极性排流器是一种用于防止杂散电流对金属结构造成腐蚀的装置,在杂散电流防护中起着 “单向阀门” 的关键作用。以下是对它的详细介绍:
·工作原理:利用二极管或可控硅的单向导电性,仅允许杂散电流从受干扰的金属结构(如管道)流向大地或排流系统。当金属结构电位高于大地或排流系统电位时,排流器导通,杂散电流通过排流器流向排流系统;当金属结构电位低于大地或排流系统电位时,排流器截止,防止反向电流对金属结构造成腐蚀。
·功能特点:
·排流:通过单向导通特性,确保杂散电流定向流动,减少金属结构的腐蚀风险。
·动态响应:能够快速响应电位变化,一般响应时间≤0.1ms,可快速适应轨道交通列车启动 / 制动、高压输电负荷波动等瞬态干扰,避免瞬态过电压冲击。
·自适应调节:内置电压钳位模块,实时监测电位变化,自动触发排流。部分还能根据环境电位波动自动优化排流参数,避免过度排流导致的阴极剥离风险。
·节能设计:一些极性排流器采用分级排流控制,电流强度高时启动主排流回路,低时切换至低功耗旁路,降低能耗。
·应用领域:
·埋地管道:在油气管道、城市燃气管道等埋地金属结构中,防止因杂散电流(如地铁、电气化铁路产生的电流)引起的腐蚀。
·地铁系统:在地铁结构中,防止杂散电流对隧道、轨道等金属结构的腐蚀。
·其他金属结构:如桥梁、储罐等可能受到杂散电流影响的金属设施。
·技术优势:
·可以有效引导杂散电流定向流动,保护金属结构免受电化学腐蚀。例如,某输油管道测试显示,安装极性排流器后,瞬态反向电流导致的腐蚀速率从 0.15mm/a 降至 0.01mm/a。
·部分极性排流器集成电容耦合模块,可降低交流干扰电压,减少交流腐蚀风险,交流干扰电压降幅可达 50% - 70%。
·内置浪涌保护模块,可吸收雷电或电力故障引发的瞬态过电压,保护管道绝缘层,通常能耐受 20kA/8/20μs 浪涌电流。