固態(tài)去耦合器(SSD)的核心價值在于解決雜散電流干擾、交直流電氣隔離及暫態(tài)過電壓防護,因此其應用場景高度集中在需要金屬結構防腐(依賴陰極保護系統(tǒng))且易受外部電氣干擾的領域,具體可分為以下幾類:
一、埋地長輸管道領域
這是固態(tài)去耦合器核心的應用場景,埋地管道(尤其是輸送石油、天然氣、成品油的管道)依賴陰極保護系統(tǒng)(犧牲陽極或強制電流)形成防腐層,而外部環(huán)境中的雜散電流會嚴重破壞陰極保護效果,導致管道局部加速腐蝕。
典型場景 1:臨近高壓輸電線路 / 變電站的管道
高壓線路的接地系統(tǒng)、變電站的泄漏電流會形成雜散電流,若管道與接地網存在電位差,雜散電流會從管道某點 “流入”,再從另一點 “流出”,流出點會因電解反應被快速腐蝕。固態(tài)去耦合器可將管道上的雜散電流(交 / 直流)定向泄入大地,同時隔離陰極保護的直流電流,確保防腐效果。
典型場景 2:平行或交叉電氣化鐵路的管道
電氣化鐵路(尤其是采用 “鋼軌 - 大地” 回流的貨運鐵路)會產生大量雜散電流,當管道與鐵路距離較近(通常<100m)時,電流會通過土壤侵入管道。固態(tài)去耦合器需每隔 1-2km 安裝 1 臺,形成 “雜散電流攔截帶”,防止電流沿管道長距離傳導,避免管道出現(xiàn) “點腐蝕” 或 “穿孔”。
二、金屬儲罐與儲罐區(qū)
石油、化工、LNG 等行業(yè)的大型金屬儲罐(如原油儲罐、成品油儲罐)通常采用 “罐底陰極保護 + 罐壁防腐層” 的防護方案,儲罐區(qū)易受以下干擾,需固態(tài)去耦合器保障:
干擾來源:儲罐區(qū)周邊的高壓配電設備、裝卸油作業(yè)時的靜電感應、相鄰儲罐的陰極保護電流串擾;
應用方式:每個儲罐的罐壁或罐頂需單獨連接 1 臺固態(tài)去耦合器,并接入儲罐區(qū)的共用接地網。當儲罐因靜電或雜散電流產生過電壓時,設備可快速導通泄流,避免罐壁與接地網之間出現(xiàn)電弧,防止引燃儲罐內的易燃易爆介質;同時隔離不同儲罐的陰極保護直流電流,避免 “一臺儲罐的保護電流被另一臺儲罐分流” 的問題。
三、港口與海洋工程金屬結構
港口、碼頭、海洋平臺等場景的金屬結構(如鋼樁、護舷鋼構、海底管道)長期處于海水 / 潮間帶環(huán)境,腐蝕速率遠高于陸地,且易受電氣干擾:
干擾來源:港口的岸電系統(tǒng)(為船舶供電的高壓電纜)、船舶靠岸時的接地電流、海洋平臺的輸電線路感應電流;
應用特點:需選用 “耐海水腐蝕” 的特殊材質(如 316L 不銹鋼外殼)固態(tài)去耦合器,安裝在鋼樁頂部或平臺接地端子處。設備需同時實現(xiàn)兩個功能:一是泄放岸電系統(tǒng)產生的交流雜散電流,防止鋼樁出現(xiàn) “電偶腐蝕”;二是在雷電天氣時,將雷電暫態(tài)電流(通常達數萬安培)快速泄入海水,避免鋼樁與平臺之間的絕緣層被擊穿,保護平臺的電氣設備(如導航系統(tǒng)、通信設備)。
四、橋梁與軌道交通金屬構件
公路 / 鐵路橋梁的鋼箱梁、橋墩鋼構,以及城市軌道交通(地鐵、輕軌)的接觸網支柱、軌道接地系統(tǒng),也需固態(tài)去耦合器解決雜散電流和過壓問題:
橋梁場景:跨江 / 跨河大橋的鋼構易受兩岸高壓線路的感應電流影響,且橋梁接地系統(tǒng)與周邊管道、儲罐的接地網可能存在電位差,導致雜散電流竄流。固態(tài)去耦合器安裝在橋梁鋼構的接地引出端,可隔離不同接地網的直流電位,同時泄放交流感應電流,避免鋼構焊縫處出現(xiàn)腐蝕開裂。
軌道交通場景:地鐵系統(tǒng)的軌道作為回流通道,會產生雜散電流(尤其是在列車啟動、制動時),若周邊有埋地管道或金屬管線,電流會侵入并造成腐蝕。固態(tài)去耦合器需安裝在地鐵軌道的 “雜散電流收集網” 與接地網之間,將軌道泄漏的雜散電流定向收集并泄放,防止電流擴散至周邊市政設施。
五、其他特殊工業(yè)場景
化工園區(qū)金屬管線:化工園區(qū)內管道密集(如原料管、蒸汽管、污水管),不同管道的陰極保護系統(tǒng)可能相互干擾,且園區(qū)內的電解槽、變頻器等設備會產生高頻雜散電流,固態(tài)去耦合器可作為 “管道間的電氣隔離裝置”,避免電流串擾。
接地網共享場景:當金屬結構(如管道、儲罐)與建筑物接地網、防雷接地網共用時,固態(tài)去耦合器可隔離不同系統(tǒng)的直流電流(如建筑物接地的保護接地電流、管道的陰極保護電流),同時確保交流雜散電流和雷電電流能正常泄放,避免 “接地網電位抬升” 導致的設備損壞。