Импульсная катодная станция

 

ИМПУЛЬСНАЯ КАТОДНАЯ СТАНЦИЯ, содержащая регулируемый источник постоянного тока, выполненный на . симметричном тиристоре с выпрямителем и каналом управления симметричным тиристором, состоящим из датчика потенциала, устройства сравнения, функционального преобразователя, . управляемого фазосдвигающего устройства и регулируемого источника опорного напряжения, управляемый генератор импульсов, выход которого подклю/чен к входу переключателя, переключатель , включенный в цепь питания защищаемого объекта, защищаемую цепь и диод, включенный на выходе переключателя , отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности катодной защиты путем автоматической настройки станции на резонансную частоту защищаемой цепи, она снабжена импульсным трансформатором тока, включенным в цепь питания защищаемого объекта, схемой выделе ния импульсов и дискриминатором, при этом вторичная обмотка импульсного трансформатора тока подключена к од- . ному входу схемы выделения импульсов,,,j к другому ее входу подключен выход § управляемого генератора импульсов, (Л выход схемы выделения импульсов подключен к входу дискриминатора, второй вход дискриминатора подключен через потенциометр к выходу регулируемого источника постоянного тока, а выходе дискриминатора подключен к входу управляемого генератора импульсов . со о 1 ел оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11):

3 51) С 23 F 1 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3575639/22-02 (22) 24.12.82 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) Э .М .Ãóòìàí, И .Д.Кузьменок и Н.A.Ïåòðoâ (71) Специальное проектно-конструкторское бюро Проектнефтегазспецмонтаж (53), 620.197.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 199927, кл. С 23 F 18/00, 1966.

2. Патент США Р 3692650 кл. С 23 F 13/00, 1972. (54)(57) ИМПУЛЬСНАЯ КАТОДНАЯ СТАНЦИЯ, содержащая регулируемый источник постоянного тока, выполненный на симметричном тиристоре с выпрямителем и каналом управления симметричным тиристором, состоящим из датчика потенциала, устройства сравнения, функционального преобразователя, управляемого фазосдвигающего устройства и регулируемого источника опорного напряжения, управляемый генератор импульсов, выход которого подклю1 чен к входу переключателя, переключатель, включенный в цепь питания защищаемого объекта, защищаемую цепь и диод, включенный на выходе переключателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности катодной защиты путем автоматической настройки станции на резонансную частоту защищаемой цепи, она снабжена импульсным трансформатором тока, включенным в цепь питания защищаемого объекта, схемой выделения импульсов и дискриминатором, при этом вторичная обмотка импульсного трансформатора тока подключена к одному входу схемы выделения импульсов, Й к другому ее входу подключен выход © управляемого генератора импульсов, выход схемы выделения импульсов подключен к входу дискриминатора, второй вход дискриминатора подключен С через потенциометр к выходу регулируемого источника постоянного тока, а выходе дискриминатора подключен к входу управляемого генератора импульсов.

1090758

Изобретение относится к электрохимэащите металлических сооружений от подземной коррозии и более конкретно к катодной защите трубопроводов.

Известно устройство катодной защиты,.состоящее из электрода сравнения, датчика величины защитного потенциала, усилителя, понижающего трансформатора, питающеro две группы встречно-параллельно включенных 10 управляемых вентилей, к управляющим электродам которых подключены фанов сдвигающие элементы,,; один иэ входов которых подсоединен через разделительные диоды к выходу указанного 15 усилителя, а другой - к .датчикам тока, включенным в дренажную цепь с целью обеспечения непрерывного изменения напранления защитного тока при защите постоянным током в зависимости от направления блуждающих . токов (1 3 °

Недостатком данного устройства является то, что канал обеспечивает слежение эа напранлением защитного 25 тока при защите объектов. постоянным (стационарным) током и не может быть использован при защите объектов импульсным током для антоматической настройки частоты импульсов на резонанс защищаемой цепи.

Известна импульсная катодная стан ция, содержащая регулируемый источник постоянного тока, выполненный на симметричном тиристоре с выпрямителем и каналом упранления симметричным тиристором, состоящим из датчи.ка потенциала, устройства сравнения, функционального преобразователя, управляемого фазосднигающего устройст- 40 на и регулируемого источника. опорного напряжения, управляемый генератор импульсов, выход которого подключен к входу переключателя, переключатель, включенный в цепь питания за- 45 щищаемого объекта, защищаемую цепь и диод, включенный на выходе переключателя (2 ), Станция состоит из симметричного тиристора 1, включенного н цепь переменного тока, выпрямителя 2 на ди, одах сглаживающим дросселем, потен"циометра 3, включенного на выходе выпрямителя, переключателя 4, диода

5, импульсного трансформатора б тока, включенного в цепь питания защищаемого объекта, схемы 7 выделения импульсов, дискриминатора 8, управляемого генератора 9 импульсов, управляемого фазосднигающего устройства

10 функциОнального преобразователя

1l устройства 12 сравнения, регулируемого источниКа 13 опорного напряжения, датчика 14 потенциала, эащи65 щаемой цепи 15, состоящей из защищаеНедостатком известного устройства является то, что для настройки на резонансную частоту эащйщаемой цепи требуется достаточно большое, время с применением дополнительных контрольно-измерительных приборов, а также при изменении условий параметры .защищаемой цепи могут изменяться, что приноцит к изменению резонанса. защищаемой цепи и соответственно к унеличению IlQTBpb входной мощности, поэтому .необходима ручная подстройка на резонансную частоту и в процессе эксплуатаЩюи.

Целью изобрете ия является повышение экономичности катодной защиты путем автоматической настройки станции на резонансную частоту защищаемой цепи, Поставленная цель достигается тем, что импульсная катодная станция, содержащая регулируемый источник постоянного тока, выполненный на симметричном тиристоре с выпрямителем и каналом управления симметричным тиристором, состоящим из датчика потенциала, устройства сравнения, функционального преобразователя, управляемого фазосдвигающего устройства и регулируемого источника опорного напряжения, управляемый генератор импульсов, выход которого подключен к входу переключателя, переключатель, включенный в цепь питания защищаемого объекта, защищаемую цепь и диод, включенный на выходе переключателя, . снабжена импульсным трансформатором тока, включенным в цепь питания защищаемого объекта, схемой выделения им пульсов и дискриминатором, при этом. вторичная обмотка импульсного трансформатора тока подключена к одному входу схемы выделения импульсов, к другому ее входу подключен выход управляемого генератора импульсов, выход схемы выделения импульсов подключен к входу дискриминатора, второй вход дискриминатора подключен через потенциометр к выходу регулируемого источника постоянного тока, а выход дискриминатора подключен к входу управляемого генератора импульсов.

Сущность изобретения заключается в том, что при изменении параметров защищаемой цепи резонансная частота защищаемой цепи изменяется и сигнал на выходе дискриминатора приводит к изменению частоты импульсов управляемого генератора, а соответственно к изменению частоты защитного тока до резонансной частоты защищаемой цепи.

На фиг. 1 изображена блок-схема импульсной катодной станцииу на фиг, 2 — диаграмма напряжений, поясняющие работу станции.

3 1090758 4 мого объекта 16 и анодного заэемлителя 17.

Устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение 220 В подается на регулируемый источник постоян- ного тока, выполненный на симметричном тиристоре 1 с выпрямителем 2 на диодах. Выпрямпенное напряжение с выхода выпрямителя 2 подается на пе реключатель 4 и через переключатель 10

4 на импульсный трансформатор 6 тока, включенные в цепь питания защищаемого объекта 16, Переключатель 4 управляется импульсами, поступающими с выхода управляемого генератора 9 импуль- 5 сов. С вторичной обмотки импульсного трансформатора 6 тока импульсы поступают на один вход схемы 7 выделения импульсов, а на второй вход схемы 7 выделения импульсов подаются импульсы с выхода управляемого генератора

9 импульсов, В результате чего на выходе схемы 7 выделения импульсов появляются импульсы, амплитуда которых пропорциональна амплитуде импульсов тока в цепи питания защищаемого объекта 16 и не зависят от последствия защищаемой цепи 15 и параметров грунта, С выхода схемы 7 выделения импульсов.импульсы поступают на вход дискриминатора 8, на второй вход дискриминатора поступает постоянное напряжение с потенциометра 3, которое определяет уровень, относительно которого дискриминатор 8 отрабатывает Направление изменения и величину постоянного напряжения на вы-. ходе дискриминатора, управляющего частотой генератора 9. Дискриминатор

8 выдает постоянное напряжение, ве- 4() личина которого зависит от парамет ров защищаемой цепи. Изменение параметров защищаемой цепи 15 и соответственно резонансной частоты приводит к изменению напряжение на выходе дискриминатора 8, что в свою очередь

I приводит к изменению частоты управляемого генератора 9.

Это изменение частоты управляемым генератором 9 импульсов происходит до тех пор, пока частота импульсов на выходе управляемо го ге нератора

9 импульсов, а соответственно в цепи питания защищаемого объекта не будет соответствовать резонансной частоте защищаемой цепи. Диод, включенный .на выходе схемы, обеспечивает прохождение постоянной составляющей в промежутках между импульсами, 1

Необходимый режим катодной защиты (амплитуда защитного тока) определяется каналом управления симметричным тиристором 1, состоящим иэ управляемого фазосдвиюающего устройства 10, функционального преобразователя 11, устройства 12 сравнения, регулируемого источника 13 опорного напряжения и датчика 14 потенциала.

Изменение защитного потенциала приводит к изменению угла отпирания симметричного тиристора 1, что -приводит к изменению напряжения на выходе выпрямителя.

Так; например, при изменении параметров защищаемой цепи и уходе резонансной частоты защищаемой цепи на 10% происходит увеличение потерь входной мощности на катодную защиту на 20%.

I

Использование предлагаемой импульсной катодной станции позволит значительно сократить потери входной мощности на к атодную з ащиту объекта, уменьшить затраты на настройку станции на резонансную частоту защищаемой цепи при установке и в процессе эксплуатации.

Амплитуда импульсов выходных по напряжению регулирется в пределах

12-100 В, максимальный импульсный ток катодной защиты 15 А частота следования импульсов защитного тока (резонансная частота защищаемой цепи) изменяется в пределах от 1000 до 3000 Гц при длительности импульсов не более 30 мкс.

109о /ьв

Va Ь/хоое и регу//ируеного ие/жюж/ха

/гоетоянного лака и

hn Auode

nerve/////o vomen// а

//а Ь/хоое

o"uewpuw.

//аогора

//а 8ыхоое у//ра/к.ее//ояо генератора и/ /гу еоХ

Мт Й/хоое. схема/и 8b/de//ения u///7у тьсоо

Ро Я оро//

exode ducкои//ина тра о

Щ о&о// охоое схе//ы

b/one////// и////у 1Бсоо

/,/а md ox

Яхоое схемы

Ъ/оеле//ия

un //reed p

Составитель С. Пономарев

Редактор В,Иванова Техред Л.Коцюбняк Корректор Г.Рею.тник

Заказ 3020/25 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фнлиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4