[发明专利]一种快速检测阴极短路方法及系统

说明书

本发明公开一种快速检测阴极短路方法及系统。方法包括：连续测量阴极电流；判断阴极电流在设定时间内的增加值是否在设定增加值范围内；若在设定增加值范围内，则根据阴极电流随时间的变化建立线性模型，根据线性模型计算斜率和决定系数；若未在设定增加值范围内，则阴极未发生短路；判断斜率是否在设定斜率阈值范围内；若在设定斜率阈值范围内，则判断决定系数是否大于设定决定系数阈值；若未在设定斜率阈值范围内，则阴极未发生短路；若决定系数大于或等于设定决定系数阈值，则阴极发生短路；若决定系数小于设定决定系数阈值，则阴极未发生短路。本发明能够避免持续的短路电流损失，提高电解电流效率。

技术领域

本发明涉及短路检测领域，特别是涉及一种快速检测阴极短路方法及系统。

背景技术

在铜、铅、锌、镍、锰等金属的水溶液电解精炼和电解沉积的工业生产过程中，一般单个电解槽包含数十块阳极和对应数量的阴极，阳极板和阴极板交叉并排排列。电解槽的阳极、阴极都是板状，称为阳极板、阴极板，单面面积为1m²以上，单块电极可以通过500A以上的电流。由于电解槽上阴阳极之间空间狭窄，电极距离几十个毫米，电极表面上局部的变形可能都会引起电流在电极表面上分布不均，导致局部电流密度增大；电解过程中添加剂的比例或成分失调，引起表现形成枝晶；精炼使用的阳极，一些成分超过要求，导致对应阴极表面形成结粒。这些情况的发生，会导致阴极表面局部生成结粒并逐渐快速长大成粗大粒子，当粒子与阳极表面接触，在阴极和阳极之间形成短路，此时阴极电流最大达到平均电流的3倍，不仅降低了电流效率，同时也降低了阴极质量，甚至造成阴极板及导电棒的烧损、变形等严重情况。

当前，针对阴极-阳极之间的短路，一般采取红外成像检测、拖表检测、洒水检测等方法。这些方法都是在阴极和阳极之间已经建立了短路、短路电流高达1000A以上，使阴极导电端显著发热的情况下才检测到短路发生，然后进行短路清理，所以方法本身已经造成了电流与阴极质量的损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速检测阴极短路方法及系统，能够在阴极短路刚发生时诊断出短路故障，避免持续的短路电流损失。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种快速检测阴极短路方法，所述方法包括:

连续测量阴极电流；

判断所述阴极电流在设定时间内的增加值是否在设定增加值范围内，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述阴极电流在设定时间内的增加值在设定增加值范围内，则根据阴极电流随时间的变化绘制曲线，根据所述曲线计算曲线的斜率和决定系数，所述决定系数表示测量阴极电流数据与曲线的拟合程度；

若所述第一判断结果表示所述阴极电流在设定时间内的增加值未在设定增加值范围内，则阴极未发生短路；

判断所述斜率是否在设定斜率阈值范围内，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果表示所述斜率在设定斜率阈值范围内，则判断所述决定系数是否大于设定决定系数阈值，得到第三判断结果；

若所述第二判断结果表示所述斜率未在设定斜率阈值范围内，则阴极未发生短路；

若所述第三判断结果表示所述决定系数大于或等于设定决定系数阈值，则阴极发生短路；

若所述第三判断结果表示所述决定系数小于设定决定系数阈值，则阴极未发生短路。

可选的，阴极电流的采样频率为等于或者大于1/60Hz。

可选的，所述阴极电流在设定时间内的增加值为电流在设定时间的电流值与起始时的电流值的差值。

可选的，所述设定时间范围为5～20min。

可选的，所述设定增加值范围为50～1500A。