电化学保护技术
目前金属复合板可用来作直流电源的装置类型很多,主要有:整流器、恒电位仪、恒电流仪、磁饱和稳压器、大容量蓄电池组以及直流发电设各,诸如热电发生器(TEG)、密封循环蒸汽发电机(CCVT)、风力发电机和太阳能电池方阵。其中以整流器和恒电位仪应用最为广泛。太阳能电池方阵是一种新型的直流电源,在近几年得到了开发应用。风力发电机是随机性较强的电源,需要增加调频、稳压等系统,不过在有条件地区使用是十分经济的。
整流器是将交流电转变为直流电的装置。由变压器、整流电路及滤波器三部分组成。电源为AC(220±10%)V和AC(380土10%)V,变压器将交流电压变压至所需要的数值,整流电路将调压后的交流电改变成直流电,此时的电流、电压均存在脉动现象,再经过平滑滤波器就得到平稳的直流电。整流电路采用半导体二极管桥式全波整流,滤波器采用LC滤波电路,即整流圈和电容器联合滤波,这样可将纹波系数控制在5%以内,以满足阴极保护特殊体系对纹波限制的要求。如镀铂钛阳极因纹波大于5%会导致过早失效。阴极保护输水管道中采用感应流量计时,也要求纹波不得大于5%。
此外,还应根据整流器的使用环境,对变压器的冷却方式(风冷式或油浸式)及防爆提出要求。根据整流元件的不同,整流器分硒整流器、锗整流器和硅整流器三种,其中错整流器不能用于电化学保护。硅整流器允许的工作温度比晒整流器高,且具有很高的电流容量和输出电压,所以是最常用的直流电源装置,但不能.自动控制电位,适用于介质条件相对稳定的条件下,例如化工生产中的储罐、地下钢构件、港湾设施等的阴极保护。石西整流器对过电流、过电压不敏感,工作可靠,在阴极保护中也常常被选用。整流器的工作效率与负荷大小相关,负荷越接近其输出能力,效率则越高,一般情况下为60%~70%。
恒电位.仪也称为恒电位式整流器,可根据介质条件的变化自动调节输出电流,使被保护体的电位始终控制在给定的保护电位范围内。目前,恒电位仪主要有可控硅恒电位仪和磁饱和恒电位仪两种。磁値和恒电位仪坚固耐用,过裁能力强,维修方便,但体积大,加工工艺复杂,在国内应用较少。可控硅恒电位仪虽然过载能力不强,线路也较复杂,但其功率较大,体积小,维修周期长,金属复合板在国内得到广泛应用。
可控磋恒电位仪主要由阻抗变换器、电位给定器、比较放大器、移相触发器、可控硅整流器、稳压电源和过流保护器等组成,工作原理。阻抗变換器的作用是提高测量回路的输入阻抗,避免参比电极的极化。电位给定器的作用是给出电位控制值。由参比电扱测得被保护体的电位(V参),经过阻抗变换进入比较放大器,与电位给定器的给定电位(V给)相比较,得到信号电位差ΔV并放大为KΔV,供给移相触发器,输出移相脉冲而触发可控硅的导通角增大或减小,从而调节整流器输出电流的大小,使被保护体的电位保持在给定。