雜散電流排流固態(tài)去耦合器的工作原理

一、防雷擊和電涌保護(hù)原理

內(nèi)部通常采用非線性電阻元件，如金屬氧化物壓敏電阻（MOV）等。在正常工作電壓下，其電阻極高，幾乎沒有電流通過，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行沒有影響。然而，當(dāng)遭受雷擊或電涌等過電壓沖擊時(shí)，其電阻會(huì)迅速降低，呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，從而能夠?qū)⑦^電壓產(chǎn)生的大電流快速引導(dǎo)入地，限制了管道上的電壓幅值，起到保護(hù)作用。

這些非線性電阻元件的響應(yīng)速度極快，可以在納秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)對(duì)過電壓做出反應(yīng)，迅速改變其電阻特性，確保在過電壓尚未對(duì)管道系統(tǒng)造成損害之前就將其抑制住。

二、交流干擾消除原理

利用電容和電感的特性來(lái)處理交流干擾。電容對(duì)交流信號(hào)具有較低的阻抗，能夠讓交流電流通過，而對(duì)直流電流則呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，阻止直流電流通過。電感則對(duì)交流電流有阻礙作用，并且可以濾除特定頻率的交流信號(hào)。通過合理設(shè)計(jì)電容和電感組成的濾波電路，固態(tài)去耦合器可以將管道上感應(yīng)的交流電流旁路到大地，同時(shí)阻止陰極保護(hù)系統(tǒng)中的直流電流通過該旁路泄漏，從而消除交流干擾對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)的影響。

根據(jù)管道所處環(huán)境中可能存在的交流干擾頻率范圍，固態(tài)去耦合器的濾波電路可以設(shè)計(jì)成具有特定的頻率選擇特性。它能夠選擇性地濾除或旁路掉與交流干擾相關(guān)的頻率成分，而對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)中正常的直流成分以及其他不相關(guān)的頻率成分影響較小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交流干擾的有效消除，同時(shí)保證陰極保護(hù)系統(tǒng)的正常工作。

三、直流去耦合原理

固態(tài)去耦合器中使用單向?qū)ㄔ?a target="_blank">二極管等。在管道陰極保護(hù)系統(tǒng)中，當(dāng)陰極保護(hù)電流按照正常方向流動(dòng)時(shí)，單向?qū)ㄔ幱趯?dǎo)通狀態(tài)，允許陰極保護(hù)電流通過，確保陰極保護(hù)系統(tǒng)能夠正常工作。而當(dāng)外部直流雜散電流試圖進(jìn)入管道時(shí)，由于單向?qū)ㄔ姆聪蚪刂固匦裕柚沽酥绷麟s散電流的進(jìn)入，從而實(shí)現(xiàn)了直流去耦合的功能。

固態(tài)去耦合器還可以通過監(jiān)測(cè)和控制管道與地之間的電位差來(lái)實(shí)現(xiàn)直流去耦合。當(dāng)檢測(cè)到管道電位出現(xiàn)異常變化，可能是由于直流雜散電流的影響時(shí)，去耦合器可以通過調(diào)整內(nèi)部電路的參數(shù)，如改變電阻值或控制某些元件的導(dǎo)通狀態(tài)，來(lái)調(diào)節(jié)管道與地之間的電流流動(dòng)，使管道電位恢復(fù)到正常的陰極保護(hù)電位范圍內(nèi)，從而阻止直流雜散電流的侵入，并保證陰極保護(hù)電流的正常分布和流動(dòng)。

審核編輯 黃宇