Защитно – пороговое устройство ЗПУ (Ех) SHIK (далее по тексту–ПУ) относится к способам и средствам защиты металлических сооружений и оборудования от коррозии и перенапряжений при коротком замыкании переменного тока, возникающем, при ударе молнии или переходных процессах при коммутации. Принцип работы ПУ заключается в том, что защитно-пороговое устройство (ПУ) выполнено в виде параллельно соединенных полупроводникового ключа и конденсатора. Такое выполнение ПУ позволяет расширить область его применения, позволяя одновременно обеспечить развязку по постоянному току оборудования с катодной защитой от системы заземления энергосистемы общего пользования и защиту оборудования от перенапряжения при коротком замыкании переменного тока, возникающем, при ударе молнии и переходных процессах при коммутации.
Принцип действия.
Электрическая схема ПУ поясняется чертежами: на рис.1; на рис.2 диаграмма, поясняющая его работу.
Устройство содержит диодный ключ, электрически включенный между землей и защищаемым металлическим сооружением (магистральный трубопровод).
В ПУ диодный мост выполнен по схеме встречно – параллельного включения диодов.
ПУ дополнительно содержит электрический конденсатор (емкость), подключенный параллельно к диодному мосту.
ПУ работает следующим образом.
ПУ используется для обеспечения заземления по переменному току и развязки по постоянному току электрооборудования магистрального трубопровода, на котором присутствует потенциал электрохимической защиты.
В случае возникновения короткого замыкания оборудования на объект ПУ обеспечивает его заземление.
ПУ используется для сброса напряжения переменного тока в магистральном трубопроводе, возникающего при коротком замыкании на землю линии электропередач, пересекающей магистральный трубопровод, то в этом случае ПУ подвергается воздействию переменного тока линии электропередачи.
В этом случае ПУ пропустит весь ток на землю с минимальной разностью потенциалов между входами. После устранения неисправности ПУ восстанавливается и переходит в нормальный режим работы, в котором пропускается установившийся переменный ток малого уровня (если таковой присутствует), и блокируется постоянный ток.
ПУ также применяется в изолирующем стыке с целью обеспечения защиты оборудования от перенапряжения, разряда молнии и короткого замыкания переменного тока. В этом случае ПУ обеспечивает защиту стыка пропусканием всей нагрузки переменного тока через себя в обход изолирующего стыка, ограничивая при этом напряжение в самом стыке.
После устранения короткого замыкания или разряда молнии устройство автоматически возвращается в штатный режим блокировки постоянного тока.
На рис. 2 представлены диапазоны работы ПУ по постоянному току при обеспечении электрохимической защиты. В диапазоне постоянных напряжений
(-U огр…+ U огр) происходит блокировка магистрального трубопровода по постоянному току, а справа и слева от указанного диапазона ПУ замкнуто на землю.
По переменному току ПУ обеспечивает постоянный электрический контакт между магистральным трубопроводом и землей.