工作原理
核心結構:由半導體開關元件與濾波 / 限流電路組成的集成模塊,外部連接 “構筑物端” 和 “接地極端”。半導體開關元件決定 “導通 / 截止” 狀態(tài),濾波電路過濾高頻雜散電流,限流電路防止暫態(tài)導通時過大電流燒毀設備。
正常工況:半導體開關元件處于截止狀態(tài),對直流電流呈現(xiàn)阻抗,阻止陰極保護電流通過,同時濾波電路抑制低頻 / 高頻雜散電流通過,確保陰極保護有效性。
暫態(tài)過電壓工況:當雷電擊中或出現(xiàn)操作過電壓時,暫態(tài)過電壓達到半導體開關元件的觸發(fā)閾值,元件迅速導通,對暫態(tài)電流呈現(xiàn)極低阻抗,大電流通過 “構筑物→SSD→接地極” 的通路快速泄入大地,電壓恢復正常后,元件自動復位至截止狀態(tài)。
主要功能
排流保護:能將高壓線路、電氣化鐵路等產生的雜散電流泄放入大地,防止雜散電流在管道上傳導,避免管道被加速腐蝕。
直流隔離與交流耦合:防止陰極保護電流達到預定的閾值電壓,同時傳導感應的交流電。當電壓超過閾值時,立即切換到短路模式提供過壓保護,過后又自動切換回直流隔離模式。
防雷擊保護:能將雷電電流泄放入地,降低雷電殘壓值,保護管道的防腐層和絕緣接頭不受雷電損壞。
性能優(yōu)勢
響應速度快:微秒級導通,可有效攔截雷電等高頻暫態(tài)過電壓。
無弧導通:避免機械觸點導通時的電弧燒蝕,壽命更長。
閾值:導通電壓可設定,避免誤觸發(fā)。
可靠性高:無機械活動部件,減少了因機械磨損、接觸不良等問題導致的故障風險。
應用場景
埋地管道:在石油、天然氣等埋地輸送管道的陰極保護系統(tǒng)中,防止管道受到來自高壓輸電線路、電氣化鐵路等產生的雜散電流干擾,延長管道的使用壽命。
儲罐:用于儲存石油、化工產品等的金屬儲罐,確保儲罐的陰極保護效果,避免雜散電流對儲罐造成腐蝕,保障儲罐的運行。
其他金屬結構物:如橋梁、碼頭等金屬結構的陰極保護,可有效解決雜散電流問題,提高這些金屬結構的耐久性和性。