Brevet FR2002524A1 — publié le 19691017

L'invention concerne un montage électrique propre en particulier à des dispositifs à redresseur de courant assurant une protection anticorrosive. La corrosion électrochimique cause d'importants dommages dans tous les secteurs économiques. Elle s'attaque en particulier aux objets enterrés. Pour s'en protéger, on a élaboré divers procédés actifs ou passifs ou à la fois actifs et passifs, c'est-àdire combinés. Les résultats les meilleurs, tant du point de vue technique que-du point de vue économique sont le fait des procédés eonbin4s. Dans les procédés passifs, on isole de l'agent de corrosion l'objet à protéger; dans les procédés actifs on neutralise les influences électrochimiques extérieures.La protection anticorrosive active que l'on pratique de nos jours, c'est-à-dire la protection cathodique, coasiste à relier aux bornes d'une source de courant continu en tant que cathode l'objet à protéger et, en tant qutanodet un élément non soluble places à proxiait de ce sue objet t le courant utile parcourant le circuit ainsi constitu provoque dans la région de l'objet à protéger une chute de tension suffisamment forte pour neutraliser les influences lec- trochiaiques conduisant à la corrosion. La chut--de tension nécessaire, dite "potentiel de protection' dépend de la valeur du courant utile qu'il s'agit d'obt nir et, entre autres, des dimensions et de la nature de objet, ainsi que de la distance entre ce dernier et l'anode et de la résistance du sol. Parmi ces divers facteurs, seule la résis- tance du sol peut être variable, en fonction de l'humidité et des saisons; les autres peuvent être considérés comme à peu près cons tant s. En vue d'une protection suffisante, il faut régler la tenion de la source de courant continu extérieure en sorte qu'elle fasse- toujours passer dans le circuit un courant variable avec la résistance du sol et tel qu'il établisse le potentiel de protection voulu.L'efficacité de la protection exige donc un réglage continu de la tension de ladite source de courant tel que le potentiel de protection se maintienne à la valeur prescrite. L'invention a précisément pour objet un montage qui permette d'établir dans la région de l'objet menacé de Corrosion un potentiel de protection de valeur choisie librement et indé pendant des influences perturbatrices extérieures. Ce montage colportant une source d'alimentation en courant continu qui fournit un courant utile nécessaire à l'établissement du potentiel de pro- tection et dont la tension de sortie peut être réglée de manière continue par l'angle d'amorçage des thyristors du redresseur est caractérisé par le fait qutun élément fournissant un signal de tension proportionnel au potentiel de protection est relié à la sortie d*un autre élément qui émet un signal de base et dont l'entrée est elle-m & e reliée à la sortie d'un circuit amplifica- teur réglant continuellement la tension de la source dralimen- tation en commandant un circuit qui amorce les thyristors à travers des transformateurs sectionneurs. Ltinvention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de deux modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel t la figure 1 est le schéma électrique dun exemple de redresseur monophas; la figure 2 est le schéma électrique dtun exemple de redresseur triphasé; les figures 3 et 4 sont les schémas synoptiques de deux modes de réalisation du montage conforme à l'invention. La source de courant continu à thyristors utilisée dans l'invention est représentée sur la figure 1 dans sa version monophasée. Le courant venant d *un transformateur monophasé 5 est redressé par les thyristors 2 en montage symétrique, c'est à-dire reliés au point milieu du secondaire. Leur amorçage est commandé, à travers un transformateur 12, par un circuit approprié 3 de type connu. Le redresseur comporte deux bornes de sortie + À et - A reliées électriquement la première à une anode non soluble 4, la seconde à l'objet à protéger lo L'anode non soluble 4 eSt placée à proximité de l'objet 1, mais sans contact électrique avec lui. Le potentiel de protection constant nécessaire dans la région de l'objet 1 est obtenu du fait que l'angle d'amorçage des thyristors pour monophasé 2 en montage symétrique est commandé par un circuit approprié 3 de telle façon que la tension continue aux bornes de sortie +A et -A du redresseur soit toujours suffisante pour faire passer dans le sols entre l'anode non soluble 4 et objet 1 enterré, le courant exactement nécessaire à l'établissement du potentiel de protection. Le même effet s'obtient naturellement avec un redresseur à thyristorstriphasé du type représenté sur la figure 2. Le potentiel de protection constant qui est nécessair peut également entre assuré de manière analogue si l'objet 1, au lieu d'être enterré, est placé au sein d'un liquide corrosif ou renferme lui-même un tel liquide. Afin que la commande du circuit 3 agisse exactement dans la mesure voulue sur l'angle d'amorçage des thyristors 2, on peut exercer celle-ci au moyen du montage conforme à l'inven tion représenté à titre doexemple sur la figure 3. Dans ce montage, la valeur du potentiel de protection est mesurée au moyen de l'électrode auxiliaire 11 placée à proximité immédiate de objet à protéger 1, mais sans contact électrique avec luiO Le signal de tension proportionnel au potentiel de protection parvient, à travers une résistance potentiométrique 9, à un élément 8 émettant un signal de base et constitué, dans cet exemple, par une diode de Zoner. Le signal de commande résultant de la différence entre le signal de tension proportionnel au potentiel de protection et le signal de base arrive à l'entrée du circuit d'amorçage 3 après avoir traversé un amplificateur 7 de branchement connut Etant donné que le bon fonctionnement exige une liaison conductrice tant entre ltélectrode auxiliaire 11; la résistance potentiométrique 9 et le point commun positif +B de l'amplificateur 7 qu'entre l'objet à protéger 1 et la borne -B de la résistance potentiométrique 9, il faut que le circuit 3 amorce les thyristors 2 par l'intermédiaire de transformateurs sectionneurs 12.En d'autres termes, il ne doit exister de liaison conductrice ni entre la résistance potentiométrique 9, l'émetteur 8 du signal de base, l'amplificateur 7 et le circuit d'amorçage 3, ni entre les thyristors 2 et le circuit principal formé par les transformateurs. Dans le cas contraire, ltélectrode auxiliaire et ltanode non soluble 4 pourraient titre portées au même niveau de tension s il en résulterait dSune part la destruction de l'électrode auxiliaire 11, car, étant plus rapproché de l'objet à protéger 1 que l'électrode non soluble 4s elle serait traversée par un courant excessif, d'autre part, la présence aux bornes sB et -B non plus du potentiel de protection mais de la tension de sortie mesurable entre les bornes +A et -A du redresseur d'où un fonctionnement défectueux0 Dans le cas d'un objet 1 de grande-étendue, tel qu'unie canalisation, il convient d'assurer de m8me le potentiel de protection nécessaire dans la partie la plus éloignée de celle qui est reliée électriquement au point -ao Cel # mpose d'autant plus que, le long d'un tel objet, la valeur du potentiel de protection diminue suivant une loi exponentielle à mesure que lton s'éloigne du point dtalimentation, et que, par conséquent, si la valeur constante du potentiel de protection nécessaire n'est assurée que dans la région du point dtalimentation, les parties plus éloignées ne sont plus protégées. Pour éviter un tel inconvénient, il y a avantage à placer ltélectrode auxiliaire 11 à proximité immédiate de la partie de l'objet à protéger la plus éloignée du point d'alimentation, car le montage conforme à l'invention est toujours capable de maintenir à une valeur constante, réglable et aussi élevée que lton veut, le potentiel mesuré entre l'électrode auxiliaire 11 et l'objet 1 à protéger. Si l'on agit ainsi le potentiel de protection prend au point d'alimentation une valeur plus forte que nécessaire, mais admissible tant quelle ne dépasse pas une certaine norme. Toutefois, si le point de mesure N est très éloigné, la chute de tension sur la résistance des lignes reliant les points +B et -B de la résistance potentiométrique 9 à l'électrode auxiliaire 11 et au point de mesure sur la canalisation atteint le m8me ordre de grandeur que le potentiel de protection mesuré. Le signal de tension proportionnel au potentiel de protection prélevé directement sur la résistance potentiométrique devient en conséquence inférieur dtun ordre décimal au signal de base fourni par l'élé- ment 8, dtoù un fonctionnement défectueux. Le mode de réalisation représenté, à.titre dtautre exemple, sur la figure 4 évite cette anomalie, du fait que c'est à travers un préamplificateur 10 qu'il fait parvenir à l'émetteur du signal de base le signal, proportionnel au potentiel de protection, pris sur la résistance potentiométrique 9. - REVENDICATIONS 1. Montage électrique, propre en particulier à des dispositifs à redresseur de courant pour protection anticorrosive et comportant une source d'alimentation en courant continu qui fournit un courant utile nécessaire à lsétablissement du potentiel de protection et dont la tension de sortie peut-8tre réglée de manière continue par l'angle d'amorçage des thyristors du redresseur, montage caractérisé par le fait qu'un élément 9 fournissant un signal vide tension proportionnel au potentiel de protection est relié à la sortie d'un autre élément 8 qui émet un signal de base et dont l'entrée est elle-meme reliée à la sortie d'un circuit amplificateur 7 réglant continuellement la tension de la source d'alimentation en commandant un circuit 3 qui amorce les thyristors 2 à travers des transformateurs sectionneurs l2o 2. Montage suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que ltélément 9 fournissant le signal de tension proportionnel au potentiel de protection est relié par l'intermédiaire d'un amplificateur 10 à l'élément 8 émettant le-signal de base.