[实用新型]一种风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风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风能桥梁钢结构保护器。该保护器利用自然风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：一种风能桥梁钢结构保护器，它主要包括一个电源控制器、一个蓄电池和一个恒电位控制器组成，并互相成电气连接。它还包括至少一个风能发电机，该风能发电机与所述电源控制器互相成电气连接；所述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，参考电极采用饱和铜/硫酸铜。

上述的风能桥梁钢结构保护器在被保护的桥梁附近设有风能发电机，并且配有电源控制器、储存电能的蓄电池和使用风能发电机电源供给阴极保护系统工作的恒电位控制器。

(一)风能发电机：风能发电机是能桥梁钢结构保护器系统中的核心和价值最高部分。其作用是将自然界的风能转换为电能，推动负载工作或送往蓄电池中存储起来。

(二)电源控制器：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。

(三)蓄电池：蓄电池为铅酸电池。其作用是在有风能时候，将风能发电机所发出的电能储存起来，到无风能的时候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：这种风能桥梁钢结构保护器主要包括风能发电机、电源控制器、蓄电池和恒电位控制器，并互相成电气连接；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，保留了外加电流保护中金属结构的结构特征，在桥梁所在地利用风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。该保护器利用风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是一种风能桥梁钢结构保护器的工作原理框图。

图2是一种风能桥梁钢结构保护器的应用示意图。

图中：1、风能发电机，2、电源控制器，3、蓄电池，4、恒电位控制器，5、参考电极，6、阳极，7、阴极，8、参考电极电缆，9、阳极电缆，10、阴极电缆，11桥面，11a、桥柱，12、河道。

具体实施方式

图1示出了一种风能桥梁钢结构保护器的工作原理框图。风力驱动风能发电机1，风能发电机1发出电能经电源控制器2处理后向恒电位控制器4供电并对蓄电池3充电。电源控制器2电气连接蓄电池3，恒电位控制器4电气连接参考电极5、阳极6和阴极7。恒电位控制器4通过参考电极电缆8接收参考电极5的电信号，恒电位控制器4的正极通过阳极电缆9电气连接阳极6，恒电位控制器4的负极通过阴极电缆10电气连接阴极7。