RU2436870C1 - Modular plant for cathode protection of long metal structures - Google Patents
Modular plant for cathode protection of long metal structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2436870C1 RU2436870C1 RU2010127765/02A RU2010127765A RU2436870C1 RU 2436870 C1 RU2436870 C1 RU 2436870C1 RU 2010127765/02 A RU2010127765/02 A RU 2010127765/02A RU 2010127765 A RU2010127765 A RU 2010127765A RU 2436870 C1 RU2436870 C1 RU 2436870C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- test
- comparison
- signal
- comparison unit
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 20
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 abstract 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 102220491117 Putative postmeiotic segregation increased 2-like protein 1_C23F_mutation Human genes 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N iron titanium Chemical compound [Ti].[Fe] IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии и может быть использовано в средствах защиты протяженных металлических сооружений различного назначения, в том числе трубопроводов.The invention relates to equipment for electrochemical protection of underground metal structures from corrosion and can be used in the protection of long metal structures for various purposes, including pipelines.
Известна установка катодной защиты, содержащая модуль преобразования, анодный заземлитель, электрод сравнения, при этом модуль преобразования содержит источник питания, усилитель мощности, положительный выход которого соединен с анодным заземлителем, а выводы питания подключены к выходам источника питания. Устройство содержит также датчик тока, включенный в разрыв цепи, соединяющей отрицательный выход усилителя мощности и защищаемое сооружение, датчик выходного напряжения, включенный между анодным заземлителем и защищаемым сооружением, блок управления, содержащий модулятор, выход которого подключен к входу усилителя мощности, первый и второй источники опорного напряжения, первый блок сравнения, соединенный с датчиком тока, с датчиком выходного напряжения, и с первым источником опорного напряжения, второй блок сравнения, соединенный с модулятором, с выходом первого блока сравнения, с электродом сравнения, и с сооружением (патент РФ №9510333102, МПК: C23F 13/04).A known installation of cathodic protection, comprising a conversion module, an anode ground electrode, a reference electrode, the conversion module comprises a power source, a power amplifier, the positive output of which is connected to the anode ground electrode, and the power leads are connected to the outputs of the power source. The device also contains a current sensor included in the open circuit connecting the negative output of the power amplifier and the protected structure, an output voltage sensor connected between the anode ground electrode and the protected structure, a control unit containing a modulator, the output of which is connected to the input of the power amplifier, the first and second sources reference voltage, a first comparison unit connected to a current sensor, an output voltage sensor, and to a first voltage reference source, a second comparison unit connected to a regulator, with the output of the first comparison unit, with the reference electrode, and with the structure (RF patent No. 9510333102, IPC: C23F 13/04).
Недостатком известного устройства является то, что использование его в качестве генератора тестового сигнала, при обследовании состояния трубопровода, ограничено формированием на его выходе тестового сигнала в виде постоянного напряжения заданного значения. В то время как для эффективного обследования трубопровода необходим тестовый сигнал сложной формы, содержащий как постоянную, так и переменную составляющие, причем частота переменной составляющей может принимать значения от 0.05 до 600 Гц.A disadvantage of the known device is that its use as a test signal generator, when examining the condition of the pipeline, is limited to the formation of a test signal in the form of a constant voltage of a given value at its output. While an effective inspection of the pipeline requires a test signal of complex shape containing both constant and variable components, and the frequency of the variable component can take values from 0.05 to 600 Hz.
Известны также установки для катодной защиты, оснащенные встроенным прерывателем выходного тока (установка "Парсек ИПЕ-1,2" производства НПАО "ПАРСЕК", опубликовано www.OOO-PARSEK.RU, установка «ПНКЗ-ППЧ-М10» производства Концерна "ЭНЕРГОМЕРА", опубликовано www.energomera.ru).Also known are installations for cathodic protection equipped with a built-in output current chopper (Parsek IPE-1.2 installation manufactured by PARSEK NPO, published at www.OOO-PARSEK.RU, PNKZ-PPCh-M10 installation manufactured by ENERGOMERA Concern published by www.energomera.ru).
Однако наличие прерывателя в составе установки лишь частично решает поставленную задачу, так как использование его в качестве генератора тестового сигнала, при обследовании состояния трубопровода, ограничено формированием на его выходе тестового сигнала в виде переменного напряжения низкой частоты (от 0,06 Гц до 0,2 Гц). При этом обследование при тестовом сигнале в виде постоянного напряжения и обследование при тестовом сигнале в виде переменного напряжения разделены во времени, что увеличивает время на обследование.However, the presence of a breaker in the installation only partially solves the task, since its use as a test signal generator, when examining the condition of the pipeline, is limited by the formation of a test signal in its form in the form of an alternating voltage of low frequency (from 0.06 Hz to 0.2 Hz). Moreover, examination with a test signal in the form of a constant voltage and examination with a test signal in the form of an alternating voltage are separated in time, which increases the time for examination.
Наиболее близкой к заявляемой по совокупности существенных признаков является модульная установка для катодной защиты, содержащая набор идентичных модулей преобразования, одноименные входы и выходы которых связаны между собой, анодный заземлитель, электрод сравнения, датчик потенциала, при этом модуль преобразования содержит источник питания, усилитель мощности, положительный выход которого подключен к анодному заземлителю, а питающие входы подключены к выходам источника питания, датчик тока, первый вывод которого подключен к отрицательному выходу усилителя мощности, а второй вывод соединен с защищаемым сооружением, блок управления, содержащий модулятор, выход которого подключен к входу управления усилителя мощности, первый источник опорного напряжения, первый блок сравнения, первый вход которого связан с выходом первого источника опорного напряжения, второй источник опорного напряжения, второй блок сравнения, выход которого связан с входом модулятора, первый вход подключен к выходу второго источника опорного напряжения, второй вход подключен к выходу датчика тока, а третий вход соединен с выходом первого блока сравнения, накопитель, первый вывод которого связан с вторым входом первого блока сравнения и с электродом сравнения, коммутатор, выход которого связан с третьим входом первого блока сравнения и с вторым выводом накопителя, а первый и второй входы связаны соответственно с защищаемым сооружением и с датчиком потенциала (патент на изобретение РФ №2293139, MПК: C3F 13/04).Closest to the claimed combination of essential features is a modular installation for cathodic protection, containing a set of identical conversion modules, the same inputs and outputs of which are interconnected, an anode ground electrode, a reference electrode, a potential sensor, while the conversion module contains a power source, power amplifier, the positive output of which is connected to the anode ground electrode, and the supply inputs are connected to the outputs of the power source, a current sensor, the first output of which is connected to negative the output of the power amplifier, and the second output is connected to the protected structure, a control unit comprising a modulator, the output of which is connected to the control input of the power amplifier, a first reference voltage source, a first comparison unit, the first input of which is connected to the output of the first reference voltage source, the second source reference voltage, a second comparison unit, the output of which is connected to the input of the modulator, the first input is connected to the output of the second reference voltage source, the second input is connected to the output of the sensor ka, and the third input is connected to the output of the first comparison unit, the drive, the first output of which is connected to the second input of the first comparison unit and the comparison electrode, the switch, the output of which is connected to the third input of the first comparison unit and the second output of the drive, and the first and second the inputs are connected respectively with the protected structure and with the potential sensor (patent for the invention of the Russian Federation No. 2293139, IPC: C3F 13/04).
Недостатком известного устройства также является то, что использование его в качестве генератора тестового сигнала, при обследовании состояния трубопровода, ограничено формированием на его выходе тестового сигнала в виде постоянного тока заданного значения.A disadvantage of the known device is also that its use as a test signal generator, when examining the condition of the pipeline, is limited to the formation of a test signal in the form of a direct current of a given value at its output.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании установки для катодной защиты протяженных металлических сооружений, обеспечивающей при работе в режиме тестового генератора формирование сигнала, повышающего эффективность диагностики состояния сооружения.The problem to which the invention is directed is to create an installation for the cathodic protection of extended metal structures, which, when operating in the test generator mode, provides a signal generation that improves the efficiency of diagnostics of the condition of the structure.
Технический результат, отвечающий сформулированной выше задаче, заключается в повышении достоверности информации об объекте, получаемой в процессе обследования трубопровода, за счет формировании тестового сигнала сложной формы в широком диапазоне частот при одновременном снижении затрат на проведение обследования.The technical result that meets the task formulated above is to increase the reliability of information about the object obtained during the inspection of the pipeline, due to the formation of a test signal of complex shape in a wide frequency range while reducing the cost of the survey.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что модульная установка для катодной защиты протяженных металлических сооружений, содержащая анодный заземлитель, электрод сравнения с датчиком потенциала, по крайней мере, один модуль преобразования, включающий источник питания, усилитель мощности, датчик тока и блок управления параметрами выходного сигнала, формируемого на выходе модуля преобразования, блок управления включает первый и второй блоки сравнения, при этом выход второго блока сравнения через модулятор соединен с усилителем мощности, первый блок сравнения выполнен с возможностью сравнения сигнала со входа электрода сравнения и датчика потенциала с заданным значением потенциала, второй блок сравнения - сигнала с выхода датчика тока с заданным значением тока, согласно техническому решению содержит тестовый генератор, выполненный с возможностью регулирования параметров выходного сигнала, тестовый блок сравнения, подключенный к тестовому генератору и датчик выходного напряжения, соединенный с тестовым блоком сравнения, при этом блок управления содержит прерыватель, включенный между первым и вторым блоками сравнения и соединенный с тестовым блоком сравнения. Переключатель выполнен с возможностью дистанционного управления. Тестовый генератор выполнен в виде программируемого контроллера с возможностью задания параметров выходного сигнала, включающих частоту и амплитуду переменной составляющей сигнала, а также значение постоянной составляющей сигнала. Для дистанционного управления переключателем установка снабжена шиной управления, соединенной со входами управления переключателей каждого модуля преобразования. В модуле преобразования положительный выход усилителя мощности, подключен к анодному заземлителю, а питающие входы подключены к выходам источника питания, первый вывод датчика тока подключен к отрицательному выходу усилителя мощности, а второй вывод соединен с защищаемым сооружением.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that a modular installation for cathodic protection of long metal structures containing an anode ground electrode, a reference electrode with a potential sensor, at least one conversion module, including a power source, power amplifier, current sensor and parameter control unit the output signal generated at the output of the conversion module, the control unit includes the first and second comparison units, while the output of the second comparison unit through the modulator is connected to a power amplifier, the first comparison unit is configured to compare the signal from the input of the comparison electrode and the potential sensor with a given potential value, the second comparison unit is a signal from the output of the current sensor with a given current value, according to the technical solution contains a test generator made with the ability to control the parameters of the output signal, the test comparison unit connected to the test generator and the output voltage sensor connected to the test comparison unit, when this control unit contains a chopper connected between the first and second comparison units and connected to the test comparison unit. The switch is made with the possibility of remote control. The test generator is made in the form of a programmable controller with the ability to set the parameters of the output signal, including the frequency and amplitude of the variable component of the signal, as well as the value of the constant component of the signal. For remote control of the switch, the installation is equipped with a control bus connected to the control inputs of the switches of each conversion module. In the conversion module, the positive output of the power amplifier is connected to the anode ground electrode, and the power inputs are connected to the outputs of the power source, the first output of the current sensor is connected to the negative output of the power amplifier, and the second output is connected to the protected structure.
Введение новых конструктивных элементов в состав установки катодной защиты обеспечило формирование тестового сигнала с заданными параметрами. В результате этого появилась возможность при проведении диагностики состояния трубопровода использовать катодную станцию в качестве генератора тестовых сигналов сложной формы с возможностью изменения частоты тестового сигнала от 0,05 Гц до 700 Гц. Это дает возможность расширить номенклатуру приемников тестового сигнала, применяемых при обследовании трубопровода.The introduction of new structural elements into the cathodic protection unit ensured the formation of a test signal with specified parameters. As a result of this, it became possible to use the cathode station as a generator of test signals of complex shape when diagnosing the condition of the pipeline with the possibility of changing the frequency of the test signal from 0.05 Hz to 700 Hz. This makes it possible to expand the range of test signal receivers used in pipeline inspection.
При этом сокращается время обследования, так как за один проход совмещаются замеры, выполняемые для постоянной и для переменной составляющей тестового сигнала.At the same time, the examination time is reduced, since the measurements performed for the constant and for the variable component of the test signal are combined in one pass.
По сравнению с применением прерывателя выходного тока катодной станции для формирования тестового сигнала, применение предлагаемого технического решения повышает качество обследования. Это обусловлено возможностью формирования тестового сигнала сложной формы, содержащего как постоянную, так и переменную составляющие тестового сигнала, параметры которого (частота, амплитуда и значение постоянной составляющей) могут устанавливаться по усмотрению исследователя.Compared with the use of the output current chopper of the cathode station for generating a test signal, the application of the proposed technical solution improves the quality of the examination. This is due to the possibility of generating a test signal of complex shape containing both constant and variable components of the test signal, the parameters of which (frequency, amplitude and value of the constant component) can be set at the discretion of the researcher.
При этомWherein
- в диапазоне частот от 0,05 Гц до 100 Гц значение постоянной составляющей может устанавливаться от 2 до 48 В, а амплитуда переменной составляющей - от 1 до 48 В,- in the frequency range from 0.05 Hz to 100 Hz, the value of the constant component can be set from 2 to 48 V, and the amplitude of the variable component from 1 to 48 V,
- в диапазоне частот от 0,05 Гц до 400 Гц значение постоянной составляющей может устанавливаться от 5 до 48 В, а амплитуда переменной составляющей - от 1 до 30 В,- in the frequency range from 0.05 Hz to 400 Hz, the value of the constant component can be set from 5 to 48 V, and the amplitude of the variable component from 1 to 30 V,
- в диапазоне частот от 0,05 Гц до 700 Гц значение постоянной составляющей может устанавливаться от 10 до 48 В, а амплитуда переменной составляющей - от 1 до 20 В.- in the frequency range from 0.05 Hz to 700 Hz, the value of the constant component can be set from 10 to 48 V, and the amplitude of the variable component from 1 to 20 V.
Диапазон частот, на которых работает большинство технических средств диагностики, в том числе импортного производства, составляет от долей герц до 630 герц. Кроме того, следует учитывать, что режим прерывания тока нагрузки, применяемый для получений тестового сигнала переменного напряжения, не является «комфортным» для катодной станции и уменьшает ее ресурс.The frequency range at which the majority of technical diagnostic tools, including imported ones, runs from fractions of hertz to 630 hertz. In addition, it should be borne in mind that the load current interruption mode used to receive an AC voltage test signal is not “comfortable” for the cathode station and reduces its resource.
Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена функциональная схема модульной установки.The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of a modular installation.
Позициями на чертеже обозначены: 1 - модуль преобразования, 2 - анодный заземлитель, 3 - электрод сравнения, 4 - датчик потенциала, 5 - датчик выходного напряжения, 6 - тестовый генератор, 7 - регулятор частоты тестового сигнала, 8 - регулятор амплитуды переменной составляющей тестового сигнала, 9 - регулятор значения постоянной составляющей тестового сигнала, 10 - тестовый блок сравнения, 11 - источник питании, 12 - усилитель мощности, 13 - датчик тока, 14 - блок управления, 15 - модулятор, 16 - первый источник опорного напряжения, 17 - первый блок сравнения, 18 - второй источник опорного напряжения, 19 - второй блок сравнения, 20 - накопитель, 21 - коммутатор, 22 - переключатель, 23 - шина управления.The positions in the drawing indicate: 1 - conversion module, 2 - anode ground electrode, 3 - reference electrode, 4 - potential sensor, 5 - output voltage sensor, 6 - test generator, 7 - test signal frequency regulator, 8 - amplitude variable test component signal, 9 - regulator of the constant component of the test signal, 10 - test comparison unit, 11 - power supply, 12 - power amplifier, 13 - current sensor, 14 - control unit, 15 - modulator, 16 - first voltage reference source, 17 - first comparison unit, 18 - WTO second reference voltage source, 19 - second comparing unit, 20 - Drive 21 - switch 22 - switch 23 - control bus.
Модульная установка для катодной защиты содержит набор из N идентичных модулей преобразования 1, одноименные входы и выходы которых связаны между собой, анодный заземлитель 2, электрод сравнения 3, датчик потенциала 4, датчик выходного напряжения 5, тестовый генератор 6, регулятор частоты тестового сигнала 7, регулятор амплитуды переменной составляющей тестового сигнала 8, регулятор значения постоянной составляющей тестового сигнала 9, тестовый блок сравнения 10.A modular installation for cathodic protection contains a set of N identical conversion modules 1, the inputs and outputs of the same name, anode ground electrode 2, a reference electrode 3, a potential sensor 4, an output voltage sensor 5, a test generator 6, a frequency regulator of the test signal 7, the amplitude regulator of the variable component of the test signal 8, the controller of the value of the constant component of the test signal 9, the test comparison unit 10.
Модуль преобразования 1 содержит источник питания 11, усилитель мощности 12, положительный выход которого подключен к анодному заземлителю 2, а питающие входы подключены к выходам источника питания 11, датчик тока 13, первый вывод которого подключен к отрицательному выходу усилителя мощности 12, а второй вывод соединен с защищаемым сооружением, блок управления 14, содержащий модулятор 15, выход которого подключен к входу усилителя мощности 12, первый источник опорного напряжения 16, первый блок сравнения 17, первый вход которого связан с выходом первого источника опорного напряжения 16, второй источник опорного напряжения 18, второй блок сравнения 19, выход которого связан с входом модулятора 15, первый вход подключен к выходу второго источника опорного напряжения 18, второй вход подключен к выходу датчика тока 13, накопитель 20, первый вывод которого связан с вторым входом первого блока сравнения 17 и с электродом сравнения 3, коммутатор 21, первый и второй входы которого связаны соответственно с защищаемым сооружением и с датчиком потенциала 4, а выход подключен к третьему входу первого блока сравнения 17 и второму выводу накопителя 20, переключатель 22, выход которого соединен с третьим входом второго блока сравнения 19, первый коммутируемый вход соединен с выходом первого блока сравнения 17, а второй коммутируемый вход соединен с выходом тестового блока сравнения 10, к которому подключены вторые коммутируемые входы переключателей 22 всех остальных модулей преобразования, при этом управляющие входы переключателей 22 всех модулей преобразования соединены между собой и подключены к шине управления 23 режимом модульной установки.The conversion module 1 contains a power source 11, a power amplifier 12, the positive output of which is connected to the anode ground electrode 2, and the power inputs are connected to the outputs of the power source 11, a current sensor 13, the first output of which is connected to the negative output of the power amplifier 12, and the second output is connected with a protected structure, a control unit 14, containing a modulator 15, the output of which is connected to the input of the power amplifier 12, the first reference voltage source 16, the first comparison unit 17, the first input of which is connected to the output the first reference voltage source 16, the second reference voltage source 18, the second comparison unit 19, the output of which is connected to the input of the modulator 15, the first input is connected to the output of the second reference voltage source 18, the second input is connected to the output of the current sensor 13, drive 20, the first output which is connected to the second input of the first comparison unit 17 and to the comparison electrode 3, the switch 21, the first and second inputs of which are connected respectively to the protected structure and to the potential sensor 4, and the output is connected to the third input of the first block comparison 17 and the second output of the drive 20, the switch 22, the output of which is connected to the third input of the second comparison unit 19, the first switched input is connected to the output of the first comparison unit 17, and the second switched input is connected to the output of the test comparison unit 10, to which the second switched the inputs of the switches 22 of all the other conversion modules, while the control inputs of the switches 22 of all the conversion modules are interconnected and connected to the control bus 23 of the modular installation mode.
Работа модульной установки, обеспечивающая реализацию функции катодной защиты, представлена в описании изобретения по патенту РФ №2293139, МПК: C3F 13/04). При этом принцип работы модуля преобразования в режиме защиты сооружения заключается в следующем.The operation of the modular installation, providing the implementation of the cathodic protection function, is presented in the description of the invention according to the patent of the Russian Federation No. 2293139, IPC: C3F 13/04). The principle of operation of the conversion module in the protection mode of the structure is as follows.
Постоянное напряжение, формируемое на выводах источника питания 11, преобразуется в высокочастотный периодический импульсный сигнал. Амплитуда данного сигнала равна максимальному значению, необходимому для защиты сооружения, а коэффициент заполнения является функцией сигнала, получаемого в результате сравнения фактического значения поддерживаемого параметра (тока или потенциала) со значением, достаточным для эффективной защиты сооружения. Указанный импульсный сигнал преобразуется с помощью фильтра в постоянное напряжение, уровень которого пропорционален коэффициенту заполнения импульсного сигнала. В результате этого постоянное напряжение на входе усилителя мощности 12 преобразуется в регулируемое постоянное напряжение на его выходе. Усилитель мощности 12 выполнен по мостовой схеме, в диагональ которой включена первичная обмотка высокочастотного силового трансформатора. Вторичная обмотка данного трансформатора подключена к упомянутому выше сглаживающему фильтру. Импульсы управления ключами усилителя мощности 12 формируются модулятором 15. На вход модулятора 15 поступает сигнал с выхода второго блока сравнения 19. Данный блок сравнивает сигнал, поступающий с выхода датчика тока 13, с сигналом, поступающим с выхода первого блока сравнения 17, и изменяет посредством модулятора 15 параметры выходного сигнала усилителя мощности 12 таким образом, чтобы фактическое значение потенциала, поступающее на второй и третий входы первого блока сравнения 17, было равно значению, поступающему с выхода первого источника опорного напряжения 16.The constant voltage generated at the terminals of the power source 11 is converted into a high-frequency periodic pulse signal. The amplitude of this signal is equal to the maximum value necessary to protect the structure, and the duty cycle is a function of the signal obtained by comparing the actual value of the supported parameter (current or potential) with a value sufficient to effectively protect the structure. The specified pulse signal is converted using a filter into a constant voltage, the level of which is proportional to the duty cycle of the pulse signal. As a result of this, the constant voltage at the input of the power amplifier 12 is converted to an adjustable constant voltage at its output. The power amplifier 12 is made according to a bridge circuit, the diagonal of which includes the primary winding of a high-frequency power transformer. The secondary winding of this transformer is connected to the smoothing filter mentioned above. The control pulses of the keys of the power amplifier 12 are generated by the modulator 15. The signal from the output of the second comparison unit 19 is received at the input of the modulator 15. This unit compares the signal from the output of the current sensor 13 with the signal from the output of the first comparison unit 17 and changes it with a modulator 15 parameters of the output signal of the power amplifier 12 so that the actual potential value supplied to the second and third inputs of the first comparison unit 17 is equal to the value received from the output of the first source Porn voltage 16.
Для формирования поляризационного потенциала используется накопитель 20 и коммутатор 21. Внутренний генератор импульсов коммутатора 21 обеспечивает периодическое подключение датчика потенциала 4 к защищаемому сооружению и перенос накопленного на нем потенциала на накопитель 21. Кроме этого, второй блок сравнения 19 анализирует сигнал с выхода второго источника опорного напряжения 18. Это позволяет обеспечить защиту сооружения при обрыве в цепи электрода сравнения 3 или в цепи датчика потенциала 4, когда сигнал с выхода первого блока сравнения 11 отсутствует. В этом случае блок управления 14 переходит на стабилизацию выходного тока модуля преобразования 1 относительно заданного на выходе второго источника опорного напряжения 18.To generate the polarization potential, a drive 20 and a switch 21 are used. The internal pulse generator of the switch 21 provides periodic connection of the potential sensor 4 to the protected structure and transfer of the potential accumulated on it to the drive 21. In addition, the second comparison unit 19 analyzes the signal from the output of the second reference voltage source 18. This allows you to protect the structure in the event of a break in the circuit of the reference electrode 3 or in the circuit of the potential sensor 4, when the signal from the output of the first unit is compared Oia 11 is missing. In this case, the control unit 14 switches to the stabilization of the output current of the conversion module 1 relative to the set at the output of the second reference voltage source 18.
Принцип работы модуля преобразования в режиме формирования тестового сигнала заключается в следующем.The principle of operation of the conversion module in the test signal generation mode is as follows.
Для работы модульной установки в режиме формирования тестового сигнала на шину управления режимом необходимо подать высокий уровень управляющего сигнала. Это приведет к срабатыванию переключателя 22 в каждом модуле преобразования, и к третьему входу второго блока сравнения 19 будет подключен выход тестового блока сравнения 10. Ручками управления регуляторов частоты 7, амплитуды 8 и постоянной составляющей 9 тестового сигнала устанавливают параметры тестового сигнала, формируемого на выходе модульной установки. Тестовый блок сравнения 10 сравнивает заданное значение тестового сигнала с выходным сигналом датчика выходного напряжения 5 и поддерживает выходной сигнал модульной установки, идентичный сигналу с выхода тестового генератора 6.For the modular installation to operate in the test signal generation mode, a high level of the control signal must be supplied to the mode control bus. This will trigger the switch 22 in each conversion module, and the output of the test comparison unit 10 will be connected to the third input of the second comparison unit 19. The control knobs of the frequency controllers 7, amplitude 8, and constant component 9 of the test signal set the parameters of the test signal generated at the output of the modular installation. The comparison test unit 10 compares the set value of the test signal with the output signal of the output voltage sensor 5 and maintains the output signal of the modular installation identical to the signal from the output of the test generator 6.
На чертеже представлен один из вариантов реализации изобретения, в котором использованы следующие функциональные элементы.The drawing shows one of the embodiments of the invention, in which the following functional elements are used.
Источник питания 11 выполнен в виде диодного моста типа КВРС-1006 и набора конденсаторов типа К50-35 220 мкФ × 450 В. Усилитель мощности 12 выполнен по схеме мостового высокочастотного преобразователя напряжения. Ключевые элементы реализованы на полевых транзисторах типа IRFP22N50A. Силовой трансформатор выполнен на ферритовых кольцах М2000НМ1 К45×28×12. Высокочастотный выпрямитель построен на диодах типа BYV72. Дроссель сглаживающего фильтра выполнен на кольце К44×28×10,3 из материала МП140 и конденсаторе типа К50-35 100 мкФ × 160 В. В качестве датчика тока 13 использован шунт типа 75ШСММ3-30А. Блок управления 14 реализован на следующих элементах. Модулятор 15 построен на специализированном контроллере для управления импульсными источниками питания типа UC3825. Первый и второй источники опорного напряжения 16 и 18 построены на прецизионном стабилизаторе типа Д818 и переменном резисторе типа СП4-1. Первый и второй блоки сравнения 17 и 19 выполнены на операционных усилителях типа ОР177. В качестве накопителя 20 применен термостабильный конденсатор типа К71-7. Коммутатор 21 выполнен на базе аналогового коммутатора PVG612 и PIC-процессора типа PIC 18F675, переключатель 22 реализован на микросхеме TRR-1C-05. В качестве анодного заземлителя 2 применен оксидный железо-титановый анодный заземлитель типа ОЖТ3-1. В качестве электрода сравнения 3 и датчика потенциала 4 использован медносульфатный электрод сравнения типа ЭНЕС-1, укомплектованный датчиком потенциала. Тестовый генератор 6 построен на PIC-процессоре типа PIC 18F675, регуляторы параметров тестового сигнала 7, 8, 9 выполнены на прецизионном стабилизаторе типа Д818 и переменном резисторе типа СП4-1. Тестовый блок сравнения 10 выполнен на усилителе типа ОР177.The power source 11 is made in the form of a diode bridge of the type KVRS-1006 and a set of capacitors of the type K50-35 220 μF × 450 V. The power amplifier 12 is made according to the scheme of a bridge high-frequency voltage converter. Key elements are implemented on field effect transistors type IRFP22N50A. The power transformer is made on ferrite rings M2000NM1 K45 × 28 × 12. The high-frequency rectifier is built on diodes like BYV72. The smoothing filter choke is made on a K44 × 28 × 10.3 ring made of MP140 material and a K50-35 capacitor of 100 μF × 160 V. As a current sensor 13, a shunt of type 75ШСММ3-30А is used. The control unit 14 is implemented on the following elements. Modulator 15 is built on a specialized controller for controlling switching power supplies of the UC3825 type. The first and second sources of reference voltage 16 and 18 are built on a precision stabilizer type D818 and a variable resistor type SP4-1. The first and second comparison blocks 17 and 19 are made on operational amplifiers of the type OP177. As the drive 20 used a thermostable capacitor type K71-7. Switch 21 is based on the PVG612 analog switch and PIC processor type PIC 18F675, switch 22 is implemented on the TRR-1C-05 chip. As the anode ground electrode 2, an oxide iron-titanium anode ground electrode of the ОЖТ3-1 type is used. A copper sulfate reference electrode of the ENES-1 type equipped with a potential sensor was used as a comparison electrode 3 and a potential sensor 4. Test generator 6 is built on a PIC processor type PIC 18F675, the regulators of the parameters of the test signal 7, 8, 9 are made on a precision stabilizer type D818 and a variable resistor type SP4-1. The test comparison unit 10 is made on an amplifier of the type OP177.
Вышеизложенные сведения показывают, что при использовании заявляемого изобретения выполнена следующая совокупность условий. Средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в системах электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии. Средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата. Только благодаря заявленному сочетанию функциональных элементов, соединенных между собой определенным образом, была достигнута возможность работы установки для катодной защиты в качестве тестового генератора сигналов, необходимых для обследования трубопровода предназначенными для этого техническими средствами.The above information shows that when using the claimed invention, the following set of conditions is fulfilled. The tool embodying the claimed invention in its implementation is intended for use in systems of electrochemical protection of underground metal structures from corrosion. The tool embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of a technical result. Only thanks to the claimed combination of functional elements interconnected in a certain way, was it possible to operate the cathodic protection unit as a test signal generator, necessary for inspecting the pipeline with technical means intended for this.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010127765/02A RU2436870C1 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Modular plant for cathode protection of long metal structures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010127765/02A RU2436870C1 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Modular plant for cathode protection of long metal structures |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2436870C1 true RU2436870C1 (en) | 2011-12-20 |
Family
ID=45404355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010127765/02A RU2436870C1 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Modular plant for cathode protection of long metal structures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2436870C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0157438A1 (en) * | 1984-03-02 | 1985-10-09 | Erik Jan Das | Method and apparatus for protection of a metallic object in an electrically conductive environment |
| US5318678A (en) * | 1990-12-31 | 1994-06-07 | Gaz De France (Service National) | Method and apparatus for analyzing the state of protection against corrosion of a work under cathodic protection |
| US5541459A (en) * | 1992-03-05 | 1996-07-30 | Stri Ab | Device for compensation of an alternating voltage which occurs between a medium and a metallic pipeline disposed in the medium |
| RU2293139C1 (en) * | 2006-01-25 | 2007-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-ЭС" | Underground structure cathode protection modular apparatus |
| RU2366760C1 (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | ООО Научно-исследовательский институт "Наукоемкие технологии" | Adaptive sistem of underground structure cathode protection |
-
2010
- 2010-07-05 RU RU2010127765/02A patent/RU2436870C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0157438A1 (en) * | 1984-03-02 | 1985-10-09 | Erik Jan Das | Method and apparatus for protection of a metallic object in an electrically conductive environment |
| US5318678A (en) * | 1990-12-31 | 1994-06-07 | Gaz De France (Service National) | Method and apparatus for analyzing the state of protection against corrosion of a work under cathodic protection |
| US5541459A (en) * | 1992-03-05 | 1996-07-30 | Stri Ab | Device for compensation of an alternating voltage which occurs between a medium and a metallic pipeline disposed in the medium |
| RU2293139C1 (en) * | 2006-01-25 | 2007-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-ЭС" | Underground structure cathode protection modular apparatus |
| RU2366760C1 (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | ООО Научно-исследовательский институт "Наукоемкие технологии" | Adaptive sistem of underground structure cathode protection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9431922B2 (en) | ARC fault protection for power conversion | |
| AU2010271405B2 (en) | Method and apparatus for single-path control and monitoring of an H-bridge | |
| US9455620B2 (en) | AC/DC converter with clamped boost and buck modes and DC output harmonic control | |
| KR101099273B1 (en) | Power conditioner and photovoltaic power generation system | |
| US20090244936A1 (en) | Three-phase inverter | |
| KR101186364B1 (en) | Power conversion apparatus and power conditioner | |
| CA3022313C (en) | Multiple power topologies from single power generator | |
| US20100232192A1 (en) | Power conversion apparatus, power conditioner, and power generation system | |
| EP3404820B1 (en) | Power conversion system and power conversion device | |
| Debenjak et al. | Fuel cell condition monitoring system based on interconnected DC–DC converter and voltage monitor | |
| US8570781B2 (en) | Power conditioner | |
| US9337750B2 (en) | Power conversion apparatus | |
| KR101578292B1 (en) | Method for compensating of potential transformer | |
| US20150303830A1 (en) | Large scale energy storage system enabling balanced control of inverters | |
| RU2436870C1 (en) | Modular plant for cathode protection of long metal structures | |
| RU99005U1 (en) | MODULAR INSTALLATION FOR CATHODE PROTECTION | |
| JP2010110056A (en) | Power distribution system | |
| US20130107596A1 (en) | Power conditioner | |
| RU171189U1 (en) | Modular installation for cathodic protection | |
| RU2623531C1 (en) | Device for plasma-electrolytic oxidation of metals and alloys | |
| RU2441943C1 (en) | Adaptive station of cathode corrosion protection of pipelines | |
| RU2233534C2 (en) | Frequency converter | |
| RU2293139C1 (en) | Underground structure cathode protection modular apparatus | |
| RU79565U1 (en) | CATECTOR PROTECTION RECTIFIER | |
| RU2483396C1 (en) | Aerodrome power module operating on fuel elements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140706 |