DE10357396A1 - Unit producing current for cathodic corrosion protection, e.g. for large systems such as pipelines, applies thyristor control to transformer primary supply - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Schutzstromgerät zur Erzeugung eines Schutzstromes in einer kathodischen Korrosionsschutzanlage, mit einer elektronischen Schutzstromregelungseinheit und mit einem an ein Stromversorgungsnetz anschließbaren Transformator, der sekundärseitig mit einem metallischen Schutzobjekt und mit wenigstens einer Anode verbunden ist.The The invention relates to a protective current device for generating a protective current in a cathodic corrosion protection system, with an electronic Protective current control unit and with a to a power grid connectable Transformer, the secondary side with a metallic protective object and with at least one anode connected is.
Bekanntermaßen kann man metallische Objekte, wie beispielsweise Stahlrohrleitungen, die im Erdboden oder in anderen elektrolytischen Medien verlegt sind, elektrochemisch vor Korrosion schützen, indem man das Schutzobjekt mittels einer geeigneten externen Stromquelle oder auch durch leitende Verbindung mit einem unedleren Metall zur Kathode macht. Derartige Methoden werden allgemein als kathodischer Korrosionsschutz (kurz: KKS) bezeichnet.As is known, can metallic objects, such as steel piping, laid in the ground or in other electrolytic media are electrochemically protect against corrosion by placing the protected object by means of a suitable external power source or by conductive connection with a less noble metal to the cathode makes. Such methods are commonly referred to as cathodic corrosion protection (in short: KKS).
Eine
KKS-Anlage mit einem Schutzstromgerät der eingangs genannten Art
ist beispielsweise aus der
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Schutzstromgerät bereit zu stellen, bei welchem die Nachteile des Standes der Technik beseitigt sind. Insbesondere soll eine stufenlose Regelung des Schutzstroms möglich sein, und es sollen mechanisch bewegliche Stellelemente vermieden werden.From that Based on the object of the invention, a protective current device is ready to provide in which the disadvantages of the prior art are eliminated. In particular, a stepless control of the protective current should be possible and mechanically moving control elements should be avoided.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein Schutzstromgerät gemäß Patentanspruch 1, wobei der Transformator primärseitig über wenigstens einen Thyristor an ein Wechselstromversorgungsnetz anschließbar ist und wobei der Thyristor zum Zwecke der Regelung des Schutzstroms mit der Schutzstromregelungseinheit verbunden ist.These Task solves the invention by a protective current device according to claim 1, wherein the Transformer primary side over at least a thyristor can be connected to an AC power supply network and wherein the thyristor for the purpose of controlling the protection current is connected to the protection current control unit.
Grundidee der Erfindung ist es demnach, bei einem Schutzstromgerät für eine KKS-Anlage zur Steuerung des Schutzstroms Thyristoren einzusetzen, die primärseitig an den Transformator des Schutzstromgeräts angeschlossen sind. Die Schutzstromregelungseinheit des erfindungsgemäßen Schutzstromgeräts liefert als Stellgröße die Zündsignale für die Thyristoren. Die Steuerung des Schutzstroms erfolgt dabei durch Phasenanschnitt des dem Versorgungsnetz entnommenen Wechselstroms. Sowohl ein Halbwellen- als auch ein Vollwellenbetrieb ist denkbar, wobei zum Vollwellenbetrieb wenigstens zwei antiparallel geschaltete Thyristoren für die Phasenanschnittsteuerung nötig sind.The basic idea of the invention is therefore to use thyristors in a protective current device for a PPS system for controlling the protective current, which are connected on the primary side to the transformer of the protective current device. The protection current control unit of the protective current device according to the invention provides as a control variable, the ignition signals for the thyristors. The control of the protective current is carried out by phase control of the AC taken from the mains supply. Both half-wave and full-wave operation is conceivable, at least for full-wave operation two anti-parallel connected thyristors are necessary for the phase control.
Vorteilhafterweise kommt das erfindungsgemäße Schutzstromgerät vollständig ohne mechanisch bewegliche Teile aus. Thyristoren sind als standardisierte Komponenten kommerziell erhältlich und können kostengünstig gemäß der Erfindung eingesetzt werden. Außerdem sind Thyristoren, die spezifikationsgemäß betrieben werden, sehr verschleißarm. Das erfindungsgemäße Schutzstromgerät zeichnet sich daher durch seine besondere Robustheit und Langlebigkeit aus. Ferner ermöglicht die Phasenanschnittsteuerung aufgabengemäß eine stufenlose Regelung des Schutzstroms. Der erfindungsgemäße Einsatz der Thyristoren an der Primärseite des Transformators hat den Vorteil, dass das Schutzstromgerät universell einsetzbar ist. Je nach Auslegung können unterschiedlich dimensionierte Transformatoren verwendet werden, während die übrigen Komponenten des Schutzstromgeräts – einschließlich der Thyristoren – unverändert beibehalten werden können.advantageously, does the protective current device according to the invention completely without mechanically moving parts. Thyristors are considered standardized Components commercially available and can economical according to the invention be used. Furthermore are thyristors that are operated according to specifications, very low wear. The Protective current device according to the invention records is therefore characterized by its particular robustness and longevity. Furthermore allows the phase angle control task according stepless control of the protective current. The use of the thyristors according to the invention on the primary side of the transformer has the advantage that the protection device universal can be used. Depending on the design, differently sized transformers can be used to be used while the remaining Components of the protection device - including the Thyristors - remain unchanged can.
Sinnvollerweise ist der Transformator des erfindungsgemäßen Schutzstromgeräts Teil einer Transformator-/Gleichrichtereinheit. Für den kathodischen Korrosionsschutz muß der ausgangsseitige Wechselstrom des Transformators selbstverständlich gleichgerichtet werden.Logically, the transformer of the protective current device according to the invention is part a transformer / rectifier unit. For cathodic corrosion protection must the output alternating current of the transformer, of course rectified become.
Eine sinnvolle Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schutzstromgeräts ergibt sich ferner dadurch, dass der Schutzstromregelungseinheit als Regelgröße ein zwischen dem metallischen Schutzobjekt und einer Standardelektrode gemessener Spannungsmesswert zuführbar ist. Dieser Spannungsmesswert gibt das Potential des Schutzobjektes wieder, welches gemäß der Erfindung auf einen Sollwert regelbar ist. Als Standardelektrode kann beispielsweise eine übliche Kupfer/Kupfersulfat-Elektrode verwendet werden.A meaningful embodiment of the protective current device according to the invention results Furthermore, characterized in that the protection current control unit as a control variable between the measured value of the metallic protective object and a standard electrode supplied is. This voltage reading gives the potential of the protected object again, which according to the invention is adjustable to a setpoint. As a standard electrode, for example a common one Copper / copper sulfate electrode can be used.
Zweckmäßigerweise kann die Schutzstromregelungseinheit des erfindungsgemäßen Schutzstromgeräts als speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ausgebildet sein. Geeignete SPS-Einheiten sind als vorgefertigte Komponenten kommerziell erhältlich und können zur Realisierung der Regelungsfunktionalität besonders flexibel eingesetzt werden.Conveniently, For example, the protective current control unit of the protective current device according to the invention can be programmed as a programmable logic controller Control (PLC) to be formed. Suitable PLC units are as prefabricated components are commercially available and can be used for Implementation of the control functionality used particularly flexibly become.
Sinnvollerweise weist das erfindungsgemäße Schutzstromgerät eine Zeitsteuerung auf, welche ebenfalls mittels der speicherprogrammierbaren Steuerung der Schutzstromregelungseinheit realisierbar ist. Die Zeitsteuerung kann dazu eingesetzt werden, den Schutzstrom in einem Taktbetrieb zu vorgebbaren Zeitpunkten aus- und einzuschalten. Es kann sinnvoll sein, den Schutzstrom derart getaktet zu betreiben, um beispielsweise in den stromlosen Phasen Prüfmessungen an dem Schutzobjekt vornehmen zu können. Die Zeitsteuerung kann außerdem mit Vorteil eingesetzt werden, um unterschiedliche Sollwerte für den Schutzstrom oder für das Potential des Schutzobjekts zeitabhängig vorzugeben. Wenn mehrere Schutzstromgeräte zum kathodischen Korrosionsschutz eines größeren zusammenhängenden Schutzobjektes, wie beispielsweise eines Rohrleitungssystems, eingesetzt werden, muß der Taktbetrieb der Schutzstromgeräte absolut synchron erfolgen. Um dies gewährleisten zu können, weist das erfindungsgemäße Schutzstromgerät zweckmäßigerweise eine DCF-Empfangseinheit auf. Mittels der DCF-Empfangseinheit kann ein als Zeit standard dienendes Uhrzeitsignal empfangen werden, das im langwelligen Frequenzbereich übertragen wird.Logically, the protective current device according to the invention has a time control on, which also by means of the programmable logic controller the protection current control unit can be realized. The timing can be used to protect the protection current in one cycle operation Switch off and on at predeterminable times. It may be useful be operated in such a timed manner the protection current, for example in the de-energized phases test measurements to be able to make on the object to be protected. The timing can Furthermore be used with advantage to different setpoints for the protection current or for to specify the potential of the protected object on a time-dependent basis. If several Protection rectifiers for the cathodic protection of a larger contiguous Protective object, such as a piping system used must be the clock mode the protective current devices done absolutely synchronously. To ensure this, the Protective current device according to the invention expediently a DCF receiving unit. By means of the DCF receiver unit can a time standard serving time signal is received, the transmitted in the long-wave frequency range becomes.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The Invention will be described below with reference to an embodiment with reference closer to the drawing explained.
Die Zeichnung zeigt ein erfindungsgemäßes Schutzstromgerät als Blockschaltbild.The Drawing shows a protection device according to the invention as a block diagram.
In
der Zeichnung ist das Schutzstromgerät als Ganzes mit der Bezugsziffer
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003157396 DE10357396A1 (en) | 2003-12-09 | 2003-12-09 | Unit producing current for cathodic corrosion protection, e.g. for large systems such as pipelines, applies thyristor control to transformer primary supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2003157396 DE10357396A1 (en) | 2003-12-09 | 2003-12-09 | Unit producing current for cathodic corrosion protection, e.g. for large systems such as pipelines, applies thyristor control to transformer primary supply |
Publications (1)
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DE10357396A1 true DE10357396A1 (en) | 2005-07-07 |
Family
ID=34638512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2003157396 Ceased DE10357396A1 (en) | 2003-12-09 | 2003-12-09 | Unit producing current for cathodic corrosion protection, e.g. for large systems such as pipelines, applies thyristor control to transformer primary supply |
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DE (1) | DE10357396A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105337512A (en) * | 2015-11-19 | 2016-02-17 | 中国石油集团工程设计有限责任公司 | Large-power bidirectional enforced drainage electric power apparatus |
CN116262972A (en) * | 2021-12-13 | 2023-06-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | Casing cathode protection equipment based on impressed current |
-
2003
- 2003-12-09 DE DE2003157396 patent/DE10357396A1/en not_active Ceased
Cited By (2)
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CN105337512A (en) * | 2015-11-19 | 2016-02-17 | 中国石油集团工程设计有限责任公司 | Large-power bidirectional enforced drainage electric power apparatus |
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