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AC
CEOCOR /06/2006/Lu FKKS RG
Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch AbleitungMondorf-Les-Bains 2006
Minimierung der AC -Korrosionsgefahr
durch AC- Ableitung
K. Riegel
Fachverband Kathodischer Korrosionsschutz
AC
CEOCOR /06/2006/Lu FKKS RG
Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Korrosionsgefährdung durch AC - Beeinflussung
• kurze Einführung (Normen etc.)
• Beeinflussungsquellen
• Maßnahmen zur Erkennung und Bewertung des
AC- Korrosionsgefährdungspotentials
• Maßnahmen zur Reduzierung des AC -
Korrosionsgefährdungspotentials
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
AC- Beeinflussung
AfK 3 gibt Auskunft über Beeinflussung durch AC, stellt Grenzen für den Berührungsschutz auf,bildet die Grundlagen zur Berechnung der Kurz- undLangzeitbeeinflussung
DIN 30676definiert das Korrosionsgefährdungspotential über die AC- Stromdichte (als Ergebnis FE-Thema Prof.Dr. Schwenk 1992)
Durch MTU (Messtechnische Untersuchungen erfolgt de rNachweis des realen AC- Korrosionsgefährdungspotentials EN 13509
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Langzeitbeeinflussung durch induktive Einkopplung
Kurzzeitbeeinflussung durch Erdschluss
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
BLITZ NAHEINSCHLÄGE
DIREKT BLITZEINSCHLAG
BLITZ FERNEINSCHLÄGE
SCHALTHANDLUNGEN IM NETZ
Gewitter
SEMP
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Kriterien der AC - Korrosionsgefährdung (CEN/TS15280D)
AC- Stromdichte < 30A/m 2 = keine Gefährdung
AC- Stromdichte > 30A/m 2 = mittlere Gefährdung wahrscheinlich
AC- Stromdichte > 100A/m 2 = hohe Wahrscheinlichkeit der
AC- Korrosion
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Wechselstromkorrosion
Wechselstromdichte ≥≥≥≥ 30 A / m2 : Wechselstromkorrosion kann auftreten
Wechselstromdichte ≥≥≥≥ 100 A / m2 : Wechselstromkorrosion tritt mit Sicherheit auf
IAC = _________ IAC : Wechselstromdichte8 ×××× U
U : AC-Beeinflussungsspannungρρρρ ×××× ππππ ×××× d
ρρρρ : spezifischer Bodenwiderstand
d : FehlstellendurchmesserBeispiel:
ρρρρ = 20 ΩΩΩΩmU = 5 V
d = 1 cmIAC = 64 A / m2
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Einflussfaktoren der AC Korrosionsgefährdung
- Fehlstellengröße kritisch A= 1cm 2
- Ausbreitungswiderstand der Fehlstelle (abhängig
vom spez. Bodenwiderstand ρρρρ)
- Betrag der induzierten Wechselspannung Uac
- Wechselstromdichte J AC= IAC/ A
- Schutzstromdichte J DC
- örtliche chemische Bodenzusammensetzung
Messungen erfolgen nach EN 13509
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Maßnahmen zur Reduzierung des AC- KGP
Lösung: Reduzierung der AC- Stromdichten auf ungefährliche Werte
Maßnahmen: - Ableitung der Wechselströme durch Erdung
- Kompensation der Wechselspannung (Halb-und Vollwellenkompensation)
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Bedingung:
- Auswahl signifikanter Messorte
- Ermittlung von Referenzmesswerten für Schutzstrom und E on
- Festlegung der Messzyklen und der Loggerzeiten im
DF- Überwachungsregime
Einstellungsoptimierung zur Vermeidung zu hoher Alkalisierung an den Fehlstellen und der daraus resultierenden Absenkung des Ausbreitungswiderstandes der Fehlstellen
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Einstellungsoptimierung unter Einsatz von Korrosimetern
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Maßnahme Erdung:
• direkte Erdung (temporäre Maßnahme)
• Erdung über elektronische Abgrenzeinheiten
• Erdung über Kondensatoren (C; Kirkzellen)
• Erdung über Funkenstrecken
• Erdung über Kombinationen v. C+FS
??? Ausbreitungswiderstand + Positionierung
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Historie:
Ziel: - sichere Reduzierung des AC- Gefährdungspotenzial
• sicheres Betreiben
• Senkung der Beschaffungskosten
• Senkung der Wartungskosten
- Kontakte in der Schweiz zum Korrosionsschutzinstitut
- dort Einsatz v. Kirkzellen, Ablösung durch PCR aus USA
- Entwicklung Funkenstrecken mit niedriger Ansprechspannung
- Entwicklung des PLPro zur Ablösung PCR (Hr. Fassler v. SWISSGAS)
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
M8 Anschlussbolzen t für Erdung und Rohrleitung
Anschlussbolzen Messausgang (A - Meter 40A AC)
Stromwandler
Kondensatoren
10kHz HF - Filter
100kA Trennfunkenstrecke
TSF-100 (TSF 500)C
Anwendung: PLPro v. Leutron zur AC Ableitung
Kondensator - Entladekontakt
Patent Fasler SWISSGAS
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
PowerPro-BCDTN-S Netz
EnerPro65V/12A-G-Tr
DataPro2x1-RLC/50V-G--Tr
Meß-elektronik
Gleich-richter
Trennfunkenstrecken.TC 100 A (oder SGO 70/100 QA bei Erdverlegung)
Gesamtlänge der Anschluss-leitungen <300 mm
Diese Schutzanordnung schützt die Isolierflansche und die Rohrisolation vor Überschlägen, und gewähr-leistet den Grobschutz für den Gleichrichter.
Referenzelektrode
Anode (Erder)
KORROSIONS-SCHUTZEINRICHTUNG
Netzversorgung230V~
1p
2p
1
2
1p
2p
1
2
Metallrohr
Isolationsmantel
Isolierflansch
ACLeutronWechselstromableiterPLPro-40A
ACL1L2L3
N
Diese Schutzanordnung schützt die Isolierflansche und die Rohrisolation vor Überschlägen, und gewährleistet den Grobschutz für den Gleichrichter.
KKS
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
LEUTRON Wechselstrom Ableiter PLPro
- Nennableitstrom 40A / AC
- Blitzschutz 100kA(10/350µs) inklusive
- Ersatz für Polarisation Zelle (KIRK – Zelle)
- Absolut Wartungsfrei
- Eingebauter 10kHz Filter (Blockierung Lecksuchsignal
- WS – Ableitstrom Kapazitätserweiterung durch Parallelschaltung
- robuste Ausführung in Schutzart IP 65
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Problem: Nachweis der Wirksamkeit des KKS
SWISSGAS schaltet über Schütze die PLPro analog der Taktung der Schutzanlagen
Von Balslev (DK) wurde ein intelligenter Schalter ent wickelt (ISD), der den Takt der Schutzanlagen auf der Leitung erkennt und danach den Kondensator von der Leitung tren nt
Verfälschung des Eoff durch Entladezeit der Kondensato ren
Gefahr: bei der Trennung der Ableiteinheiten können hohe AC- Spannungen auftreten
Indirekter zyklischer Nachweis des Eoff an Probeblechen
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Schaltung SWISSGAS
PLPro taktet synchron mit den Schutzanlagen
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Problem: Nachweis der Wirksamkeit des KKS
SWISSGAS schaltet über Schütze die PLPro analog der Taktung der Schutzanlagen
Von Balslev (DK) wurde ein intelligenter Schalter ent wickelt (ISD), der den Takt der Schutzanlagen auf der Leitung erkennt und danach den Kondensator von der Leitung tren nt
Verfälschung des Eoff durch Entladezeit der Kondensato ren
Gefahr: bei der Trennung der Ableiteinheiten können hohe AC- Spannungen auftreten
Indirekter zyklischer Nachweis des Eoff an Probeblechen
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Intelligent Switch Device
(ISD) von Balslev/ DK
Mit automatischer ZU- und Abschaltung des Ableitkondensators bzw. dessen Überbrückung in Abhängigkeit vom AC-Potential auf der Pipeline
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Problem: Nachweis der Wirksamkeit des KKS
SWISSGAS schaltet über Schütze die PLPro analog der Taktung der Schutzanlagen
Von Balslev (DK) wurde ein intelligenter Schalter ent wickelt (ISD), der den Takt der Schutzanlagen auf der Leitung erkennt und danach den Kondensator von der Leitung tren nt
Verfälschung des Eoff durch Entladezeit der Kondensato ren
Gefahr: bei der Trennung der Ableiteinheiten können hohe AC- Spannungen auftreten
Indirekter zyklischer Nachweis des Eoff an Probeblechen
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Problem: Nachweis der Wirksamkeit des KKS
SWISSGAS schaltet über Schütze die PLPro analog der Taktung der Schutzanlagen
Von Balslev (DK) wurde ein intelligenter Schalter ent wickelt (ISD), der den Takt der Schutzanlagen auf der Leitung erkennt und danach den Kondensator von der Leitung tren nt
Verfälschung des Eoff durch Entladezeit der Kondensato ren
Gefahr: bei der Trennung der Ableiteinheiten können hohe AC- Spannungen auftreten
Indirekter zyklischer Nachweis des E off an Probeblechen
AC
CEOCOR /06/2006/Lu FKKS RG
Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Vorschlag:
Indirekter zyklischer Nachweis des E off an Probeblechen mittels Fernüberwachung
Bedingung:
- Auswahl signifikanter Messorte
- Ermittlung von Referenzmesswerten bei der ersten
Inbetriebnahme
- Festlegung der Messzyklen und der Loggerzeiten im
DF- Überwachungsregime
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Anschlussschema
Probeblech
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
I ON +IS
I OFF
EOFF
EON + US
Nachweis der Wirksamkeit des KKS
I ON
EON
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
Erfahrungen:
Der Einsatz des PL-PRO zur Ableitung von AC Strom erfolgt in großem Umfang in der Schweiz, in Österreich und bei verschiedenen deutschen Ferngasbetreibern mit sehr guten Ergebnissen.
Der Nachweis der Wirksamkeit des KKS über Probebleche in Verbindung mit DFÜ befindet sich in Erprobung
Besonders interessant für Betreiber ist die Wartungsfreiheit dieser Produkte.
AC
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Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung
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