Odgraniczniki prądu stałego

Odgraniczniki prądu stałego

P.Z.A. CORRSTOP Sp. z o.o. jest bezpośrednim dystrybutorem firmy DAIRYLAND USA, światowego lidera w produkcji wszelkiego rodzaju produktów dla ochrony katodowej. Pragniemy Państwu zaoferować wysokiej jakości odgraniczniki prądu stałego.



Amerykanie mają największe doświadczenia ze stosowaniem odgraniczników prądu stałego. Stosują je już od kilkudziesięciu lat. Powody były dość proste:


  • po pierwsze, „od zawsze” istniał problem jak pogodzić ochronę katodową z faktem, że chronione katodowo rurociągi bądź podłączone do nich pompy, zawory i inne urządzenia elektryczne muszą być uziemiane, co znacznie obniżało skuteczność działania ochrony katodowej a w krańcowych przypadkach ją niweczyło,
  • po drugie, w Stanach Zjednoczonych Ameryki Północnej istnieje ponad 60% światowej sieci rurociągów i napowietrznych linii elektroenergetycznych najwyższych napięć. Amerykanie, jako pierwsi zaczęli stosować bardzo dobre powłoki na podziemnych rurociągach. Spowodowało to wzrost zagrożenia porażeniowego a także korozyjnego wywołanego przez indukowanie w tych rurociągach napięcia przemiennego wskutek oddziaływania napowietrznych linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia na te rurociągi.

W USA już od 1973 roku obowiązuje kryterium, że wyindukowane w rurociągu napięcie przemienne nie może przekraczać 15V - z punktu widzenia ochrony przeciwporażeniowej! Dlatego zagadnienie było tam od dawna traktowane bardzo poważnie.


Najprostszym sposobem zredukowania wartości napięcia przemiennego powstającego na podziemnych rurociągach wskutek indukcji od normalnie pracującej w pobliżu napowietrznej linii wysokiego napięcia lub od stanów awaryjnych w tej linii lub wyładowań atmosferycznych jest uziemienie rurociągu.


Dla zlikwidowania powyższych problemów zaczęto włączać w obwody uziemiające urządzenia pozwalające na łatwy, bezoporowy przepływ prądu przemiennego, natomiast blokujące przepływ prądu stałego o małym, charakterystycznym dla ochrony katodowej napięciu.


Urządzenia takie niejako separują od siebie przepływ prądu przemiennego i stałego w zabezpieczanym od przepięć elektroenergetycznych i atmosferycznych oraz od korozji rurociągu. Początkowo w tym celu stosowano (i stosuje się nadal!) ogniwa polaryzacyjne Kirk’a.


Wadą ogniw polaryzacyjnych jest to, że są dość duże a w gorącym klimacie wymagają uzupełniania elektrolitu – roztworu wodorotlenku potasu. Jest to dość kłopotliwe. Później powstały odgraniczniki na bazie elementów elektronicznych, bez stosowania dość kłopotliwego roztworu.


Przykładem jest odgranicznik (a właściwie cały ich typoszereg) firmy Dairyland do obniżania wyindukowanego w rurociągach napięcia przemiennego, które stosuje się od dziewięciu lat na polach naftowych całego świata a w Polsce od kilku lat.

Monolityczny odgranicznik prądu stałego typu SSD

Odgranicznik prądu stałego typu SSD wykorzystuje sprawdzoną i znaną od lat konstrukcję w celu zminimalizowania skutków oddziaływania linii wysokiego napięcia na podziemne konstrukcje chronione katodowo. Jest to możliwe przez pośrednie uziemienie rurociągów w wybranych punktach za pomocą odgraniczników.

SSD produkowane na skalę przemysłową przez amerykańską firmę Dairyland odznaczają się dużą niezawodnością i bardzo dobrym odprowadzaniem z rurociągów prądów przemiennych, zarówno wyindukowanych podczas normalnej pracy pobliskich linii wysokiego napięcia jak i podczas stanów awaryjnych czy wyładowań atmosferycznych w pobliży rurociągu.

A/ Prąd przemienny drenowany/odprowadzany z rurociągu ciągle: do 45A


Prąd, który może płynąć w ściankach rurociągu pod wpływem wyindukowanego w nim napięcia przemiennego od pobliskiej napowietrznej linii wysokiego napięcia, w trakcie jej normalnej pracy. Natężenie odprowadzanego z rurociągu prądu przemiennego zależy od tego co się wyindukowało w rurociągu, czyli od wartości powstałego w nim napięcia przemiennego, ale także od rezystancji obwodu uziemiającego, przez który ten prąd chcemy odprowadzić. Im mniejsza rezystancja tego obwodu, a więc uziemienia i włączonego w ten obwód odgranicznika prądu stałego, tym większy odprowadzany z rurociągu prąd przemienny i tym samym większa redukcja wartości napięcia przemiennego powstałego w rurociągu. Rezystancja uziemienia ma także wpływ na zasięg uzyskanej redukcji napięcia przemiennego wzdłuż rurociągu. Rezystancja a właściwie impedancja ograniczników produkowanych przez firmę Dairyland wynosi tylko kilka miliomów.

B/ Prąd przemienny udarowy dla różnych modeli SSD przedstawiono w Tabeli 1

Tabela 1. Możliwości odprowadzania prądu udarowego przez różne modele SSD.

Model 1 cykl 3 cykle 10 cykli 30 cykli
1.2 kA 2,100 A 1,600 A 1,400 A 1,200 A
2.0 kA 5,300 A 4,500 A 3,700 A 2,000 A
3.7 kA 6,500 A 5,000 A 4,200 A 3,700 A
5.0 kA 8,800 A 6,800 A 5,700 A 5,000 A

C/ Ochrona przed prądem piorunowym 100 kA dla znormalizowanego impulsu piorunowego o postaci falowej 8 x 20µs.


D/ Blokowanie prądu stałego: -2V/+2V


Do tych wartości napięcia stałego odgranicznik zupełnie nie przepuszcza prądu stałego, który pochodzi od ochrony katodowej bądź spowodowanego prądami błądzącymi. Jeśli potencjał ochrony katodowej jest w tym miejscu wyższy to odgranicznik SSD przepuszczając prąd ochrony katodowej, obniży potencjał do maksimum minus 2V. Istnieje możliwość zamówienia odgranicznika z innymi progami blokowania napięcia stałego np. minus -3V.


E/ Temperatura otoczenia: od -45ºC do +65ºC.


F/ Certyfikaty do pracy w wybuchowym środowisku:


UL International Demko A/S No. DEMKO 05 ATEX 04316899X zgodnie z dyrektywą 94/9/EC i EN 50021 i powinien być oznaczony: II 3 G EEx nA II T5 dla strefy 2 zagrożenia.

Underwriters Laboratories (UL) dla zastosowań w środowiskach wybuchowych zgodnie z NFPA 70, (U.S. National Electric Code) Articles 500-505 for Class I, Div.2 for Groups A,B,C i D dla ochrony przepięciowej.

UL jako urządzenie spełniające wymagania skutecznej ścieżki uziemiającej, zgodne z wymaganiami przepisów NFPA 70 Article 250.2, 250,4(A)(5) oraz jako urządzenie blokujące przepływ prądu stałego z systemów zabezpieczanych katodowo do gruntu, zgodnie z definicją w artykule 250.6(E).

G/Przewody łączące: zaleca się o przekroju nie mniejszym niż 16 mm2 możliwie najkrótsze.


H/ Montaż: odgraniczniki SSD można montować w wielu miejscach np. w słupkach telekomunikacyjnych lub w szafkach pomiarowych, a także ze względu na bardzo szczelną obudowę, odporną na wpływy atmosferyczne, odgranicznik może pracować jako wolno stojący a nawet zanurzony w wodzie do głębokości 2 m.

Odgranicznik prądu stałego typu PCRX

Najnowszym urządzeniem służącym do ochrony rurociągów przed negatywnymi skutkami wyindukowanych prądów przemiennych jest odgranicznik firmy Dairyland model PCRX. Różni się on od standardowych SSD, ponieważ korzystając z najnowocześniejszej elektroniki pozwala na wykonywanie pomiarów np. DCVG podczas załączonego taktowania bez wpływu na wyniki pomiarów. PCRX jest półprzewodnikowym i bezobsługowym urządzeniem zaprojektowanym do jednoczesnego zapewnienia ochrony przez napięciem AC oraz przekroczeniem dopuszczonych napięć DC.

A/ Prąd przemienny drenowany/odprowadzany z rurociągu ciągle: do 45A


Natężenie odprowadzanego z rurociągu prądu przemiennego, który może płynąć w ściankach rurociągu pod wpływem wyindukowanego w nim napięcia przemiennego od pobliskiej linii wysokiego napięcia w trakcie jej normalnej pracy, zależy od wartości tego napięcia. Wpływ na to odprowadzenie ma także rezystancja obwodu uziemiającego, przez który ten prąd jest odprowadzany. Im mniejsza jest rezystancja tego obwodu, uziemienia wraz z odgranicznikiem, tym większy odprowadzany z rurociągu prąd przemienny i tym samym większa redukcja wartości napięcia przemiennego powstałego w rurociągu.

B/ Prąd przemienny udarowy dla różnych modeli PCRX przedstawiono w Tabeli 2


Tabela 2. Możliwości odprowadzania prądu udarowego przez różne modele PCRX.

Model 3 cykle 10 cykli 30 cykli
5.0 kA 6,800 A 5,700 A 5,000 A
10.0 kA 15,000 A 12,000 A 10,000 A
15.0 kA 27,000 A 21,000 A 15,000A

C/ Ochrona przed prądem piorunowym 100 kA dla znormalizowanego impulsu piorunowego o postaci falowej 8 x 20µs.


D/ Blokowanie prądu stałego: -4.5 V/+3.5 V


Do tych wartości napięcia stałego odgranicznik PCRX zupełnie nie przepuszcza prądu stałego, który pochodzi od ochrony katodowej bądź spowodowanego prądami błądzącymi. Jeśli potencjał ochrony katodowej jest w tym miejscu wyższy to odgranicznik PCRX przepuszczając prąd ochrony katodowej, obniży potencjał do maksimum -4.5 V. Istnieje możliwość zamówienia odgranicznika z innymi progami blokowania napięcia stałego np. -5.5 V.


E/ Temperatura otoczenia: od -40ºC do +50ºC.


F/ Certyfikaty do pracy w wybuchowym środowisku:


UL International Demko A/S No. DEMKO 05 ATEX 04316899X zgodnie z dyrektywą 94/9/EC i EN 50021 i powinien być oznaczony: II 3 G EEx nA II T5 dla strefy 2 zagrożenia.

Underwriters Laboratories (UL) dla zastosowań w środowiskach wybuchowych zgodnie z NFPA 70, (U.S. National Electric Code) Articles 500-505 for Class I, Div.2 for Groups A,B,C i D dla ochrony przepięciowej.

UL jako urządzenie spełniające wymagania skutecznej ścieżki uziemiającej, zgodne z wymaganiami przepisów NFPA 70 Article 250.2, 250,4(A)(5) oraz jako urządzenie blokujące przepływ prądu stałego z systemów zabezpieczanych katodowo do gruntu, zgodnie z definicją w artykule 250.6(E).

G/Przewody łączące: zaleca się o przekroju nie mniejszym niż 16 mm2 możliwie najkrótsze.


H/ Montaż: odgraniczniki SSD można montować w wielu miejscach np. w słupkach telekomunikacyjnych lub w szafkach pomiarowych.

Share by: