青島雅合科技發(fā)展有限公司——陰極保護(hù)培訓(xùn)資料

1、青島雅合科技陰極保護(hù)培訓(xùn)資料青島雅合科技發(fā)展有限公司 技術(shù)服務(wù)中心陰極保護(hù)培訓(xùn)資料目 錄第一部分 腐蝕原理簡(jiǎn)介第二部分 陰極保護(hù)簡(jiǎn)介第三部分 強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成及故障分析第四部分 IHF數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀及YHS-1控制柜操作規(guī)程第五部分 IHF數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理說(shuō)明第六部分 恒電位儀參數(shù)調(diào)整與維修說(shuō)明第七部分 恒電位儀常見(jiàn)故障與維修方法第一部分 腐蝕原理簡(jiǎn)介一、腐蝕的定義 腐蝕是金屬與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致金屬破壞的過(guò)程。 按照腐蝕原理可分為：l 化學(xué)腐蝕 定義：指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。特點(diǎn)：腐蝕過(guò)程中無(wú)電流的產(chǎn)生。 根據(jù)介質(zhì)

2、的不同它又可分為： （1）.氣體腐蝕 （2）.在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕l 電化學(xué)腐蝕：定義：指金屬表面與電解質(zhì)因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞。特點(diǎn)：腐蝕過(guò)程中有電流的產(chǎn)生。二、電極電位三、發(fā)生腐蝕的原因在電解質(zhì)中，金屬的不同部位，電極電位是不同的，從而形成腐蝕電池。而電極電位的差異是金屬自身或環(huán)境狀況不同所引起的。1.微電池的形成（1） 化學(xué)反應(yīng)的不均勻性、金屬組織的不均勻性、表面物理狀態(tài)的不均勻性等，都可引起電化學(xué)腐蝕。（2） 金屬表面有扎屑、有劃痕、受應(yīng)力。（3） 此時(shí)金屬表面形成了無(wú)數(shù)個(gè)微陰極和微陽(yáng)極，構(gòu)成了微觀腐蝕電池。2.宏電池四、腐蝕發(fā)生的過(guò)程金屬的腐蝕大多為電化學(xué)過(guò)程，金屬表面與電介

3、質(zhì)接觸，如：在大氣的環(huán)境下，含鹽的水蒸氣，當(dāng)金屬浸在淡水、海水或埋在土壤中時(shí)，電介質(zhì)是含鹽的水份，形成腐蝕電池。陰、陽(yáng)極在金屬表面的分布取決于金屬各點(diǎn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部環(huán)境。電極電位較低的為陽(yáng)極、電位較高的為陰極，電子將離開(kāi)陽(yáng)極向陰極移動(dòng)，而位于陽(yáng)極區(qū)的金屬原子由于失去電子而呈微帶正電的離子、進(jìn)入電解質(zhì)。帶正電的金屬離子與周?chē)娊橘|(zhì)中的負(fù)離子發(fā)生反應(yīng)而形成的腐蝕產(chǎn)物，金屬發(fā)生腐蝕。在陰極區(qū)，由于存在多余的電子，金屬不會(huì)發(fā)生腐蝕，化學(xué)反應(yīng)在電介質(zhì)中發(fā)生，如（OH）-析氫五、發(fā)生腐蝕的必要條件六、腐蝕發(fā)生的不同類(lèi)型1管道防腐層破損引起的腐蝕防腐層 漏點(diǎn)陰極區(qū) 陽(yáng)極區(qū) 陰極區(qū)管壁2金屬成分、構(gòu)造不同引

4、起的腐蝕銅質(zhì)接頭（陰極）鋼制管道（陽(yáng)極）3 氧濃差引起的腐蝕在通氣條件差（氧含量低）的環(huán)境下，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)低電位較低。如埋設(shè)在道路下的管道，對(duì)地電位較低，為陽(yáng)極，首先發(fā)生腐蝕。對(duì)于大直徑管道，由于其頂部相對(duì)干燥，通氣較好，所以，其底部通氣較差，較容易發(fā)生腐蝕。4硫酸鹽還原菌腐蝕當(dāng)通氣條件差時(shí)（如在黏土中、或潮濕環(huán)境下），硫酸鹽還原菌可能會(huì)活躍，發(fā)生如下反應(yīng)： 由于氫原子不斷被消耗，需要更多的電子來(lái)產(chǎn)生氫原子，因此，腐蝕加劇。腐蝕特點(diǎn)是金屬表面光亮并伴有臭雞蛋味。PH值對(duì)于評(píng)價(jià)土壤的腐蝕性沒(méi)有太大意義，但當(dāng)懷疑有酸性污染時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。采用一般的試紙就可以滿足精度要求。5新舊管道腐蝕如果在舊管

5、道中換掉上一段新管道，新?lián)Q的管道要比預(yù)期壽命短。舊管道（陰極）新管道（陽(yáng)極）低碳鋼（銹）：-0.2V-0.5V低碳鋼（光亮）：-0.5V-0.8V6環(huán)境不同引起的腐蝕管道經(jīng)過(guò)不同性質(zhì)土壤時(shí)，將形成腐蝕電池，陽(yáng)極段發(fā)生腐蝕?；炷恋陌鼘a(chǎn)生腐蝕電池，混凝土外面的管道為陽(yáng)極發(fā)生腐蝕。7雜散電流腐蝕腐蝕干擾：由于雜散電流的影響而產(chǎn)生的金屬結(jié)構(gòu)電位的波動(dòng)。雜散電流：沿規(guī)定路徑之外的路徑流動(dòng)的電流。雜散電流腐蝕：由于雜散電流流動(dòng)而引起的腐蝕。直流電車(chē)系統(tǒng)以及陰極保護(hù)系統(tǒng)經(jīng)常成為雜散電流源。當(dāng)管道防腐層較差時(shí)，雜散電流從管道的一個(gè)部位進(jìn)入管道，沿管道流動(dòng)一段距離后，在涂層缺陷處離開(kāi)管道。在電流進(jìn)入的部位

6、，管道得到保護(hù)；在電流離開(kāi)的部位，管道發(fā)生腐蝕。第二部分 陰極保護(hù)簡(jiǎn)介一、陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)定義：通過(guò)采取措施，使被保護(hù)金屬表面在電化學(xué)電池中為陰極而減緩其腐蝕的技術(shù)。強(qiáng)制電流從周?chē)娊橘|(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)表面，使金屬表面全部處于陰極狀態(tài)，就可抑制陰極區(qū)金屬表面電子釋放。施加的電流越大，產(chǎn)生的陰極極化越強(qiáng)，直到腐蝕原電池的陰陽(yáng)電極極達(dá)到等電位，消除結(jié)構(gòu)表面的陽(yáng)極區(qū)，腐蝕就會(huì)得到抑制。實(shí)現(xiàn)這一目的有兩個(gè)途徑，即：外加電流和犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)。從理論上講，如果涂層是完整、無(wú)缺陷的，那么，涂層自己就可以完成防腐任務(wù)。然而，要做到涂層無(wú)缺陷，實(shí)際上是很困難和不經(jīng)濟(jì)的。因此，涂層和陰極保護(hù)的結(jié)合，99%的

7、防腐任務(wù)有防腐層承擔(dān)、陰極保護(hù)對(duì)防腐層缺陷處進(jìn)行保護(hù)，是最經(jīng)濟(jì)、有效的防腐措施。二、陰極保護(hù)的條件從技術(shù)可行性上講，陰極保護(hù)必須具備三個(gè)使用條件：1、管道縱向連續(xù)導(dǎo)電，確保陰極保護(hù)電流暢通，是陰極保護(hù)的必要條件之一。法蘭、絲扣部位需要電纜跨接。2、具有足夠電阻的管道覆蓋層。覆蓋層的主要作用是隔離土壤介質(zhì)，阻止形成腐蝕電池。覆蓋層的電阻愈大，需要的保護(hù)電流愈小。3、管道與其他非保護(hù)構(gòu)筑物之間電絕緣。電絕緣可以防止陰極電流流失，還可減輕電偶腐蝕，減輕雜散電流干擾等。三、陰極保護(hù)準(zhǔn)則1埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)準(zhǔn)則可采用下列任一項(xiàng)或幾項(xiàng)為判據(jù)：l 在施加陰極電流的情況下，測(cè)的管/地電位為850mv（相對(duì)飽

8、和硫酸銅參比電極，下同）或更負(fù)。注：正確解釋管/地電位測(cè)量值，必須考慮測(cè)量方法中所含的IR降誤差，通常采用下面的幾個(gè)方法：測(cè)量或計(jì)算IR降；檢查陰極保護(hù)系統(tǒng)以往的性能；評(píng)價(jià)管道及其環(huán)境的物理和電性能；確定是否存在腐蝕的直接證據(jù)。l 相對(duì)飽和硫酸銅參比電極的管/地極化電位為850mV或更負(fù)l 管道表面與同土壤接觸的穩(wěn)定的參比電極之間陰極極化電位值最小為100mV。這一準(zhǔn)則可以用于極化的建立過(guò)程和衰減過(guò)程中。2特殊條件的考慮對(duì)于裸鋼表面或涂敷不良的管道，在預(yù)先的電流排放點(diǎn)（陽(yáng)極區(qū)），確定凈電流是從電解質(zhì)流向管道表面。當(dāng)土壤和水中含有硫酸鹽還原菌，且硫酸根的含量大于0.5%時(shí)，通電保護(hù)電流應(yīng)達(dá)到95

9、0mV或更負(fù)。3最大保護(hù)電流的限制應(yīng)根據(jù)覆蓋層的種類(lèi)及環(huán)境來(lái)確定，以不損壞覆蓋層的沾結(jié)力為準(zhǔn)。推薦的最大保護(hù)電位為：石油瀝青 1.50V煤焦油瓷漆 3.0V環(huán)氧粉末 2.0V四、犧牲陽(yáng)極及外加電流陰極保護(hù)比較犧牲陽(yáng)極外加電流不需要電源需要電源僅用于防腐層好、需要電流小的埋地結(jié)構(gòu)或熱點(diǎn)保護(hù)。僅用于土壤電阻率低的環(huán)境可以用來(lái)保護(hù)大型甚至沒(méi)有防腐層的結(jié)構(gòu),其應(yīng)用受土壤電阻率影響不大.安裝簡(jiǎn)單，施工方便,可以和管道同溝埋設(shè)距離管道至少100米測(cè)量電位時(shí)，需要測(cè)量陽(yáng)極安裝處及兩組陽(yáng)極之間的電位需要測(cè)量的點(diǎn)可以很少,可以在匯流點(diǎn)處進(jìn)行測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)多，使用壽命隨環(huán)境而變化，可能需要更換陽(yáng)極用量較小。開(kāi)挖工作量

10、少由于在每個(gè)點(diǎn)的輸出都較小,一般不會(huì)產(chǎn)生腐蝕干擾需要檢測(cè)臨近結(jié)構(gòu)是否受到腐蝕干擾其輸出可以自身調(diào)節(jié)，但不能人為控制可以自動(dòng)控制管道電位,自動(dòng)控制輸出電流,達(dá)到理想保護(hù)狀態(tài).電纜接頭受到陰極保護(hù)，不會(huì)腐蝕陽(yáng)極電纜連接接頭要嚴(yán)格密封,一旦與土壤接觸，將很快腐蝕斷極性不會(huì)接反需要謹(jǐn)慎連接電纜，極性接錯(cuò)將加速腐蝕 五、犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)，依靠外加陽(yáng)極不斷溶解所產(chǎn)生的陰極電流實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)。該電位較負(fù)的電極成為犧牲陽(yáng)極，因?yàn)殡S著電流的不斷流動(dòng)，陽(yáng)極材料將不斷的消耗。犧牲陽(yáng)極材料所應(yīng)具備的條件：A. 電位足夠負(fù)，但不宜太負(fù)，以免陰極區(qū)產(chǎn)生析氫反映；B. 陽(yáng)極的極化率要小，電位極點(diǎn)流要輸出穩(wěn)定；

11、C. 陽(yáng)極材料的電容量要大；D. 必須有高的電流效率；E. 溶解均勻，容易脫落；F. 材料價(jià)格低廉，來(lái)源充分。常用的犧牲陽(yáng)極材料有三種：鎂和鎂合金、鋅和鋅合金、鋁和鋁合金：l 鎂陽(yáng)極電位更負(fù)、極化率小、發(fā)電量大，但電流效率低，適用于范圍大、電阻率高和淡水中金屬的保護(hù)；l 鋅陽(yáng)極要求有繳高的純度（99.9%）；鋁是自鈍化金屬，但通過(guò)合金化可以破壞其保護(hù)膜，獲得滿意的性能;l 鋁陽(yáng)極電位較低，單價(jià)格低廉。鋁是兩性金屬，在土壤介質(zhì)中，腐蝕產(chǎn)物容易水解成鋁酸，加速陽(yáng)極的自腐蝕，所以在土壤介質(zhì)中一般不能應(yīng)用。1 犧牲陽(yáng)極種類(lèi)的選擇通常根據(jù)土壤電阻率選取犧牲陽(yáng)極的種類(lèi)，基本原則如下：陽(yáng)極種類(lèi)土壤電阻率帶壯

12、鎂陽(yáng)極100鎂錳陽(yáng)極（1.7V）60100鎂鋁鋅錳陽(yáng)極1560鎂鋁鋅錳陽(yáng)極或鋅陽(yáng)極15鋅陽(yáng)極52 犧牲陽(yáng)極規(guī)格的選擇根據(jù)土壤的電阻率和保護(hù)壽命的年限來(lái)選擇陽(yáng)極的規(guī)格型號(hào)MAZM-重量AmmBmmCmmDmmEmm應(yīng)用場(chǎng)合12759575200206短管，局部保護(hù)247595753503063875957568070040.m41190110886807002040.m51410012010168070062213015012568070010.m鎂帶199.5100.m用于另時(shí)保護(hù)3 犧牲陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)的安裝犧牲陽(yáng)極可以單獨(dú)埋設(shè)，也可以成組埋設(shè)（平行管道排列），成組陽(yáng)極可以在管道兩邊埋設(shè)，陽(yáng)極間

13、隔b為2m.。安裝步驟：安裝前的檢查：應(yīng)檢查合格證與產(chǎn)品化驗(yàn)文件，陽(yáng)極表面嚴(yán)禁油污或其他污染，否則應(yīng)徹底清除干凈。檢查陽(yáng)極電纜接頭有無(wú)破損，否則應(yīng)重做絕緣密封和熱縮。填報(bào)料進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)檢查有產(chǎn)品合格證。每只陽(yáng)極的成分、重量要符合設(shè)計(jì)要求，不允許減料和錯(cuò)裝。在犧牲陽(yáng)極和填報(bào)料組裝時(shí)，應(yīng)使陽(yáng)極基本上處于填報(bào)料的中央位置，不能用手感到陽(yáng)極有偏位。犧牲陽(yáng)極與填報(bào)料的組裝后，如坑后應(yīng)充分濕潤(rùn)?；靥钔翍?yīng)不含磚、石、沙和其他雜物。澆濕，踏實(shí)。六、外加電流陰極保護(hù)原理外加電流陰極保護(hù)，又稱(chēng)為強(qiáng)制電流陰極保護(hù)。是利用外部電源提供陰極保護(hù)電流的陰極保護(hù)技術(shù)。該方式是利用外部電源和輔助陽(yáng)極，迫使電流通過(guò)輔助陽(yáng)極從周?chē)?/p>

14、質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu)，從而消除腐蝕。該陰極保護(hù)系統(tǒng)由整流電源、地床、參比電極、連接電纜組成。（地床：由多支陽(yáng)極組成的陰極保護(hù)該地極成為地床）。1 陰極保護(hù)電源恒電位儀恒電位儀的要求：1. 根據(jù)設(shè)置的不同，它可以恒電位、恒電壓、恒電流輸出。2. 可靠性高，壽命長(zhǎng)，維修簡(jiǎn)單。3. 輸出電壓、電流可調(diào)，具有抗過(guò)載、防雷、防干擾、故障保護(hù)等功能。4. 輸出、輸入端有過(guò)流、防沖擊保護(hù)裝置。5. 在恒電位輸出的狀態(tài)下，整流電源自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓、電流，使管/地電位維持在設(shè)定值。2 陰極保護(hù)電源技術(shù)要求1）控制電位誤差： ±10mV2）流經(jīng)參比電極電流： ±1A3）給定電壓范圍： 03V連續(xù)

15、可調(diào)4）輸出穩(wěn)定值： 0輸出電壓額定值連續(xù)可調(diào)5）儀器供電電壓： AC220V/AV380V±10%6）效率： 90%7）功率因數(shù)： 90%8）紋波電壓： 1%9）絕緣電阻： 20M10）整機(jī)過(guò)熱保護(hù)閥值： （8095）11）輸入對(duì)殼耐壓： 1500V12）輸入對(duì)輸出耐壓： 1500V 13）輸出對(duì)機(jī)殼耐壓： 1500V 14）工作溫度： （-2050），儲(chǔ)存溫度（-2070）15）相對(duì)濕度： 1090%，16）大氣壓力70106 Kpa17）運(yùn)行方式： 手動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電流，恒電位輸出3 雅合IHF數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀的原理圖4 雅合IHF數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀與可控硅、磁飽和恒電位儀性

16、能對(duì)比數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀可控硅、磁飽和恒電位儀控制方式數(shù)字控制模擬控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)自動(dòng)記錄本機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)無(wú)無(wú)線數(shù)據(jù) 遠(yuǎn)程通訊有無(wú)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)支持幾乎無(wú)限多臺(tái)恒電位儀聯(lián)網(wǎng)使用少量/無(wú)可維護(hù)性模塊化結(jié)構(gòu)，維護(hù)簡(jiǎn)便必須現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)特征器件DSP、CPLD、AVR、FLASH、IGBT、MOSFET，快恢復(fù)二極管，高頻磁性材料普通二極管，可控硅， 工頻變壓器效 率>90%<70%體積重量小 約為相控恒電位儀的1/5，可單人搬運(yùn)大 需起重機(jī)械搬運(yùn)結(jié)構(gòu)形式臺(tái)式、臥式、壁掛式柜式控制精度誤差1%誤差1%3%紋波系數(shù)2%以?xún)?nèi)（全范圍）10%（50%額定輸出）功率因數(shù)>0.9<0.7電網(wǎng)適應(yīng)能力輸出

17、性能受電網(wǎng)波動(dòng) 影響小電網(wǎng)變化超出10%，輸出穩(wěn)定度降低，紋波增大5 輔助陽(yáng)極硅鐵陽(yáng)極l 硅鐵陽(yáng)極的成分：Si： 14.2515.25%Mn： 0.50.8%C： 0.801.05%鎘： 45%磷： 0.25%硫： 0.10%l 硅鐵陽(yáng)極的化學(xué)性能：輸出電流：580A/m2; 消耗率0.45kg/A.yr.;工作電流：10A/m2。引線與陽(yáng)極之間的接觸電阻應(yīng)小于0.01ohm，接頭密封可靠，表面無(wú)明顯缺陷。l 硅鐵陽(yáng)極的作用：硅鐵陽(yáng)極價(jià)格便宜，已經(jīng)使用了幾十年，可應(yīng)用于各種環(huán)境，具有良好的使用記錄。在氫離子較多的環(huán)境（如海水），添加45%的鉻。使用硅鐵陽(yáng)極時(shí)，它與管道間具有2Vd反應(yīng)電勢(shì)（管道

18、與硅鐵陽(yáng)極之間的電位差），選擇恒電位儀時(shí)要給與考慮。6 輔助陽(yáng)極混合金屬氧化物陽(yáng)極陽(yáng)極的特點(diǎn)：該陽(yáng)極是將混合金屬氧化膜燒制在鈦金屬表面。氧化膜具有極強(qiáng)的導(dǎo)電性。該陽(yáng)極具有體積小、重量輕、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。可以制成筒狀、棒狀、探頭狀。工作電流密度：1.土壤及海水： 100 A/m22.海水： 500 A/m23.消耗率： 1.0mg/A.yr.7 陽(yáng)極地床的位置地床一般距離管道50300m。土壤電阻率是決定地床位置最重要的因素，地床應(yīng)安裝在低土壤電阻率位置，低洼潮濕的區(qū)域。除此之外，還要考慮如下因素：1.地床位置附近是否有其他埋地金屬設(shè)施；若有的話，其間距大于100m。2.地床距離管道一般不小于5

19、0m。土層厚、無(wú)石塊、便于施工。3.該地區(qū)未來(lái)的規(guī)格是否影響到地床的位置。8 淺埋陽(yáng)極地床安裝l 依據(jù)陰極保護(hù)站平面圖，確定陽(yáng)極地床的位置。陽(yáng)極地床距保護(hù)管線垂直距離按設(shè)計(jì)進(jìn)行。輔助陽(yáng)極地床盡量選擇在土壤電阻率低的環(huán)境，以有利于電流的輸出。l 高硅鑄鐵陽(yáng)極引出線為VV1KV/1×10mm2。陽(yáng)極接頭密封可靠，陽(yáng)極表面應(yīng)無(wú)明顯缺陷。陽(yáng)極進(jìn)場(chǎng)前，必須按產(chǎn)品性能指標(biāo)驗(yàn)收。因高硅鑄鐵性脆、易斷，在搬運(yùn)、安裝時(shí)應(yīng)特別小心，以免摔碰而斷裂，不能把陽(yáng)極導(dǎo)線作為起吊工具。嚴(yán)禁用陽(yáng)極引出線拉運(yùn)陽(yáng)極，陽(yáng)極應(yīng)輕拿輕放。l 陽(yáng)極四周填充焦炭填料，其粒度為小于15mm，含碳量大于85%，陽(yáng)極上下部的焦炭厚度均

20、為150mm，四周的焦炭厚度不小于150mm，焦炭中不得混入泥土等雜物，必須夯實(shí)后才能繼續(xù)回填。高硅鑄鐵陽(yáng)極電纜與陽(yáng)極匯流電纜，在接線箱內(nèi)進(jìn)行連接。l 陽(yáng)極與電纜接頭，每支陽(yáng)極電纜與匯合電纜接頭即埋地電纜外絕緣層的檢查是淺埋陽(yáng)極地床安全運(yùn)行的必要條件。9 深井陽(yáng)極地床l 深井陽(yáng)極為埋設(shè)大于15m的陽(yáng)極地床，通常50100m深井地床，直徑在250mm以上，陽(yáng)極排列在深井中，當(dāng)?shù)乇硗寥离娮杪瘦^大，或空間狹小時(shí)，或管網(wǎng)密集時(shí)，宜采用深井陽(yáng)極。l 深井陽(yáng)極電流分布較淺埋陽(yáng)極均勻，對(duì)其他結(jié)構(gòu)干擾小，受季節(jié)性變化影響小，但造價(jià)較高，且一旦出現(xiàn)故障，則很難修復(fù)。l 安裝深井陽(yáng)極時(shí)，應(yīng)安裝多孔排氣管，排除陽(yáng)極

21、反應(yīng)產(chǎn)生的氯氣、氧氣，以防止氣阻。l 采用筒狀或線形混合氧化物陽(yáng)極，可以減小工程量（鉆孔直徑200mm）。l 深井陽(yáng)極接地電阻計(jì)算公式：Ra=·ln根據(jù)填充方式陽(yáng)極又分：l 開(kāi)孔陽(yáng)極：陽(yáng)極周?chē)挥兴橘|(zhì)，陽(yáng)極懸掛在陽(yáng)極井中；l 閉孔陽(yáng)極：陽(yáng)極周?chē)锰盍咸畛?，?yáng)極無(wú)法提出。10 儲(chǔ)罐底板外側(cè)陰極保護(hù)方法比較SY/T008595規(guī)定了鋼質(zhì)儲(chǔ)罐底板外側(cè)陰極保護(hù)一般實(shí)施方法，近幾年隨著陰極保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)有了較大的發(fā)展。先把幾種方法做一些簡(jiǎn)單的比較。l 塊狀犧牲陽(yáng)極保護(hù)是把犧牲陽(yáng)極布置在罐的四周，安裝簡(jiǎn)單，不會(huì)產(chǎn)生干擾腐蝕。它適合于極小型罐及土壤電阻率低的環(huán)境，對(duì)罐外壁、埋地管道，接

22、地網(wǎng)等設(shè)施必須同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算一起實(shí)施保護(hù)，是能達(dá)到保護(hù)效果的。l 深井陽(yáng)極系統(tǒng)主要用于已建罐群的保護(hù)。由于深井陽(yáng)極地床的排氣系統(tǒng)，電纜連接點(diǎn)，電纜絕緣層質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)日趨成熟，對(duì)中小型罐群的綜合保護(hù)能收到經(jīng)濟(jì)安全長(zhǎng)效的保護(hù)。l 鎂帶保護(hù)，柔性陽(yáng)極，金屬氧化物陽(yáng)極都適合于大型儲(chǔ)罐的防腐。它們的共性是單一罐底的防腐，只適合于對(duì)新建罐實(shí)施陰極保護(hù)。所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須與罐體的設(shè)計(jì)壽命一致。保護(hù)電位均勻，對(duì)罐外的管道，接地網(wǎng)的干擾很小。11 儲(chǔ)罐底板網(wǎng)狀陽(yáng)極陰極保護(hù)網(wǎng)狀陽(yáng)極的優(yōu)點(diǎn)：l 電流分布非常均勻，輸出可調(diào)，保證儲(chǔ)罐充分保護(hù)。l 產(chǎn)生的雜散電流很少，不會(huì)對(duì)其他結(jié)構(gòu)造成腐蝕干擾。l 不需要回填料，安裝簡(jiǎn)

23、單，由于大量工作已經(jīng)在工廠內(nèi)完成，質(zhì)量容易保證儲(chǔ)罐與管道之間不需要絕緣。l 不易受今后工程施工的損壞，使用壽命長(zhǎng)。12 儲(chǔ)罐底板鎂帶陽(yáng)極陰極保護(hù)13 儲(chǔ)罐內(nèi)壁陰極保護(hù)14 儲(chǔ)罐內(nèi)壁保護(hù)的特點(diǎn)七、陰極保護(hù)常用附件1 電氣絕緣裝置電氣絕緣裝置的應(yīng)用：限制陰極保護(hù)電流在指定的范圍內(nèi)，與其他金屬結(jié)構(gòu)或環(huán)境進(jìn)行（電氣絕緣防止陰極保護(hù)電流的流失，保持陰極保護(hù)系統(tǒng)有效運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，經(jīng)常使用絕緣法蘭、絕緣接頭來(lái)進(jìn)行絕緣處理。l 絕緣法蘭絕緣法蘭與普通的法蘭的結(jié)構(gòu)差不多，不同的是絕緣法蘭中間采用絕緣墊片，每個(gè)螺栓都加絕緣墊圈和絕緣套管，使兩片法蘭完全絕緣，從而在連接管道的同時(shí)，起到一個(gè)相互絕緣的效果。

24、l 整體型絕緣接頭在工廠里組裝，可避免現(xiàn)場(chǎng)組裝因潮濕、風(fēng)沙帶來(lái)的對(duì)絕緣值的影響。在工廠里已進(jìn)行嚴(yán)格的機(jī)械、電性能和壓力參數(shù)測(cè)試。整體型結(jié)構(gòu)不能拆開(kāi)，壽命長(zhǎng)。絕緣電阻25M（1000V.D.C）電絕緣裝置的安裝部位：l 管道所有權(quán)改變的分界處；l 干線管道和支線管道分界處；l 干線管道進(jìn)出站連接處；l 雜散電流干擾區(qū)；l 異種金屬、新舊管道連接處；l 裸管和有覆蓋層的管道連接處；l 套管穿越段；l 大型跨越段的兩端l 跨越管段的支架與管道連接處。l 由于絕緣法蘭兩側(cè)的電位差，會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生干擾，加速腐蝕，所以絕緣法蘭兩側(cè)10米內(nèi)，管道防護(hù)層作特別加強(qiáng)級(jí)防護(hù)。2 接地電池交流電或雷擊有可能損壞絕緣裝

25、置，為了保護(hù)絕緣裝置，采用接地電池，將電流由一側(cè)傳導(dǎo)到另一側(cè)。接地電池中所用的鋅棒，其成分與鋅陽(yáng)極一樣。根據(jù)所用的填料的不同，陽(yáng)極棒之間的電阻在0.20.5 之間。目前對(duì)接地電池的使用存在爭(zhēng)論，具體使用還需要時(shí)間驗(yàn)證。l 與火花隙相比較，由于非保護(hù)側(cè)的一部分電流將通過(guò)接地電池流向保護(hù)側(cè)，可以減輕陰極保護(hù)對(duì)非保護(hù)側(cè)的影響。l 在防腐層絕緣效果很好的管道上應(yīng)用時(shí)，會(huì)對(duì)陰極保護(hù)產(chǎn)生不利的影響。3 火花隙（避雷器）l 遭受雷擊時(shí)，火花隙短路，火花隙高壓放電，將電流釋放，保護(hù)絕緣接頭絕緣材料不被雷擊。l 一般用于地上裝置。（如果絕緣接頭埋地安裝，建議使用接地電池，從而不使用火花隙，以避免絕緣接頭非保護(hù)側(cè)

26、的腐蝕）。l 火花隙動(dòng)作電壓：40V； 電流排放：100KA。4 測(cè)試樁測(cè)試樁的作用是測(cè)量管道電位、管道 電流、電氣絕緣性能等電氣參數(shù)，兼作里程樁。它布置原則：l 電位測(cè)試樁每隔1km設(shè)一支；l 犧牲陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)有選擇地在陽(yáng)極埋設(shè)點(diǎn)周?chē)O(shè)測(cè)試樁；l 犧牲陽(yáng)極電位發(fā)生電流的測(cè)試樁；l 外加電流陰保系統(tǒng)每58KM設(shè)一支管道電流測(cè)試樁；另外在套管絕緣接頭處，大型穿越處，交流干擾嚴(yán)重處于其他管道交叉平行段，電氣化鐵路交叉處平行段都要架設(shè)測(cè)試樁，以便于管道保護(hù)狀況的檢測(cè)。根據(jù)設(shè)計(jì)測(cè)試樁可以是鋼樁、不銹鋼樁、砼樁。城市內(nèi)用測(cè)試樁要用底下的塑性測(cè)試樁，而且必須是水密型的。測(cè)試樁定位一般距管道1.5M露出地面

27、0.82.0M盡量放置在路邊、田邊和綠化帶位置。第三部分 強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成及故障分析1、強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)組成強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)主要由以下構(gòu)成：1） 被保護(hù)體如管道、儲(chǔ)罐、碼頭鋼樁等。2） 恒電位儀強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)電源。3） 輔助陽(yáng)極如淺埋陽(yáng)極、深井陽(yáng)極等。4） 參比電極長(zhǎng)效飽和硫酸銅參比電極、高純鋅參比電極等。5） 陰極電纜6） 陽(yáng)極電纜7） 零位電纜8） 參比電纜2、強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)示意圖第 53 頁(yè) 共 49 頁(yè)3、陰極保護(hù)系統(tǒng)故障現(xiàn)象及處理方法IHF數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀可以提供比較豐富的報(bào)警信息，根據(jù)這些報(bào)警信息，結(jié)合強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)工作特點(diǎn)，可以對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)

28、故障進(jìn)行分析和判斷。具體邏輯框圖如圖所示：恒電位儀報(bào)警說(shuō)明1） 原因一：恒電位儀設(shè)計(jì)容量過(guò)小。建議更換大功率的恒電位儀。原因二：參比電極失效。用另一只參比電極作為輸入，觀察恒電位儀在恒電位工作時(shí)情況，可以判斷參比電極是否失效。2） 原因一：陽(yáng)極電纜或陰極電纜損壞。在停機(jī)狀態(tài)下，用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量陰極電纜和零位接陰電纜電阻，如果電阻過(guò)大，則說(shuō)明陰極電纜失效。原因二：輔助陽(yáng)極失效。測(cè)量輔助陽(yáng)極接地電阻，對(duì)比竣工時(shí)的數(shù)據(jù)，可以判斷輔助陽(yáng)極是否失效。原因三：參比電極接近失效。用另一只參比電極作為輸入，觀察恒電位儀在恒電位工作時(shí)情況，可以判斷參比電極是否失效。原因四：恒電位儀設(shè)計(jì)容量過(guò)小。建議更換大功率

29、的恒電位儀。3） 原因一：陽(yáng)極電纜和陰極電纜短路。 在停機(jī)狀態(tài)下，用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量陰極電纜和陽(yáng)極電纜電阻，如果電阻過(guò)小，則說(shuō)明存在短路。原因二：管道漏電流過(guò)大。有可能是管道防腐層失效，建議通過(guò)檢測(cè)管道流過(guò)的陰保電流或電火花撿漏方法，判斷防腐層失效的區(qū)段。也有可能是增加了保護(hù)范圍，建議落實(shí)保護(hù)范圍內(nèi)是否新增了管道、儲(chǔ)罐或絕緣裝置失效。原因三：參比電極失效。用另一只參比電極作為輸入，觀察恒電位儀在恒電位工作時(shí)情況，可以判斷參比電極是否失效。原因四：恒電位儀設(shè)計(jì)容量過(guò)小。建議更換大功率的恒電位儀。4） 參比交流干擾過(guò)大。 用萬(wàn)用表交流檔，測(cè)量零位與參比之間的交流干擾電壓，如果過(guò)大，應(yīng)采取相應(yīng)措施進(jìn)

30、行排流處理。5） 原因一：管道漏電流過(guò)大。有可能是管道防腐層失效，建議通過(guò)檢測(cè)管道流過(guò)的陰保電流或電火花撿漏方法，判斷防腐層失效的區(qū)段。也有可能是增加了保護(hù)范圍，建議落實(shí)保護(hù)范圍內(nèi)是否新增了管道、儲(chǔ)罐或絕緣裝置失效。原因二：恒電位儀設(shè)計(jì)容量過(guò)小。建議更換大功率的恒電位儀。6） 原因一：輔助陽(yáng)極接近失效。測(cè)量輔助陽(yáng)極接地電阻，對(duì)比竣工時(shí)的數(shù)據(jù)，可以判斷輔助陽(yáng)極是否失效。原因二：恒電位儀設(shè)計(jì)容量過(guò)小。建議更換大功率的恒電位儀。7） 恒電位儀設(shè)計(jì)容量過(guò)小。建議更換大功率的恒電位儀。8） 原因一：預(yù)置電流過(guò)大。建議減小預(yù)置電流。原因二：輔助陽(yáng)極接近失效。測(cè)量輔助陽(yáng)極接地電阻，對(duì)比竣工時(shí)的數(shù)據(jù)，可以判斷

31、輔助陽(yáng)極是否失效。9） 恒電位儀故障，請(qǐng)與廠家聯(lián)系解決。10） 恒電位儀正常溫度超限保護(hù)。檢查環(huán)境溫度，建議陰保間通風(fēng)降溫。以上是強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中恒電位儀、參比電極、陽(yáng)極地床及有關(guān)電纜的故障分析處理，可供使用維護(hù)人員參考。第四部分 IHF數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀及YHS-1控制柜操作規(guī)程本規(guī)程主要面向日常操作、管理和維護(hù)，簡(jiǎn)要說(shuō)明了IHF數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀及YHS-1控制柜常用操作方法和注意事項(xiàng)，可以作為日常使用及管理維護(hù)的依據(jù)，詳細(xì)的使用方法請(qǐng)參閱恒電位儀及控制柜的使用說(shuō)明書(shū)。1 系統(tǒng)構(gòu)成線路陰保間內(nèi)放置的恒電位儀及控制柜，是由一臺(tái)YHS-1控制柜和2臺(tái)IHF恒電位儀組成，安裝方式為一臺(tái)

32、控制柜內(nèi)放置兩臺(tái)恒電位儀。恒電位儀負(fù)責(zé)為管道提供所需的陰極保護(hù)電源；控制柜負(fù)責(zé)配電及輸入輸出線路連接；控制柜內(nèi)部配有自動(dòng)切換控制器，負(fù)責(zé)恒電位儀的自動(dòng)切換。2 恒電位儀顯示及操作1） 恒電位儀前后面板示意圖說(shuō)明：恒電位儀操作面板百葉窗市電斷路器市電輸入插座銘牌參比接線端子輸出端子- （陰極）輸出端子+ （陽(yáng)極）風(fēng)機(jī)罩接地螺栓2） 數(shù)據(jù)及狀態(tài)顯示恒電位儀的運(yùn)行數(shù)據(jù)及狀態(tài)，通過(guò)恒電位儀的中文液晶面板進(jìn)行顯示，同時(shí)操作面板上的指示燈和蜂鳴器，也會(huì)指示相應(yīng)的狀態(tài)。恒電位儀液晶顯示主界面示意圖如下：參比電位：XXXXXX 狀態(tài)預(yù)置電位：XXXXXX 恒電位輸出電壓：XXX XX輸出電流：XXX 3） 面

33、板按鍵說(shuō)明及參數(shù)調(diào)整基本操作方式按鍵說(shuō)明：運(yùn)行：?jiǎn)?dòng)恒電位儀工作停止：停止恒電位儀工作確定：選擇和保存設(shè)置返回：返回上級(jí)菜單方向鍵：修改數(shù)據(jù)，移動(dòng)光標(biāo)恒電位：恒電位設(shè)置快捷鍵恒電流：恒電流設(shè)置快捷鍵菜單：調(diào)出恒電位儀功能菜單測(cè)試：斷電測(cè)試啟動(dòng)與停參數(shù)調(diào)整基本操作方法：參數(shù)的調(diào)整，通過(guò)左右方向鍵選擇需要修改的數(shù)據(jù)位，通過(guò)上下方向鍵修改數(shù)據(jù)或狀態(tài)。4） 恒電位儀日常操作u 恒電位運(yùn)行操作恒電位儀上電à“停止”à“恒電位”à通過(guò)方向鍵設(shè)置預(yù)置電位à“確定” à“運(yùn)行”u 恒電流運(yùn)行操作恒電位儀上電à“停止”à“恒電流”à

34、通過(guò)方向鍵設(shè)置預(yù)置電流à“確定” à“運(yùn)行”注意：在進(jìn)行任何參數(shù)或狀態(tài)調(diào)整時(shí)，應(yīng)先按下“停止”鍵，使恒電位儀處于停止?fàn)顟B(tài)，而后進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整。調(diào)整完成后，按“運(yùn)行”鍵啟動(dòng)恒電位儀運(yùn)行。u 恒電位儀通訊參數(shù)設(shè)置恒電位儀上電à“停止”à“菜單”à“通訊設(shè)置” à“通訊地址” à通過(guò)方向鍵設(shè)置通訊地址為0001à“確定” à“奇偶校驗(yàn)” à 通過(guò)方向鍵設(shè)置為無(wú)校驗(yàn)à“確定”à“返回”à “運(yùn)行”注意：通訊地址設(shè)置不正確，將導(dǎo)致自動(dòng)切換功能不正常，同時(shí)影響恒電位儀的遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)控

35、數(shù)據(jù)傳輸。3 控制柜操作1） 控制柜前后示意圖說(shuō)明：控制柜操作面板1號(hào)恒電位儀2號(hào)恒電位儀交流配電盤(pán)自動(dòng)切換控制器綜合接線盤(pán)輸出母排控制柜接地螺栓2） 控制柜日常操作u 使用自動(dòng)切換控制器的自動(dòng)切換工作方式將配電盤(pán)的“手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)”置“0”。將“雙機(jī)自動(dòng)切換器”的“狀態(tài)選擇開(kāi)關(guān)”打在“自動(dòng)” 檔。合上控制柜“電源開(kāi)關(guān)”，1恒電位儀開(kāi)始運(yùn)行。說(shuō)明：如果1恒電位儀出現(xiàn)故障，將自動(dòng)切換到2恒電位儀運(yùn)行。u 使用自動(dòng)切換控制器的手動(dòng)切換工作方式將配電盤(pán)的“手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)”置“0”。將“雙機(jī)自動(dòng)切換器”的“狀態(tài)選擇開(kāi)關(guān)”打在“手動(dòng)”檔，將設(shè)備選擇開(kāi)關(guān)撥到“1#機(jī)”。合上控制柜“電源開(kāi)關(guān)”，1恒電位儀開(kāi)始運(yùn)

36、行。u 使用應(yīng)急手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)的手動(dòng)切換工作方式切斷自動(dòng)切換控制器電源，將配電盤(pán)的“手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)”置“1”。合上控制柜“電源開(kāi)關(guān)”，1恒電位儀開(kāi)始運(yùn)行。4 數(shù)字通訊及遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)控恒電位儀遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)控是通過(guò)RS-485數(shù)字通訊接口實(shí)現(xiàn)的，通訊協(xié)議采用MODBUS RTU國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，通訊協(xié)議具體內(nèi)容見(jiàn)附表。恒電位儀通訊線采用兩芯屏蔽雙絞線。恒電位儀通訊設(shè)置參數(shù)為：通訊地址為0001，奇偶校驗(yàn)方式為無(wú)校驗(yàn)。恒電位儀通訊傳輸及控制流程如下圖所示： 對(duì)于日常管理及使用，只需要保證圖示中各環(huán)節(jié)的設(shè)備、參數(shù)設(shè)置及通訊線路連接正常，即可保證數(shù)字通訊及遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)控功能的正常實(shí)現(xiàn)。說(shuō)明：IHF數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀數(shù)字

37、通訊遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)控的功能很多，不需要全部使用。具體使用的功能按照設(shè)計(jì)部門(mén)提供的要求進(jìn)行選擇。5 故障分析與處理恒電位儀沒(méi)有輸出時(shí)，應(yīng)按照下列順序檢查：1）檢查恒電位儀是否有報(bào)警。檢查通訊設(shè)置是否正確。2）檢查是否停電（配電面板上的紅色市電指示燈是否亮）。3）檢查運(yùn)行指示燈（綠色）是否亮，液晶屏上狀態(tài)欄是否顯示運(yùn)行。如果不亮，液晶屏也沒(méi)有顯示，則檢查恒電位儀市電斷路器是否合閘。4）檢查恒電位儀及控制柜輸出端子是否連接可靠。5）檢查控制參比是否連接可靠，且控制參比自身工作正常。 6）檢查散熱風(fēng)機(jī)是否正常工作。7）檢查環(huán)境溫度是否超出恒電位儀允許范圍。8）檢查雙機(jī)自動(dòng)切換控制器相應(yīng)指示檢查燈是否顯示正常。

38、如果不正常，則將切斷自動(dòng)切換控制器電源，改用控制柜后部配電盤(pán)上的手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。如果以上都正常，但是恒電位儀仍然沒(méi)有輸出，請(qǐng)速與我們聯(lián)系。6 安全注意事項(xiàng)IHF系列高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀在設(shè)計(jì)上符合IEC1010（國(guó)際電工委員會(huì)頒布的安全標(biāo)準(zhǔn)），在使用前，請(qǐng)先閱讀安全注意事項(xiàng)：1） 恒電位儀設(shè)計(jì)額定輸入電壓波動(dòng)范圍為額定電壓20（直流供電電壓波動(dòng)范圍為額定電壓10）。如果市電電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍大于20，請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)聲明。2） 接地螺栓要可靠連接，以確保接地良好。3） 應(yīng)嚴(yán)格按照接線要求進(jìn)行線路的連接。4） 恒電位儀和控制柜的輸入輸出接線時(shí)，接線端子一定要注意絕緣，以免碰到機(jī)殼，導(dǎo)致漏電或短路。5）

39、 應(yīng)保證恒電位儀正常散熱，恒電位儀后面板應(yīng)距墻300mm以上。6） 由于機(jī)內(nèi)有高壓，非專(zhuān)業(yè)人員不得打開(kāi)機(jī)箱，以免發(fā)生危險(xiǎn)。7 維護(hù)與保養(yǎng)日常儀器的使用與維護(hù)，應(yīng)保持儀器表面的清潔。每月用干的毛刷清理百葉窗和風(fēng)機(jī)罩上的灰塵，清理時(shí)應(yīng)斷電。第五部分 IHF數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理說(shuō)明恒電位儀原理框圖如下圖所示:恒電位運(yùn)行模式如下：參比電位信號(hào)經(jīng)過(guò)參比信號(hào)隔離放大后進(jìn)入中心控制單元。中心控制單元根據(jù)采樣反饋的信號(hào)，分析比較輸入?yún)⒈入娢缓皖A(yù)置電位，計(jì)算所需發(fā)出的PWM信號(hào)的占空比，由PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT,調(diào)整IGBT輸出。IGBT輸出經(jīng)過(guò)高頻隔離變壓，高頻整流，最后經(jīng)過(guò)輸出濾波后輸出所

40、需的電壓。同時(shí)中心控制單元將運(yùn)行狀態(tài)在液晶屏上用中文顯示，根據(jù)需要發(fā)送到遠(yuǎn)方控制中心。恒電流模式類(lèi)似恒電位運(yùn)行模式，如下所示：中心控制單元根據(jù)輸出采樣單元反饋的電流信號(hào)與預(yù)置的電流信號(hào)比較，計(jì)算所需發(fā)出的PWM信號(hào)的占空比，由PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT,調(diào)整IGBT輸出。IGBT輸出經(jīng)過(guò)高頻隔離變壓，高頻整流，最后經(jīng)過(guò)輸出濾波后輸出預(yù)置的電流。同時(shí)中心控制單元將運(yùn)行狀態(tài)在液晶屏上用中文顯示，根據(jù)需要發(fā)送到遠(yuǎn)方控制中心。恒電位儀工作原理、主要部件及元器件功能說(shuō)明1 恒電位儀工作流程框圖整流橋EMI濾波器空氣開(kāi)關(guān)輸入端子環(huán)型變壓器輸出端子電 抗 器輸出濾波快恢復(fù)二極管保護(hù)電路分流器高頻整流高頻變壓器反

41、饋板隔離驅(qū)動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)（推挽電路）前置驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)控制，溫度檢測(cè)，數(shù)字存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，RS232，RS485通訊電源板CPLDDSP反饋板A/D（參比）高速A/D（電壓，電流）光電隔離運(yùn)放輸入濾波參比輸入電壓反饋輸入電流反饋輸入 主控板操作控制面板單脈沖保護(hù)光電隔離IGBT驅(qū)動(dòng)板IGBT IGBT保護(hù)板輸入濾波 2 主電路主要部件及元器件1） EMI濾波器主要用于對(duì)來(lái)自電網(wǎng)的干擾進(jìn)行濾波。2） 電容充電控制電路當(dāng)給恒電位儀上電時(shí)，由于主電路中存在輸入濾波電容，所以在上電瞬間會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致斷路器跳閘。本控制電路主要用于緩慢給電容充電，待充電完成后，自動(dòng)切換到正常工作模式。3） 整流橋

42、主要用于將220V/50Hz工頻交流電整流成直流電。該整流橋?yàn)槿珮蛘鳌?） 輸入濾波電容板主要用于對(duì)整流橋輸出的直流電進(jìn)行濾波。5） IGBTIGBT（絕緣柵雙極晶體管）是恒電位儀的核心器件之一，主要用于將直流電逆變成為25kHz高頻的交流電。其輸出脈沖寬度的大小，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)板的控制進(jìn)行調(diào)節(jié)。6） IGBT驅(qū)動(dòng)板IGBT驅(qū)動(dòng)板是恒電位儀的核心部件之一，采用無(wú)源隔離驅(qū)動(dòng)的方式，用于驅(qū)動(dòng)IGBT工作。7） IGBT保護(hù)板主要用于吸收IGBT開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的尖峰，保護(hù)IGBT。同時(shí)采集IGBT流過(guò)的電流。8） 高頻隔離變壓器主要用于對(duì)IGBT輸出的高頻交流電進(jìn)行電壓變換，并實(shí)現(xiàn)輸入與輸出的電氣隔離。

43、該變壓器的磁心采用高頻磁性材料，初級(jí)與次級(jí)分別繞制，初次級(jí)直接除了一般的絕緣措施外，還采用環(huán)氧板進(jìn)行隔離，確保初次級(jí)之間的絕緣強(qiáng)度，從而保證輸入與輸出的電氣隔離。9） 快恢復(fù)二極管主要用于將高頻隔離變壓器輸出的25kHz高頻交流電整流成為直流電。10） 快恢復(fù)二極管保護(hù)板主要用于吸收快恢復(fù)二極管整流時(shí)產(chǎn)生的尖峰，保護(hù)快恢復(fù)二極管。11） 輸出濾波電路輸出濾波電路主要由輸出濾波電容和輸出濾波電感組成，主要用于對(duì)快恢復(fù)二極管輸出的直流電進(jìn)行濾波處理，給負(fù)載提供低紋波系數(shù)的較為純凈的直流電。3 控制電路主要部件及元器件1） 液晶面板液晶面板主要用于完成除PWM以外的其他恒電位儀功能，這些功能主要包括

44、：l 中文液晶顯示 / 薄膜鍵盤(pán)l 恒電位儀工作狀態(tài)存儲(chǔ)l 恒電位儀工作參數(shù)設(shè)置l 數(shù)字通訊l 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)l 斷電測(cè)試l 報(bào)警控制l 溫度控制l 風(fēng)機(jī)控制l 廠家參數(shù)設(shè)置與存儲(chǔ)2） 反饋板主要完成功能包括：l 參比電位、輸出電壓、輸出電流的隔離采樣及A/D轉(zhuǎn)換l 溫漂抑制l IGBT驅(qū)動(dòng)前級(jí)隔離放大l IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)保護(hù)3） CPU板CPU板是恒電位儀的核心部件，主要用于完成PWM運(yùn)算及IGBT脈沖信號(hào)的生成。該板主要器件為DSP和CPLD，工作頻率為100M。4） 電源板主要為液晶面板、CPU板、反饋板提供所需的電源。5） 控制電路電源變壓器將220V交流電變換為多路低電壓交流電，為電源板供

45、電。恒電位儀前視圖恒電位儀后視圖恒電位儀內(nèi)部視圖1輸入濾波電容板整流橋IGBT保護(hù)板驅(qū)動(dòng)板恒電位儀內(nèi)部視圖2快恢復(fù)二極管保護(hù)板快恢復(fù)二極管高頻變壓器輸出濾波電感輸出濾波電容板恒電位儀內(nèi)部視圖3操作面板面板與CPU板連接排線反饋板EMI濾波器電源變壓器恒電位儀內(nèi)部視圖4電源板CPU板反饋板恒電位儀內(nèi)部視圖5參比防雷壓敏電阻恒電位儀內(nèi)部視圖6面板與CPU板連接排線操作面板反饋板CPU板電源板輸入濾波電容板驅(qū)動(dòng)板輸出濾波電容板IGBT 第六部分 恒電位儀參數(shù)調(diào)整與維修說(shuō)明1 恒電位儀出廠參數(shù)調(diào)整1） 進(jìn)入出廠參數(shù)設(shè)置時(shí)，需要輸入密碼，具體操作過(guò)程如下：按“停止”>“菜單”>選擇“廠家設(shè)置

46、”>按“確定” >依次按下、>按“確定”，進(jìn)入出廠參數(shù)設(shè)置。2） 出廠參數(shù)設(shè)置內(nèi)容及設(shè)置方法（1） 電壓校準(zhǔn)采樣電壓：顯示為目前實(shí)際的恒電位儀輸出端電壓，即顯示數(shù)值為恒電位儀輸出、之間的實(shí)際電壓。如果恒電位儀此時(shí)已經(jīng)連接了管道和輔助陽(yáng)極，則恒電位儀輸出、之間電壓不為零，具體數(shù)值可用萬(wàn)用表測(cè)量。偏移量：用于調(diào)整零點(diǎn)。上下箭頭直接調(diào)整數(shù)值。斜率：用于調(diào)整放大比例。左右箭頭直接調(diào)整數(shù)值。（2） 電流校準(zhǔn)采樣電流：顯示為目前實(shí)際的恒電位儀輸出電流。由于此時(shí)恒電位儀處于“停止”狀態(tài)，恒電位儀沒(méi)有輸出，所以，此時(shí)正確的顯示數(shù)值應(yīng)該為0A。偏移量：用于調(diào)整零點(diǎn)。上下箭頭直接調(diào)整數(shù)值。斜率：

47、用于調(diào)整放大比例。左右箭頭直接調(diào)整數(shù)值。（3） 參1校準(zhǔn)采樣參比：顯示為目前實(shí)際的恒電位儀參比輸入端實(shí)際電位。如果恒電位儀此時(shí)已經(jīng)連接了零位和參比電極，則恒電位儀零位和參比之間電壓不為零，具體數(shù)值可用萬(wàn)用表測(cè)量。偏移量：用于調(diào)整零點(diǎn)。上下箭頭直接調(diào)整數(shù)值。斜率：用于調(diào)整放大比例。左右箭頭直接調(diào)整數(shù)值。（4） 參2校準(zhǔn)采樣參比：參2用于校準(zhǔn)參比電位采樣的0點(diǎn)。通過(guò)偏移量的調(diào)整，應(yīng)該顯示為0。偏移量：用于調(diào)整零點(diǎn)。上下箭頭直接調(diào)整數(shù)值。斜率：用于調(diào)整放大比例。左右箭頭直接調(diào)整數(shù)值。（5） 出廠設(shè)置將“電壓校準(zhǔn)”、“電流校準(zhǔn)”、“參1校準(zhǔn)”、“參2校準(zhǔn)”的偏移量設(shè)置為0，同時(shí)將斜率設(shè)置為1。以便于重新設(shè)置參數(shù)。（6） 自動(dòng)校準(zhǔn)按“確定”，直接更改自動(dòng)校準(zhǔn)設(shè)置