ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разъединительное устройство с никелькадмиевым элементом 15.2.1.4. Разъединительное устройство с поляризационным элементом Исполнение систем катодной защиты от коррозии из "Катодная защита от коррозии" ни током простого или двойного замыкания на землю. Для уменьшения вероятности искрового разряда через изолирующие муфты разъединительные устройства должны располагаться по возможности не далее чем на расстоянии 10 м от кабельных концевых муфт. [c.308] К одному разделительному устройству могут быть подсоединены несколько стальных труб высоковольтных кабелей. При этом должны учитываться соответствующие свойства этих устройств [5]. [c.308] Пробивные предохранители с более низким напряжением срабатывания, например 65 В, часто не обеспечивают надежного отвода токов короткого или двойного замыкания на землю, поскольку они могут разрушиться под действием тепловой нагрузки. Допустимая токовая нагрузка составляет около 7 кЛ (в течение 0,5 с). [c.308] Обычная катодная защита достигается, если кабельная концевая муфта КЕ и заземление станции Е соединены между собой ири помощи разъединительных устройств б—д. Минусовая клемма преобразователя защитной установки на станции подключается к оконцеванию КЕ, а плюсовая — к анодному заземлителю А или в особых случаях также и к заземлителю станции Е (см. разделы 15.2.1.1 и 15.2.2). [c.309] Омическое сопротивление (резистор 7) представляет собой простое и надежное разъединительное устройство (см. рис. 15.1,6). При низкоомных резисторах (с сопротивлением около 0,01 Ом) даже при больших токах короткого замыкания на землю не возникает недопустимых напряжений прикосновения. Такие устройства применяют предпочтительно в системах электропередач с непосредствеиным заземлением. При времени отключения до 0,5 с для токов короткого замыкания на землю примерно до 15 кА нет оснований ожидать появления недопустимых напряжений прикосновения [2]. Величина этого напряжения, равная произведению 0,01 ОмХ 15 кА=150 В, не превышает допустимого значения. Резисторы должны быть рассчитаны на соответствующую тепловую и динамическую нагрузку. [c.309] Для сохранения эффекта катодной защиты от коррозии падение напряжения на резисторе 7 должно составлять 0,3—1 В в зависимости от потенциала заземлителя. Для этого при величине сопротивления 0,01 Ом требуется ток порядка 30—100 А. При меньшем требуемом защитном токе для стальной трубы, например примерно до 10 мА, в качестве анодного заземлителя для подвода тока через омическое сопротивление 7 обычно используется заземление станции Е (см. также раздел 15.2.2) [6]. [c.309] Более высокоомные резисторы (с сопротивлением около 0,1 Ом) при названных больших токах короткого замыкания иа землю не могут обеспечить ограничения напряжения ирикосновения до допустимого значения. Это достигается параллельным подключением пробивного предохранителя 5, который после срабатывания пропускает ток короткого замыкания на землЮ и тем самым разгружает резистор 7. [c.309] В сетях с компенсацией замыкания на землю ток короткого замыкания на землю или ток катушки или некоторая часть этих токов может течь через резистор в случае неисправности несколько часов. В зависимости от размеров сети ток катушки может достигать 400 А. Токи утечки и аварийные потенциалы для стальных труб с катодной защитой подробно описаны в статье Кольмайера [7]. Максимальное сопротивление разъединительного устройства определяется допустимым напряжением ирикосновения 65 В [1, 2] и током катушки. Если сопротивление резистора 7 равно 0,1 Ом, то для сохранения эффекта катодной защиты при падении напряжения на 0,3—1 В необходим ток 3—10 А. Такой ток гораздо больше требуемого защитного тока для стальной трубы, так что необходимо применять систему с анодными заземлителями с наложением тока от постороннего источника. В этом случае при не слишком большом потребляемом защитном токе целесообразно подсоединять преобразователь станции катодной защиты к заземлению . [c.309] Кремниевые диоды даже при нагружепии в направлении пропускания тока через них имеют сравнительно высокое омическое сопротивление, если противодействующее напряжение не превышает примерно 0,7 В. Это свойство используется в схеме разъединительного устройства в (см. [c.309] Через омическое сопротивление 10 протекает ток силой не более 0,2 мА. Омически-емкостной контур 10, 11 и включенный перед ним дроссель 6 предназначаются для защиты диодов при пиковых напряжениях и больших токах короткого замыкания. При этом размеры дроссельной катушки выбирают с таким расчетом, что в случае неисправности падение напряжения на дросселе и группе диодов (8, 9, 10, 11) вызывает срабатывание пробивного предохранителя 5. [c.310] Если противодействующее напряжение диодов будет превышено, то сопротивление разъединительного устройства уменьшится. В результате кабельная концевая муфта будет иметь низкоомное соединение с заземлением станции при обоих направлениях тока. Такой случай наблюдается и тогда, когда из-за несимметричной нагрузки на кабель наводится переменное напряжение, амплитуда которого превышает 0,7 В. Кроме того, противодействующее напряжение может быть превышено и напряжением станции катодной защиты. [c.310] Превышение противодействующего (запирающего) напряжения диодов в нормальных условиях эксплуатации должно быть исключено. Противодействующее напряжение может быть повышено до требуемого уровня при последовательном соединении нескольких диодов. [c.310] Пикелькадмиевые элементы характеризуются очень низким сопротивлением переменному току—около 1 мОм. Степень заряженности аккумуляторного элемента при этом имеет второстепенное значение. Никель-кадмиевые элементы 14 должны иметь достаточную емкость, например 275 А ч, и выдерживать большой ток. Их можно использовать непосредственно как разъединительное устройство по схеме г (см. рис. 15.1 [5]). При полярности, параллельной станции катодной защиты, минусовая клемма станции подсоединяется к кабельной концевой муфте КЕ, а плюсовая — к заземлению Е. Для обеспечения нормальной работы пробивной предохранитель 5 не включается, поскольку при его срабатывании на элементе 14 произойдет короткое замыкание, которое может сразу же вызвать его разрушение. В соответствии с этим не предусматривается и дроссельная катушка 6. При работах на кабеле и при отключении станции катодной защиты включают предохранитель 5 и отключают никелькадмиевый элемент 14, наложив закорачивающую пластину (скобу) 12 и удалив скобу 13. [c.310] Размеры никелькадмиевого элемента выбирают в соответствии со свойствами сети [5, 8]. При работе элемент должен поддерживаться в заряженном состоянии, причем напряжение на его клеммах желательно иметь в пределах 0,9—1,2 В [5], Превышения нормальной зарядки следует избегать ввиду электролитического разложения воды и выделения газов. Напряжение на клеммах элемента не должно превышать примерно 1,4 В. Для катодной защиты от коррозии необходимо применять станцию с анодными заземлителями, напряжение на выходе преобразователя которой можно было бы настраивать так, чтобы напряжение на клеммах элемента получалось в требуемом диапазоне. [c.310] В США такие поляризационные элементы применяют довольно часто [9]. Они состоят из пластинчатых электродов из коррозионностойкой стали и раствора электролита — едкого кали с концентрацией 250— 300 г/л. В такой среде коррозионностойкая сталь бесспорно является пассивной, так что при пропускании тока могут проходить только реакции по уравнениям (2.17) и (2.19). [c.311] Ввиду отсутствия собственной э. д. с. и емкости по току такие поляризационные элементы можно без опасений закорачивать. По этой причине в разъединительном устройстве типа д — в отличие от устройства типа г — можно подключать пробивной предохранитель 5 параллельно поляризационному элементу 15. Как и по схеме в, при последовательном соединении можно увеличить пробивное напряжение в несколько раз, но для катодной защиты от коррозии этого обычно не требуется. Загрязнения в электролите (окислительно-восстановительной системе) могут снизить пробивное напряжение, т. е. сопротивление поляризационного элемента уменьщнтся. По электрическому действию разъединительное устройство д больше похоже на устройство типа в, чем на устройство типа г (см. рис. 15.1). [c.311] В ФРГ практического опыта работы с разъединительными устройствами такого типа пока нет. [c.311] Если для катодной защиты от коррозии требуется лищь небольшой защитный ток порядка 10 мА, то плюсовую клемму преобразователя защитной установки можно подключить к заземлению станции Е, при условии, что нет оснований опасаться существенной анодной коррозии заземлителя и подключенного к нему оборудования. Такой случай наблюдается тогда, когда потенциал заземлителя станции при включении защитной установки изменяется в положительную сторону не более чем на 10 мВ [5]. При большем требуемом защитном токе на станциях (подстанциях) могут быть предусмотрены дополнительные защитные установки с анодными заземлителями А, которые устраняют анодную нагрузку на заземлители станции. Анодные заземлители станций катодной защиты целесообразно выполнять глубинными (см. разделы 10.1.3. и 13.3). [c.311] При применении разъединительного устройства типа б (см. рис. [c.311] Вернуться к основной статье