DE1413785B2 - Automatisch geregeltes Stromversorgungssystem für den kathodischen Schutz einer Metallfläche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisch geregeltes Stromversorgungssystem für den kathodischen Schutz einer Metallfläche unter Verwendung von Magnetverstärkern, wobei am Eingang eines ersten Magnetverstärkers als Regelabweichung die Differenz zwisehen einem von einer Meßelektrode gelieferten elektrischen Signal und einem einstellbaren Bezugssignal liegt, welche Differenz eine Leistung in der Größenordnung von 10~⁹ W aufweist.

Bekanntlich können mit einem Anstrich versehene Flächen, z. B. Schiffsrümpfe, gegen Rost und Korrosion durch das Fließen eines elektrischen Stroms zur Schiffsrumpfoberfläche geschützt werden. Dies kann mit Hilfe metallischer Anoden geschehen, welche an der Oberfläche des Rumpfes, von diesem isoliert, angeordnet sind. Der Wert des Stromes muß so geregelt werden, daß ein ausreichender Schutz erhalten wird, jedoch müssen hohe Stromwerte, bei welchen die Neigung zu einer Beschädigung des Anstrichs besteht, vermieden werden. Bei einem Schiff sind z. B. verschiedene Stromwerte bei verschiedenen Geschwindigkeiten des Schiffes erforderlich. Es muß daher ein mehrfach stärkerer Strom vorgesehen werden, wenn sich das Schiff auf Fahrt befindet als wenn es im Dock liegt. Weitere Umstände, welche den erforderliehen Stromwert bestimmen, sind die Art und der elektrische Widerstand des Wassers, in welchem die mit einem Anstrich versehene Oberfläche eingetaucht ist, und dessen Temperatur.

Zur Ermittlung dieser Veränderungen in den kathodischen Schutzbedingungen wurden bereits verschiedene Fühlvorrichtungen vorgeschlagen. Bisher wurde als das geeignetste Fühlelement für solche Vorrichtungen eine Silber-Silberchlorid-Halbzelle betrachtet, die in das Wasser eingetaucht ist und deren andere Elektrode die zu schützende Oberfläche, d. h der Rumpf des Schiffes, ist. Die durch diese Bezugshalbzelle erzeugte Spannung beträgt etwa 0,85 V, wenn ein angemessener kathodischer Schutz des Rumpfes stattfindet. Wenn die durch die Fühlzelle erzeugte Spannung gegenüber dem Wert von 0,85 V wesentlich zunimmt oder abnimmt, nimmt der der Anode bzw. den Anoden zugeführte Schutzstrom ab bzw. zu, bis die gewünschte optimale Bedingung, welche in dem Spannungswert von 0,85 V besteht, wiederhergestellt ist.

Magnetische Verstärker herkömmlicher Art finden weitgehend Anwendung, besonders bei vielen elektronischen Anlagen. Bei kathodischen Schutzsystemen reicht jedoch die Stabilität solcher magnetischer Verstärker für ein brauchbares System nicht aus. Magnetische Verstärker herkömmlicher Art erfordern z. B. Eingangssignale von etvya 10~⁵ W oder annähernd von dieser Größenordnung für eine einwandfreie Leistung. Wenn jedoch die von der Bezugshalbzelle entnommenen Signale eine Leistung von etwa 10~~⁸ W überschreiten, wird die Genauigkeit der Zellenablesung beeinträchtigt, so daß der erforderliche Eingangswert für einen magnetischen Verstärker herkömmlicher Art von 10~^s W, wie erwähnt, zu schlechten Ergebnissen führt. Ein Hauptziel der Erfindung besteht daher darin, kathodische Schutzsysteme, bei denen magnetische Verstärker verwendet werden, zu stabilisieren und zu verbessern.

Bei kathodischen Schutzeinrichtungen von der in der USA.-Patentschrift 3 129 154 beschriebenen Art wird der der Anode bzw. den Anoden für den kathodischen Schutz des Rumpfes zugeführte Gleichstrom entsprechend den Signalen geregelt, welche durch die Bezugshalbzelle geliefert werden.

In der vorgenannten USA.-Patentschrift ist eine kathodische Schutzeinrichtung beschrieben, welche eine zusätzliche Spannungsquelle in Gegenschaltung zu der durch die Bezugshalbzelle erzeugten Spannung aufweist. Die Gegen-EMK bildet daher eine Bezugsspannung, und durch den Vergleich der einen Spannung mit der anderen wird eine sogenannte »Differenzsignalspannung« oder »Fehlerspannung« (Regelabweichung) erhalten.

Der für das Erzielen optimaler kathodischer Schutzbedingungen erforderliche Anodenstrom wird bei dem erfindungsgemäßen System durch die vorerwähnte geringe Differenzsignalspannung geregelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein unter Verwendung eines Magnetverstärkers arbeitendes, automatisch geregeltes Stromversorgungssystem zu schaffen, das ungeachtet einer geringen Differenzsignalleistung in der Größenordnung von 10~⁹ W baulich sehr einfach ist und insbesondere keine Hintereinanderschaltung einer Mehrzahl von Magnetverstärkern erfordert, wie sie beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 650 553 bekannt ist.

Das erfindungsgemäße Stromversorgungssystem ist dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetverstärker in an sich bekannter Weise auf getrennten Kernen sowohl zueinander gegensinnig in Serie geschaltete Steuerwicklungen zur Eingabe des Differenzsignals aufweist als auch zueinander gegensinnig geschaltete Ausgangswicklungen und daß am Ausgang einer der Steuerwicklungen ein Gleichrichter liegt.

Durch diese Ausbildung des Magnetverstärkers läßt sich eine größere Empfindlichkeit des Systems als durch Verwendung eines herkömmlichen Magnetverstärkers erzielen, und durch die vorliegende Erfindung werden erstmals die Vorteile einer derartigen Magnetverstärkeranordnung für eine kathodische Schutzeinrichtung genutzt.

Die Erfindung wird anschließend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Stromversorgungssystems und

F i g. 2 eine graphische Darstellung der Charakteristik des in F i g. 1 dargestellten Systems.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße kathodische Schutzeinrichtung weist eine Fühlvorrichtung zur Erzeugung eines Differenzsignals auf. Die Bezeichnung »Differenzsignal« wird entsprechend dem vorangehenden zur Kennzeichnung einer Spannung verwendet, deren Größe und Polarität anzeigt, ob Überschutzbedingungen bestehen oder ob mehr Schutzstrom erforderlich ist.

Das Differenzsignal wird den Steuerwicklungen des Magnetverstärkers MA 1 zugeführt, welcher die erste Stufe des Systems bildet. Der Ausgang der ersten Stufe wird weiter verstärkt, vorzugsweise mit Hilfe eines herkömmlichen Magnetverstärkers MA 2.

Der Ausgang von MA 2 steuert seinerseits eine sättigbare Drosselspule 24, welch letztere den aus der Stromversorgung 12 entnommenen Strom bestimmt. Dieser eingestellte Strom wird dann gleichgerichtet und der Anode bzw. den Anoden 26 und dem Rumpf 8 zugeführt.

Die vorerwähnte Fühleinrichtung weist eine Bezugshalbzelle 6 auf. Beispielsweise kann eine Einbauanordnung mit einer Silber-Silberchlorid-Elektrode verwendet werden. Eine solche Bezugshalbzelle wird

in dem mit einem Anstrich versehenen Stahlrumpf 8 angeordnet und erzeugt bekanntlich ein Signal von etwa 0,85 V bei optimalen Bedingungen. Dies bedeutet, daß, wenn das Potential zwischen dem Rumpf und der Bezugshalbzelle einen Wert von 0,85 V hat, der Schutzstrom den optimalen Wert bei den tatsächlich bestehenden Bedingungen angenommen hat, der ausreicht, den Rumpf gegen Korrosion zu schützen, ohne daß er zu stark ist, so daß der Anstrichfilm auf dem Rumpf nicht durch die Zersetzungsprodukte des Wassers angegriffen wird.

Um das Differenzsignal zu erhalten, wird in bekannter Weise eine Gegen- oder Kompensationsspannung verwendet, deren Spannungsquelle der Einfachheit halber durch das Symbol einer Batterie 10 dargestellt ist. In der Praxis werden alle Stromkreise in einer kathodischen Schutzeinrichtung der erwähnten Art zweckmäßig von einer Stromversorgung 12 an Ort des Schiffes aus gespeist, während die Gegenspannung zweckmäßig von einem Spannungsteiler abgeleitet wird, dessen Spannungsabfall mit Hilfe einer Zenerdiode konstant gehalten wird. Da die Entnahme einer konstanten Spannung aus einem Stromnetz an sich bekannt ist, wird hier keine nähere Beschreibung gegeben.

Die Gegen- oder Kompensationsspannungsquelle 10 erzeugt einen Spannungsabfall über ein Potentiometer 14, und es wird, vorausgesetzt, daß eine Silber-Silberchlorid-Zelle 6 verwendet wird, der Kontaktarm 16 des Potentiometers so eingestellt, daß eine Spannung von 0,85 V mit Bezug auf den Rumpf 8 am Anschlußpunkt 20 auftritt. Die Fühlvorrichtung weist ferner eine Drosselspule 22 von hoher Selbstinduktivität auf, die jedoch einen niedrigen Ohmschen Widerstand hat, um zu verhindern, daß ein induzierter Strom durch die Bezugshalbzelle fließt, da ein solcher Strom zur Polarisierung der Zelle und zur Beeinträchtigung ihrer Leistung führen könnte und auch die Verstärkung des Systems herabgesetzt werden würde.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß, wenn die Bezugshalbzelle 6 ein Potential von 0,85 V mit Bezug auf den Rumpf 8 entwickelt, kein Strom den Steuerwicklungen des Magnetverstärkers MA1 zugeführt wird, da der Anschlußpunkt 20 auf dem gleichen Potential gehalten wird. Wenn jedoch das Potential der Bezugshalbzelle den erwähnten Wert überschreitet, fließt Strom in der einen Richtung, während, wenn das Potential der Bezugshalbzelle unter diesem Wert liegt, Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt. Infolgedessen zeigt die Polarität des Differenzstroms im wesentlichen an, daß entweder Überschutz oder Unterschutz besteht. Unter normalen Betriebsbedingungen wird jedoch der Differenzstrom von nur einer einzigen Signalpolarität verwendet, und seine Größe, welche die Anforderungen für den kathodischen Schutz anzeigt, wird zur Regelung des Anoden- oder Ausgangsstroms verwendet. Eine nähere Beschreibung des Verhältnisses zwischen Polarität und Größe des Signals mit Bezug auf den Anodenstrom wird nachfolgend in Verbindung mit der Beschreibung der F i g. 2 gegeben.

Ein Gleichrichter 21 dient dazu, den Differenzstrom von der Polarität, welche Überschutz anzeigt, in den Nebenschluß zu schalten, so daß der Ansprechbereich begrenzt wird, um einen unerwünschten Ausgang im Falle eines Signals zu verhindern, das aus einem übermäßigen Überschutz entsteht. Die Leistung des Gleichrichters 21 wird besser aus F i g. 2 verständlich.

Im Vorangehenden wurde die Verwendung einer Silber-Silberchlorid-Elektrode erwähnt. Das Prinzip der Erzeugung eines Differenzsignals kann jedoch auf jede beliebige ausgewählte Bezugshalbzelle angewendet werden.

Das in der auf der linken Seite der F i g. 1 gezeigten und vorangehend beschriebenen Fühlschaltung

ίο auftretende Differenzsignal wird den Steuerwicklungen der ersten Stufe MA1 zugeführt, nachfolgend durch die zweite Stufe MA 2 weiterverstärkt und schließlich zum Betrieb der sättigenden Drosselspule 24 verwendet, um den Wert des von der Stromversorgung 12 einer Anode 26 über einen Ausgangsgleichrichter 28 zugeführten Stromes einzustellen.

Der Magnetverstärker MA1 weist zwei angepaßte Kerne 30 und 32 auf, d. h. Kerne, deren magnetische Eigenschaften einander soweit wie möglich gleich sind. Die Steuerwicklungen 34 und 36 befinden sich in Gegenschaltung zueinander, was auch für die Ausgangswicklungen 36 und 40 gilt. Hierbei ist zu erwähnen, daß im Gegensatz zu gewöhnlichen Magnetverstärkern der die Wicklungen 38 und 40 umfassende Ausgangskreis keine Spannungsquelle enthält. Der Magnetverstärker MA1 wird bei 42 gespeist. Durch eine Verstellung des Gleitkontaktes 50 des veränderlichen Widerstandes 48 kann ein Mangel in der Angleichung der Kerne kompensiert werden.

Infolge der Anordnung der Wicklungen in Gegenschaltung und wenn kein Strom durch die Steuerwicklungen 34,36 fließt, tritt kein wesentlicher Strom im Ausgangskreis auf. Wenn die Kerne 30 und 32 genau angepaßt sind, ist der Ausgangsstrom Null unabhängig von dem den Klemmen 42 zugeführten Eingangsenergiewert, da jede elektromotorische Kraft in der dem Kern 30 zugeordneten Wicklung 38 eine genaue Gegenwirkung durch eine gleiche elektromotorische Kraft in der Wicklung 40 des Kernes 32 erfährt. Obwohl theoretisch bei keinem Signalstrom in den Steuerwicklungen und unter idealen Anpassungsbedingungen überhaupt kein Strom in den Ausgangswicklungen fließen würde, ist dies in der Praxis nicht der Fall. Es bestehen immer kleine Abweichungen von dem idealen Anpassungszustand, die schwache Ströme im Ausgang erzeugen, die als »Ruhewertströme« bezeichnet werden können. Wie beschrieben, kann ein Widerstand, der nur zu einer der Wicklungen 44 und 66 parallel geschaltet ist oder die in F i g. 1 gezeigte Widerstandsanordnung zur Kompensation und damit zur Verringerung dieses Ruhewertstromausgangs verwendet werden.

Durch das Auftreten eines Differenzsignalstromes in den Wicklungen 34 und 36 wird in das System eine Unsymmetrie hereingebracht, da jeder Zyklus eine Periode umfaßt, während welcher nur einer der Kerne 30 und 32 gesättigt ist, während der andere Kern nicht gesättigt ist. Während einer weiteren Periode jedes Zyklus sind die Bedingungen umgekehrt, so daß der andere Kern gesättigt ist, während der erste ungesättigt ist. Ferner ist zu erwähnen, daß die Ausgangsimpulse jeweils die eine oder andere Polarität in Abhängigkeit von der Polarität des Signalstromes haben. Dies bedeutet, daß, wenn ein Signalstrom von der einen Richtung zu Ausgangsimpulsen von einer Polarität führt, die als positiv bezeichnet werden kann, ein Signalstrom von der entgegengesetzten Polarität zu einem negativen Ausgangsstrom führt.

Das im Signalkreis erzeugte Differenzsignal wird so eingestellt, daß seine Polarität und Größe den Grad des Überschutzes oder Unterschutzes anzeigen. Im Falle einer Unterschutzbedingung ist mehr Schutzstrom erforderlich, während bei einem Überschutz der Strom zur Anode verringert wird, bis die in natürlicher Weise auftretenden Polarisationserscheinungen am Rumpf das Gleichgewicht des Systems wiederherstellen.

In Übereinstimmung mit dem Vorangehenden enthält der die Wicklungen 38 und 40 umfassende Ausgangskreis einen Gleichrichter 52, der so geschaltet ist, daß selbst unter Unsymmetriebedingungen der Kerne 30 und 32, wenn das Differenzsignal Überschutz anzeigt, kein Strom fließt. Hieraus ergibt sich, daß die besonderen Eigenschaften des Magnetverstärkers MA 1 eine Regelung eines Ausgangsstromes als Funktion der Polarität des Differenzsignals sowie dessen Größe ermöglichen. Es wurden Versuche mit normalen Magnetverstärkern in einer Anordnung durchgeführt, welche dann die Ausschaltung der einen Polarität aus dem Eingangssignal erforderlich machte. Die erzielten Ergebnisse waren jedoch nicht zufriedenstellend, da ein Gleichrichter in der Fühlschaltung das Signal in einem Ausmaß verzerrte, welches das System für praktische Zwecke unbrauchbar machte.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß, wenn ein Differenzsignal einen Bedarf für einen Schutzstrom anzeigt, Stromimpulse in der Ausgangswicklung 38 und 40 mit einer Frequenz induziert werden, welche in bekannter Weise doppelt so groß ist wie die Frequenz der Eingangsenergie, welche den Wicklungen 44 und 46 über die Klemmen 42 zugeführt wird. Mit jedem der Impulse wird ein Kondensator 54 aufgeladen, der nachfolgend sich über die Steuerwicklungen 56 und 58 des herkömmlichen Magnetverstärkers MA 2 entlädt.

Die übrigen Ausgangs- und Regelelemente umfassen den herkömmlichen Magnetverstärker MA 2 mit Vorspannungswicklungen 60 und 62 und Ausgangswicklungen 64 und 66. Da die Ausgangswicklungen 64 und 66 in der üblichen Weise wirken, treiben sie die Kerne 68 und 70 von MA 2 zur Sättigung, wenn sie über die Klemmen 72 erregt werden. Die Vorspannungswicklungen 60 und 62 arbeiten in der Weise, daß kein Ausgang aus MA 2 erhalten wird, wenn nur ein geringer, jedoch konstanter Eingang in den Steuerwicklungen 66 und 68 vorhanden ist. Dieser Eingang entspricht dem Ruhewert, der sich aus den unvollkommenen Anpassungsbedingungen in den Kernen 30 und 32, wie vorangehend beschrieben, ergibt. Die Kompensation durch die Vorspannungswicklungen 60 und 62 wird so eingestellt, daß, wenn nur der Ruhewertstrom durch die Wicklungen 56 und 58 fließt, die Kerne 68 und 70 nahe der Sättigung gehalten werden. Infolgedessen liefert der Verstärker MA 2 keinen Ausgang, wenn kein Strom am Eingang von MA 1 vorhanden ist, und einen maximalen Ausgang im Falle eines Unterschutzes, d. h. wenn das Fließen des Stromes im Eingangskreis anzeigt, daß mehr Schutzstrom erforderlich ist.

Der Ausgang aus dem Verstärker MA 2 wird mit Hilfe von vier Dioden gleichgerichtet, die zu einer Brücke 74 geschaltet sind, und den Steuerwicklungen 76 der sättigbaren Drosselspule 24 zugeführt. Die Steuerung des aus der Stromversorgung 12 zur Anode 26 entnommenen Ausgangsstromes geschieht in der Steuerwicklung 78 der sättigbaren Drossel 24. Die eingestellte Leistung wird dann über einen Transformator 80 und einen Zweiweggleichrichter 28 der Anode bzw. den Anoden 26 und dem Rumpf 8 zugeführt.

Fig. 2 gibt eine graphische Darstellung der Arbeitscharakteristik 84 der vorangehend beschriebenen kathodischen Schutzeinrichtung. In dieser graphischen Darstellung ist die Differenzsignalspannung auf der

ίο Abszisse aufgetragen, während der Anodenstromausgang in Prozent des insgesamt verfügbaren Ausganges auf der Ordinate aufgetragen ist. Wie ersichtlich, entspricht der Nullpunkt der graphischen Darstellung den Ausgleichbedingungen, bei welchen die Potentiale am Punkt 20 in F i g. 1, welche durch die Bezugshalbzelle und durch die Gegenspannungsquelle 10 aufgeprägt werden, einander aufheben, was einen Wert Null der Differenzsignalspannung zur Folge hat. Bei dieser Bedingung beträgt der Anodenstromausgang etwa 4% des gesamten verfügbaren Ausgangs und stellt den Ruhewert dar. Die rechte Seite der Abszisse, die willkürlich mit einem Pluszeichen bezeichnet ist, entspricht den Differenzsignalspannungen, welche in der Fühlschaltung erhalten werden, wenn das durch die Gegenspannungsquelle 10 aufgeprägte Potential über das durch die Bezugshalbquelle erzeugte vorherrscht. Es sei angenommen, daß unter gegebenen Umständen, wie eine bestimmte Zusammensetzung des Wassers im Falle des Schutzes eines Schiffsrumpfes, der Geschwindigkeit des Schiffes usw., optimale kathodische Schutzbedingungen mit einem Anodenstromausgang von etwa 20% aufrechterhalten werden. Ein solcher Ausgang ist das Ergebnis einer Differenzsignalspannung von 0,001 V, welche die der rechten Seite der Abszisse entsprechende Polarität hat. Die vorangehend beschriebenen Bedingungen sind in F i g. 2 durch den Arbeitspunkt 86 dargestellt. Bei einer Veränderung der optimalen Bedingungen bewegt sich der Punkt 86 längs der Kennlinie 84, und es bleibt unter normalen Betriebsbedingungen die Differenzsignalspannung im Bereich der Polarität, welche der rechten Seite der Abszisse in F i g. 2 entspricht, so daß im Fühlstromkreis Strom nur von der Gegenspannungsquelle 10 zur Bezugshalbzelle fließt, wodurch die Lebensdauer der Zelle erhöht wird. Wie ersichtlich, entspricht, mit Ausnahme des sehr kleinen Differenzsignalspannungsbereiches von 0 bis 0,001 V, die Polarität des durch die rechte Seite der Abszisse, welche durch den Pfeil 88 gekennzeichnet ist, dargestellten Signals den Bedingungen, die im vorangehenden als »Unterschutz« bezeichnet sind.

Mit der gleichen Ausnahme des kleinen Bereiches sind Überschutzbedingungen mit der Differenzsignal-Spannungspolarität verbunden, welche der linken Seite der Abszisse entspricht, die willkürlich durch ein Minuszeichen gekennzeichnet ist. Mit anderen Worten, der übrige positive Bereich von 0,001 bis 0 V und der ganze negative linke Bereich der Differenz-Signalspannungen entspricht Überschutzbedingungen, wie durch den Pfeil 90 angegeben.

Im Vorangehenden wurde angegeben, daß unter normalen Betriebsbedingungen der Arbeitspunkt 86, der den optimalen Bedingungen entspricht, im Bereich der Differenzsignalspannung bleibt, die in F i g. 2 durch eine positive Polarität gekennzeichnet ist. Es ist jedoch unter extremen Überschutzbedingungen, wie sie bestehen, wenn die erfindungsgemäße

kathodische Schutzeinrichtung in Gang gesetzt wird, um in Verbindung mit einem geschützten Rumpf zu arbeiten, ein sehr geringer Schutzstrom erforderlich, so daß der Arbeitspunkt 86 in den negativen Bereich der Differenzsignalspannungen verschoben werden kann. Die Kennlinie des Systems weist einen ansteigenden Zweig 92 (F i g. 2) auf, welcher Umstand die Gefahr der Zunahme des Schutzstromes mit zunehmenden Überschutzbedingungen darstellt, was zu einem Vorgang führt, der als »Weglaufen« des Systems bezeichnet werden kann. Aus diesem Grunde ist die Fühlschaltung vorzugsweise mit der Nebenschlußdiode bzw. mit dem Gleichrichter 21 ausgerüstet, der einen leitenden Bereich hat, welcher durch den Pfeil 94 angegeben ist und der von dem bei 0,05 V liegenden Abschaltpunkt 96 zum stärker negativen Bereich der Differenzsignalspannungen geht. Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß der Gleichrichter bzw. die Diode 21 Ströme durchläßt, welche von der Halbzelle innerhalb des durch den Pfeil 94 in F i g. 2 angegebenen Bereiches fließen. Infolgedessen kann bei Signalen innerhalb eines über den Abschaltpunkt 96 hinausgehenden Bereiches kein Strom, der den Mindestwert überschreitet, welcher dem dem Punkt 96 zugeordneten entspricht, den Steuerwicklungen 34 und 36 des Verstärkers MA 1 zugeführt werden, und der gestrichelte Teil 92 der Kennlinie in F i g. 2 wird unwirksam gemacht. Auf diese Weise wird die Möglichkeit der Zufuhr von Schutzstrom unter extremen Überschutzbedingungen und das »Weglaufen« des Systems längs dieses Teils der Kennlinie in extremen Fällen vermieden.

In der Praxis hat eine kathodische Schutzeinrichtung, die auf der vorangehend beschriebenen Anordnung beruht und für den Schutz des Rumpfes von großen Hochseeschiffen geeignet ist, im allgemeinen eine Ausgangsleistung der Anoden von etwa 30 000 W. Wie sich aus dem Vorangehenden ergibt, stellt die Regelung einer solchen vergleichsweise großen Ausgangsleistung in Abhängigkeit von einer sehr schwachen Eingangsleistung von etwa 10~⁹ W einen Erfolg dar, der durch die Verwendung des hochempfindlichen Magnetverstärkers MA1 ermöglicht worden ist. Wie erwähnt, weisen dagegen die herkömmlichen Magnetverstärker Eigenschaften auf, die eine Regelung der Ausgangsleistung eines Systems in Übereinstimmung mit einem Signal unter 10~⁵ W nicht ermöglichen. Die Empfindlichkeit des Systems kann durch die Angabe gekennzeichnet werden, daß der Ruheleistungswert nur etwa 4% der Gesamtleistung beträgt. Hieraus läßt sich ableiten, daß bei einer maximalen Ausgangsleistung von 30 000 W nur maximal 1200 W der Anode beim Fehlen eines Signalstromes durch die Steuerwicklungen 34 und 36 zugeführt werden.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß das beschriebene System leicht zur Verwendung für den anodischen Schutz angepaßt werden kann. Es ist bekannt, daß, zumindest bei bestimmten Elektrolyten, wie rauchende Schwefelsäure, eine Korrosion dadurch verhindert werden kann, daß ein positives Potential an die zu schützende Oberfläche, beispielsweise eines rauchende Schwefelsäure enthaltenden Stahltanks, angelegt wird. Die Anpassung der vorangehend beschriebenen Schaltanordnung geschieht durch Umkehrung der Polarität des Ausgangs zur Elektrode bzw. zu den Elektroden 26, welche vorangehend als »Anoden« bezeichnet wurden und nun Kathoden bilden. Durch eine ähnliche Veränderung durch Umkehrung der Polarität der Gegen- oder Kompensationsspannung 10 kann das System für den Betrieb als anodische Schutzeinrichtung angepaßt und eingestellt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Automatisch geregeltes Stromversorgungssystem für den kathodischen Schutz einer Metallfläche unter Verwendung von Magnetverstärkern, wobei am Eingang eines ersten Magnetverstärkers als Regelabweichung die Differenz zwischen einem von einer Meßelektrode gelieferten elektrischen Signal und einem einstellbaren Bezugssignal liegt, welche Differenz eine Leistung in der Größenordnung von 1O^-9W aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetverstärker in an sich bekannter Weise auf getrennten Kernen sowohl zueinander gegensinnig in Serie geschaltete Steuerwicklungen (34, 36) zur Eingabe des Differenzsignals aufweist als auch zueinander gegensinnig geschaltete Ausgangswicklungen (38, 40) und daß am Ausgang einer der Steuerwicklungen ein Gleichrichter (52) liegt.

2. Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Steuerwicklungen (34, 36) eine Drossel (22) hoher Reaktanz vorgeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 532/248