陰保設(shè)備培訓(xùn)資料

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1、第七節(jié)陰保設(shè)備PS-1LC恒電位儀1　概述1.1　前言　PS－1LC恒電位儀是采用國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的新一代產(chǎn)品，符合中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T0036－99和企標(biāo)Q/MDEC020-2002（等效采用GB/T3859.1）的要求，產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和品質(zhì)得到了有效的保證。PS－1LC恒電位儀廣泛應(yīng)用于對土壤、海水、化工等介質(zhì)中的管道、電纜、碼頭、貯罐、艦船、冷卻器等金屬構(gòu)筑物實(shí)施外加電流陰極保護(hù)。通過PS－1LC恒電位儀的配套產(chǎn)品CBZ－3陰極保護(hù)控制臺(tái)，還可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和儀器的遠(yuǎn)控功能，達(dá)到智能化管

2、理的目的。1.2　儀器的特點(diǎn)1.2.1　數(shù)字顯示輸出電壓、輸出電流、控制電位和保護(hù)電位值。1.2.2　機(jī)上裝有假負(fù)載，便于儀器自檢和維修。1.2.3　儀器具有軟起動(dòng)、防雷擊余波、抗50Hz工頻干擾，以及限流、誤差報(bào)警等功能。1.2.4　儀器具有運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)切換功能，當(dāng)無法進(jìn)行恒電位控制時(shí)（如參比電極回路開路），恒電位儀會(huì)自動(dòng)從恒電位工作狀態(tài)切換到恒電流工作狀態(tài)，并恒定在預(yù)先設(shè)定的電流值上。2　主要技術(shù)指標(biāo)2.1　使用環(huán)境：溫　　度：－15℃～45℃　　　　　　　相對濕度：20%～90%　　　　　　　氣　　壓

3、：60～106KPa2.2　輸出電壓：額定輸出電壓分10V、15V、30V、40V、54V、60V等規(guī)格，輸出電壓在額定輸出電壓的1%～100％范圍內(nèi)可調(diào)。2.3　輸出電流：額定輸出電流分10A、15A、20A、25A、30A、35A、40A、50A等規(guī)格，輸出電流在額定輸出電流的1%～100%范圍內(nèi)可調(diào)。2.4　恒電位范圍：－300mV～－3000mV2.5　恒電位精度：優(yōu)于±5mV2.6　恒電流精度：優(yōu)于±2%2.7　流經(jīng)參比電流：≤3μA2.8　誤差報(bào)警：±30mV～±100mV之間2.9　抗50Hz

4、干擾：≤AC30V2.10　紋波系數(shù)：≤5%2.11　電源：單相AC220±10%　50Hz±5%3　基本工作原理3.1　原理方框圖：3.2　恒電位儀基本工作原理當(dāng)儀器處于“自動(dòng)”工作狀態(tài)時(shí)，給定信號(hào)（控制信號(hào)）和經(jīng)阻抗變換器隔離后的參比信號(hào)一起送入比較放大器，經(jīng)高精度、高穩(wěn)定性的比較放大器比較放大，輸出誤差控制信號(hào)，將此信號(hào)送入移相觸發(fā)器，移相觸發(fā)器根據(jù)該信號(hào)的大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)脈沖的移相時(shí)間，通過脈沖變壓器輸出觸發(fā)脈沖調(diào)整極化回路中可控硅的導(dǎo)通角，改變輸出電壓、電流的大小，使保護(hù)電位等于設(shè)定的給定電位，從而

5、實(shí)現(xiàn)恒電位保護(hù)。3.3　運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換當(dāng)儀器工作在恒電位狀態(tài)而因參比失效或其它故障致使儀器不能實(shí)現(xiàn)恒電位控制時(shí)，經(jīng)一定時(shí)間延遲后，儀器確認(rèn)采集到的信號(hào)實(shí)屬恒電位失控的誤差信號(hào)，就將自動(dòng)轉(zhuǎn)換為恒電流工作狀態(tài)。恒電流給定信號(hào)和經(jīng)阻抗變換后輸出電流取樣信號(hào)一起送入比較放大器，比較放大器輸出誤差控制信號(hào)通過移相觸發(fā)器調(diào)整可控硅的導(dǎo)通角的大小使儀器的輸出電流恒定在預(yù)先設(shè)定的電流值上。3.4　儀器電氣原理（參看電原理圖）本儀器主要由三部分組成，一是極化電源用以輸出破壞被保護(hù)體的腐蝕電池的保護(hù)電流。二是自動(dòng)控制部分，使保

6、護(hù)體達(dá)到最佳保護(hù)電位。三是輔助電路使儀器方便管理，現(xiàn)將各部份原理分述如下：3.5.1極化電源：將交流電源變成所需大小的直流保護(hù)電流。交流電源經(jīng)L1、L2、C16防雷環(huán)節(jié)后，由KA萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)及BX1輸入保險(xiǎn)絲送到極化電源變壓器的原邊。由B2極化電源變壓器變壓到各額定的規(guī)格。由SCR1、SCR2、D8、D9組成半控橋式整流，將交流電變成脈動(dòng)直流電。由ZL1、ZL2、C17、C18組成濾波電路，將脈動(dòng)直流電變成平滑直流電。BX2為輸出保險(xiǎn)絲，C20、C21、G1、G2、L3、L4為輸出防雷環(huán)節(jié)。G1、G2為放電

7、管。FL1為電流表采樣用分流器（該分流器也同時(shí)作為過流保護(hù)采樣）。該分流器當(dāng)通過額定電流值時(shí)為300mV采樣信號(hào)，因此，可直接送入靈敏度2V的數(shù)字電壓表，顯示儀器的輸出電流。R43、W7、C19組成電壓采樣信號(hào)，其采樣信號(hào)送入靈敏度為2V的數(shù)字電壓表。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)當(dāng)儀器工作在自檢狀態(tài)時(shí)，為KA1、KA2接通，KA3、KA4開路；KA5、KA6接通，KA7、KA8實(shí)際電路為直接短接，所以，自檢時(shí)要先脫開現(xiàn)場的陽極線。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)當(dāng)儀器工作在輸出狀態(tài)時(shí)，為KA1、KA2開路。KA3、KA4接通；KA5、KA6開

8、路。3.5.2控制電路a.　移相觸發(fā)器：根據(jù)比較放大器輸出的控制電壓大小，調(diào)整觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的時(shí)間（即移相），控制可控硅的導(dǎo)通角。由D5、R27、R28、R29、R30、IC8、R31、BG2、D6組成觸發(fā)同步電路。與極化電源同相的交流同步電壓經(jīng)D5整流后變成100周半波，經(jīng)R27、R28分壓后得V1送到IC8的3腳，－15V電壓經(jīng)R29、R30分壓后得V2送到IC8的2腳，當(dāng)V2大于V1時(shí)，IC輸出負(fù)電壓，當(dāng)V2