[实用新型]一种埋地管道直流阴极干扰减缓装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及埋地管道阴极保护系统技术领域，尤其涉及一种埋地管道直流阴极干扰减缓装置。

背景技术

随着埋地管道周围用电设施的大量兴建，管道遭受杂散电流干扰。当埋地金属管道与直流电气化铁路或高压直流输电线路接地极接近时，管道遭受直流阳极干扰和阴极干扰，在阳极干扰区，杂散电流经防腐层破损点流出管道，管道对地电位正向偏移，正于-850mV时管道发生腐蚀；在阴极干扰区，杂散电流经防腐层破损点流入管道，管道极化程度增加，对地电位负向偏移，负于-1200mV时防腐层易于剥离，甚至会造成管体氢脆。因此，需要采取措施对直流干扰进行缓解。

目前国内石油石化行业主要采用《SY/T0017-2006埋地钢质管道直流排流保护技术标准》中规定的四种方法，即直接排流、极性排流、强制排流和接地排流。前三种排流方式适用于干扰源明确，且受干扰管道在干扰源附近，将干扰源导体与受干扰管道连接。但是，目前埋地管道上存在的直流干扰多数情况下无法有效确定干扰源，且干扰源(如直流电气化铁路)运行方也不同意将杂散电流引入自身系统中，因此，这三种排流方式的应用存在很大的局限性。第四种排流方式虽然能一定程度上减缓杂散电流干扰，但是接地材料的选择非常有限，只能采用牺牲阳极型的接地材料，而且运行过程中由于接地材料与管道始终保持直接连接，因此会消耗一部分阴极保护电流，需考虑对管道阴极保护系统的影响。随着时间的延长，牺牲阳极材料逐渐消耗，接地电阻增加，对直流干扰的减缓效果降低。此方式对于直流阴极干扰减缓效果不佳。国外多采用极性、强制或直接排流，也是针对阳极干扰，无法解决直流阴极干扰的问题。

发明内容

本实用新型实施例提供了一种埋地管道直流阴极干扰减缓装置，连接在埋地管道与接地材料之间，通过控制接地材料与管道之间的通断，降低杂散电流对管道的阴极极化，从而达到减缓埋地钢质管道直流阴极干扰的目的。

本实用新型实施例提供了一种埋地管道直流阴极干扰减缓装置，所述装置能够连接在埋地管道与接地材料之间，所述装置包括：

基准源，用于提供基准电位；

比较器模块，与所述基准源以及所述埋地管道连接，用于获取所述基准电位以及所述埋地管道的当前电位，并在所述埋地管道的当前电位低于所述基准电位时，输出第一信号，在所述埋地管道的当前电位高于所述基准电位时，输出第二信号；

控制器，与所述比较器模块连接，用于在接收到所述第一信号时，生成导通信号，以及在接收到所述第二信号时，生成断开信号；

CMOS场效应管，与所述控制器、所述埋地管道以及所述接地材料连接，用于在接收到所述导通信号时，控制所述埋地管道与所述接地材料处于连接状态，以及在接收到所述断开信号时，控制所述埋地管道与所述接地材料处于断开状态。

可选的，所述比较器模块包括：

同相输入端，与所述基准源连接；

反向输入端，与所述埋地管道连接；

第一输出端，与所述控制器连接；

此时，所述比较器模块用于在所述埋地管道的当前电位低于所述基准电位时，通过所述第一输出端输出低电平，所述低电平即为所述第一信号，以及在所述埋地管道的当前电位高于所述基准电位时，通过所述第一输出端输出高电平，所述高电平即为所述第二信号。

可选的，所述比较器模块包括：

同相输入端，与所述埋地管道连接；

反向输入端，与所述基准源连接；

第一输出端，与所述控制器连接；

此时，所述比较器模块用于在所述埋地管道的当前电位低于所述基准电位时，通过所述第一输出端输出高电平，所述高电平即为所述第一信号，以及在所述埋地管道的当前电位高于所述基准电位时，通过所述第一输出端输出低电平，所述低电平即为所述第二信号。

可选的，所述CMOS场效应管，包括：

漏极输入端，与所述接地材料连接；

源极输出端，与所述埋地管道连接；

栅极控制端，与所述控制器连接；

此时，所述CMOS场效应管用于在从所述控制器接收到所述导通信号时，控制所述漏极输入端与所述源极输出端导通，以使所述埋地管道与所述接地材料处于连接状态，以及在从所述控制器收到所述断开信号，控制所述漏极输入端与所述源极输出端断开，以使所述埋地管道与所述接地材料处于断开状态。

可选的，所述装置还包括：

电流传感器，串联在所述接地材料和所述漏极输入端之间，且与所述控制器连接；

此时，所述控制器还用于：