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分类号

阴保

密级

一般

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编号

2025.11.29

SSD固态去耦合器（复合型排流器）

技术部：刘珍

内部资料请勿外传

2025年10月28日

SSD固态去耦合器（复合型排流器）是一种结合固态去耦合器与排流器功能的设备，主要用于阴极保护系统中，通过“阻直通交”特性消除交流干扰、泄放杂散电流，并具备防雷击和过压保护能力，适用于复杂电磁环境下的管道防腐保护。

一、核心功能解析

阻直通交特性

直流隔离：在预设阈值电压（通常±2V）内阻止直流电流导通，避免阴极保护电流流失，确保管道防腐层极化效果。

交流导通：当交流干扰电压超过阈值时，迅速导通形成低阻抗路径，将交流电流（如50Hz工频）泄放至大地，防止交流腐蚀。例如，西气东输管道穿越高压走廊时，SSD将交流干扰电压从35V降至2V。

防雷击与过压保护

内置压敏电阻或气体放电管（GDT），在雷击或故障电流时切换至短路模式，保护管道绝缘层。例如，兰新高铁沿线油气管道通过SSD将交流干扰电压从数十伏降至安全范围。

智能调节与自适应排流

部分型号配备传感器和微处理器，实时监测电位差并动态调整导通状态，适应电位波动。例如，城市综合管廊中SSD可根据环境变化自动优化排流策略。

二、技术原理与结构

半导体器件应用

基于晶体管、二极管或MOSFET的快速开关特性，通过控制信号调整导通状态。例如，MOSFET在栅源电压超过开启电压时形成导电沟道，实现低阻导通。

复合型设计

集成GDT单元（滤除浪涌电流）、AC滤除单元（消除交流干扰）、DC退耦单元（隔离直流电流）和箝位单元（限制电压峰值），形成多级防护体系。

自动切换机制

当电压超过阈值时，SSD立即切换至短路模式泄放电流；电压恢复正常后自动切换回直流隔离模式，确保系统稳定运行。

三、应用场景与优势

典型应用场景

高压输电线路与电气化铁路附近：防止交流感应电压和杂散电流对埋地管道的腐蚀。

阴极保护系统：排除高于保护要求的杂散电流，避免设备损坏。

雷电多发区域：保护管道和设备免受雷击冲击。

长输管道工程：如大口径管道（Φ1000mm以上）或长距离管道，需低直流电阻减少阴极保护电流损耗。

性能优势

高效排流：持续导通电流≥100A，峰值电流可达数十千安，适应高强度干扰。

低直流电阻：毫欧级（0.005Ω），减少阴极保护电流损耗。

高防护等级：IP65及以上，适应潮湿、腐蚀性环境。

长寿命与免维护：无机械触点，使用寿命超过20年，无需定期更换元件。

智能功能：支持远程监控、故障预警和自适应排流策略优化。

四、与传统排流器的对比

参数

SSD固态去耦合器

传统极性排流器

响应时间

纳秒级（≤1μs）

微秒级（≥10μs）

交流通流能力

持续导通电流≥100A，峰值电流数十千安

持续导通电流≤50A，需并联扩展通流能力

直流电阻

毫欧级（0.005Ω）

欧姆级（≥0.1Ω）

防护等级

IP65及以上

依赖外壳设计（部分型号为IP54）

寿命与维护

20年以上，免维护

10-15年，需定期检测更换二极管

智能功能

支持远程监控、故障预警

无智能功能，需人工巡检

五、选型与配置建议

复杂干扰环境：优先选择SSD固态去耦合器，如管道穿越高压输电线路、电气化铁路或电厂。

电位稳定区域：若电位差方向固定（如电缆金属护套对回归线电位差为正），可考虑极性排流器。

成本敏感项目：对初期投资敏感且干扰强度较低的场合，可通过并联多台排流器扩展通流能力。

智能化管理需求：需远程监控或自适应排流策略的场景（如城市综合管廊、海上平台管道），SSD更具优势。