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什么是恒電位儀?

恒電位儀本身就是一臺整流器下的一個分支,具有恒電位,恒電流功能。

恒電位指的是,將參比電極反饋作為恒定標準,來控制整理器的輸出。

很簡單,舉個例一個新建成的管道,陰極保護電位要求-1.2V,那么恒電位儀給定電位設(shè)定在-1.2V,這時為了達到-1.2v的要求恒電位儀加大輸出,直到電位為-1.2V。這個時候呢,輸出電壓比如說是10V,電流比如說是5A,那么我們就可以這樣說,這條管道達到保護要求,需要的電壓是10V,需要的電流是5A.

如果一旦恒電位出現(xiàn)問題,比如說干擾,參比電極損壞等,這時恒電位儀怎么工作呢?

這時需要恒電流功能,恒定電流輸出,也就是說,電流輸出不變,電壓變化。還是上個例子,如果恒電位損壞了,用恒電流應(yīng)該怎么設(shè)置呢? 我們通過上一段略了解到了這個管道需要的電流是5A,這樣的話我們應(yīng)該將恒電流給定設(shè)在5A,最好能到測試樁,用便攜式參比測量下管道真實的電位是不是-1.2v,如果是,那么給定在5A就是合適的,如果小了就再加點電流,大了就減點電流,這就是人們常說的手動運行。

整流器是什么概念呢?

整流器是一種將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的裝置。

一、要按照整流方式分現(xiàn)在市場上活躍的,也就是你能看到

1、晶閘管整流(可控硅整流)。 特點:簡潔、整齊、操作方便、便于維護等。
2、高頻開關(guān)整流。 特點:重量輕、體積小、形式多樣(立式、臺式、壁掛等可選)、安裝維護方便、操作簡單、高效節(jié)能、高控制精度、高抗干擾能力、電網(wǎng)適應(yīng)能力強等。
3、防爆型整流 特點:組件化程度高、性能穩(wěn)定。22市場上可控硅為多數(shù),高頻開關(guān)技術(shù)相繼成熟現(xiàn)在也有很多采用這種形式。

二、按照存放地點分

1、有室內(nèi)型 特點:放在室內(nèi)。
2、室外型 特點:放在室外。防雨防曬
3、防爆型 特點:防爆。

三、按照現(xiàn)場要求分可分為:

1、單機:單臺機器單獨運行。
2、多臺合一:多臺恒電位儀和在一臺機器里,可以保護多條管線或油管(油罐用的比較多)
3、AB套機:A機為主機,B機為輔機,中間有控制臺,可實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換,當(dāng)A機故障自動轉(zhuǎn)換至B機。

只要儀器的放大倍數(shù)計算設(shè)計得正確,取樣信號特性與儀器輸入輸出特性有足夠的線性一致,并且調(diào)整良好,恒電位儀在額定工作范圍內(nèi)可使被保護物通電點的電位與設(shè)定的控制電位一致,誤差一般在5mV以下。正因其有使通電點電位保持近于恒定的性質(zhì),因此稱為恒電位儀。

恒電位儀的核心是比較放大器,由深度負反饋的差動放大器構(gòu)成,一般采用性能優(yōu)良的集成運算放大器擔(dān)任,其輸入是控制和參比(取樣)電路,輸出到跟隨放大、控制移相、振蕩等電路生成觸發(fā)脈沖,極化電源由晶閘管整流電路構(gòu)成,通過改變導(dǎo)通角實現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出。

恒電位儀的接線不復(fù)雜,一般由4條電纜組成(不考慮誤差、故障報警等附屬電路可引出的信號接線),分別接于:輸出陰極、輸出陽極、零位接陰、參比電極。輸出陰極是恒電位儀輸出的負端子,接至被保護物的通電點,輸出陽極是恒電位儀的正端子,接至輔助陽極(地床或深井陽極);零位接陰是儀器電路的地端,接于被保護物通電點附近,參比電極即取樣信號輸入端,接埋設(shè)在通電點附近的參比電極。輸出陰極和輸出陽極電纜要有足夠的截面積,一般不應(yīng)小于10 mm2;零位接陰和參比電極對電纜截面無要求,只考慮足夠強度即可。恒電位儀的接線都應(yīng)該是銅線,遠端并應(yīng)焊接。

值得說明的是零位接陰是接于通電點幾乎同一點(以電的概念解釋就是同一點,施工時應(yīng)該離開50~100mm,避開電流涌入),但是必須用單獨接線,因為零位接陰是整個儀器電路的地,這個"地"必須建立在被保護物(管道)上,才能實現(xiàn)正確控制,因此絕不能使用短線把零位接陰與輸出陰極接在一起,雖然那按電的概念也是同一點。

最后說明一下,恒電位儀是電化學(xué)研究、應(yīng)用方面的重要儀器,有很多種類,上面說的是用于陰極保護的恒電位儀的基本方面。

基本的工業(yè)用電都是可以作為外加電流陰極保護系統(tǒng)恒電位儀的電源,在外加電流陰極保護系統(tǒng)中使用的電源的類型有:整流器、恒電位儀;太陽能電池;發(fā)電機;風(fēng)力發(fā)電機;熱點電池。整流器和其他外加電流系統(tǒng)的電源類型相比較,經(jīng)濟節(jié)省操作簡單。

外加電流陰極保護系統(tǒng)的電源,其基本要求有:輸出恒電位、恒電壓、恒電流; 同步通斷功能;數(shù)據(jù)遠傳、遠控功能。

恒電位儀的輸出電壓限定在50V以內(nèi),當(dāng)工程需要更高的輸出電壓時,必須做好對陽極地床的防護措施。

恒電位儀的基本要求:電位誤差必須控制在10mV之內(nèi);

1、開機

a、將恒電位儀"手動給定"旋鈕、"自動給定"旋鈕逆時針調(diào)到底,將"手動/自動"開關(guān)扳到"自動"位置,將"測量選擇"開關(guān)扳到"給定"位置。

b、接通總電源,設(shè)備電源開關(guān)扳到"開機"位置,此時恒電位儀接通電源。

c、將"停止/運行"旋鈕轉(zhuǎn)到"運行",此時恒電位儀電源接通。

d、慢慢調(diào)節(jié)恒電位儀的"自動調(diào)節(jié)"旋鈕,觀察電位表指示,達到設(shè)定值時停止調(diào)節(jié)。

f、將設(shè)備的"測量選擇"開關(guān)扳到"C1"位置,此時毫伏表指示管道保護電位。如設(shè)備跳到"故障"可按"復(fù)位"按鍵開關(guān)恢復(fù)運行狀態(tài)。

g、完成上述操作后至少觀察0.5小時,設(shè)備無異常發(fā)熱無報警現(xiàn)象后,從電流表記錄輸出電流,從電壓表記錄輸出電壓,從電位表記錄保護電位。

2、停機

將恒電位儀設(shè)備電源開關(guān)扳到"關(guān)機"位置,自動調(diào)節(jié)旋鈕逆時針調(diào)到底。

3、手動運行

在設(shè)備故障情況下經(jīng)電器工程師確認恒電位儀可在手動狀態(tài)運行。

安裝恒電位儀的地方應(yīng)該適合通風(fēng)、散熱,設(shè)備應(yīng)該輕拿輕放,在安裝接線時,應(yīng)該檢查電源是不是適合恒電位儀的規(guī)定電壓值。

在附近有油罐的的地方安裝恒電位儀,應(yīng)該使用防爆類型的整流電源,大多數(shù)時候,都是將整流電源安裝在儀表間里面的。

安裝時一定要根據(jù)接線示意圖接線,這樣才能保證輸出的電源極性正確。而且在接線的地方都有明確的標示符"+""-",首先使用萬用表來測試接線柱是否準確,然后嘗試通電后再將電纜的接頭密封起來裝好,設(shè)備安裝完成后機殼要保證持續(xù)的良好的接地性能。

在給安裝好的恒電位儀通電使用之前,必須先測量出管道的自然電位,而且電位值應(yīng)該在-0.6V左右,這里指的注意的是,如果管道上帶有臨時使用的陰極保護設(shè)備,這里測試的電位儀有可能會在-1.10V或者更低。接著要測量陽極地床的電位情況,還有焦炭回填料包裹的陽極這里的電位值一般會在+0.20V~+0.30V CSE之間,注意:如果填料使用鍍鋅鐵板圓筒。

每天到陰保間觀察設(shè)備運行狀況,記錄恒電位儀的輸出電流、輸出電壓、給定電位(給定電位本工程確定為-1.50v)、測量電位。

設(shè)備運行正常時,定期通過測試樁測量管道保護電位,并做好記錄,如發(fā)現(xiàn)管道保護電位值正于-850mv時,應(yīng)通知專業(yè)人員。

隨時察看設(shè)備有無異常。如設(shè)備出現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障或異�，F(xiàn)象如:噪音增大;輸出出現(xiàn)較大擺動;箱體溫度超過75℃或嗅到設(shè)備過熱引起的異味,應(yīng)及時關(guān)閉該設(shè)備。

恒電位儀應(yīng)連續(xù)不間斷運行,在設(shè)備自動狀態(tài)出現(xiàn)故障時,可切換到手動狀態(tài)運行。

設(shè)備出現(xiàn)故障時,應(yīng)由電氣專業(yè)維修人員檢修。

電源指示不亮

故障原因: 主電源斷路器跳閘;電源熔斷器熔斷;指示燈損壞。

處理方法:檢查設(shè)備是否有短路,然后合閘;更換熔斷器或指示燈。

輸出電壓、電流達到最大;C1電位指示下降。

故障原因:絕緣法蘭短路;或與其它地下金屬結(jié)構(gòu)物短路;參比電極損壞。

處理方法:修復(fù)短路的絕緣法蘭,斷開地下金屬結(jié)構(gòu)物;檢查參比電極測量線或更換參比電極。

故障原因:機箱放置不平;主繼電器接觸不良;主變壓器、濾波電抗器螺栓松動

處理方法:機箱墊平;更換主繼電器;擰緊松動螺栓

故障原因:測試轉(zhuǎn)換跳動;陽極或陰極匯流電纜開路;參比電極電纜開路或參比電極失效

處理方法:按復(fù)位按鈕;檢查陽極或陰極匯流電纜;檢查參比電極電纜或更換參比電極

恒電位儀操作規(guī)定

1、安裝、接線等作業(yè),請務(wù)必在切斷全部電源后進行;

2、清掃及擰緊端子須在關(guān)閉電源后進行,以防短路及觸電;

3、更換控制板或元器件時須在關(guān)閉電源后進行,以防損壞設(shè)備。