Устройство защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока (УЗТ)

Высоковольтная линия электропередачи (ЛЭП) оказывает опасное влияние на проходящий вблизи нее стальной трубопровод:

  • при параллельном следовании трубопровода и ЛЭП;
  • в местах пересечения трубопровода и ЛЭП;
  • в местах сближений и удалений трубопроводов и ЛЭП.
Опасное влияние ЛЭП на трубопровод выражается в следующем:
  1. ЛЭП создает переменное электромагнитное поле, которое оказывает влияние на подземный трубопровод. Результат этого взаимодействия — индукция, которая приводит к возникновению в трубопроводе продольной электродвижущей силы (ЭДС), что в свою очередь может привести  к:
    • угрозе безопасности персонала;
    • возникновению электролитической коррозии от переменного тока;
    • повреждению электрических устройств, связанных с трубопроводом.
  2. В случае обрыва или повреждения ЛЭП трубопровод может непосредственно оказаться под напряжением в несколько тысяч вольт.
  3. Опоры ЛЭП являются потенциально опасными в условиях возникновения атмосферных перенапряжений (грозовых разрядов), что требует применения соответствующих устройств защиты трубопровода (грозозащиты).
Для снижения влияния высоковольтных линий электропередачи применяется УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ НАВЕДЕННОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.
Устройство защиты трубопровода (УЗТ) является элементом системы электрохимической защиты (ЭХЗ) трубопроводов от коррозии и обладает следующими функциями:
  • отводит от трубопровода через заземление индуцированный высоковольтной линией электропередачи переменный ток;
  • в отличие от стандартного заземления трубопровода предотвращает утечку защитного потенциала ЭХЗ;
  • позволяет измерить отводимый переменный ток через встроенный в УЗТ трансформатор;
  • оснащено устройством грозозащиты в соответствии с ГОСТ Р 51992-2002.

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

Устройство УЗТ конструктивно состоит из стойки, блока отведения переменного тока, клеммного терминала и заземляющего устройства.

Стойка по требованию заказчика может быть изготовлена из поливинилхлорида (ПВХ) или металла и оснащена анкерным устройством, препятствующим свободному изъятию УЗТ из грунта.

Блок отведения переменного тока представляет собой электрический шкаф, в котором размещены следующие устройства:

  • конденсаторный блок, предназначенный для отведения переменного тока на заземляющее устройство;
  • устройство защиты от атмосферных перенапряжений (грозозащиты) — газовый искроразрядник;
  • трансформатор для измерения отводимого переменного тока с коэффициентом трансформации 100:1;
  • частотный фильтр (в стандартном исполнении с частотой 1100 Гц), для предотвращения утечки переменного тока фиксированной частоты при использовании на трубопроводе электрометрического оборудования.

Заземляющее устройство может состоять из горизонтальных заземлителей, вертикальных заземлителей или их комбинации. Горизонтальные и вертикальные заземлители представляют собой соединенные между собой секции из нержавеющей или оцинкованной стали. Количество заземлителей, а также число секций в каждом из них определяется проектом на трубопроводную систему.

По дополнительному заказу УЗТ изготавливаются с возможностью отвода наведенного постоянного тока. При этом устанавливаются максимальный и минимальный пределы допустимого постоянного напряжения на трубопроводе.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Параметр Значение
Предельно допустимое рабочее напряжение UMAX [=], В 3,5
Номинальный отводимый ток 50 Гц, IA [~], А (в зависимости от исполнения УЗТ) 40 или 80
Максимальный отводимый ток в течение 1 сек / 50 Гц, IMAX [~], А 400
Максимальный постоянный ток утечки при UMAX=3,5 В [=], IL [=], мА ≤1
Номинальный отводимый постоянный ток, IDC[=], A 40
Максимальный отводимый постоянный ток в течение 1 сек, IMAX[=], A 400
Режим работы продолжительный непрерывный
Степень защиты корпуса IP34 по ГОСТ 14254-96
Температурный диапазон эксплуатации:

  • климатическое исполнение У1
  • климатическое исполнение ХЛ1

  • от -40°С до +60°С
  • от -60°С до +60°С
Сечение заземляющего проводника, мм2 35
Длина секции вертикального заземлителя (стержня), м 1,5
Диаметр вертикального заземлителя (стержня), мм 16
Длина секции горизонтального заземлителя (полосы), м 2,0
Ширина горизонтального заземлителя (полосы), мм 40
Толщина горизонтального заземлителя (полосы), мм 4
Переходное сопротивление соединения заземляющего проводника и заземлителя, Ом 0,05

СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ УЗТ

УЗТ-ТСТ
МК
ПМ/N
Н/В
ГkkВnnxmm
YY
МКИ
К
МХ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

где:
1 — наименование изделия и компания-производитель;
2 — ХХ — номинальный отводимый ток, А;
3 — конструктивное исполнение:
– МК — исполнение в металлическом электрическом шкафу, закрепленном на металлической стойке круглого профиля (Примечание: при поставке стандартной металлической стойки круглого профиля, в условном обозначении не указывается);
— ПП — исполнение в приборном корпусе внутри стойки из поливинилхлорида (ПВХ) квадратного профиля КИП по ТУ 3435-008-93719333-2012.
4 — модификация с дополнительным отводом наведенного постоянного тока:
— «П» — символ модификации;
— «M/N» – пределы допустимого (max/min) постоянного напряжения на трубопроводе, В.
Примечание: указывают только для модификаций с дополнительным отводом наведенного постоянного тока.
5 — Размер стойки: размеры надземной/заземленной частей стойки:
— символы «1,8/0,7» — стандартный размер: высота надземной части 1,8м, заглубление в грунт — 0,7м;
— символы «1,8/1,2» — удлиненный размер: высота надземной части 1,8м, заглубление в грунт — 1,2м.
Примечание: при поставке стандартной стойки размером 1,8м / 0,7м в условном обозначении не указывается.
6 — характеристика заземления «ГkkВnnxmm»:
– Г — горизонтальный заземлитель;
— kk — количество секций в горизонтальном заземлителе;
– В — вертикальный заземлитель;
— nn — количество секций в вертикальном заземлителе;
— mm — количество вертикальных заземлителей.
7 — YY – климатическое исполнение (У1 — умеренное, ХЛ1 — холодное, в соответствии с ГОСТ 15150-69).
8 — символы «МКИ» – наличие модуля контроля искроразрядника в комплекте (при отсутствии — не указывается).
9 — символ «К» – наличие километрового знака на стойке (при отсутствии — не указывается).
10 — символ «М» – наличие маркерных накладок в комплекте, «Х» — наружный диаметр трубопровода, мм (при отсутствии — не указывается).

УЗТ включены в реестры и разрешены к применению на объектах ОАО «Газпром» и ОАО «АК «Транснефть».