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.
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.