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RECTIFICADORES MANUALES PARA PROTECCIÓN CATÓDICA

RECTIFICADORES PARA PROTECCIÓN CATÓDICA

AUTOMÁTICOS CON SALIDA ESTABILIZADA SERIE RPCC

DE 30 A 100 Vcc, DE 10 Amp A 100 Amp

A TENSIÓN, A CORRIENTE O A POTENCIAL CONSTANTE

 

Los equipos para Protección Catódica de la serie RPCC están especialmente diseñados para proveer protección a las estructuras metálicas expuestas a una posible corrosión.

Toda estructura metálica tal como gasoductos, oleoductos, acueductos, puentes, muelles, torres de antenas, etc, se encontrara sometida a la acción corrosiva del medio que lo rodea tal como el aire, el agua de mar o el suelo terrestre.

Esta condición queda determinada por la presencia de corrientes de corrosión a través de la estructura metálica la cual se comporta como un ánodo, produciéndose perdida de material en los puntos donde la corriente pasa de la estructura al medio que la rodea.

 

La mejor manera de proteger una estructura es modificar el potencial de la misma con respecto al medio que la rodea haciéndola catódica, de tal manera de eliminar  dicha  corriente de  corrosión.

La manera practica de llevar a cabo esto es mediante una fuente de CC conectada entre la estructura metálica y un electrodo sumergido en el medio que rodea dicha estructura inyectando de esta manera la corriente requerida hasta lograr el potencial para que la estructura quede protegida.

Dado que las corrientes de corrosión varían en la medida que varia la conductividad del medio que rodea la estructura, también serán variables las corrientes de protección.

A partir de esta necesidad ADI ha desarrollado una serie de equipos de protección catódica basados en un rectificador de CC controlado por tiristores de tal manera de poder modificar en forma totalmente automática la corriente inyectada en la estructura a proteger de acuerdo a las variaciones de la corriente de corrosión.

Para ello el equipo rectificador compara continuamente el valor real de la variable a controlar ( tensión de salida, corriente de salida o potencial sobre la estructura a proteger ), con un valor deseado ajustable de dicha variable, modificando la tensión de salida del puente rectificador hasta que ambos valores, la real y la deseada se equilibren.


De esta manera el operador ajustara por ejemplo la tensión de salida del equipo en un valor que permita mantener dicha estructura protegida y en forma totalmente automática el rectificador mantendrá ese valor de tensión de salida constante independientemente de las variaciones de la conductividad del terreno o de  la tensión y la frecuencia de la alimentación del equipo.

Los equipos rectificadores ADI basan su funcionamiento en el control de fase de los tiristores que componen el puente rectificador, para lo cual es necesario modificar el ángulo de conducción de dichos tiristores.

Esto se logra mediante un control digital el cual posee tres controladores proporcionales : uno para el control de la tensión de salida,  un segundo controlador para la corriente total de salida del rectificador, y un tercer controlador para  el potencial de la estructura a proteger.

La salida de cualquiera de estos tres controladores es aplicada en cascada a un ultimo controlador del tipo proporcional + integral (P + I), cuyo valor de salida corresponde al ángulo de conducción de los tiristores.

Dicho sistema de control digital esta implementado por medio del uso de un microprocesador y circuitos digitales y analogías asociados.

 

LA UTILIZACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL DIGITAL POSEE LAS SIGUIENTES VENTAJAS :

   

·      Divide el ángulo de conducción de los tiristores en 11000 partes, asegurando una estabilidad de la tensión de salida en + / - 1 %, ante variaciones de la carga del 100 %

·      Limita la corriente total de salida hacia la estructura manteniendo al equipo dentro de la zona  segura de operación.

·      Selecciona los diferentes modos de operación, cuyas características se encuentran almacenadas en la memoria del sistema de control ( EPROM ).

·      Modifica los diferentes valores de ajuste del rectificador ( tensión de salida, máxima corriente de salida, potencial deseado, corriente de salida deseada, etc ), y las constantes del sistema de control sin necesidad de detener el funcionamiento del  mismo, visualizándolos en el display del panel frontal

·      Utiliza un display digital para poder realizar hasta 10 mediciones en forma secuencial tales como la tensión de salida, la corriente de salida, el potencial de la estructura, etc.

·      Realiza la supervisión a distancia de uno o varios equipos, a través de un puerto de comunicación    serie tipo RS-232, que permite enviar, mediante un modem con algún sistema de comunicaciones  ( telefonía, radio, satélite, etc ), a una PC, los valores de las distintas mediciones que realiza el equipo, los diferentes estados de funcionamiento y el estado de las alarmas.

 

La utilización de esta técnica permite concebir un equipo de excelentes prestaciones y alta confiabilidad para su uso en la industria pesada, y en lugares de difícil acceso.

 

DESCRIPCIÓN GENERAL

 

Los equipos rectificadores de protección catódica serie RPCC  están compuestos básicamente por un transformador de potencia cuya salida alimenta un puente rectificador de onda completa trifasico o monofasico según corresponda.

A la salida del puente rectificador se encuentra un inductor de filtro para reducir el ripple de la tensión de salida.

 En el frente del equipo se encuentra un panel de control en donde están ubicados el display digital, el cual permite realizar las mediciones de las diferentes variables del equipo, un conjunto de teclas para la operación del rectificador y un grupo de leds que señalizan alarmas y estado de funcionamiento.

Todos los componentes electrónicos del sistema de control se encuentran montados en una bandeja deslizable para permitir un fácil acceso a dichos componentes.

 

Los equipos rectificadores ADI de la serie RPCC se fabrican en forma standard para tensiones de alimentación monofasica de 220 V - 50 Hz y trifásica de 3 x 380 V - 50 Hz

 

Todo los componentes del equipo están montados sobre un bastidor metálico, la cual se instala dentro de un gabinete metálico apto para intemperie, de esta manera en caso de ser necesario retirar el equipo para realizar tareas de mantenimiento solo será necesario retirar el bastidor.

 

De acuerdo con el tipo de estructura a proteger y el medio que la rodea los equipos poseen tres modos de operación : a Tensión Constante, a Corriente Constante o a Potencial Constante.

 

ESQUEMA DE CONEXIÓN DE UN EQUIPO DE PROTECCIÓN CATÓDICA AUTOMÁTICO  

 

Rectificadores a Tensión de Salida Constante

 

Estos equipos proveen una tensión de salida constante independiente de las variaciones de la corriente de salida y de la tensión y frecuencia de la línea de alimentación.

Su uso mas frecuente es en zonas donde la conductividad del medio que rodea la estructura se mantiene relativamente constante a lo largo del año, de tal manera que las corrientes de corrosión también se mantienen relativamente constantes.

Por lo tanto aplicando una tensión estabilizada sobre la estructura la misma quedara protegida mientras la conductividad no cambia demasiado.

  

Rectificadores a corriente de salida constante

 

Estos equipos proveen una corriente de salida constante independiente de las variaciones de la conductividad del medio que rodea la estructura a proteger  y de la tensión y frecuencia de la línea de alimentación.

Su uso mas frecuente es en zonas donde la estructura a proteger se encuentra cerca de otras estructuras metálicas con sus correspondientes rectificadores de protección, los cuales interaccionan entre si.

Esto produce cambios bruscos en las corrientes de corrosión debido a circulación de corrientes entre estructuras con diferentes grados de protección.

Una vez instalado el equipo y ajustada la corriente de salida requerida para proteger la estructura, el rectificador mantendrá dicha corriente constante independiente de las variaciones de la conductividad del medio o ante cambios bruscos de las corrientes que circulan por la estructura a proteger debido a otras estructuras metálicas cercanas.

 

Rectificadores a potencial constante

 

Cuando el medio que rodea la estructura a proteger cambia su conductividad a lo largo del año en forma gradual debido, por ejemplo, a la elevación de las capas freáticas debido a las lluvias estacionales y dicha estructura no se encuentra sometida a cambios bruscos de corrientes proveniente de otros estructuras metálicas, se utilizan rectificadores cuya función es mantener constante potencial de protección entre la estructura y el medio que la rodea en un determinado valor.

Este modelo de equipo rectificador mide por medio de un sensor ( p.e. el sensor de S04Cu ), el potencial de la estructura con respecto a tierra y modifica la tensión de salida del equipo hasta que el valor del potencial medido se equilibre con un valor de potencial requerido ( previamente ajustado ).

 

EQUIPOS CON DOBLE MODO DE OPERACIÓN

 

Dado que entre los tres modos de operación de los equipos : a tensión constante, a corriente constante y a potencial constante, la diferencia se encuentra solo en el sistema de control y el mismo se haya almacenado en la memoria EPROM de la plaqueta de control, es posible implementar en un solo equipo dos modos de operación, por ejemplo a corriente constante y a potencial constante, modificando el programa de dicha memoria y pudiéndose seleccionar cualquiera de los modos de operación mediante una tecla en el Panel Frontal del equipo.

  

SUPERVISIÓN A DISTANCIA  

Dado que estos equipos en general protegen estructuras ubicadas en lugares de difícil acceso, como por ejemplo gasoductos, oleoductos, torres de energía, etc, el equipo rectificador ADI serie RPCC, cuenta con la posibilidad de supervisar el estado de funcionamiento del mismo mediante la conexión serie tipo RS232 que posee la plaqueta de control.

 

Mediante esta conexión podemos acceder a datos tales como tensión y corriente de salida, potencial medido, alarmas, etc.

Esta información puede ser enviada mediante un modem y un equipo de transmisión adecuado a un centro de recepción de dicha información para su posterior procesamiento.

 

Opcionalmente la recepción de la información enviada por cada equipo podrá ser realizada en forma rápida desde un móvil tal como una camioneta o un avión chico mediante el cual se recorren las estructuras a proteger recogiendo la información enviada por cada equipo sin necesidad de llegar hasta el.