Трубопроводные системы и технологии

Устройство защиты трубопровода от воздействия переменного и постоянного 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. В результате действия переменного и постоянного электромагнитного поля ЛЭП в трубопроводе возникают наведенные электрические напряжения и токи, которые в свою очередь могут привести к:

  • угрозе безопасности персонала;
  • возникновению электролитической коррозии от переменного и постоянного 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 переменного и постоянного тока (УЗТ).

Функции УЗТ

Устройство защиты трубопровода (УЗТ) является элементом системы электрохимической защиты (ЭХЗ) трубопроводов от коррозии и обладает следующими функциями:

  • отводит от трубопровода через заземляющее устройство индуцированный высоковольтной линией электропередачи переменный и постоянный ток;
  • предотвращает утечку защитного потенциала ЭХЗ;
  • позволяет измерить отводимый переменный и постоянный ток через встроенный в УЗТ трансформатор;
  • оснащено устройством грозозащиты в соответствии с ГОСТ Р 51992-2011.

Описание конструкции

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

1. Стойка

Стойка по требованию заказчика может быть изготовлена из поливинилхлорида (ПВХ) или металла и оснащена анкерным устройством, препятствующим свободному изъятию УЗТ из грунта. 
Модификация блока УЗТ для установки  в стойке КИП квадратного сечения Модификация блока УЗТ для установки в стойке КИП квадратного сечения

2. Блок отведения

Блок отведения переменного и постояннОГО тока включает в себя 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.
Универсальное соединение вертикального  и горизонтального заземлителей Универсальное соединение вертикального и горизонтального заземлителей

3. Заземляющее устройство

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

Дополнительно

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

Основные технические характеристики

ОБЩИЕ:
Температурный диапазон эксплуатации: климатическое исполнение У1 климатическое исполнение ХЛ1

от -40°С до +60°С

от -60°С до +60°С

Максимальный постоянный ток утечки при Umax=3,5 В [=], IL [=], мА ≤ 1
Блок отвода переменного тока:
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
Блок отвода постоянного тока:
Номинальный отводимый постоянный ток, IDC [=], А 40
Максимальный отводимый постоянный ток в течение 1 сек, Imax [=], А 400
Предельно допустимое рабочее напряжение постоянного тока на трубопроводе, Umax [=], В 3,5
Заземляющее устройство:
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

Инжиниринг

ЗАО «Трубопроводные системы и технологии» оказывает инженерную поддержку в процессе проектирования мест установки устройств защиты трубопроводов от воздействия наведённого переменного тока в зоне нахождения с высоковольтными линиями электропередач путём выполнения специальных расчетов.

Исходные данные, необходимые для выполнения расчётов:

  • описание трубопровода, подверженного влиянию;
  • описание линий электропередач, влияющих на трубопровод;
  • физико-географические (климатические) условия района строительства.

На основе предоставленных исходных данных выполняется расчётная оценка влияния высоковольтной линии на трубопровод и осуществляется подбор мест установки УЗТ с соответствующими параметрами .

Результаты расчётов и исследований могут быть представлены в виде технического отчёта и рекомендаций по организации катодной защиты проектируемых трубопроводов на участках сближения/пересечения с высоковольтными линиями электропередач.