[实用新型]一种太阳能桥梁钢结构保护器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能桥梁钢结构保护器，属于电化学保护技术领域。

背景技术

调查发现，钢结构或者钢筋混凝土桥梁最常见、最具破坏性和损失最大的问题之一是各种钢结构过早腐蚀破坏，主要原因是钢结构受到大气，水，土壤的电化学腐蚀。钢铁材料的腐蚀老化，导致结构性能劣化、承载力下降、耐久性能降低，严重影响桥梁正常功能的发挥，缩短桥梁的使用寿命，甚至危及桥梁的安全，维修重建费用巨大。阴极保护在土壤和水中应用，至今已超过150年，防腐蚀效果早已为大量的工程实践所充分验证。对混凝土中的钢筋实施阴极保护，至今约50年。1973年，美国加利福尼亚州圣克拉蒙市以东的内华搭山区50号公路的Sly桥的桥面板首次应用阴极保护，获得成功。之后，发达国家开展了大量的钢筋混凝土结构阴极保护研究和应用。

南京水利科学研究院在2007年全国大型桥梁和水工结构防腐蚀技术研讨会的文章《国外桥梁钢筋混凝土结构的阴极保护》介绍和分析了国外钢筋混凝土大桥的阴极保护情况。

金属的腐蚀是因为表面失去电子，为防止金属腐蚀，可实施阴极保护。阴极保护是在金属表面施加持续足够的阴极电流，使其阴极极化以减小或防止腐蚀的一种电化学保护技术。阴极保护有两种方式。一是牺牲阳极阴极保护，是在被保护的金属上连接一种电极电位更负的金属或合金(称为牺牲阳极)，通过牺牲阳极的自我溶解和消耗，使被保护金属得到阴极电流。二是外加电流阴极保护的方法，大多利用了工业电网电源，经过整流提供电流实施阴极保护。

发明内容

为了克服利用工业电网电源经过整流供给直流电实施阴极保护的缺点，本实用新型提供一种太阳能桥梁钢结构保护器。该保护器利用太阳能量发电供给桥梁钢结构阴极保护，实现桥梁钢结构减小腐蚀，达到延长桥梁使用寿命的目的。

本实用新型采用的技术方案是：一种太阳能桥梁钢结构保护器，它主要包括一个太阳能电池板、一个太阳能变换器和一个蓄电池，并互相成电气连接。所述太阳能变换器包括一个电源控制器和一个恒电位控制器，并互相成电气连接；电源控制器电气连接蓄电池，恒电位控制器电气连接参考电极、阳极和阴极。

所述恒电位控制器采用参考电极电缆电气连接参考电极，恒电位控制器的正极采用阳极电缆电气连接阳极，恒电位控制器的负极采用阴极电缆电气连接阴极。

所述阴极采用桥梁钢结构，阳极采用高硅铸铁块，参考电极采用饱和铜/硫酸铜电极。

上述的太阳能桥梁钢结构保护器在被保护的桥梁附近设有太阳能电池板，并且配有太阳能电源控制器、储存太阳能电能的蓄电池，和使用太阳能电能电源供给阴极保护系统工作的恒电位控制器。

(一)太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能转换为电能，推动负载工作或送往蓄电池中存储起来。

(二)太阳能电源控制器：太阳能电源控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，控制器还应具备温度补偿的功能。

(三)蓄电池：蓄电池为铅酸电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到无光照时将储存的电能释放出来，使得防腐蚀的功能不间断。

本实用新型的有益效果是：这种太阳能桥梁钢结构保护器主要包括太阳能电池板、太阳能变换器和蓄电池。太阳能变换器包括电源控制器和恒电位控制器，电源控制器电气连接蓄电池，恒电位控制器电气连接参考电极、阳极和阴极。该保护器按照外加电流阴极保护原理，保留了外加电流阴极保护中金属结构的结构特征，在桥梁所在地利用太阳能发电给蓄电池充电来提供不间断电源，从而解决了外加电流阴极保护系统中的电源问题。该保护器利用太阳能发电使用成本低兼，维护简单，便于偏远地区推广应用。

附图说明

图1是一种太阳能桥梁钢结构保护器的工作原理框图。

图2是一种太阳能桥梁钢结构保护器的应用示意图。

图中：1、太阳能电池板，1a、太阳能，2、太阳能变换器，2a、电源控制器，2b、恒电位控制器，3、蓄电池，4、参考电极，5、阳极，6、阴极，7、参考电极电缆，8、阳极电缆，9、阴极电缆，10、桥面，10a、桥柱，11、河道。

具体实施方式