Импульсная катодная станция Советский патент 1984 года по МПК C23F13/00 

Изобретение относится к электрохимзащите металлических сооружений от подземной коррозии и более конкретно к катодной защите трубопрово дов. Известно устройство катодной заuuiTu,. состоящее из электрода сравнения, датчика величины защитного потенциала, усилителя, понижающего трансформатора, питающего две группы встречно-параллельно включенных управляемых вентилей, к управляющим электродам которых подключены фазо сдвигающие элементы,, один из входов которых подсоединен через разде лительные диоды к выходу указанного усилителя, а другой - к .датчикам то ка, включенным в дренажную цепь с целью обеспечения непрерывного изменения направления защитного тока при защите постоянным током в зависимости от направления блуждающих . токов Cl3. Недостатком данного устройства является то, что канал обеспечивает слежение за направлением защитного тока при защите объектов- постоянным (стационарным) током и не может быт использован при защите объектов импульсным током для автоматической настройки частоты импульсов на резонанс защищаемой цепи. Известна импульсная катодная ста ция, содержащая регулируемый источник постоянного тока, выполненный на симметричном тиристоре с выпрямителем и каналом управления симметри ным тиристором, состоящим из датчи.ка потенциала, устройства сравнения функционального преобразователя, уп равляемого фазосдвигающего устройст ва и регулируемого источника, опорно напряжения, управляемый генератор импульсов, выход которого подключен к входу переключателя, переключатель, включенный в цепь питания защищаемого объекта, защищаемую цепь и диод, включенный на выходе переключателя С2 3,

Недостатком известного устройства является то, что для настройки на резонансную частоту защищаемой Цепи требуется достаточно большое время с применением дополнительных контрольно-измерительных приборов, а также при изменении условий параметры .защищаемой цепи могут изменяться, что приводит к изменению резонанса, защищаемой цепи и соответственно к увеличению пртерь входной мощности, поэтому необходима ручная подстройка на-резонансную частоту и в процессе эксплуата$Ши.

Целью изобретения является повышение эконо гичности катодной защиты путем автоматической настройки сТанjQ Станция состоит из симметричного тиристора 1, включенного в цепь переменного тока, выпрямителя 2 на ди... одах сглаживающим дросселем, потен циометра 3, включенного на выходе

t выпрямителя, переключателя 4, диода 5, импульсного трансформатора 6 тока включенного в цепь питания защищаемого объекта, схемы 7 выделения импульсов, дискриминатора 8, управляемого генератора 9 импульсов, управ 0 т яемого фазосдвигающего устройства

10,функционального преобразователя

11,устройства 12 сравнения, рехулируемого источника 13 опорного напряжения, датчика 14 потенциала, защи65 щаемой .цепи 15, состоящей из защищаеции на резонансную частоту защищаемой цепи. .Поставленная цель достигается тем, что импульсная катодная станция, содержадая; регулируемый источник постоянного тока, выполненный на симметричном тиристоре с выпрямителем и каналом управления симметричным тиристором, состоящим из датчика потенциала, устройства сравнения, функционального преобразователя, управляемого фазосдвигающего устройства и регулируемого источника опорного напряжения, управляемый генератор импульсов, выход которогоподключен к входу переключателя, переключатель, включенный вцепь питания защищаемого объекта, защищаемую цепь и диод, включенный на выходе переключателя, , снабжена импульсным трансформатором тока, включенным в цепь питания защи.щаемого объекта,схемой выделения имтпульсов и дискриминатором, при этомв.торичная обмотка импульсного трансформатора тока подключена к одному входу схемы вьщеления импульсов, к другому ее входу подключен выход управляемого генератора импульсов, выход схемы вьщеления импульсов подключен к входу дискриминатора, второй вход дискриминатора подключен через потенциометр к выходу регулируемого источника постоянного тока, а выход дискриминатора подключен к входу управляемого генератора импульсов .,. Сущность изобретения заключается в том, что при изменении параметров защищаемой цепи резонансная частота защищаемой цепи изменяется и сигнал на выходе дискриминатора приводит к изменению частоты импульсов управляемого генератора, а соответственно к изменению частоты защитного тока до резонансной частоты защищаемой цепи. На фиг, 1 изображена блок-схема импульсной катодной станции; на фиг. 2 - диaгpa шa напряжений, поясняющие работу станции. мого объекта 16 и анодного заэемлителя 17. Устройство работает следующим образом. Переменное напряжение 220 В подается на регулируемый иЬточник прстоя него тока, выполненный на симметричном тиристоре 1 с выпрямителем 2 на диодах. Выпрямленное напряжение с выхода выпрямителя 2 подается на переключатель 4 и через переключатель 4 на импульсный трансформатор 6 тока включенные в цепь питания защищаемог объекта 16. Переключатель 4 управляется импульсами, поступающими с выхода управляемого генератора 9 импул сов. С вторичной обмотки импульсного трансформатора б тока импульсы посту пают на один вход схемы 7 выделения импульсов, а на второй вход схемы 7 выделения импульсов подаются импульсы с выхода управляемого генератора 9 импульсов. В результате чего на выходе схемы 7 выделения импульсов появляются импульсы, амплитуда KolOрых пропорциональна амплитуде импуль сов тока в цепи.питания защищаемого объекта 16 и не зависят от последствия защищаемой цепи 15 и параметров грунта. С выхода схемы 7 наделения импуль сов- импульсы поступают на вход днекриминатора 8, на второй вход дискриминатора поступает постоянное напряжение с потенциометра 3, которое определяет уровень, относительно которого дискриминатор 8 отрабатывает Направление изменения и величину постоянного напряжения на выходе дискриминатора, управляющего частотой генератора 9. Дискриминатор 8 выдает постоянное напряжение, величина которого зависит от параметjpoB защищаемой цепи. Изменение параметров защищаемой цепи 15 и соответственно резонансной частоты приводит к изменению напряжение на выходе дискриминатора 8, что в свою очередь приводит к изменению частоты управляемого генератора 9. Это изменение частоты уг1равляем л1М генератором 9 импульсов происходит до тех пор, пока частота импульсов на выходе управляемого генератора 9 импульсов, а соответственно в цепи питания защищаемого объекта не будет соответствовать резонансной частоте защищаемой цепи. Диод, включенный :на выходе схемы, обеспечивает прохождение постоянной составляющей.в промежутках между импульсами. Необходимый режим катодной защиты (амплитуда защитного тока) определяется каналом управления симметричным тиристором 1, состоящим из управляемого фазосдвирающего устройства 10, функционального преобразователя 11, устройства 12 сравнения, регулируемого источника 13 опорного напряжения и датчика 14 потенциала. Изменение защитного пот.енциала приводит к изменению угла отпирания симметричного тиристора 1, что-приводит к изменению напряжения на выходе выпрямителя. Так, например, при изменении параметров защищаемой цепи и уходе резонансной частоты защищаемой цепи на 10% происходит увеличение потерь входной мощности на катодную защиту на 20%. I Использование предлагаемой импульсной катодной станции позволит значительно сократить потери входной мощности на катодную защиту объекта, уменьшить затраты на настройку станции на резонансную частоту защищаемой цепи при установке и в процессе эксплуатации. Амплитуда импульсов выходных по : напряжению регулирется в пределах 12-100 В, максимальный импульсный ток катодной защиты 15 А, частота следования импульсов защитного тока (резонансная частота защищаемой цепи) изменяется в пределах от 1000 до 3000 Гц при длительности импульсов не более 30 мкс.

ИМПУЛЬСНАЯ КАТОДНАЯ СТАНЦИЯ, содержащая регулируемый источник постоянного тока, выполненный на . симметричном тиристоре с выпрямителем и каналом управления симметричным тиристором, состоящим из датчика потенциала, устройства сравнения, функционального преобразователя, . управляемого фазосдвигающего устройства и регулируемого источника опорного напряжения, управляемый генератор импульсов, выход которого подклю/чен к входу переключателя, переключатель, включенный в цепь питания защищаемого объекта, защищаемую цепь и диод, включенный на выходе переключателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности катодной защиты путем автоматической настройки станции на резонансную частоту защищаемой цепи, она снабжена импульсным трансформатором тока, включенным в цепь питания защищаемого объекта, схемой выделе ния импульсов и дискриминатором, при этом вторичная обмотка импульсного трансформатора тока подключена к од- . ному входу схемы выделения импульсов,,,j к другому ее входу подключен выход § управляемого генератора импульсов, (Л выход схемы выделения импульсов подключен к входу дискриминатора, второй вход дискриминатора подключен через потенциометр к выходу регулируемого источника постоянного тока, а выходе дискриминатора подключен к входу управляемого генератора импульсов . со о 1 ел оо