一用一备恒电位仪详细介绍
一、基本概念与组成
一用一备恒电位仪是阴极保护系统中的核心设备，由两台独立恒电位仪组成：
· 主机（工作状态）：实时调节输出电流和电压，维持被保护金属结构的电位稳定。
· 备机（备用状态）：待命运行，当主机故障时自动切换投入，确保系统连续性。
典型配置：
· 输出参数：额定电流50A、电压50V（可调范围1A-50A、1V-50V），适应不同土壤电阻率或介质环境。
· 控制精度：恒电位精度≤±5mV，恒电流精度≤±1%，确保电位稳定在设定值（如-0.85V至-1.2V vs. Cu/CuSO₄参比电极）。
二、工作原理
1. 电位控制原理：
· 通过参比电极实时监测被保护金属的电位，与设定值比较后，自动调整输出到工作电极和辅助电极的电流，使金属电位回归目标范围。
· 三电极系统：工作电极（被保护金属）、参比电极（监测电位）、辅助电极（对电极）构成闭环控制。
2. 一用一备切换原理：
· 自动切换：监测电路实时检测主机运行状态（如输出电流、电位、设备信号）。故障时（如输出异常、电路故障），切换装置在≤1秒内将电路切换至备机，并发出报警信号。
· 手动切换：通过柜门按钮或延时继电器调节切换时间（延时≥5秒），适用于计划维护或调试场景。
三、核心优势
1. 高可靠性：
· 双机热备：主备机独立运行且互锁，防止同时启动。故障时备机自动接管，确保24小时不间断运行。
· 同步校准：主备机定期交换数据，切换时电位波动≤5mV，避免保护中断导致金属腐蚀加速。
2. 精准控制与保护：
· 限流保护：输出电流达额定值102%-110%时，自动限流或切断输出，延时20秒后尝试恢复。
· 过压/过热保护：输入电压超出AC220V±10%范围时自动停机；散热器温度超过80℃时强制关机。
· 参比断线保护：参比电极失效时自动切换至恒电流模式或停止输出，防止电位失控。
3. 智能化管理：
· 实时数据采集：自动记录输出电流、电位、设备状态等参数，支持历史数据查询与导出。
· 远程监控：配备RS-485、GPRS或光纤接口，可接入上位机软件或远程监控平台，实现参数调整与报警提示。
4. 环境适应性强：
· 温度范围：常规机型-20℃~+55℃，工业级机型-40℃~+70℃，满足极端气候需求。
· 湿度范围：相对湿度15%~90%，防止凝露导致电路短路。
· 防护等级：室内机型IP20，户外机型IP65及以上（防尘防水），搭配防护箱使用。
四、应用场景
1. 长输管道：
· 案例：某长输管道项目采用50A/50V恒电位仪，通过自动采集功能实时监测电位波动，提前发现参比电极老化问题，延长管道使用寿命。
· 优势：适应中短距离管道（如数十公里）的阴极保护需求，防止管道因腐蚀泄漏或破裂。
2. 海洋平台与化工储罐：
· 案例：某化工园区储罐区采用双机冗余恒电位仪，配合自动采集系统实现电位偏差自动报警，减少人工巡检频率。
· 优势：在防爆要求较高的场合（如海上钻井平台、储罐底板防护），设备的高可靠性可降低维护成本。
3. 基础设施防护：
· 案例：某跨海大桥项目采用50A/50V恒电位仪，通过自动采集功能监测桥墩电位，结合智能算法优化输出电流，降低能耗。
· 优势：适用于桥梁钢筋混凝土防护、污水管网防护等场景，延长结构寿命。
4. 发电厂接地网：
· 需求：发电厂接地网需长期稳定运行，一用一备恒电位仪可防止因设备故障导致的接地失效，保障电厂安全。
五、注意事项
1. 定期维护：
· 对设备进行定期检修、校准，确保参比电极准确性，及时更换老化或损坏的电极。
· 检查自动切换装置状态，进行必要的测试和校准，防止切换失败。
2. 参数设置合理性：
· 根据被保护金属结构的环境条件（如土壤电阻率、介质腐蚀性）合理设定保护电位值，避免欠保护或过保护。
3. 备件储备：
· 储备常用备件（如参比电极、熔断器），缩短故障修复时间。
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