輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統的製作方法

2023-05-26 06:28:36 1

專利名稱：輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及金屬腐蝕與防護技術領域，是一種以太陽能為驅動力的陰極保護防腐蝕系統，用於輸電線路杆塔基礎、接地裝置和其它地下直埋金屬和鋼筋混凝土構築的防腐蝕。
背景技術：
金屬腐蝕造成的直接和間接損失是巨大的，陰極保護技術是防止金屬腐蝕的一種電化學方法，適用於金屬構築物在電解質介質中的防腐蝕保護，具有較高的保護效率。設計優良的陰極保護系統可使被保護體的使用壽命成倍延長，對某些特殊的環境導致的腐蝕，該技術是不可替代的選擇。
陰極保護是利用外部電流使金屬電位發生改變從而防止金屬腐蝕的一種方法，可通過外加電流和犧牲陽極兩種方法來實現，一般通過技術和經濟比較選擇其一，本發明是外加電流陰極保護方法，外加電流來自於太陽能。太陽能轉化成電能已成為現實，在天氣晴朗、陽光明媚的日子裡，太陽向地球表面輻射熱能可轉化的電能約為1，000瓦/小時.平方米，利用這些能量作為陰極保護的電源，對輸電線路杆塔基礎、接地裝置和其它構築物實施陰極保護防腐，延長其使用壽命，降低防腐蝕成本，減少或避免輸電系統故障，具有重要意義。

發明內容
本發明的目的是，以太陽能為驅動力，對輸電線路杆塔基礎和接地裝置實施陰極保護，防止和減緩輸電線路杆塔基礎和接地裝置的腐蝕，使杆塔接地電阻保持在限定值內，提高杆塔耐雷水平、降低雷擊跳閘率，維護輸電系統穩定運行，延長其使用壽命。本發明的目的是由以下技術方案來實現的，採用太陽能電池作為陰極保護電源，其特徵是將太陽能轉化成電能對外輸出。通過DC/DC升壓轉換器將電壓轉換到保護蓄電池工作電壓，保護蓄電池的作用是儲存電能並在光強變化的狀態下為電位控制裝置提供穩定的電源電位控制裝置(DC/DC降壓轉換器)使杆塔基礎和接地裝置的電位恆定在所需的保護電位，實現持續保護。本發明的輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統，可應用於高壓，超高壓等野外輸電桿塔基礎和接地裝置的防腐蝕，填補了輸電線路杆塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護防腐蝕的空白。


圖I為太陽能陰極保護系統方框圖。圖2為輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統示意圖。圖中I太陽能電池方陣，2充電控制裝置，3蓄電池組，4電位控制裝置，5輔助陽極，6接地裝置，7參比電極，8輸電桿塔。
具體實施例方式 下面利用附圖所示的實施例對本發明作進一步說明。實施例I :參照圖1，利用太陽能蓄電池做電源，通過DC/DC升壓轉換器將電壓轉換成保護蓄電池工作電壓，保護蓄電池的作用是儲存電能並在光強變化的狀態下為電位控制裝置提供穩定的電源。電位控制裝置(DC/DC降壓轉換器)，使輸電桿塔基礎和接地裝置的電位恆定在保護電位值。實施例2 :參照圖2，本實施例為輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統，採用太陽能電池方陣I作為電源，太陽能電池方陣I電氣連接充電控制裝置2，充電控制裝置2電氣連接蓄電池組3，蓄電池組3電氣連接電位控制裝置4，電位控制裝置4具有恆定電位功能，可使輸電桿塔基礎和接地裝置6的電位處於保護電位狀態。工作原理系統運行時，通過參比電極7與接地裝置6之間的電位測量迴路採集的 信號傳輸到電位控制裝置4，電位控制裝置4通過調節輸出電流，使輸電桿塔基礎和接地裝置的電位低於-0. 85V(相對銅/硫酸銅參比電極)。系統由太陽能電池方陣I提供電能，通過輔助陽極5和接地裝置6組成的電流迴路將陰極電流施加到接地裝置6上。使接地裝置6達到所需的保護電位。
權利要求
1.輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統，其特徵是它包括太陽能電池方陣(I)，太陽能電池方陣⑴電氣連接充電控制裝置(2)，充電控制裝置⑵電氣連接蓄電池組(3)，蓄電池組(3)電氣連接電位控制裝置(4)，電位控制裝置(4)輸出端的正負極分別用電纜與輔助陽極(5)和杆塔基礎、接地裝置(6)連接，形成電流迴路，電位控制裝置⑷引出的電位測量引線與參比電極(7)連接，參比電極(7)置於接地裝置(6)附近，與接地裝置(6)構成電位測量迴路。
2.根據權利要求I所述的輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統，其特徵是以太陽能為驅動力，實現對輸電桿塔基礎和接地裝置的防腐蝕保護，不需要其它外接電源。
3.根據權利要求I所述的輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統，其特徵是電位控制裝置⑷通過電位測量迴路反饋的接地裝置(6)的電位信號，通過單閉環控制系統實現電位的自動補償，使輸電桿塔基礎和接地裝置的電位恆定在設計值。
4.根據權利要求I所述的輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統，其特徵是蓄電池組(3)的工作狀態由充電控制裝置(2)調節，在光強變化充電過程中，確保蓄電池組(3)的工作電壓恆定，滿足電位控制裝置⑷的電壓需求。
5.根據權利要求I所述的輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統，其特徵是輔助陽極(5)的材料可以是石墨、碳鋼、鑄鐵、矽鑄鐵、磁性氧化鐵、鈦基混合金屬氧化物等。輔助陽極(5)的布置方式可為立式、臥式或深井式。
6.根據權利要求I所述的輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統，其特徵是參比電極(7)可為銅/硫酸銅電極、鋅/ 土壤電極、鐵/ 土壤、特種鋼/ 土壤電極等長效參比電極。
7.根據權利要求I所述的輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統，其特徵是該系統可廣泛應用於地下金屬構築物的防腐蝕保護。
全文摘要
輸電桿塔基礎和接地裝置太陽能陰極保護系統，屬金屬腐蝕與防護技術領域，其特點是利用太陽能，對輸電桿塔基礎和接地裝置陰極保護防腐。使杆塔接地電阻穩定在限值內，提高杆塔耐雷水平、降低雷擊跳閘率，維護輸電系統穩定運行，系統包括太陽能蓄電池方陣、充電控制器、蓄電池組、陰極保護控制裝置、輔助陽極、參比電極等。充電控制器可根據光強弱變化控制蓄電池的充電並保持其輸出電壓恆定，使陰極保護系在不同的光強狀況下處於穩定工作狀態。陰極保護控制裝置通過接地裝置和參比電極之間的電位測量迴路的信號採集、調節接地裝置和輔助陽極之間電流迴路電流，實現自動補償恆定電位功能，可使接地裝置的電位控制在設定值，確保陰極保護效果。
文檔編號C23F13/06GK102776519SQ201110117760
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月9日 優先權日2011年5月9日
發明者張萬友, 張芮源, 張雪峰, 李晨曦, 郗麗娟 申請人:張萬友