杂散电流排流固态去耦合器的工作原理

一、防雷击和电涌保护原理

内部通常采用非线性电阻元件，如金属氧化物压敏电阻（MOV）等。在正常工作电压下，其电阻极高，几乎没有电流通过，对系统的正常运行没有影响。然而，当遭受雷击或电涌等过电压冲击时，其电阻会迅速降低，呈现低阻状态，从而能够将过电压产生的大电流快速引导入地，限制了管道上的电压幅值，起到保护作用。

这些非线性电阻元件的响应速度极快，可以在纳秒级的时间内对过电压做出反应，迅速改变其电阻特性，确保在过电压尚未对管道系统造成损害之前就将其抑制住。

二、交流干扰消除原理

利用电容和电感的特性来处理交流干扰。电容对交流信号具有较低的阻抗，能够让交流电流通过，而对直流电流则呈现高阻状态，阻止直流电流通过。电感则对交流电流有阻碍作用，并且可以滤除特定频率的交流信号。通过合理设计电容和电感组成的滤波电路，固态去耦合器可以将管道上感应的交流电流旁路到大地，同时阻止阴极保护系统中的直流电流通过该旁路泄漏，从而消除交流干扰对阴极保护系统的影响。

根据管道所处环境中可能存在的交流干扰频率范围，固态去耦合器的滤波电路可以设计成具有特定的频率选择特性。它能够选择性地滤除或旁路掉与交流干扰相关的频率成分，而对阴极保护系统中正常的直流成分以及其他不相关的频率成分影响较小，从而实现对交流干扰的有效消除，同时保证阴极保护系统的正常工作。

三、直流去耦合原理

固态去耦合器中使用单向导通元件，如二极管等。在管道阴极保护系统中，当阴极保护电流按照正常方向流动时，单向导通元件处于导通状态，允许阴极保护电流通过，确保阴极保护系统能够正常工作。而当外部直流杂散电流试图进入管道时，由于单向导通元件的反向截止特性，阻止了直流杂散电流的进入，从而实现了直流去耦合的功能。

固态去耦合器还可以通过监测和控制管道与地之间的电位差来实现直流去耦合。当检测到管道电位出现异常变化，可能是由于直流杂散电流的影响时，去耦合器可以通过调整内部电路的参数，如改变电阻值或控制某些元件的导通状态，来调节管道与地之间的电流流动，使管道电位恢复到正常的阴极保护电位范围内，从而阻止直流杂散电流的侵入，并保证阴极保护电流的正常分布和流动。

审核编辑 黄宇