[实用新型]一种自动消除阴极结垢物装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动消除阴极结垢物装置，可应用于海底观测网阴极除垢及电解海水阴极除垢。

背景技术

海底观测系统将观测仪器放在海底，通过有线和无线网络向各个观测点供应能量、收集信息，从而实现全天候、长期、连续的自动观测。海底观测系统可提供多要素、多学科的长期、综合、实时观测，观测范围包括海底地壳深部、海底表面、海水水体及海面，观测内容涉及物理、化学、地质、生物等学科参数及其相互关系，可应用于基础科学研究、资源与能源勘探开发利用、灾害预防与环境保护、航海与军事等方面。海底观测系统已成为地球系统的第三个观测平台。

在海底观测网络系统中，电能是海底观测网络的命脉，没有了电能整个海底观测系统就不能运作，海底观测网络中的每一个仪器运行都离不开电能。电能供给系统就是要把电能源源不断的输送到海底观测网络中，为水下观测仪器设备供电，维持接驳盒和各个观测仪器设备的正常运行。电能供给的好坏将直接影响到海底观测网络是否能正常的运行。在整个海底观测网建设中，电能供给系统的设计和建造占有举足轻重的地位。供电系统负责整个系统的电能供给与管理，决定着整个系统的生命周期。供电技术是保证海底观测系统正常稳定运行的关键技术。

海底观测系统采用海水作为输电回路的正极，利用一根导线作为输电回路的负极即可传输直流电，所以称为单级直流输电。岸基站所接电极称为阳极，主接驳盒放置在海底，其电极称为阴极。随着电流的传输，阴极附近海水中的离子发生复杂的化学反应，阴极表面被白色物质沉淀附着，主要成分为碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等。这种混合成分的白色物质电阻率很大，难溶于海水，附着在阴极表面，阴极导电性变差，导致输电效率降低，减少阴极使用寿命。由于阴极位于海底，维护费用昂贵，因此应设计自动消除阴极表面结垢物的电路，以延长阴极使用寿命。

实用新型内容

针对现有技术中阴极在输电过程中容易受结垢物的问题，本实用新型提供一种自动消除阴极结垢物的装置。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种自动消除阴极结垢物装置，包括主回路和次回路，其中，

主回路，包括岸基站及其所连接的阳极，所述岸基站还连接直流电压变换器，所述直流电压变换器连接第一电流传感器，所述第一电流传感器分别连接继电器S1和继电器S2，所述继电器S1的另一端连接电极A，继电器S2的另一端连接电极B；

次回路，包括继电器S3、S4、S5、S6、S7、S8和第二电流传感器，所述继电器S3连接电极A，继电器S4连接电极B，继电器S3、S4的另一端连接继电器S5和S7，继电器S5的另一端连接直流电源模块的正极和继电器S6，继电器S7的另一端连接电阻和继电器S8，所述继电器S6的另一端和继电器S8的另一端相连并连接电极C；所述直流电源模块的负极连接所述第二电流传感器，第二电流传感器的另一端连接所述电阻的另一端；

所述继电器S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8均连接PLC控制器，其打开/闭合由PLC控制器控制；

所述第一电流传感器和第二电流传感器均连接PLC控制器，将其检测电流反馈给PLC控制器；

所述PLC控制器用于根据检测电流实现钌铱钛电极在主、次回路间的切换，由所述直流电源模块供电。

所述电极A、B、C为利用海水作为导电介质的钌铱钛电极。

所述直流电压变换器为DC/DC隔离电源模块。

所述次回路电流为主回路电流的3倍。

本实用新型具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型选用PLC控制器，系统构成简单，可靠性高，使用方便，适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强。

2、方法简单实用。本实用新型利用倒级的方法设计了自动去除阴极表面结垢物装置，延长了阴极使用寿命，提高了海底观测系统供电的稳定性。

3、本实用新型实现了阴极表面结垢物的自动清除，降低了阴极的维护成本。

4、便于推广。本实用新型经过简单修改就可用在电解海水工业中。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图；

图2为本实用新型所采用的控制程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。