Katódos védelmi állomások az energiamérő üzemben. Automatikus egyenirányítók katódos védelemhez in-op. Ukzt-a katódos védelmi berendezés diagramja

Jól ismert katódos védelmi transzformátorállomás a kimeneti áram és potenciál automatikus beállításával. Gyártó: A Doni Atomerőmű, Rostov-on-Don.

Az UKZT-A katódos védőeszközt föld alatti fémtárgyak elektrokémiai korrózióval szembeni katódos védelmére tervezték.

Kialakítását, méreteit, energetikai paramétereit tekintve az UKZTA készülék hasonló. Az egyetlen különbség az, hogy az UKZT-A állomás a kimeneti áram vagy potenciál automatikus karbantartásának (stabilizálásának) üzemmódjában működik.

Előnyei és hátrányai megegyeznek más katódos védelem előnyeivel és hátrányaival.

• Előnyök - az áramkör és a tervezés egyszerűsége. A gázlétesítmények karbantartó személyzete általában önállóan képes ezeket az állomásokat javítani. A gyártótól a kezelők legfeljebb új vezérlőkártyákat kérnek. Néha maguk javítják a vezérlőtáblákat.
• Hátrányok - jellemző: nagy súly, méretek, alacsony hatásfok, alacsony teljesítménytényező, magas hullámzási szint ...

Az UKZT-A katódos védelmi állomások műszaki jellemzői.

Paraméter	UKZT-A OPE (UKZT-AU)
	0,3	0,6	1,2	3,0	5,0
Egyenirányított áram, A - 1. mód - 2. mód	25±2,5 12 ± 1.2	25±2,5 12 ± 1.2	50±5 25±2,5	63 ± 6.3 32±3,2	100±10 50±5
Egyenirányított feszültség, V - 1. mód - 2. mód	12 ± 1.2 25±2,5	24±2,4 48 ± 4,8	24±2,4 48 ± 4,8	48 ± 4,8 96 ± 9,6	48 ± 4,8 96 ± 9,6
Kimeneti teljesítmény, kW	0,3 ± 0,03	0,6 ± 0,06	1,2±0,1	3,0±0,3	5,0±0,5
Tápellátás - egyfázisú váltakozó áramú hálózat: feszültség, V frekvencia, Hz	220±22 50±1,25
Áramfelvétel, kVA, nem több	0,34	0,86	1,71	4,3	7,14
Hatékonyság névleges üzemmódban, %, nem kevesebb	70
Teljesítménytényező névleges üzemmódban, nem kevesebb, mint	0,7
Egyenirányított feszültség tartomány, %	5 … 100
Kimeneti áram stabilizálási pontossága, %	±2,5
Védelmi potenciál stabilizálási pontosság, %	±2,5
Védőpotenciál-stabilizációs tartomány, V	- 3,5 … 0
Klimatikus teljesítmény	U1 a GOST 15150 szerint
Súly, kg, nem több	25	55 (62)	55 (62)	60 (75)	65 (80)
Teljes méretek, mm, nem több	400x320x500		450 x 380 x 600 (450 x 380 x 830)
Szerelési méretek, mm	385 x 270 D 12,5 (4 lyuk)

Készülék kialakítása.

Az UKZT-A típusú katódos védelmi állomás egy fémházból áll, melynek belsejében egy összecsukható panelen található: teljesítménytranszformátor, vezérlőtábla, diódahíd, műszerfal.

Hűtőberendezés - természetes levegő. A hűtőlevegő a szekrény alján lévő zsalukon keresztül jut be, és az oldalfalakon lévő zsalukon keresztül távozik.

Az UKZT-A katódos védelmi berendezés vázlata.

Az UKZT-A katódos védelmi állomás teljesítményrésze egy egyfázisú híd-egyenirányító séma szerint készül, két vezérlő tirisztorral.

Az UKZT-A állomás sematikus diagramja.

A vezérlőkártya fázisimpulzusos tirisztoros vezérlő elvén működik, a kimeneti áram és a potenciál stabilizálásával.

Az UKZT-A állomás vezérlőtáblájának sematikus diagramja.

A vezérlési séma a következő csomópontokból áll:

• referenciafeszültség generátor (VT3, VT4);
• összehasonlító elem (DA1);
• impulzusgenerátor (DD1);
• összehasonlító erősítő (DA2.2);
• áramjel-erősítő (DA2.1);
• potenciáljel erősítő (DA2.3, DA2.4);
• tábla teljesítményszabályozója ± 10 V (VT1, VT2).

A vezérlőkártya 2 x 15 V AC tápfeszültséggel működik a T2 transzformátorról. A transzformátor tekercséből származó feszültséget a VD1 híd egyenirányítja, a C1, C2 kondenzátorok simítják, és a VD2, VD4 zener-diódák stabilizálják. A terhelhetőség növelése érdekében VT1, VT2 emitter követőket használnak, amelyek kimenetén + 10 V és - 10 V feszültségek keletkeznek, amelyek a teljes áramkör táplálásához szükségesek.

A DD1.1 inverter bemenetére az R11, R12, R6 osztón keresztül egyenirányított simítatlan feszültség kerül. Ennek eredményeként a kimenetén rövid pozitív polaritású impulzusok keletkeznek, amelyek megfelelnek azoknak a pillanatoknak, amikor a hálózati feszültség átmegy 0-n. Az impulzusok a vezérlőkészülék és a hálózat szinkronizálására szolgálnak.

A referencia áramforrás a VT3 tranzisztorra, a VD5 LED-re és az R8 ellenállásra van szerelve. Ez az áram tölti a C4 kondenzátort. Azokban a pillanatokban, amikor a hálózati szinusz áthalad a 0-n, a DD1.1 elem kimenetének impulzusai megnyitják a VT4 bitkulcsot. Így a C4 kondenzátoron -4 V amplitúdójú fűrészfog feszültség jön létre, szinkronizálva a táphálózat fázisával.

A DA1 műveleti erősítőn egy komparátor van felszerelve. A C4 kondenzátor egyik bemenetére referencia fűrészfog feszültség kerül. A másik bemenetet az R5 kimeneti szabályozó (kézi üzemmódban), vagy a DA2.2 összehasonlító erősítő kimenete (automatikus üzemmódban) táplálja. A DA1 komparátor kimenetén állítható időtartamú téglalap alakú impulzusok jönnek létre. Az impulzusok kezdete egybeesik azzal a pillanattal, amikor a referenciafeszültség nagyobb lesz, mint az összehasonlító feszültség, és az impulzus vége egybeesik a hálózat félciklusának végével. Amikor az összehasonlító feszültség 0-ról -4 V-ra változik, az impulzus időtartama maximumról minimumra változik. A zajvédelem javítása érdekében az impulzusokat a komparátor RS triggerének (DD1.2, DD1.3) kimenetéről táplálják. A trigger másik bemenete reset impulzusokat kap a DD1.1-től. Az alacsony jelszint a trigger kimeneten az impulzus jelenlétének felel meg a komparátor bemenetén.

A trigger kimenet alacsony jelszintje lehetővé teszi a generátor működését (DD1.4, DD1.5). Rövid, 10 µs-os impulzusokat generál 10 kHz periódussal. A DD1.6 elemen keresztül érkező impulzusok a VT5 tranzisztor aljába kerülnek, amely a VD11, VD12 optotirisztorokat vezérli.

Mert az impulzussorozat kezdete annak a pillanatnak felel meg, amikor a komparátor referenciafeszültsége meghaladja az összehasonlító feszültséget, ekkor a VT1, VT2 tirisztorok kapcsolási fázisa az összehasonlító feszültségtől függ. És innen ered a terhelés átlagos feszültsége. Az összehasonlító feszültség R5 ellenállással történő megváltoztatásával beállíthatja a terhelés feszültségét.

Automata üzemmódban az áram vagy potenciál stabilizálásához az összehasonlító feszültséget az adott paraméter és a valós paraméter különbségével arányosan kell beállítani. Ez a DA2.2 összehasonlító erősítővel történik. Az R5 ellenállás előre meghatározott feszültsége az erősítő egyik bemenetére, a másikra pedig a stabilizációs paraméterrel arányos feszültség kerül. Az összehasonlító erősítő kimeneti feszültsége a DA1 komparátorra kerül.

A DA2.1 árammérő erősítő felerősíti az RS áramsönt feszültségét, és a DA2.2 összehasonlító erősítőre táplálja.

A potenciáljel-erősítő a séma szerint készül a közös módú interferencia kompenzálásával 200 V-ig terjedő feszültséggel. A DA2.4 erősítő egy differenciál bemenettel rendelkező erősítő. A DA2.3 erősítő összehasonlítja a mérés bemeneti feszültségét az állomás testfeszültségével, és kompenzáló feszültséget állít elő a DA2.4 bemeneteken.

Telemechanika az UKZT-A állomásokhoz.

A GSM telemetriai rendszer részét képező UKZT-A eszközökkel való munkavégzéshez olyan vezérlőkre van szükség, amelyek lehetővé teszik a közvetlen csatlakozást az állomás kimenetéhez és áramsöntjéhez. Az ilyen vezérlőket az NPP SIEL, Novocherkassk gyártja.

A vezérlők nem csak az állomás működésének paramétereinek átvitelét teszik lehetővé a vezérlőterembe, hanem az állomás működésének vezérlését is.

UKZT-A katódos védőeszköz útlevele.

A V-OPE-TM egyenirányítókat föld alatti fémszerkezetek elektrokémiai korrózió elleni katódos védelmére tervezték.

A védőáram és potenciál automatikus stabilizálása és fenntartása adott szinten. A kimeneti feszültség hullámossági tényezője nem több, mint 3%.

Alkalmazási terület

Különféle tevékenységet folytató vállalkozások, amelyek földalatti fémszerkezettel rendelkeznek: fővezetékek (gázvezetékek, olajvezetékek, termékvezetékek és egyéb különféle célú vezetékek), közművek, tárolótartályok és egyéb hasonló objektumok, amelyek különböző talajokon találhatók, pl. fokozott agresszivitású talajokon, valamint a vasúti elektromos járművek kóbor áramai által érintett területeken.

A V-OPE-TM egyenirányítók specifikációi

A paraméterek neve	V-OPE-25-24-U1	V-OPE-42-24-U1	V-OPE-42-48-U1	V-OPE-63-48-U1	V-OPE-84-48-U1	B-OPE- 104(100)-48-U1
	2	3	4	5	6	7
1. Névleges kimenő teljesítmény, kW	0,6	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0(4,8)
2. Névleges egyenirányított áram, A	25	42	42/24	63/33	84/42	104(100)/52(50)
3. Névleges egyenirányított feszültség, V	24	24	48/96	48/96	48/96	48/96
4. Hatékonyság, névleges üzemmódban, nem kevesebb, mint, %	78	83	87	88	87	90
5. Teljesítménytényező névleges üzemmódban, nem kevesebb, mint	0,8
6. Egyfázisú táphálózat feszültsége, V	220(-70/+50)
7. Az ellátó hálózat névleges frekvenciája, Hz	50±3
8. Fázisok száma	1
9. Egyenirányított áram és feszültség beállítási tartománya, %	0...100
10. A védőpotenciál beállítási tartománya, V	-0,5...-3,5
11. Áram hullámosság a kimeneten szűrővel, legfeljebb, %	3
12. Automatikus aktiválások száma, alkalommal	2-től 6-ig
13. Áram vagy potenciál stabilitása, %	±2,5

A V-OPE-TM egyenirányítók tervezési jellemzői

• A V-OPE-TM1 és V-OPE-TM2 egyenirányítók áramköri felépítése megegyezik. Az egyenirányítók kialakításának ez a változata biztosítja a használatát:
  • önálló termékként
  • telemechanikai komplexummal felszerelt rendszerekben (különböző telemechanikai opciókhoz igazítva).
• V-OPE-TM-1 egyenirányító, U klimatikus változat, 1-es elhelyezési kategória, kültéri telepítésre tervezték.
• A V-OPE-TM-2 egyenirányító, U klimatikus változat, 2. elhelyezési kategória, katódos védelmi kapcsolóberendezésekbe (UKZV és UKZN) és más zárt terekbe történő beépítésre szolgál.
• Áramvezető részekkel való érintkezés és környezeti hatások elleni védelem IP34, valamint a beépített elektronikai alkatrészek IP44 a GOST 14254-96 szerint.
• Az egyenirányítók különféle telemechanikai rendszerekhez csatlakoztathatók távvezérléshez és felügyelethez:
  • a mért potenciálkülönbség, a kimeneti feszültség, a kimeneti áram értékei;
  • az elfogyasztott villamos energia halmozott mérése;
  • a védőpotenciál távoli beállítása (a védőpotenciál fenntartásának automatikus üzemmódjában);
  • védőáram távoli telepítése (a védőáram automatikus stabilizálásának módjában);
  • az egyenirányító kimeneti feszültségének távoli beállítása (a kimeneti feszültség kézi beállításában);
  • jogosulatlan hozzáférés az egyenirányító belsejébe.
• A V-OPE egyenirányító a főbb telemechanikai rendszerekhez van igazítva: UNK-TM, Magistral2, STN-3000, SuperRTU4, SKAT, ELSI-2000, TELUR.
• Stabil működés éghajlati zónákban, széles környezeti hőmérséklet-tartományban: mínusz 45°С-tól +45°С-ig.
• Fokozott védelem a mechanikai sérülésekkel szemben. Az acél tok vastagsága 2 mm.
• A porbevonat jelentősen javítja a ház korrózióállóságát.
• A zárak speciális, vandálbiztos kialakítása biztosítja a külső ajtó szoros illeszkedését és az illetéktelen hozzáférés elleni védelmet.
• Megbízható szabotázsriasztó rendszer.
• Megnövelt műszaki erőforrás akár 100 000 óráig, élettartama akár 20 év.

Ezenkívül üzemidő-számláló is van felszerelve, amely jelzi az időt, amikor a tápfeszültség rá van kapcsolva az egyenirányítóra, és az egyenirányító bekapcsolt állapotban van.

Készlet:

A V-OPE egyenirányító ENES-1, ENES-MS-2 réz-szulfát referenciaelektródával van ellátva.

A V-OPE-TM egyenirányítók:

• A megadott elektromos paraméterek, amikor a tápfeszültség 176 V-ról 242 V-ra változik, valamint a teljesítmény, amikor a tápfeszültség 150 V-ról 270 V-ra változik.
• Automatikus bekapcsolása a beállított üzemmódba a hálózati feszültség elvesztése és újbóli megjelenése esetén (az áramellátás megszakadása esetén).
• Kóbor áramok eltávolítása a védett szerkezetről az anódos földelektróda rendszerre (áramok elvezetése) hálózati feszültség hiányában.
• Stabil működés terheléskiesés és túlfeszültség alatt.
• Hatékony védelem túlterhelés és rövidzárlat ellen a terhelési körben.
• Hatékony védelem a tápfeszültség és a terhelés bemeneteiből származó légköri (villámlás) túlfeszültség ellen.
• A szerkezeten lévő védőpotenciál jelenlétének idejének elszámolása, amelynek értéke nem kisebb, mint a megadott.
• Gazdaságos energiafogyasztás a nagy energiateljesítménynek és a beépített elektronikus mérővel végzett kumulatív villamosenergia-mérésnek köszönhetően.
• Alacsony rádióinterferencia szint, amely nem haladja meg a GOST R51522-99 által meghatározott értékeket.

A V-OPE egyenirányítók a következő üzemmódokban működhetnek:

• a mért potenciálkülönbség automatikus fenntartása egy adott szinten a mínusz 0,5 V és mínusz 3,5 V közötti értéktartományban;
• a védőáram automatikus fenntartása (kimeneti áram stabilizálása);
• a kimeneti feszültség (áram) kézi beállítása;
• ellenőrizetlen egyenirányító;
• állítható egyenirányító;
• állítható kimeneti áram (feszültség) stabilizátor;
• a terhelőáram ciklikus megszakítása, a polarizációs potenciál mérésére, a telemechanikai rendszer jelei szerint vagy a beépített időzítőtől.