交流输电线路或电气火车和管道并行或非90度交越通过,必然会对附近埋地管道产生交流杂散电流干扰,由于交流干扰时受干扰对象可能会产生较高的干扰电位,会对接触受干扰对象的作业人员及与受干扰对象有电联系的设备造成伤害和破坏。并且当交、直流杂散电流叠加作用时,交流部分可引起电极表面的去较化作用,加速绝缘层老化和促使防腐层剥离,形成穿孔。有时还会使阴极保护无法在控制电位的范围内正常进行,使牺牲阳极发生极性逆转,阴极保护失效。
对于有阴极保护管道,排交流干扰比较理想的方式是采用固态去耦合器结合接地排流,这样既有利于管道阴极保护电流的不流失有可以将管道交流干扰有效缓解。
固态去耦合器是一款具有“阻直通交”功能的交流干扰防护产品,具有很高的稳态交流干扰电流、故障电流、雷电冲击导通能力和较低的直流漏流水平。该产品可以安装在管道与高压输电线路、电气化铁路的并行交叉位置,也可以安装在站场、阀室集中接地位置,为金属管道提供交流干扰以及故障电流和雷击浪涌防护,同时避免阴极保护电流的流失。作为直流隔离和交流导通装置,固态去耦合器在一定的电压范围内阻止直流电流的导通,比如-2V~+2V或-3V~+1V,同时为交流电流提供低阻抗通道。当固态去耦合器两个端子之间的电压**过直流导通阈值时,固态去耦合器呈现直流低阻抗导通模式,当两个端子之间的电压降低到直流导通阈值以下时,固态去耦合器重新对直流电流呈现高阻抗,切断直流电流。固态去耦合器在遇到故障电流或雷击电流冲击时,内部模块能瞬间导通,将干扰电流通过接地泄放入大地,从而起到了对管道设施和人员保护的作用。
固态去耦合器应用范围:在阴极保护系统中,电气设备的交流接地和直流隔离。消减交流感应电压。
固态去耦合器利用压敏电阻型浪涌保护器的快速响应特性、火花间隙型电涌保护器的大电流耐受特性和低残压特性对直击雷和感应雷进行排流和电压限制。
①火花间隙、浪涌保护器进行能量配合。当有短时大电流时,浪涌保护器先动作,25ns后火花间隙动作,导通后的电压为45V,火花间隙的额定放电电流为50kA (10/350μs 为直击雷波形),有效地降低直击雷、感应雷等强电流冲击对管道的影响。
②当有长时间直流或交流干扰时,二极管、电容器动作,将管道电位限制在-1.4~+0.7V之间,确保阴极保护效果不受排流接地的影响。
③将二极管、火花间隙、浪涌保护器进行能量配合,可排除直流、交流干扰对管道阴极保护系统的影响。