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，對系統(tǒng)的正常運行沒有影響。然而，當(dāng)遭受雷擊或電涌等過電壓沖擊時，其電阻會迅速降低，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，可以在納秒級的時間內(nèi)對過電壓做出反應(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處理交流干擾。電容對交流信號具有較低的阻抗，能夠讓交流電流通過，而對直流電流則呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，阻止直流電流通過。電感則對交流電流有阻礙作用，并且可以濾除特定頻率的交流信號。通過合理設(shè)計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，同時阻止陰極保護系統(tǒng)中的直流電流通過該旁路泄漏，從而消除交流干擾對陰極保護系統(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，而對陰極保護系統(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，從而實現(xiàn)對交流干擾的有效消除，同時保證陰極保護系統(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缍O管等。在管道陰極保護系統(tǒng)中，當(dāng)陰極保護電流按照正常方向流動時，單向?qū)ㄔ幱趯?dǎo)通狀態(tài)，允許陰極保護電流通過，確保陰極保護系統(tǒng)能夠正常工作。而當(dāng)外部直流雜散電流試圖進入管道時，由于單向?qū)ㄔ姆聪蚪刂固匦裕柚沽酥绷麟s散電流的進入，從而實現(xiàn)了直流去耦合的功能。

固態(tài)去耦合器還可以通過監(jiān)測和控制管道與地之間的電位差來實現(xiàn)直流去耦合。當(dāng)檢測到管道電位出現(xiàn)異常變化，可能是由于直流雜散電流的影響時，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)，來調(diào)節(jié)管道與地之間的電流流動，使管道電位恢復(fù)到正常的陰極保護電位范圍內(nèi)，從而阻止直流雜散電流的侵入，并保證陰極保護電流的正常分布和流動。