DPP海洋平台外加电流阴极保护恒电位仪

DPP 海洋平台恒电位仪是深海/浅海钻井/采油平台、FPSO 等海洋金属结构外加电流阴极保护的核心控制电源，通过闭环控制将结构电位稳定在保护区间，抑制海水电化学腐蚀。

一、核心工作原理（闭环负反馈）

电化学基础：海水高盐高导，金属自发腐蚀；通过外加直流电流使金属整体成为阴极，抑制阳极反应。

闭环控制流程

参比电极（Ag/AgCl或Cu/CuSO₄，CSE）实时采集被保护结构电位。

控制单元（DSP/微处理器）对比实测电位vs设定保护电位。

功率单元（IGBT高频开关/可控硅）动态调节输出电流/电压，使电位稳定在设定值，控制精度≤±5～10mV。

电流回路：恒电位仪正极→辅助阳极→海水→被保护金属→恒电位仪负极，形成完整回路。

保护逻辑：恒电位优先；参比失效时自动切恒电流模式，避免保护中断。

二、核心系统组成

1. 恒电位仪本体（主机）

电源输入：AC220V 单相/AC380V 三相。

输出规格：电流0～50/75/100A，电压0～50/75V。

控制核心：DSP 全数字控制、IGBT 高频逆变（效率≥90%），支持恒电位/恒电流/恒电压三模式切换。

保护功能：过压、过流、短路、阳极断线、超温、防雷保护；故障自诊断与报警。

通信与监测：实时显示输出电压/电流/结构电位；支持Modbus TCP/IP、OPC UA，接入平台SCADA远程监控；可设电位超标报警。

防护与防爆：IP54/IP65户外防腐；符合DNV-GL、ABS、API RP 0103；满足Zone1/2防爆。

2. 辅助阳极系统（电流发射极）

阳极类型：MMO混合金属氧化物钛阳极、铂铌合金、柔性阳极

布置：浅海平台放射状阵列，距桩腿≥5m、埋深≥2m；深海用柔性阳极沿桩腿/导管架敷设。

3. 参比电极（电位传感器）

海水常用Ag/AgCl 参比电极（长期稳定、耐海水）；校准用Cu/CuSO₄安装：固定式+可回收式，多点布置，消除IR降影响。

4. 电缆与接线

阳极电缆：铜芯、耐海水、防腐护套；结构连接：专用阴极电缆+ 焊接 / 螺栓连接，低电阻、防腐蚀。

三、关键技术参数（典型）

输入：AC 380V 3P，50/60Hz

输出：0～75A / 0～75V DC

电位控制精度：≤±5mV（CSE）

稳压/ 稳流精度：≤±1%

效率：≥90%（IGBT 高频）

冷却：强制空冷/水冷

防护：IP65，防腐涂层

防爆：Ex d IIC T3

通信：Modbus RTU/TCP、OPC UA

保护：过压/过流/短路/阳极断线/超温/防雷

四、功能特点（海洋平台专用）

高精度电位控制：全数字闭环，电位稳定在-0.85～-1.10V CSE，避免欠保护或过保护。

大电流、宽范围适应：适配大型平台多桩腿、大面积保护需求，电流输出连续可调。

海洋环境适应性：防腐、防潮、防盐雾、抗振动；宽温工作。

智能与远程：实时数据采集、历史记录、远程设定/ 诊断；异常自动报警并记录。

冗余与可靠性：支持一用一备/并联扩容；关键模块冗余，保障连续运行。

IR 降补偿：自动补偿海水电阻压降，确保真实保护电位准确。

原创作者：河南科捷制造有限公司