионной смазки по ГОСТ 10434-82 [11], изм. №3, содержащей ингибиторы коррозии. В качестве смазки могут применяться «Суперконт», «Экстраконт» или другие аналогичные составы, используемые для предохранения от коррозии электрических контактов в агрессивных химических средах.- reduction of the aggressive effect of the medium in case of its possible penetration to the contact, for example, through the gap between the coupling and the thread of the rod, which is achieved by introducing into the connection during installation a special electrically conductive anticorrosive grease according to GOST 10434-82 [11], rev. No. 3, containing corrosion inhibitors. As a lubricant, “Supercont”, “Extracont” or other similar compounds used to protect against corrosion of electrical contacts in aggressive chemical environments can be used.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлен общий вид заземлителя в сборе.Figure 1 presents a General view of the ground electrode assembly.

На фиг.2 - контакт двух стержней посредством соединительной муфты.Figure 2 - contact of two rods by means of a coupling.

Заземпитель (фиг.1) содержит стальные стержни 1 с защитным цинковым покрытием. На концах стержней нарезана резьба, позволяющая их соединение посредством муфты 2 в длинный электрод заземления. При погружении в грунт на первый стержень наворачивают заостренный стальной наконечник 3, а на каждый последующий через муфту - стальной оголовок 4, воспринимающий нагрузку от ударного инструмента.The earthing switch (figure 1) contains steel rods 1 with a protective zinc coating. At the ends of the rods, a thread is cut that allows their connection by means of a sleeve 2 to a long ground electrode. When immersed in the ground, a pointed steel tip 3 is screwed onto the first rod, and a steel tip 4, perceiving the load from the percussion instrument, is screwed onto each subsequent one through the coupling.

Резьба 5 стальных стержней 1 (фиг.2) не имеет покрытия, а муфта 2 выполнена из материала, допустимого для контакта со сталью в виде гильзы, закрывающей собой все соединение. При монтаже контактного соединения в него дополнительно вводят электропроводящую антикоррозионную смазку пастообразной консистенции. Соединение заполняют смазкой с избытком. При завинчивании соединения возникающее избыточное давление способствует плотному заполнению зазора между муфтой и резьбой стержня, надежно запирая контактное соединение от воздействия агрессивной среды.The thread 5 of the steel rods 1 (FIG. 2) is not coated, and the sleeve 2 is made of material that is acceptable for contact with steel in the form of a sleeve that covers the entire connection. When installing a contact joint, an electrically conductive anticorrosive grease of a paste-like consistency is additionally introduced into it. The compound is filled with excess grease. When screwing the connection, the resulting overpressure contributes to the tight filling of the gap between the coupling and the thread of the rod, reliably locking the contact connection from exposure to aggressive media.

Возможность осуществления полезной модели с получением заявленного технического результата подтверждается как ускоренными лабораторными, так и длительными натурными испытаниями образцов заземлителей заявленной конструкции (см. прилагаемые протоколы испытаний №1 от 21.10.2008 г. и №2 от 02.03.2009 г.).The possibility of implementing a utility model with obtaining the claimed technical result is confirmed by both accelerated laboratory and long-term field tests of samples of earthing switches of the claimed design (see the attached test reports No. 1 of October 21, 2008 and No. 2 of March 2, 2009).

Как отмечалось выше, заземлитель характеризуется минимальным сопротивлением растеканию электрического тока в землю. Условием нормальной работы заземлителя на протяжении всего срока его службы является неизменность заданного значения его электрического сопротивления. Отказом считают превышение значения сопротивления установленному значению, что является следствием коррозионных процессов, снижающих проводимость соединения, поскольку продукты коррозии металлов в соединении, являясь неметаллами, хуже проводят электрический ток в сравнении с исходными металлами.As noted above, the ground electrode system is characterized by minimal resistance to the spreading of electric current into the ground. The condition for the normal operation of the ground electrode system throughout its entire service life is the invariance of the set value of its electrical resistance. A failure is considered to be an excess of the resistance value to the set value, which is a consequence of corrosion processes that reduce the conductivity of the compound, since the corrosion products of metals in the compound, being non-metals, conduct electric current worse than the original metals.

В ходе проведенных испытаний оценку нормальной работы заземлителя проводили путем сравнения первоначального значения сопротивления (до воздействия агрессивной среды) с повторными значениями, полученными через определенный период времени выдерживания образцов заземлителей в агрессивной среде.During the tests, the normal operation of the ground electrode was assessed by comparing the initial resistance value (before exposure to an aggressive environment) with repeated values obtained after a certain period of time holding the ground electrode samples in an aggressive environment.

Полученные результаты испытаний демонстрируют неизменность значений сопротивления после длительного выдерживания образцов в агрессивной среде, что свидетельствует о коррозионной стойкости контактного (муфтового) соединения и выполнении поставленной задачи полезной модели.The obtained test results demonstrate the invariability of resistance values after prolonged exposure of the samples in an aggressive environment, which indicates the corrosion resistance of the contact (coupling) connection and the fulfillment of the task of the utility model.

Приложения:Applications:

1. Протокол №1 испытания образцов заземлителей на длительное воздействие грунтов в натуральных условиях - на 2 листах.1. Protocol No. 1 of testing grounding samples for prolonged exposure to soils in natural conditions - on 2 sheets.

2. Протокол №2 испытания образцов заземлителей в лабораторных условиях - на 4 листах.2. Protocol No. 2 of testing grounding samples in laboratory conditions - on 4 sheets.

Библиографические данныеBibliographic data

1. ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК364.5.54.80). Заземляющие устройства и защитные проводники.1. GOST R 50571.10-96 (IEC364.5.54.80). Grounding devices and protective conductors.

2. ГОСТ 9.005-72. Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы, сплавы, металлические и неметаллические неорганические покрытия. Допустимые и недопустимые контакты с металлами и неметаллами.2. GOST 9.005-72. Unified system of protection against corrosion and aging. Metals, alloys, metallic and non-metallic inorganic coatings. Admissible and unacceptable contacts with metals and non-metals.

3. Каталог польской фирмы GALMAR Marciniak, адрес в Интернете: www.galmar.pl.3. Catalog of the Polish company GALMAR Marciniak, Internet address: www.galmar.pl.

4. International Standard IEC 61024-1-2. (Стандарт международной электротехнической комиссии).4. International Standard IEC 61024-1-2. (International Electrotechnical Commission Standard).

5. ГОСТ 9.303 84. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические.5. GOST 9.303 84. A unified system of protection against corrosion and aging. Metallic and non-metallic inorganic coatings.

6. Каталог немецкой фирмы DEHN в Польше, адрес в Интернете:6. Catalog of the German company DEHN in Poland, Internet address:

www.dehn.pl.www.dehn.pl.

7. Страница ООО «ЭнергоЭМС» в Интернете: http://www.energoems.ru/ezetek/ocinkovka.html.7. The page of EnergoEMS LLC on the Internet: http://www.energoems.ru/ezetek/ocinkovka.html.

8. Страница ООО «Промсвязьдизайн» в Интернете: http://www.promsd.ru/catalog_details.php?id=50.8. The page of Promsvyazdesign LLC on the Internet: http://www.promsd.ru/catalog_details.php?id=50.

9. Патент RU 2265930 C2, МПК⁷ Н01R 4/66, (22) 11.12.2003 г., (54) Заземлитель.9. Patent RU 2265930 C2, IPC ⁷ Н01R 4/66, (22) 12/11/2003, (54) Earthing switch.

10. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) 7-е издание.10. Electrical Installation Rules (PUE) 7th edition.

11. ГОСТ 10434-82. Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования.11. GOST 10434-82. Electrical contact joints. Classification. General technical requirements.

Claims

The earthing switch, consisting of individual steel rods with a protective zinc coating, achieved, for example, by hot, cold galvanizing or thermal diffusion, with threads at the ends of each rod, allowing their connection along the length by means of a coupling, and when immersed, a pointed tip is screwed onto the first rod, and for each subsequent through the coupling - head, characterized in that the thread of the steel rods does not have a protective coating, the coupling is made of metal acceptable for contact with steel, such as brass, edi, bronze, copper-nickel alloy, chromium steel, chromium-nickel steel, a titanium alloy, and the contact region introduced electroconductive anticorrosive lubricant.