[发明专利]广义直流阴极保护系统及其广义直流恒电位仪

权利要求书

1.一种广义直流恒电位仪，其特征在于，包括：

管地电位测量单元，用于获取埋地金属管道当前相对于参考电极的测量管地电位；

控制器，用于根据所述测量管地电位和设定的阴极保护电位范围获取抑制干扰管地电位的幅值控制信号和极性控制信号；

可调直流电源，用于在所述幅值控制信号的控制下输出与所述干扰管地电位的幅值相等的直流电压；

极性控制单元，用于在所述极性控制信号的控制下将所述直流电压转换成与所述干扰管地电位的极性相反的直流电压输出。

2.根据权利要求1所述的广义直流恒电位仪，其特征在于，所述根据测量管地电位和设定的阴极保护电位范围获取抑制干扰管地电位的幅值控制信号和极性控制信号，具体为：

判断所述测量管地电位是否超出设定的阴极保护电位范围；

如果低于所述阴极保护电位范围下限，则判断干扰管地电位的极性为负并据此生成所述极性控制信号，将所述测量管地电位与所述阴极保护电位范围下限的差值作为所述干扰管地电位的幅值并据此生成所述幅值控制信号；

如果高于所述阴极保护电位范围上限，则判断干扰管地电位的极性为正并据此生成所述极性控制信号，将所述测量管地电位与所述阴极保护电位范围上限的差值作为所述干扰管地电位的幅值，并据此生成所述幅值控制信号。

3.根据权利要求1所述的广义直流恒电位仪，其特征在于，还包括：

电压测量单元，用于获取所述极性控制单元输出的直流电压的电压值；

所述控制器根据该电压值和所述干扰管地电位的偏差量对所述可调直流电源的输出进行PID和其它控制规律调节。

4.根据权利要求1所述的广义直流恒电位仪，其特征在于，所述可调直流电源包括依次相连的工频电源、工频整流滤波电路、逆变桥、高频降压变压器和高频整流滤波电路，所述逆变桥受控于所述控制器。

5.根据权利要求1所述的广义直流恒电位仪，其特征在于，所述极性控制单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，第一开关管和第二开关管的集电极与所述高频整流滤波电路的输出端相连，第三开关管和第四开关管的发射极接地，第一开关管的发射极与第三开关管的集电极相连，第二开关管的发射极与第四开关管的集电极相连，所述控制器通过第一PWM驱动单元控制第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管的基极。

6.根据权利要求4所述的广义直流恒电位仪，其特征在于，所述逆变桥包括第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，第五开关管和第六开关管的集电极与所述工频整流滤波电路的输出端相连，第七开关管和第八开关管的发射极接地，第五开关管的发射极与第七开关管的集电极相连，第六开关管的发射极与第八开关管的集电极相连，所述控制器通过第二PWM驱动单元控制第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管的基极。

7.根据权利要求1所述的广义直流恒电位仪，其特征在于，所述广义直流恒电位仪为双通道集成结构，每个通道各设有一个所述管地电位测量单元、一个所述可调直流电源和一个所述极性控制单元，两个通道各自独立工作且由同一个所述控制器控制。

8.一种广义直流阴极保护系统，其特征在于，包括若干个权利要求1至6任意一项所述的广义直流恒电位仪，每两个所述广义直流恒电位仪的两个输出端分别对应与一个压气站的进、出向埋地金属管道段的两端外表面电连接，每两个所述广义直流恒电位仪的两个接地端与广义阳极地床相连，其中，所述埋地金属管道段与其相邻的埋地金属管道段之间电绝缘。

9.一种广义直流阴极保护系统，其特征在于，包括若干个权利要求7所述的广义直流恒电位仪，每个所述广义直流恒电位仪的两个输出端分别对应与一个压气站的进、出向埋地金属管道段的两端外表面电连接，每个所述广义直流恒电位仪的两个接地端与广义阳极地床相连，其中，所述埋地金属管道段与其相邻的埋地金属管道段之间电绝缘。