Заземлители, сопротивление растеканию тока

При проектировании анодных заземлителей за основу берется требуемый защитный ток для объекта защиты. Если он составляет для какого-нибудь трубопровода например 10 А и если анодные заземли-тели предполагается размещать горизонтально в грунте с удельным сопротивлением р=45 Ом-м, то согласно рис. 10.13, требуется поставить восемь анодных заземлителей. Сопротивление растеканию тока в грунт с одного заземлителя составляет i o=14 Ом. Согласно рис. 10.7, при коэффициенте влияния F=, M для восьми анодных заземлителей с расстоянием между ними s=5 м- сопротивление растеканию тока со всей группы анодных заземлителей составит i o=2.34 Ом. [c.237]

Вместо подключения к трубопроводу распределенных заземлителей с обеих сторон области сближения на характерной длине можно также расположить на концах зоны сближения с высоковольтной линией по одному сосредоточенному заземлителю, сопротивление растеканию тока в землю с которых принимаются такими, что получается завершение трубопровода волновым сопротивлением Z . [c.444]

Ао - сопротивление растеканию тока о анодного заземлителя [c.39]

Если сопротивления растеканию тока в грунт у измеряемого объекта и вспомогательного заземлителя близки по порядку величин (рис. [c.118]

Рис- 3.23. Измерение сопротивления растеканию тока с заземлителя [c.119]

На рис. 10.8 показано измеренное и пересчитанное на ро=10 Ом-м сопротивление растеканию тока с анодных заземлителей. Представлен- [c.232]

Рис. 10.8. Измеренные сопротивления растеканию тока в землю с групп анодных заземлителей Д — протяженная коксовая обсыпка 2 — горизонтальные отдельные анодные заземлители 3 — вертикальные отдельные анодные заземлители

Хотя сопротивление растеканию тока и не изменяется, увеличением высоты слоя грунта над анодным заземлителем можно добиться сглаживания воронки напряжения на поверхности на расстоянии до 20 м от его оси. Это может иметь значение для ослабления влияния, оказываемого заземлителем на другие подземные сооружения. На рис. 10.12 показаны воронки напряжения над глубинными анодными заземлите-лями длиной 30 м при различной высоте слоя грунта над ними. [c.235]

Стоимость сооружения одного отдельного анодного заземлителя из ферросилида Кл составляет около 750 марок ФРГ. В эту сумму входит рытье кабельного рва длиной около 5 м до ближайшего анодного заземлителя, так что расходы на горизонтальные или вертикальные одиночные аноды или на анодные заземлители в общей протяженной коксовой обсыпке получаются почти одинаковыми. Для расчета суммарных расходов показанный на рис. 22.2 коэффициент годовых выплат а в расчете на срок эксплуатации 20 лет без обслуживания приняли равным 0,11. Стоимость электроэнергии приняли по силовому тарифу для промышленных предприятий 0,125 марок/кВт-ч при числе часов работы в году =8750 к. п. д. преобразователя приняли tii=0,5. Плата за установленную мощность 0,5 кВт составляет около 104 марок в год в пересчете на число часов работы это составляет около 0,015 марок/кВт-ч, так что суммарную стоимость электроэнергии для расчетов приняли равной fe=0,14 марок/кВт-ч=1,4-10 марок В- А- Ч-. Мощность RgI S прямо пропорциональна сопротивлению растеканию тока со всей системы анодных заземлителей и тем самым удельному сопротивлению грунта р. Сопротивление растеканию тока для всей группы анодных заземлителей, состоящей из п вертикальных или горизонтальных отдельных анодов или из анодных заземлителей в общей протяженной коксовой обсыпке суммарной длиной / re-s, рассчитывается по формуле (10.1). Функция суммарных расходов, таким обса-зом, принимает вид [c.236]

Длина группы анодных заземлителей, м. Сопротивление растеканию тока с анодных за [c.257]

Сопротивление растеканию тока в грунт с протекторов и анодных заземлителей различных типов может быть рассчитано по формулам, приведенным в разделе 24.1 (см. табл. 24.1). Использование магниевых [c.272]

Сопротивление растеканию тока в грунт с трех анодных заземлителей при указанных выше размерах слоя коксового активатора и удельном электросопротивлении грунта 75 Ом-м, если принять коэффициент взаимовлияния заземлителей f= 1,2, согласно расчету по формуле (24.35) составляет примерно 14 Ом. Измерение, проведенное после установки анодных заземлителей при расстояниях между зондами 20 и 40 м, дало величину сопротивления растеканию тока в грунте около 12 Ом. [c.277]

Если в зоне систем катодной защиты применена защитная схема с контролем тока утечки, то необходимо следить за тем, чтобы подвод защитного тока ни в коем случае не нарушал срабатывания защитного выключателя с контролем тока утечки из-за предварительного намагничивания дифференциального токового трансформатора постоянным током. Чтобы такое предварительное намагничивание токового трансформатора постоянным током, полученным при однополупериодном выпрямлении некоторой части тока утечки, было пренебрежимо малым, сопротивление растеканию тока в грунт с анодных заземлителей подобных систем катодной защиты должно быть в полтора раза больше соответствующего сопротивления растеканию тока с самого объекта защиты [16]. Для этой цели иногда может потребоваться дополнительное омическое сопротивление соответствующей величины в кабеле к анодному заземлителю. [c.285]

Если Re сопротивление растеканию тока с одного заземлителя, п — число заземлителей на единицу длины линии и d — диаметр трубопровода, то удельное сопротивление Ге определится по формуле [c.443]

Определенное значение Ге может быть получено в зависимости от местных условий соответствующим выбором Re и п по экономическим соображениям. При прокладке трубопровода целесообразно сразу же укладывать в траншею и ленточные заземлители. Глубинные заземлите-ли имеет смысл применять в том случае, если удельное сопротивление грунта убывает с глубиной. Кроме того, их преимуществом является меньшая требуемая площадь они особенно удобны для последующего размещения у существующего трубопровода. Кроме того, у глубинных заземлителей можно очень просто получить требуемое сопротивление растеканию тока в грунт, вбивая заземлитель соответствующей длины с наращиванием прутка. При этом, в особенности если грунт неоднороден, целесообразно измерять сопротивление заземления уже во время установки заземлителя, например после наращивания каждого очередного отрезка прутка. [c.443]

СОПРОТИВЛЕНИЕ РАСТЕКАНИЮ ТОКА С АНОДОВ И ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ [c.446]

Для случая a=b=d отсюда следует выражение для сопротивления растеканию тока со сферического заземлителя (24.8), а при a=d и b- -Q может быть получена формула сопротивления растеканию с заземлителя — пластины в виде круга в бесконечном пространстве [c.450]

Вывод для общего случая горизонтального стержневого анодного заземлителя в бесконечном полупространстве дает при обозначениях, принятых в табл. 24,1, строка 9, следующее выражение для сопротивления растеканию тока [6] [c.451]

Рис. 24.2. Сопротивление растеканию тока R,4 со стержневого анодного заземлителя (d=0,43 см, р= =46 Ом-см) / — при расположении вблизи от металлической пластины 2 — при расположении вблизи от изолированной пластины 3 — в зависимости от глубины погружения t=x А — анодный заземлитель Р — пластина

Если анодные заземлители системы катодной защиты представляют собой группу из нескольких отдельных заземлителей длиной I, находящихся на расстоянии s и имеющих сопротивление растеканию R, то обычно эти заземлители находятся так далеко один от другого (s>l), что для расчета их взаимовлияния можно исходить из распределения потенциалов на сферических анодных заземлителях. Хотя на практике над анодными заземлителями обычно предусматривают некоторый насыпной слой, поскольку в верхних слоях грунта сопротивление часто бывает более высоким, а зимой, например при промерзании, эти слои становятся совершенно неэлектропроводными, для расчета систем анодных заземлителей обычно применяют формулу д-чя сопротивления растеканию тока на поверхности земли, т. е. в бесконечном полупространстве. Суммарное сопротивление группы из п отдельных анодных заземлителей рассчитывается по формуле [c.453]

Коэффициент взаимовлияния F в зависимости от расстояния между анодными заземлителями колеблется в пределах 1,2—1,4 [7, 8]. Суммарное сопротивление растеканию тока с групп анодных заземлителей можно, получить, если просуммировать доли сопротивления отдельных [c.453]

По способу Беннера определяют главным образом сопротивление грунтов по трассе проектируемых трубопроводов и в местах установки анодных заземлителей с наложением тока от постороннего источника. Местные сопротивления грунта нагляднее всего можно определить по сопротивлению растеканию тока с пруткового электрода, предложенно- [c.117]

Простейшим исполнением стержневого электрода является стержень Шепарда (рис. 3.22, а), причем правый измерительный электрод по этой схеме используется только как вспомогательный заземлитель, а левым электродом измеряется сопротивление растеканию тока с элек- [c.117]

Измерение сопротивления растеканию тока, например от протекторов или от анодных заземлйтелей станций катодной защиты, проводится по трехэлектродной схеме. При этом измерительный ток подводится (рис. 3.23) через измеряемый и вспомогательный заземлители, а напряжение измеряется между заземлйтелей и зондом. Вспомогательный за-землитель должен быть удален примерно на четырехкратную длину контролируемого заземлителя (на 40 м), а зонд — примерно на двукратную длину заземлителя (на 20 м). Отсюда следует, что измерить сопротивление растеканию тока с трубопроводов и рельсов практически невозможно. При измерении сопротивления растеканию с изолированных участков в грунт всегда охватывается только ограниченная длина трубопровода, зависящая от примененной частоты. [c.118]

Несмотря на низкое движущее напряжение около 0,2 В, цинковые протекторы в настоящее время еще составляют около 90 % всех видов протекторов для наружной защиты морских судов [15]. В военно-морском флоте ФРГ для наружной защиты судов протекторами обязательно предписывается применять цинк [6]. Для внутренней защиты сменных танков в танкерах цинковые сплавы являются единственным материалом протекторов, допускаемым без ограничений [16] (см. также раздел 18.4). Для наружной защиты трубопроводов в морской воде применяют цинковые протекторы в виде браслетов, приваренных в продольном направлении к скобам, соединенным с трубой, или в виде насан<енных полуоболочек (см. раздел 17.2.3). В случае солоноватых или сильно соленых вод, получаемых, например, при добыче нефти или в горном деле, цинковые протекторы применяют и для внутренней защиты резервуаров (см. раздел 20). Возможности применения цинковых протекторов в пресной воде весьма ограничены. При низкой электропроводности среды стационарный потенциал и поляризация с течением времени обычно значительно повышаются. Это относится и к применению в грунте. Если не считать эпизодического применения стержневых и ленточных протекторов в качестве заземлителей, цинковые протекторы используют только при сопротивлении грунта менее 10 Ом-м. Чтобы уменьшить пассивируемость и снизить сопротивление растеканию тока, протекторы должны укладываться с обмазкой активатора — см. раздел 7.2.5. [c.182]

Ферросилид представляет собой сплав железа с 14 % Si и 1 % С. Он имеет плотность 7,0—7,2 г-см . При протекании анодного тока на поверхности формируются покрытия, содержащие кремнезем (двуокись кремния), которые затрудняют анодное растворение железа и способствуют образованию кислорода по реакции (8.1). В морской и солоноватой воде образование поверхностного слоя на ферросилиде оказывается недостаточным. Для улучшения стойкости при работе в соленых водах в сплав добавляют около 5 % Сг, 1 % Мп и (или) 1—3 % Мо. Ферросилидовые анодные за землители ведут себя в воде с большим содержанием хлоридов хуже, чем графит, потому что ионы хлора разрушают пассивное покрытие на поверхности этого сплава. Поэтому предпочтительными областями применения таких сплавов являются грунт, солоноватая и пресная вода. Средняя допустимая токовая нагрузка составляет 10—50 А-м-2, причем потеря от коррозии в зависимости от условий эксплуатации не превышает 0,25 кг-Д- -год-. Ввиду малости коррозионных потерь материала ферросилидовые анодные заземлители нередко укладывают непосредственно в грунт [6] необходимо позаботиться об отводе образующихся газов, потому что иначе сопротивление растеканию тока с анодов получится слишком большим [7]. [c.202]

Обычно анодные заземлители станций катодной защиты укладывают в грунт в коксовую обсыпку. В качестве обсыпки обычно применяют доменный кокс № 4, содержащий 80—90 % С, имеющий удельное электросопротивление р от 0,2 до 0,5 Ом м и крупность 15—2 мм. Через такую обсыпку могут свободно выходить газы, образующиеся на аноде (О2, СО2 и СЬ, например в средах с высоким содержанием хлоридов [29]), благодаря чему сопротивление анодного заземлителя не повышается под влиянием газового мешка. Кроме того, коксовая обсыпка увеличивает рабочие (эффективные) размеры анодных заземлителей и тем самым заметно уменьшает сопротивление растеканию тока в землю (см, раздел 10). Это сопротивление при, укдадке анодных заземлителей с коксовой обсыпкой остается примерно постоянным в течение ряда лет, тогда как на анодных заземлителях без такой обсыпки оно может за несколько лет удвоиться в результате электрофо- [c.208]

Катодная защита протяженных трубопроводов, распределительных сетей, трубопроводов на промышленных предприятиях и других подземных сооружений, для которых требуется большой защитный ток, обычно обеспечивается с применением анодных заземлителей, на которые на-кладывается ток от внешнего источника. Требуемое напряжение преобразователя (выпрямителя) и следовательно и мощность станции катодной защиты определяется сопротивлением растеканию тока с анодных заземлителей в грунт—наибольшим сопротивлением в цепи защитного тока. Чтобы снизить электрическую мощность и соответственно сократить текущие эксплуатационные издержки, нужно обеспечить возможно меньшее сопротивление растеканию тока в грунт (см. раздел 10.4.1). Согласно формуле (24.10), это сопротивление R прямо пропорционально удельному сопротивлению грунта р. Поэтому анодные заземлители располагают по возможности на участках с наименьшим удельным сопротивлением грунта [1]. В настоящее время анодные заземлители обычно размещают в общей протяженной коксовой обсыпке, устанавливая их горизонтально или вертикально [2]. [c.227]

Сопротивление растеканию тока с протяженных горизонтальных анодных заземлителей диаметром 0,J м, засыпанных слоем грунта высотой 1 м, представлено на рис. 10.2. Кривые рассчитаны по формуле (24.23) для грунта с удельным сопротивлением ро=10 Ом-м. Чтобы определить сопротивление растеканию тока в землю для любых грунтов, нужно умножить найденное по кривой значение на отношение р/ро [5]. На горизонтальных одиночных анодах в протяженной коксовой обсыпке может быть достигнуто почти такое же благоприятное сопротивление растеканию тока, как и при длинных анодных заземлителях, проложенных по всему рву. Согласно формуле (24.88), распределение тока в коксовой обсыпке зависит от отношения удельного электросопротивления кокса рк к соответствующему показателю грунта р. На рис. 10.3 показано эффективное увеличение длины одного анодного за-землителя 1к благодаря применению коксовой обсыпке, т. е. длины, при которой на конце коксовой обсыпки плотность тока снижается в е раз по сравнению с ее величиной в месте расположения заземлителя. Для протяженных анодных заземлителей при этом может быть допущено в [c.229]

Сопротивление растеканию тока Ro группы из я отдельных анодных заземлителей, находящихся один от другого на расстоянии s, лишь немного больше сопротивления растеканию с одного протяженного за-землителя длиной l=s-n. Поскольку анодные заземлнтели, находящиеся один от другого на конечном расстоянии S, при 5 примерно до 10 м оказывают взаимное влияние друг на друга, суммарное сопротивление растеканию Re группы из п заземлителей получается заметно большим, чем при параллельном соединении заземлителей, находящихся на бесконечном расстоянии один от другого (s-voo). Коэффициент влияния F, показывающий, во сколько раз увеличивается сопротивление растеканию, представлен на рис. 10.7 в зависимости от расстояний s между отдельными вертикальными зазем-лителями расчет выполнен по формуле (24.35). При этом отдельные заземлители имели длину /=1,2 м и диаметр d=0,3 м. Эта зависимость остается с достаточным приближением справедливой и для горизонтальных анодных заземлителей при высоте слоя грунта над ними 1 м и длине коксовой обсыпки 1,2 м. Таким образом, для группы из п отдельных анодных заземлителей с сопротивлением растеканию тока Ra в грунте с удельным сопротивлением р = 10 Ом-м суммарное сопротивление растеканию составит [c.232]

Для точной локализации контакта поблизости от его предполагаемого местонахождения при помощи переносного прибора накладывается импульсный постоянлый ток (24 с включение, 6 с выключение). Для подключения используются короткие подсоединения к газовой распределительной сети, например стояки конденсатосборников. В качестве анодных заземлителей при кратковременных измерениях могут быть использованы, например, железобетонные конструкции, стальные сваи заборов и трубопроводы. При использовании железнодорожных сооружений рекомендуется осторожный подход ввиду возможного соединения с системами сигнализации. Сопротивление растеканию тока с этих объектов должно быть по возможности менее 1 Ом. Накладываемый ток должен быть возможно большим. Хорошо зарекомендовали себя преобразователи с выходной мощностью 40 В/80 А с предвключенным фазорегулятором (поворотным трансформатором). При наличии блуждающих токов применяют обычные автоматические генераторы стан- [c.261]

Согласно нормали TRbF 102, пункт 6.2, использование резервуаров-храиилищ и подключенных к ним трубопроводов в качестве заземляте-лей не разрешается [17]. Для снижения катодного сопротивления растеканию тока при одновременном предотвращении повышенной потребности в защитном токе оказалось целесообразным подсоединять к резервуарам-хранилищам в качестве заземлителей магниевые протекторы. Сопротивление растеканию тока с протекторов в грунт должно составлять 65 В//утечки. Величину защитного тока следует настроить так, чтобы получалось небольшое натекание тока (порядка нескольких миллиампер) в магниевые протекторы, с целью уменьшить их коррозию. При защитной схеме с контролем аварийного потенциала (FS), если вспомогательный заземлитель располагается в воронке напряжения над анодным заземлителем, возмол но срабатывание далее и при отсутствии аварийного потенциала. В таких случаях, которые впрочем можно предотвратить проведением соответствующих мероприятий при сооружении систем катодной защиты, может оказаться полезным включение конденсатора соответствующей емкости в подводящий кабель к вспомогательному заземлителю. Во взрывоопасных зонах нул<но также учитывать и соответствующие предписания и нормативы [16, 18—20]. [c.285]

Примечание. Rj — сопротивление растеканию тока с глубинных анодных заземлителей, I— токоотдача, ил—напряжение. [c.292]

Требуемый защитный ток существенно зависит от качества покрытия и от площади защищаемой поверхности [2]. Протяженность зоны защиты должна быть ограничена установкой изолирующих фланцев. Не должно быть никаких соединений (низкоомных контактов) на землю, через которые может теряться заметная доля защитного тока. Уровень токоотдачи и сопротивление растеканию тока с анодных заземлителей систем катодной защиты, а следовательно, и напряжение на выходе преобразователя, необходимое для наложения защитного тока, решающим образом зависят от удельного электросопротивления грунта. Чем выше затраты на подвод тока в установках с наложением тока от внешнего источника, тем больше сдвигается экономичность в пользу систем с протекторами. Обычно решение по выбору того или другого [c.414]

При кратковременном воздействии токов короткого замыкания на землю подключение может осуществляться через грозовой разрядник (снимающий перенапряжение в результате разряда в газе) с напряжением срабатывания около 250 В. При длительном воздействии (влиянии рабочих токов) заземлители приходится подключать непосредственно, поскольку грозовых разрядников с напряжением срабатывания менее 65 В не имеется. Грозовые разрядники и подсоединительные кабели (предпочтительно типа NYY) должны иметь размеры в соответствии с ожидаемой токовой нагрузкой, которую можно приближенно определить по напряжению между трубопроводом и грунтом и по сопротивлению растеканию тока в землю с заземлителя. [c.442]

В качестве простейшего примера вначале рассматривается сопротивление растеканию тока со сферического анода (анодного заземлителя) в бесконечное пространство. Сопротивление между сферическим анодным заземлителем радиуса г и очень удаленным и очень большим по размерам сопряженным электродом (противоэлектродом) — далекой землей — называется сопротивлением растеканию тока с анодного заземлителя. Преобладающая часть этого сопротивления приходится на грунт, непосредственно окружающий анодный заземлитель. Все сопротивление заземления анодного заземлителя, т. е. сопротивление между [c.446]

С рока Форма анодного заземлителя Исполае-ние (рисунок) Сопротивление растеканию тока Условия уравнение воронки напряжений на поверхности земли [c.448]

При подстановке 6 = /, а=2г и а-Сб из формул (24.14) и (24.15) следует выражение для сопротивления растеканию тока со стериснево-го анодного заземлителя в бесконечном пространстве [c.451]

И для оценки сопротивления растеканию с анодов в йорской воде. При этом однако необходимо тщательно следить за тем, чтобы аноды располагались достаточно глубоко под поверхностью моря и были удалены от стальных поверхностей с покрытием и без покрытия на расстояние, по крайней мере в несколько раз превышающее их длину. На рис. 24.2 показано сопротивление растеканию тока со стержневого анодного заземлителя с /=0 при приближении к нему металлической пластины (кривая 1), при приближении изолированной пластины (кривая 2) и в зависимости от глубины погружения i=x (кривая 3). Из рис. 24.2 видно, что сопротивление растеканию приблизительно уравнивается с получаемыми в бесконечном пространстве при глубине погружения, примерно соответствующей длине анодного заземлителя. Результаты измерения однако больше половинного значения для глубины погружения i=0. [c.452]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...