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分类号

阴保

密级

一般

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编号

2025.11.29

排流固态去耦合器（电磁防护阴保）

技术部：刘珍

内部资料请勿外传

2025年10月28日

排流固态去耦合器（电磁防护阴保）是用于解决电气化系统与埋地管道交叉或平行时产生的电磁干扰和杂散电流问题的核心设备，通过“阻直通交”原理、智能监测与动态响应、防雷击与过压保护等功能，保障管道安全运行。以下是对其功能、原理、应用场景及选型要点的详细介绍：

一、核心功能

直流隔离：在-2V至+2V直流电压范围内呈现高阻抗，阻止阴极保护直流电流流失至接地系统，同时防止外部直流杂散电流反向流入管道，确保阴极保护系统正常工作。

交流导通：对交流杂散电流（如高压线感应的50Hz工频干扰）提供低阻抗通道，支持45A稳态交流电流通过，将其安全泄放入大地，避免交流电对管道绝缘层造成击穿或老化。

动态响应：通过固态开关模块（如晶闸管、IGBT）实现毫秒级切换，快速响应雷击（100kA雷电冲击电流）或故障电流（3500A工频故障电流），保护管道绝缘层和防腐层免受击穿。

防雷击与过压保护：内置压敏电阻和防雷电路，可承受高幅值浪涌电压（如雷击引发的100kA冲击电流）和工频故障电流（≥3500A），将瞬时高电压引入大地，保护管道免受穿孔、破裂等损坏。

二、技术原理

基本原理：在电磁干扰源和受干扰设备之间引入一个高阻抗的隔离层，减少或消除电磁干扰的传递。这种隔离层能够有效地阻断交流干扰信号的传播路径，保护受干扰设备免受干扰。

工作原理：固态去耦合器的工作原理基于其内部的电路结构和元件。当交流干扰信号试图通过固态去耦合器时，由于其高阻抗的隔离层，这些信号会被有效地阻断或衰减。同时，固态去耦合器内部的半导体器件（如晶体管、二极管等）会根据控制信号或预设的阈值电压来调整其导通状态，从而实现对交流干扰信号的精确控制。

三、应用场景

石油和天然气管道：保护埋地管道免受电气化铁路、高压输电线路等产生的交流干扰信号的损害。

阴极保护系统：在阴极保护系统中，固态去耦合器能够防止交流感应电压和杂散电流对系统的干扰和腐蚀，确保阴极保护系统的正常运行。

其他金属结构物：如桥梁、隧道、地下设施等，这些结构物在电磁干扰环境下也可能受到损害，固态去耦合器能够为其提供有效的保护。

管廊环境：管廊内集中敷设电力电缆、通信光缆、燃气管道等，电力电缆的漏电流会通过共用接地系统耦合至燃气管道，引发交流腐蚀风险。固态去耦合器采用紧凑型设计，适合管廊狭窄空间，并集成物联网模块，实时上传交流电压、直流电位等数据至云端，支持远程报警和故障诊断。

四、选型要点

通流容量：根据管道所处环境的干扰强度选择合适的通流容量，确保设备能够承受预期的交流杂散电流和故障电流。

防护等级：根据安装环境选择合适的防护等级，如IP65或IP68，以防止设备外壳被土壤腐蚀或水汽渗入。

环境适应性：考虑设备的工作温度范围，确保在极端环境下（如北极、沙漠等）能够正常工作。例如，选择耐高低温型号固态去耦合器，确保在-55℃至+125℃的极端环境下正常隔离杂散电流。

远程管理功能：优先选择支持远程监控的型号，通过无线通信模块实现数据实时上传，减少现场巡检频率，提升运维效率。

接地电阻：确保设备接地电阻≤10Ω（强干扰场景建议≤4Ω），以优化排流效果。