電化學(xué)保護(hù)技術(shù)
目前金屬?gòu)?fù)合板可用來(lái)作直流電源的裝置類(lèi)型很多,主要有:整流器、恒電位儀、恒電流儀、磁飽和穩(wěn)壓器、大容量蓄電池組以及直流發(fā)電設(shè)各,諸如熱電發(fā)生器(TEG)、密封循環(huán)蒸汽發(fā)電機(jī)(CCVT)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池方陣。其中以整流器和恒電位儀應(yīng)用最為廣泛。太陽(yáng)能電池方陣是一種新型的直流電源,在近幾年得到了開(kāi)發(fā)應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是隨機(jī)性較強(qiáng)的電源,需要增加調(diào)頻、穩(wěn)壓等系統(tǒng),不過(guò)在有條件地區(qū)使用是十分經(jīng)濟(jì)的。
整流器是將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷难b置。由變壓器、整流電路及濾波器三部分組成。電源為AC(220±10%)V和AC(380土10%)V,變壓器將交流電壓變壓至所需要的數(shù)值,整流電路將調(diào)壓后的交流電改變成直流電,此時(shí)的電流、電壓均存在脈動(dòng)現(xiàn)象,再經(jīng)過(guò)平滑濾波器就得到平穩(wěn)的直流電。整流電路采用半導(dǎo)體二極管橋式全波整流,濾波器采用LC濾波電路,即整流圈和電容器聯(lián)合濾波,這樣可將紋波系數(shù)控制在5%以?xún)?nèi),以滿(mǎn)足陰極保護(hù)特殊體系對(duì)紋波限制的要求。如鍍鉑鈦陽(yáng)極因紋波大于5%會(huì)導(dǎo)致過(guò)早失效。陰極保護(hù)輸水管道中采用感應(yīng)流量計(jì)時(shí),也要求紋波不得大于5%。
此外,還應(yīng)根據(jù)整流器的使用環(huán)境,對(duì)變壓器的冷卻方式(風(fēng)冷式或油浸式)及防爆提出要求。根據(jù)整流元件的不同,整流器分硒整流器、鍺整流器和硅整流器三種,其中錯(cuò)整流器不能用于電化學(xué)保護(hù)。硅整流器允許的工作溫度比曬整流器高,且具有很高的電流容量和輸出電壓,所以是最常用的直流電源裝置,但不能.自動(dòng)控制電位,適用于介質(zhì)條件相對(duì)穩(wěn)定的條件下,例如化工生產(chǎn)中的儲(chǔ)罐、地下鋼構(gòu)件、港灣設(shè)施等的陰極保護(hù)。石西整流器對(duì)過(guò)電流、過(guò)電壓不敏感,工作可靠,在陰極保護(hù)中也常常被選用。整流器的工作效率與負(fù)荷大小相關(guān),負(fù)荷越接近其輸出能力,效率則越高,一般情況下為60%~70%。
恒電位.儀也稱(chēng)為恒電位式整流器,可根據(jù)介質(zhì)條件的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電流,使被保護(hù)體的電位始終控制在給定的保護(hù)電位范圍內(nèi)。目前,恒電位儀主要有可控硅恒電位儀和磁飽和恒電位儀兩種。磁値和恒電位儀堅(jiān)固耐用,過(guò)裁能力強(qiáng),維修方便,但體積大,加工工藝復(fù)雜,在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少?？煽毓韬汶娢粌x雖然過(guò)載能力不強(qiáng),線(xiàn)路也較復(fù)雜,但其功率較大,體積小,維修周期長(zhǎng),金屬?gòu)?fù)合板在國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。
可控磋恒電位儀主要由阻抗變換器、電位給定器、比較放大器、移相觸發(fā)器、可控硅整流器、穩(wěn)壓電源和過(guò)流保護(hù)器等組成,工作原理。阻抗變換器的作用是提高測(cè)量回路的輸入阻抗,避免參比電極的極化。電位給定器的作用是給出電位控制值。由參比電扱測(cè)得被保護(hù)體的電位(V參),經(jīng)過(guò)阻抗變換進(jìn)入比較放大器,與電位給定器的給定電位(V給)相比較,得到信號(hào)電位差ΔV并放大為KΔV,供給移相觸發(fā)器,輸出移相脈沖而觸發(fā)可控硅的導(dǎo)通角增大或減小,從而調(diào)節(jié)整流器輸出電流的大小,使被保護(hù)體的電位保持在給定。