CN102776519A - 输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统 - Google Patents
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Abstract
输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统，属金属腐蚀与防护技术领域，其特点是：利用太阳能，对输电杆塔基础和接地装置阴极保护防腐。使杆塔接地电阻稳定在限值内，提高杆塔耐雷水平、降低雷击跳闸率，维护输电系统稳定运行，系统包括太阳能蓄电池方阵、充电控制器、蓄电池组、阴极保护控制装置、辅助阳极、参比电极等。充电控制器可根据光强弱变化控制蓄电池的充电并保持其输出电压恒定，使阴极保护系在不同的光强状况下处于稳定工作状态。阴极保护控制装置通过接地装置和参比电极之间的电位测量回路的信号采集、调节接地装置和辅助阳极之间电流回路电流，实现自动补偿恒定电位功能，可使接地装置的电位控制在设定值，确保阴极保护效果。
Description
技术领域
本发明涉及金属腐蚀与防护技术领域，是一种以太阳能为驱动力的阴极保护防腐蚀系统，用于输电线路杆塔基础、接地装置和其它地下直埋金属和钢筋混凝土构筑的防腐蚀。
背景技术
金属腐蚀造成的直接和间接损失是巨大的，阴极保护技术是防止金属腐蚀的一种电化学方法，适用于金属构筑物在电解质介质中的防腐蚀保护，具有较高的保护效率。设计优良的阴极保护系统可使被保护体的使用寿命成倍延长，对某些特殊的环境导致的腐蚀，该技术是不可替代的选择。
阴极保护是利用外部电流使金属电位发生改变从而防止金属腐蚀的一种方法，可通过外加电流和牺牲阳极两种方法来实现，一般通过技术和经济比较选择其一，本发明是外加电流阴极保护方法，外加电流来自于太阳能。
太阳能转化成电能已成为现实，在天气晴朗、阳光明媚的日子里，太阳向地球表面辐射热能可转化的电能约为1,000瓦/小时.平方米，利用这些能量作为阴极保护的电源，对输电线路杆塔基础、接地装置和其它构筑物实施阴极保护防腐，延长其使用寿命，降低防腐蚀成本，减少或避免输电系统故障，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是，以太阳能为驱动力，对输电线路杆塔基础和接地装置实施阴极保护，防止和减缓输电线路杆塔基础和接地装置的腐蚀，使杆塔接地电阻保持在限定值内，提高杆塔耐雷水平、降低雷击跳闸率，维护输电系统稳定运行，延长其使用寿命。
本发明的目的是由以下技术方案来实现的，采用太阳能电池作为阴极保护电源，其特征是：将太阳能转化成电能对外输出。通过DC/DC升压转换器将电压转换到保护蓄电池工作电压，保护蓄电池的作用是储存电能并在光强变化的状态下为电位控制装置提供稳定的电源电位控制装置(DC/DC降压转换器)使杆塔基础和接地装置的电位恒定在所需的保护电位，实现持续保护。
本发明的输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统，可应用于高压，超高压等野外输电杆塔基础和接地装置的防腐蚀，填补了输电线路杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护防腐蚀的空白。
附图说明
图1为太阳能阴极保护系统方框图。
图2为输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统示意图。
图中：1太阳能电池方阵，2充电控制装置，3蓄电池组，4电位控制装置，5辅助阳极，6接地装置，7参比电极，8输电杆塔。
具体实施方式
下面利用附图所示的实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：参照图1，利用太阳能蓄电池做电源，通过DC/DC升压转换器将电压转换成保护蓄电池工作电压，保护蓄电池的作用是储存电能并在光强变化的状态下为电位控制装置提供稳定的电源。电位控制装置(DC/DC降压转换器)，使输电杆塔基础和接地装置的电位恒定在保护电位值。
实施例2：参照图2，本实施例为输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统，采用太阳能电池方阵1作为电源，太阳能电池方阵1电气连接充电控制装置2，充电控制装置2电气连接蓄电池组3，蓄电池组3电气连接电位控制装置4，电位控制装置4具有恒定电位功能，可使输电杆塔基础和接地装置6的电位处于保护电位状态。
工作原理：系统运行时，通过参比电极7与接地装置6之间的电位测量回路采集的信号传输到电位控制装置4，电位控制装置4通过调节输出电流，使输电杆塔基础和接地装置的电位低于-0.85V(相对铜/硫酸铜参比电极)。系统由太阳能电池方阵1提供电能，通过辅助阳极5和接地装置6组成的电流回路将阴极电流施加到接地装置6上。使接地装置6达到所需的保护电位。
Claims (7)
1.输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统，其特征是：它包括太阳能电池方阵(1)，太阳能电池方阵(1)电气连接充电控制装置(2)，充电控制装置(2)电气连接蓄电池组(3)，蓄电池组(3)电气连接电位控制装置(4)，电位控制装置(4)输出端的正负极分别用电缆与辅助阳极(5)和杆塔基础、接地装置(6)连接，形成电流回路，电位控制装置(4)引出的电位测量引线与参比电极(7)连接，参比电极(7)置于接地装置(6)附近，与接地装置(6)构成电位测量回路。
2.根据权利要求1所述的输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统，其特征是：以太阳能为驱动力，实现对输电杆塔基础和接地装置的防腐蚀保护，不需要其它外接电源。
3.根据权利要求1所述的输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统，其特征是：电位控制装置(4)通过电位测量回路反馈的接地装置(6)的电位信号，通过单闭环控制系统实现电位的自动补偿，使输电杆塔基础和接地装置的电位恒定在设计值。
4.根据权利要求1所述的输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统，其特征是：蓄电池组(3)的工作状态由充电控制装置(2)调节，在光强变化充电过程中，确保蓄电池组(3)的工作电压恒定，满足电位控制装置(4)的电压需求。
5.根据权利要求1所述的输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统，其特征是：辅助阳极(5)的材料可以是：石墨、碳钢、铸铁、硅铸铁、磁性氧化铁、钛基混合金属氧化物等。辅助阳极(5)的布置方式可为立式、卧式或深井式。
6.根据权利要求1所述的输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统，其特征是：参比电极(7)可为铜/硫酸铜电极、锌/土壤电极、铁/土壤、特种钢/土壤电极等长效参比电极。
7.根据权利要求1所述的输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护系统，其特征是：该系统可广泛应用于地下金属构筑物的防腐蚀保护。
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