
恒電位儀內(nèi)部的橋式整流電路,相當于一個單向排流裝置,陽極地床為排流接地極。當管道上的交流電流為正半周時,電流通過整流二極管從管道流向陽極地床,并通過大地流回到管道其他位置;當管道上的交流電流為負半周時,整流二極管截止,這時,電流只能通過土壤及防腐層進入管道,其結(jié)果相當于一個半波整流電源,給管道施加一個單向脈沖直流電流,導(dǎo)致管地電位負向偏移。
例如某管道直徑為 600mm,長度為 25km,采用 3PE 防腐層,沿線與高壓輸電線路有平行及交叉。陰極保護調(diào)試過程中(見圖7-3),將恒電位儀的陰極電纜從設(shè)備上拆下來,測量的管地電位為-1037mVcse,管地交流電壓為5.87V,陽極電纜與設(shè)備之間的直流電流為1.104A(從管道流向陽極)、交流電流為1.37A;將陽極電纜與設(shè)備接通后,管地直流電位負向偏移至-1915mVcse,交流電壓降低到4.039V。
該測試證明,當恒電位儀濾波電容小或者設(shè)計不當時,恒電位儀自身的交流極性排流作用就可以將管地電位負向偏移900mV。因此,在管道自然電位測量時,恒電位儀交流極性排流對管地電位的影響不能忽視,會造成恒電位儀開機后無電流輸出甚至報警。測量管道的自然電位時,得到的是虛假的值。
幾天后,在恒電位儀關(guān)閉,僅靠其內(nèi)部整流電路對管道上的交流電壓進行半波整流的情況下,從管道流向地床的直流電流達到0.996A,該電流相當于有陰極保護電流施加到管道上,導(dǎo)致管地電位從-0.903Vces 負向偏移到-1.706Vces。管道沿線埋設(shè)了面積約為6.5cm的試片,試片的斷電電位均滿足-850mVces陰極保護指標要求。恒電位儀及地床同時具有交流排流作用,排除交流電流約1.28A,導(dǎo)致管道的交流電壓從5.205V降低到3.816V。