有關(guān)陽(yáng)極接地電阻的知識(shí),與土壤電阻率密切相關(guān)的接地電阻,介紹了陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)電位,陽(yáng)極發(fā)電量計(jì)算公式,那么犧牲陽(yáng)極接地電阻值是多少,下面通過(guò)具體的應(yīng)用實(shí)例來(lái)看下。
一、陽(yáng)極接地電阻
Ra=ρln(L/r)/2πL
Ra=陽(yáng)極接地電阻(ohms)
ρ=土壤電阻率(ohm-m)
L=陽(yáng)極長(zhǎng)度(m)
r=陽(yáng)極半徑(m)
說(shuō)明,由于填料電阻率很低,陽(yáng)極的長(zhǎng)度和半徑是根據(jù)填料袋尺寸來(lái)確定。
二、陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)電位
假設(shè)被保護(hù)結(jié)構(gòu)的極化電位為-1.0V,則驅(qū)動(dòng)電壓 ΔV=V+1.0。
V=陽(yáng)極電位:高電位鎂陽(yáng)極-1.75V,低電位鎂陽(yáng)極-1.55V,鋅陽(yáng)極電位-1.10V。
三、陽(yáng)極發(fā)電量計(jì)算
陽(yáng)極實(shí)際發(fā)電量I=ΔV/Ra
四、應(yīng)用舉例
某埋地管道,長(zhǎng)度為13公里,直徑159毫米,環(huán)氧粉末防腐層,處于土壤電阻率30歐姆。米環(huán)境中,犧牲陽(yáng)極設(shè)計(jì)壽命15年。計(jì)算陽(yáng)極的用量。
由于土壤電阻率較高,設(shè)計(jì)采用高電位鎂陽(yáng)極陰極保護(hù)系統(tǒng)。
1、被保護(hù)面積:A=π×D×L
D=管道直徑,159mm
L=管道長(zhǎng)度,13x103m
A=3.14×0.159×13000=6490m2
2、所需陰極保護(hù)電流:I=A×Cd×(1-E)
I=陰極保護(hù)電流
Cd=保護(hù)電流密度,取10mA/m2
E=涂層效率,98%
I=6490×10×2%=1298mA
3、根據(jù)設(shè)計(jì)壽命以及陽(yáng)極電容量計(jì)算陽(yáng)極用量
W=8760It/ZUQ
I=陽(yáng)極電流輸出(Amps)
t=設(shè)計(jì)壽命(years)
U=電流效率(0.5)
Z=理論電容量(2200Ah/kg)
Q=陽(yáng)極使用率(85%)
W=陽(yáng)極重量(Kg)
W=8760×1.298×15/(2200×0.5×0.85)=183Kg
選用7.7公斤鎂陽(yáng)極,需要24支。
4、根據(jù)陽(yáng)極實(shí)際發(fā)電量計(jì)算陽(yáng)極用量
Ra=ρln(L/r)/2πL
Ra=陽(yáng)極接地電阻(ohms)
ρ=土壤電阻率(ohm-m)
L=陽(yáng)極長(zhǎng)度(m)
r=陽(yáng)極半徑(m)
7.7Kg陽(yáng)極填包后尺寸為:長(zhǎng)=762mm,直徑=152mm。
Ra=30×ln(2×0.762/0.152)/(2×3.14×0.762)=16.9Ω
假設(shè)管道的自然電位為-0.55V,極化電位-1.0V,保護(hù)電流1298mA,則管道的接地電阻為=0.35Ω,加上導(dǎo)線電阻,則電路電阻共計(jì)17.5Ω。
假設(shè)管道的極化電位為-1.0V,鎂陽(yáng)極的驅(qū)動(dòng)電位為-1.75V,則鎂陽(yáng)極的驅(qū)動(dòng)電壓為0.75V。
單支陽(yáng)極的輸出電流為:0.75/17.5=43mA,輸出1298mA電流需要陽(yáng)極為1298/43=30.1支,取30支。
由于根據(jù)接地電阻計(jì)算的陽(yáng)極用量大于根據(jù)電流量計(jì)算的陽(yáng)極用量,所以,取30支陽(yáng)極。
將30支陽(yáng)極沿管道每隔433米埋設(shè)一支,然后與管道連接。
5、犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)實(shí)際壽命驗(yàn)算:
t=WZUQ/8760I=30×7.7×2200×0.5×0.85÷(8760×1.298)=19
t=19years
犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)的實(shí)際壽命為19年。
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