3.3 外加电流阴极保护电源
任何能产生直流电的装置都可以作为外加电流阴极保护系统的电源。在外加电流阴极保护系统中使用各种电源。
3.3.1 阴极保护电源类型
① 整流器、恒电位仪;
② 太阳能电池(图3-2);
③ 燃气发电机;
④ 风力发电机;
⑤ 热电电池。
图3-2 太阳能发电阴极保护站
在交流电源可以达到的地方,和其他外加电流电源相比,整流器无疑具有明显的经济性和操作优越性。对于阴极保护电源设备,基本的要求是具有恒电位输出、恒电压输出、恒电流输出功能。现在的阴极保护电源(图3-3)还要求具有同步通断功能、数据远传、远控功能。
图3-3 阴极保护电源
出于安全方面的考虑,恒电位仪输出电压一般限定在50V,如果必须提高输出电压,应对阳极地床位置进行安全防护,如用围栏围防护或安装接地网、安全垫层等。
3.3.2 恒电位仪一般要求[1]
① 电源设备的额定输出电流、额定输出电压宜控制在实际需要的1.5倍。
② 在下列环境条件下电源设备应能正常工作:
环境温度-25~+50℃;
相对湿度15%~90%。
③ 绝缘电阻:电源设备各输入、输出端子对机壳的绝缘电阻应不小于10MΩ。
④ 抗电强度
a.交流电源输入端子、直流电流输出端子对机壳应能承受1500V(有效值)、50Hz的试验电压,试验时间1min内不出现飞弧或击穿现象。
b.设备“零位接阴”端子分别与各远传接口的输出端子相互隔离,能承受1500V(有效值)、50Hz的试验电压,试验时间1min内不出现飞弧或击穿现象。
⑤ 保护功能:电源设备的输入、输出端应安装有合适的雷电防护单元,并符合IEC1024的规定。
3.3.3 恒电位仪技术指标[1]
① 控制电位误差 ≤±10mV;
② 流经参比电极电流 ≤±5μA;
③ 给定电位范围 0~-3.0V连续可调;
④ 输出稳压值 0V到输出电压额定值连续可调;
⑤ 输出稳流值 0A到输出电流额定值连续可调;
⑥ 仪器供电电压 AC220V±20%或AC380V±20%;
⑦ 电源效率 82%~92%;
⑧ 功率因数 ≥85%;
⑨ 纹波电压 ≤1%;
⑩ 整机过热保护阈值 80~85℃;
工作温度 -20~50℃;
运行方式为手动调节电压输出,恒电位输出、恒电流输出。
恒电位仪输出“正极”连接阳极地床,“负极”连接被保护结构,“零位”连接被保护结构,“参比电极”连接长效参比电极。电源极性绝不能接反,所以,阴极保护投用后,一定要测试结构对地电位。恒电位仪输出电流增大,结构电位应降低。当管地电位受杂散电流干扰频繁波动时,恒电位仪很难起到恒电位作用。由于恒电位仪要常年工作,不能停顿,质量要求高;由于用户一般没有专门的管理人员,所以,售后服务要求高。