恒电位仪工作原理及基本操作

三、故障分析与处理
(3) 当恒电位仪故障确定在自动部分后,可先去掉报警限流集成块试 机, 若仪器恢复工作, 说明报警、限流部分有故障, 可分别插回集成块, 当插到哪一块集成块, 仪器工作不正常, 则可确定为此部分有故障。
(4) 若去掉报警、限流电路, 仪器工作还不正常则故障可能在比较 器和阻抗变换回路,可分别用好的集成块试机。
阴极设施包括作为阴极的管道、阴极电缆、零位接阴电缆。当阴极 电缆断开时, 不仅恒电位仪输出电压增高, 输出电流为零, 而且电位溢 出。判断此故障可把零位接阴电缆、阴极电缆从恒电位仪上断开, 用万 用表电阻档测量两电缆是否联通, 以说明阴极或零位接阴电缆是否断开。
当仪器输出电流较高时, 说明被保护的管道存在管道防腐层破损严 重、防腐层绝缘电阻较小或与其它管道搭接等问题, 这类问题的处理较 复杂, 需要结合管道大修进行和检测搭接点。
目前我厂用于主干线管道的阴极保护的是MAS-2000恒电位（武汉环 宇）仪, 恒电位仪电路主要由主回路、稳压电源、移相触发、比较器 四部分组成, 后三部分为三块集成电路控制板。
一、恒电位仪工作原理
图1、阴极保护基本原理示意图
提纲
二、基本操作及注意事项
（一）、阴极保护操作方法
MAS-2000恒电位仪主要有自检、启运与停运等操作，主要分4个步 骤：1、阴极保护控制仪器的接线检查；2、阴极保护控制台的启运；3、 恒电位仪的自检与启运；4、阴极保护控制仪器的停运。
如参比电极电缆断开或参比电极流空, 恒电位仪输出电流则漂动不 定。
三、故障分析与处理
故障现象
一、电源灯不亮 二、开关开启后，不启动 三、输出电压关不断 四、输出电压调不到额定值
五、变压器三相输入 电流不平衡 六、输出调不到额定值，即报警 七、给定调节无效 八、有输出电流电压，无电位 九、有输出电压，无电流
二、基本操作及注意事项
⑸ 注意事项
① 接线一一对应，不得接错。当仪器在作“自检”或“工作”转换时都应 该先将“给定”电位器反时针拧到底并关机，以避免造成设备电流冲击过大而 烧坏设备；
② 当仪器处于“自检”状态时，电位表的指针值实际上是取的直流输出电 压反馈信号而不是真正的参比测量信号；
③ 平时，手动输出调节电位器应反时针旋到底，以免在由“自动”转“手 动”时输出电流过大；
三、故障分析与处理
⑵ 苏东xx站恒电位仪故障报警, 把仪器打到“自检”试机, 仪器 工作不正常, 无电流、电压输出, 调到“手动”试机, 同样没有输出电 流、电压, 说明主回路有故障, 用万用表逐级测量至桥式整流电路, 测 出二极管被击穿。
⑶ 恒电位仪发生故障, 将工作状态旋钮打到“手动”试机, 有输 出电流、电压, 说明主回路、稳压电源、触发电路工作正常, 判断故障 在自动部分。检查比较放大板,去掉报警限流集成块再试机, 若还有故 障, 判断故障在比较器和阻抗变换回路。检查至比较器IC1 集成块时, 经检测该集成块不导通, 更换新块后仪器恢复正常。
三、故障分析与处理
（三）、典型故障处理实例 ⑴ 苏东xx站恒电位仪突然出现故障, 恒电位仪输出电流为零, 输 出电压较高, 把仪器电源开关打到“自检”, 仪器工作状态打到“手 动”, 并断开阳极电缆, 试机说明仪器正常,判断为现场故障。再依次 测量阳极电缆、阳极棒。用欧姆表测量阳极电缆时, 测得接地电阻较高, 达25Ω , 说明阳极电缆有故障。当时认为该处阳极电缆、阳极棒不太 可能有故障, 因为该阳极设施新铺设投用才两个月, 沿电缆地表查看也 没有发现被开挖破坏的痕迹, 后经分段测量找出了断点。现场发现阳极 电缆的绝缘胶皮被老鼠咬破, 做为阳极的铜芯电缆被腐蚀断开。
三、故障分析与处理
图4、故障判断程序
三、故障分析与处理
（二）、几种常见故障及处理方法 (1) 恒电位仪出现故障时, 可把仪器旋钮打到“自检”试机, 如正 常说明恒电位仪工作正常, 故障点可能在现场部分, 如有备用仪器也 可切换到另一台试机, 如另一台也不正常,说明现场故障, 反之故障在 恒电位仪。 (2) 恒电位仪有手动、自动两种工作方式, 当确定为恒电位仪故障 后, 可把仪器工作方式旋钮打到“手动”试机, 用“手动”调节, 能 输出电流、电压, 说明主回路、稳压电源、触发电路工作正常, 故障 在自动部分。
谢谢大家！
④ 仪器从“手动”档切换到“自动”档时，应先关机，将“工作方式”开 关置“自动”后再开机。因仪器在“手动”工作时，自动控制部分处于失衡状 态。此时如果直接切换，仪器工作将不正常。
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二、基本操作及注意事项
控制台主电源合闸
图
4
A机/B机定期转换
操
作
及
控制台上的自检为检查恒
注
电位仪是否能正常工作，
意
建议一直将此开关置于工
② 将负载接线，并确定接线正确； ③ 将“A/B机转换”开关S0置于中间位 置，先接通操作台“主电源”开关ZK0，后 接通“控制电源”开关ZK1； ④ 将“A/B机转换”开关S0置于“A机” （或“B机”），先合三相空开ZK2，后将 控制开关S1置于启动位置（从断打到通）； ⑤ 顺时针慢慢拧“给定”电位器，同时观 察直流电压表、电流表和电位表的指针应保 持在相应的恒定值，此时，电位仪处于“自检 ”状态，并对假负载供电；
(5) 当恒电位仪开到“手动”工作方式,就不能工作, 可先查各熔断 器是否完好, 数字表显示是否正常, 稳压电源各组电压是否正常工作。 检查触发电路时, 可先用好的触发板试机, 当确定为触发板故障后, 再 依次测试各级元件是否有损坏(对同步集成块可用好的集成块直接对比) 。
三、故障分析与处理
(6) 如各控制板都正常, 则故障可能在主回路, 可查经过变压器的 电压是否正常, 整流回路的二极管、可控硅是否被击穿造成开路或短路。
三、故障分析与处理
（四）、结论 通过以上维修我们感到按这一步骤排查判断故障, 对处理故障有一 定优点: (1) 判断故障的思路较清晰, 逐步排查故障, 处理时不至于盲目动 手。 (2) 能缩小故障范围, 降低维修费用。 (3) 按这一检查步骤, 管道保护人员能较好地掌握对恒电位仪的一 般故障维修。
恒电位仪常见故障及处理方法
可能原因
1、电源未接通 2、发光灯烧坏 1、开关接线头松动或脱落 2、直流过流继电器吸合 1、偏移调整过高 1、输入交流电压过低 2、偏移调整过低 3、有晶闸管开路 4、变压器缺相或同步缺相 1、供电三相电压不平衡
处理方法
1、检查接线、开关、将电路接通 2、更换灯管 1、重新加固或接好 2、检查继电器，使其复位 1、调电位器4W1，使其关断 1、改变输入电压，使其符合标准 2、调4W1，使输出达到额定值 3、更换 4、查清原因，改正、接上 1、调整
1、控制系统构成
+
MAS-2000
-
防腐电源
阳 极
土壤
参 比
管 道
极
图2、 阴极保护系统接线图
二、基本操作及注意事项
2、使用方法 ⑴ 接线
RN
输出阳极输出阴极
+
-
零位
参比
接地 -
220V 火线 零线
阳
参
极
比
管 道
被保护体
图3、 被保护体接线示意图
二、基本操作及注意事项
⑵ 通电开机
① 将控制面板上的“给定”电位器反时针 拧到底，将“自检/工作”转换开关S2置于“ 自检”位置；
一、恒电位仪工作原理
（二）、恒电位仪基本原理简介
恒电位仪工作原理是将参比信号经阻抗变换后与控制电位加到比较 放大器, 经比较放大后, 输出与误差成正比的信号。在仪器处于“自 动”工作状态下, 该信号加到移相触发器,移相触发器根据该信号电压 的小, 自动调整触发脉冲的产生时间, 改变极化回路中可控硅的导通, 从而改变输出电流、电压的大小, 以至达到参比电位等于给定电位, 这个过是在不断进行的。
2、三相同步相位差，不是1200
2、调节4W2～4W4，使其保持同步脉冲平衡
1、3IC输出值变低或变高
1、给定电位器坏 2、脱线 3、积分压的过慢 1、参比电极坏 2、线脱落或断开 1、阳极床引线（即负载）断开 2、快熔熔断
1 、 调 5RP5、5RP4和8RP1、8RP2，使其达到额定值报 警
1、更换 2、焊牢 3、加快积分 1、更换 2、接上 1、接上 2、更换熔芯
事
作档
项
控制台控制电源合闸 控制台A/B机工作转换开关置于A机 /B机
控制台工作/自检开关置于工作档
恒电位仪A/B主电源合闸
恒电位仪A/B机，停止/启动开关置 于启动
恒电位仪上的自检为需消除 IR降、检测保护时使用，为 通12S，断3S，在断3S时其 电流表、电压表指示值为零， 而电位表有指示并为未被极 化时的电压值。
(7) 当通过以上检测恒电位仪正常, 说明为现场故障时, 可依次检 查阳极设施、阴极设施和参比电极。
阳极设施由阳极电缆、阳极棒及地床所组成(在管道阴极保护中通常 要求阳极地床距管道的垂直距离最短为300m) 。当阳极电缆断开或阳极 接地电阻高到一定值时, 恒电位仪输出电压升高, 输出电流为零。
三、故障分析与处理
图3、 MAS-2000恒电位仪
⑥ 在完成自检开机过程后，将控制面板上的“给定”电位器反时针拧到底， 先将控制开关S1从通拨向断，再断开三相空开ZK2，此时自检完成。
二、基本操作及注意事项
⑶ 工作开机
① 将控制面板上的“给定”电位器反时针拧到底，将自检/工作开关S2置 于“工作”位置；
② 按工作接线图示2接线，并确定接线正确； ③ 将“A/B机转换”开关S0置于中间位置，先接通操作台“主电源”开关 ZK0，后接通“控制电源”开关ZK1； ④ 将“A/B机转换”开关S0置于“A机”（或“B机”）位置，先合三相空 开ZK2，后将控制开关S1置于启动位置（从断打到通）； ⑤ 顺时针慢慢拧“给定”电位器，当电位器处于某一刻度时，则直流电压 表、电流表和电位表的指针示值应为某一恒定值，此时，电位仪处于“工作” 状态； ⑥ 当电位仪在工作状态时，按通12秒，断3秒方式间隙工作，在断3秒时其 电流表、电压表指示值为零，而电位表有指示并为未被极化时的电压值。
二、基本操作及注意事项
⑷ 仪器的停运
阴极保护仪器“启运”时按照先启控制台、后启恒电位仪的顺序进行操作； 阴极保护仪器“停运”时按照先停恒电位仪、后停控制台的顺序进行操作。
① 恒电位仪的停运：先将控制开关S1置于停止位置，后断开三相空开ZK2； ② 阴极保护控制台的停运：将“A/B机工作转换”开关S0置于中间位置， 再依次断开控制电源开关ZK1和主电源开关ZK0。
恒电位仪工作原理及基本操作
中国石油长庆油田分公司 第五采气厂作业三区 主讲人：王刚 二○一三年三月
提纲
一、恒电位仪工作原理
（一）、阴极保护基本原理
阴极保护技术被广泛地应用于埋地金属管道和处于腐蚀介质中的设 施, 以防止或延缓金属管道及设施的腐蚀, 延长其使用寿命。阴极保 护就是对被保护的金属管道及其它需保护的设施实施外加直流电, 进 行阴极极化。恒电位仪作为阴极保护系统的主要仪器, 用以提供直流 电源, 设定通电点电位。
恒电位仪工作，自检/工作档位置于 工作档
给定电位器顺时针旋转直至所 需设定电位值
如需关机请按以上流程反顺序 操作
给定电位器，顺时针旋 转为增加给定电位值， 逆时针旋转为减少给定 电位值，其有很细的限 位器，请旋转扭动时谨 慎
提纲
三、故障分析与处理
（一）、概述 阴极保护系统包括辅助阳极设施、阴极设施及恒电位仪, 这三部分 既相互独立, 又是一个有机体, 当其中一部分出现故障时, 仪器就不 能够正常工作, 因此恒电位仪可以看作是阴极保护系统的窗口, 通过 这个窗口可以观察出系统症状所在, 从而进行处理。近年来我们在PS - 1 恒电位仪的使用中, 通过对恒电位仪的维护和故障处理, 从中摸 索出一套故障判断的程序。