防爆型固态去耦合器(SSD)阴极保护应用方案
防爆型固态去耦合器是油气、化工等爆炸性危险场所阴极保护的核心设备,在满足 “阻直通交 + 过压防护” 基础上,通过防爆外壳与安全设计,适配 1 区 / 2 区危险环境,可隔离直流保护电流、泄放交流杂散电流与雷击浪涌,保障管道 / 储罐等金属构筑物安全防腐。
一、防爆核心设计与认证(安全底线)
防爆类型与等级
常用隔爆型(Ex d)或增安型(Ex e),适配 Zone 1/2、IIA‑IIC、T4‑T6,满足 GB 3836、ATEX/IECEx。
外壳材质:铸铝 / 不锈钢 + 环氧灌封,密封无电弧外泄,防护等级 IP65‑IP68。
安全冗余
失效短路设计,过压 / 过流时保持接地通路,避免管道悬浮。
内置过热 / 过流保护,故障自诊断与远程告警,降低现场巡检风险。
二、核心电气参数(选型 10 条)
参数项
典型值
备注
直流闭锁电压 ±2V(可调 ±1~±5V) 匹配阴极保护电位(-0.85~-1.5V CSE)
直流绝缘阻抗 ≥1000MΩ 漏电流≤1μA,防止保护电流流失
交流通流容量 持续≥45A,短时≥3500A(50Hz/30 周波) 应对高压 / 电气化铁路故障电流
交流阻抗(50Hz) ≤50mΩ 压降≤1.35V(45A 时),确保排流效率
雷击耐受(8/20μs) 10~100kA 多雷区选≥50kA,按 GB/T 18802.1 选
嵌位残压 ≤±6V(10kA 冲击) 纳秒级响应,保护绝缘层
响应时间 ≤500ns 瞬态过压快速泄放,无续流
工作温度 -45℃~+60℃ 适配极端气候,满足防爆环境宽温要求
通信接口 RS485/LoRa/NB‑IoT 支持远程监控与故障预警
防爆认证 Ex d IIC T4 / Ex e IIB T6 按危险区域划分选型
三、工作原理(4 条)
直流隔离:常态高阻抗,阻断直流保护电流流失与外部直流杂散电流侵入。
交流导通:对 50Hz 工频等交流干扰低阻抗泄放,控制管道交流电位≤4V。
嵌位过压保护:MOV+TVS + 半导体开关协同,纳秒级嵌位至 ±6V,泄放后自动复位。
智能协同:MCU 实时监测电位 / 电流 / 温度,动态调整参数,适配复杂工况。
四、安装与接地要点(5 条)
安装位置:与绝缘接头 / 法兰并联,靠近高压 / 铁路干扰段,每 2~3km 1 台;防爆区需远离火源与通风不良处。
接地配置:铜包钢接地极(Φ20mm×6m),土壤电阻率 > 1000Ω・m 加降阻剂,接地电阻≤4Ω(强干扰≤1Ω)。
等电位连接:铜排 / 铜编织线连接设备外壳、管道、接地网,消除电位差防电火花。
导线要求:连接导线≥25mm²,短直布置,接触电阻 < 10mΩ,防爆挠性管过渡。
安装规范:符合 NACE SP0169、GB/T 21448,防爆接线盒密封,禁止带电开盖。
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