CN106435599A - 一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置 - Google Patents

一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106435599A
CN106435599A CN201610907442.3A CN201610907442A CN106435599A CN 106435599 A CN106435599 A CN 106435599A CN 201610907442 A CN201610907442 A CN 201610907442A CN 106435599 A CN106435599 A CN 106435599A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel tower
potentiostat
anode
electrical energy
energy generation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610907442.3A
Other languages
English (en)
Inventor
田恬
肖仕武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Electric Power University
Original Assignee
North China Electric Power University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Electric Power University filed Critical North China Electric Power University
Priority to CN201610907442.3A priority Critical patent/CN106435599A/zh
Publication of CN106435599A publication Critical patent/CN106435599A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/04—Controlling or regulating desired parameters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06—Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F2213/00—Aspects of inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F2213/10—Controlling or regulating parameters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F2213/00—Aspects of inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F2213/30—Anodic or cathodic protection specially adapted for a specific object

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

本发明新公开了一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置，属于铁塔技术领域。防腐装置包括太阳能发电模块和电化学防腐蚀模块，太阳能发电模块包括太阳能板、光伏控制器、蓄电池和恒电位仪，且太阳能板、光伏控制器、蓄电池和恒电位仪用导线依次连接，恒电位仪的输出阴极端和零位接阴端均连接铁塔中下部；电化学防腐蚀模块包括阳极块、阳极床和参比电极，阳极块和阳极床均连接所述恒电位仪的输出阳极端，参比电极连接所述恒电位仪的取样信号输入端。本发明利用强制电流阴极保护技术，解决了在沿海地区或者环境恶劣的工业区铁塔腐蚀速率增加的问题，弥补了传统镀锌工艺的不足，有效延长铁塔寿命并且节约钢材资源，降低投资成本。

Description

一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置
技术领域
本发明涉及一种铁塔技术领域，尤其涉及一种基于太阳能发电的铁塔电化学防腐装置。
背景技术
目前铁塔防腐蚀技术主要有防腐涂料、热镀锌和基于高压输电线振动发电的防腐装置三类。
国家专利局于2010年8月19日公开了一专利篇申请号为201010256835.5，名称为一种高耐候性防腐涂料及铁塔组件的发明专利，专利提出如下技术方案：一种高耐候性防腐涂料以及一种铁塔组件，防腐涂料主要应用于铁塔组件表面，所述涂料的原料包括氟或氟的表面活性剂及丙烯酸树脂。利用防腐涂料和镀锌层防铁塔腐蚀存在如下缺点：(1)不能适应沿海地区潮湿多盐的环境，沿海地区的输电铁塔的耐用年限明显缩短。且不能解决工业发展造成的空气污染等因素使输电铁塔腐蚀现象加剧的问题。(2)在施工、搬运、焊接等过程中容易造成各种破坏，镀锌层或涂料层失去保护效果，反而会加速铁塔的腐蚀，形成孔蚀。(3)混凝土为多孔材料，铁塔根部和混凝土基础的结合处腐蚀最为严重，易发生基础混凝土氧化剥落、露筋及基础地脚螺栓锈蚀等现象，热镀锌和防腐涂料对此不能对铁塔起到有效防护。
国家专利局于2013年11月28日公开了一篇专利申请号为201320773559.9，名称为一种基于高压输电线振动发电的铁塔电化学防腐装置的实用新型专利，此专利提出如下技术方案：高压输电线振动装置和电化学防腐蚀装置，由于输电线常年处于微风振动状态，利用电磁感应原理，高压输电线振动装置将产生的高频交流电转化为直流电用于铁塔电化学防腐蚀。但此专利存在如下缺点(1)装置结构复杂，安装不便，不利于施工及维护；(2)高压输电线振动发电装置绝缘成本较高，经济效益差；(3)不能保证铁塔的电位始终维持在保护电位的范围之内。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种降低铁塔腐蚀速率、弥补镀锌工艺的不足，延长铁塔使用寿命且降低投资成本的基于太阳能发电的铁塔电化学防腐蚀装置。为此，现提出如下技术方案：
一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置，包括电化学防腐蚀模块，所述电化学防腐蚀模块包括阳极块和阳极床，所述装置还包括太阳能发电模块，所述太阳能发电模块包括太阳能板、光伏控制器、蓄电池和恒电位仪，且所述太阳能板的输出端连接光伏控制器的输入端、所述光伏控制器的输出端连接蓄电池的输入端，所述蓄电池的输出端连接恒电位仪的输入端，所述恒电位仪的输出阴极端和零位接阴端均连接铁塔的中下部；所述恒电位仪的输出阳极端连接阳极块和阳极床，所述电化学防腐蚀模块还包括一参比电极，所述参比电极连接所述恒电位仪的取样信号输入端。
对上述方案的进一步改进，所述太阳能板安装在铁塔上，所述光伏控制器、蓄电池和恒电位仪安装在铁塔根部的地面上。
对上述方案的进一步改进，所述阳极块和阳极床组成一整体，安装在铁塔根部的地下，参比电极安装在铁塔周边的地下。
对上述方案的进一步改进，所述恒电位仪的输出阴极端和零位接阴端通过导线与所述铁塔连接，且采用刨焊工艺，将导线与铁塔的内部型材直接相连。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)所述太阳能板在太阳光的作用下将太阳能转化为电能。光伏控制器的作用是控制太阳能发电模块的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。太阳能板转化的电能通过光伏控制器控制后储存在蓄电池中，供给恒电位仪。恒电位仪给铁塔加一阴极电流，给阳极块和阳极床加一阳极电流，构成一个腐蚀电池，以参比电极反馈作为恒定标准，实现控制并调节极化电流输出，使铁塔极化到保护电位的范围内，达到防腐蚀的目的。
(2)本发明利用强制电流阴极保护技术，解决了在沿海地区或者环境恶劣的工业区，其潮湿多盐的气象因素与严重的空气污染等环境因素使输电铁塔的腐蚀速率明显增加的问题，弥补了传统镀锌工艺的不足，有效延长铁塔寿命，减少了相关部门的维护工作量，并且节约钢材资源，降低投资成本。
(3)本发明结构简单，运行稳定，成本低廉，使用寿命长，具有很高的经济效益。对现有设备无影响，现有结构无需任何改动，安装简单方便。
(4)利用太阳能发电提供外加电流，解决了使用传统能源存在污染的问题，清洁环保。且太阳能就近供电，解决了远距离输电损失的问题。太阳能发电没有运动部件，不易损坏，维护简单，适合于无人值守的情况。
(5)恒电位仪的取样信号端连接参比电极，实现铁塔极化电流大小可调，铁塔电位可人为设定，且自动跟踪控制。
附图说明
图1本发明所述的一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置的装置原理图。
附图标记：太阳能发电模块-1；电化学防腐模块-2；太阳能板-3；光伏控制器-4；蓄电池-5；恒电位仪-6；阳极块和阳极床-7；参比电极-8；铁塔-9。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如附图1所示的一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置，包括电化学防腐蚀模块2，所述电化学防腐蚀模块2包括阳极块和阳极床7，所述装置还包括太阳能发电模块1，所述太阳能发电模块1包括太阳能板3、光伏控制器4、蓄电池5和恒电位仪6，且所述太阳能板3的输出端连接光伏控制器4的输入端、所述光伏控制器4的输出端连接蓄电池5的输入端，所述蓄电池5的输出端连接恒电位仪6的输入端，所述恒电位仪6的输出阴极端和零位接阴端均连接铁塔9的中下部；所述恒电位仪6的输出阳极端连接阳极块和阳极床7，所述电化学防腐蚀模块还包括一参比电极8，所述参比电极8连接所述恒电位仪6的取样信号输入端。
本发明利用太阳能板3在太阳光的作用下将太阳能转化为电能。光伏控制器4的作用是控制太阳能发电模块的工作状态，并对蓄电池5起到过充电保护、过放电保护的作用。转化的电能通过光伏控制器4控制后储存在蓄电池5中，供给恒电位仪6。恒电位仪6给铁塔9加一阴极电流，给阳极块和阳极床7加一阳极电流，构成一个腐蚀电池，以参比电极8反馈作为恒定标准，实现控制并调节极化电流输出，使铁塔9极化到保护电位的范围内，达到防腐蚀的目的。
在本实施例中，所述太阳能板3安装在铁塔上，所述光伏控制器4、蓄电池5和恒电位仪6安装在铁塔根部的地面上。将光伏控制器4、蓄电池5和恒电位仪6安装在地面上，当装置需要维修更换时，安装在地面上使更换和维修的力度减小，减少了相关部门的维护工作量。且利用太阳能发电提供外加电流，解决了使用传统能源存在污染的问题，清洁环保。太阳能就近供电，解决了远距离输电损失的问题。太阳能发电没有运动部件，不易损坏，维护简单，适合于无人值守的情况。
在本实施例中，所述阳极块和阳极床7组成一整体，安装在铁塔9根部的地下，参比电极8安装在铁塔9周边的地下。
在本实施例中，所述恒电位仪6的输出阴极端和零位接阴端通过导线与所述铁塔9连接，且采用刨焊工艺，将导线与铁塔9的内部型材直接相连。
本发明利用强制电流阴极保护技术，解决了在沿海地区或者环境恶劣的工业区，其潮湿多盐的气象因素与严重的空气污染等环境因素使输电铁塔的腐蚀速率明显增加的问题，弥补了传统镀锌工艺的不足，有效延长铁塔寿命，减少了相关部门的维护工作量，并且节约钢材资源，降低投资成本。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置，包括电化学防腐蚀模块，所述电化学防腐蚀模块包括阳极块和阳极床，其特征在于：所述装置还包括太阳能发电模块，所述太阳能发电模块包括太阳能板、光伏控制器、蓄电池和恒电位仪，且所述太阳能板的输出端连接光伏控制器的输入端、所述光伏控制器的输出端连接蓄电池的输入端，所述蓄电池的输出端连接恒电位仪的输入端，所述恒电位仪的输出阴极端和零位接阴端均连接铁塔的中下部；所述恒电位仪的输出阳极端连接所述阳极块和阳极床，所述电化学防腐蚀模块还包括一参比电极，所述参比电极连接所述恒电位仪的取样信号输入端。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置，其特征在于：所述太阳能板安装在铁塔上，所述光伏控制器、蓄电池和恒电位仪安装在铁塔根部的地面上。
3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置，其特征在于：所述阳极块和阳极床组成一整体，安装在铁塔根部的地下，参比电极安装在铁塔周边的地下。
4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置，其特征在于：所述恒电位仪的输出阴极端和零位接阴端通过导线与所述铁塔连接，且采用刨焊工艺，将导线与铁塔的内部型材直接相连。
CN201610907442.3A 2016-10-18 2016-10-18 一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置 Pending CN106435599A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610907442.3A CN106435599A (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610907442.3A CN106435599A (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106435599A true CN106435599A (zh) 2017-02-22

Family

ID=58176990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610907442.3A Pending CN106435599A (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106435599A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108303367A (zh) * 2018-04-02 2018-07-20 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 金属接地材料加速腐蚀及阴极保护的测试装置及方法
CN110158096A (zh) * 2019-06-10 2019-08-23 上海电力学院 利用太阳能发电实现海水设备防腐蚀的装置
CN110512215A (zh) * 2019-07-23 2019-11-29 自然资源部第二海洋研究所 一种分布式易拆卸管道阴极保护及监控***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201459240U (zh) * 2009-05-20 2010-05-12 大庆开发区东油新技术有限公司 一种用于管道或罐的太阳能电化学防腐保护装置
CN102776519A (zh) * 2011-05-09 2012-11-14 张万友 输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护***
CN203683666U (zh) * 2013-11-28 2014-07-02 南京工业大学 基于高压输电线振动发电的铁塔电化学防腐装置
CN105112922A (zh) * 2015-08-10 2015-12-02 国网天津市电力公司 一种电力接地装置外加电流阴极保护***
CN206089814U (zh) * 2016-10-18 2017-04-12 华北电力大学 一种基于太阳能发电的铁塔电化学防腐装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201459240U (zh) * 2009-05-20 2010-05-12 大庆开发区东油新技术有限公司 一种用于管道或罐的太阳能电化学防腐保护装置
CN102776519A (zh) * 2011-05-09 2012-11-14 张万友 输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护***
CN203683666U (zh) * 2013-11-28 2014-07-02 南京工业大学 基于高压输电线振动发电的铁塔电化学防腐装置
CN105112922A (zh) * 2015-08-10 2015-12-02 国网天津市电力公司 一种电力接地装置外加电流阴极保护***
CN206089814U (zh) * 2016-10-18 2017-04-12 华北电力大学 一种基于太阳能发电的铁塔电化学防腐装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108303367A (zh) * 2018-04-02 2018-07-20 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 金属接地材料加速腐蚀及阴极保护的测试装置及方法
CN110158096A (zh) * 2019-06-10 2019-08-23 上海电力学院 利用太阳能发电实现海水设备防腐蚀的装置
CN110512215A (zh) * 2019-07-23 2019-11-29 自然资源部第二海洋研究所 一种分布式易拆卸管道阴极保护及监控***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204031047U (zh) 一种彩钢瓦屋顶光伏电站安装***
CN106435599A (zh) 一种基于太阳能发电的铁塔防腐装置
CN203670100U (zh) 一种适用于海岛微电网供电模式的户用风光互补发电***
Liu et al. Impacts of distributed renewable energy generations on smart grid operation and dispatch
CN204216820U (zh) 水上浮筒光伏发电***
CN102776519A (zh) 输电杆塔基础和接地装置太阳能阴极保护***
CN101831657A (zh) 金属腐蚀阴极保护用海泥/海水生物燃料电池***
CN201865851U (zh) 一种多能源发电***
CN206089814U (zh) 一种基于太阳能发电的铁塔电化学防腐装置
CN115333161A (zh) 一种绿色水厂供电***的容量优化配置方法
CN206471908U (zh) 一种风光互补供电和监测***
CN205188442U (zh) 太阳能供电的外加电流阴极保护钢铁腐蚀装置及***
CN103668221A (zh) 变电站接地网防蚀保护施工方法
CN202248573U (zh) 太阳能光电建筑应用及节能减排装置
CN206635425U (zh) 一种高冗余的智能风光一体阴极保护装置
CN202178269U (zh) 新型光伏组件
CN102477949A (zh) 一种多能源发电***
CN211036112U (zh) 利用太阳能发电实现海水设备防腐蚀的装置
CN207904370U (zh) 一种阴极保护控制***
CN203639561U (zh) 一种海上风电机组基础的防腐***
CN203911837U (zh) 一种可移动平铺式光伏发电***
Tian et al. Electrochemical anti-corrosion system of iron tower based on solar power supply
CN203462802U (zh) 500kV三回路核电特高压同塔
Janowski et al. ICCP cathodic protection of tanks with photovoltaic power supply
CN207339719U (zh) 建筑围栏光伏发电***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170222

RJ01 Rejection of invention patent application after publication