Kathodische bescherming met opgedrukte stroom

Beste,
Ik wil mijn stalen hekken beschermen tegen roesten. Is wel geverfd met metaalverf, maar ik wil het kathodisch beschermen met een 800mV spanning.
Ik vind eigenlijk niet direct een elektrisch schema dat bruikbaar is.
Ik heb nog wat materiaal dat te gebruiken is : een stevige ringkerntransfo waar ik wel een paar secundaire wikkelingen kan bijdraaien, paar dikke elcos van 4700 uF , stevige gelijkrichter, een paar 2n3055 PNP transistors met koelelement.

Ik dacht me te baseren op de 5V gestabiliseerde voeding van deze site, maar die 5V is veel te hoog, zou rond de 800mV moeten zitten of idealiter regelbaar van 0 tot 1V.

Alle hulp welkom

mvdk

Golden Member

Die gelijkrichter is het makkelijkste.
Meer werk is het maken van een boorgat om daar de anode in te laten zakken.
Een enkele ijzeren staaf is niet genoeg, een zakje ijzergruis doet beter.

rob040

Golden Member

Op 25 mei 2022 23:52:29 schreef buzzer38:
...een paar 2n3055 PNP transistors...

Een 2N3055 is een NPN transistor. ;-)

Ik zou als het even kan geen transistoren gebruiken om de spanning te regelen, omdat je daar gewoon veel vermogen in kwijt gaat raken. Bij een ringkerntrafo heb je misschien 1 of 2 windingen nodig, ik weet niet of je dan voldoende rendement haalt, maar dat zou ik als eerste proberen.

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

voor de duidelijkheid... het hekken zelf kan je niet tegenhouden van te roesten door kathodische bescherming. Wel het steunend deel dat onder de grond zit, als dat deel uitmaakt van het hekken.

Ik zou alleen een ringkerntrafo, gelijkrichterblok en een flinke condensator batterij. Daarna kun je precies het aantal wikkelingen op de ringkern leggen om 0,8-1Volt te regelen.

Wil je toch automatisch dan zou ik de trafo aan de primaire kant gaan dimmen.

Dank voor de reacties,

Ik hoop dat het gedeelte boven de grond wel beschermd wordt tegen roest... anders heeft het niet veel zin.
Met gelijkrichter en paar wikkelingetjes heb ik beetje schrik dat ik geen stabiele uitgangsspanning krijg ; bij lage stroom teveel spanning , en bij hoge stroom te weinig...

Zou die 5 V gestabiliseerde voeding van deze site bij ‘schakelingen’ ook werken met een LM317 ipv de 7805 ? De minimumspanning met een LM317 is 1,2 V dacht ik, maar met een vermogendiode erachter zou ik tot mijn gewenste 0,8V moeten geraken....

Klopt dat er vermogen (warmte) in de transistor blijft hangen. Volgens de specs kan die zo’n 100 watt aan, laat het ons op max 10 watt houden in de praktijk (1V x 10 A) . Ik kan nog een ventilator op de koelvin zetten, want zelfs 10 Watt is al veel warmte voor zo’n tor denk ik.

[Bericht gewijzigd door buzzer38 op 26 mei 2022 09:41:13 (20%)]

De delen die boven de grond zijn, worden zeker niet beschermd. Er loopt immers vanaf die delen geen stroom door de aarde richting de anode.
Alleen onder de grond loopt die stroom, en alleen daar zul je het effect vinden.

mel

Golden Member

Hoe groot zou de stroom moeten zijn?Ik denk enige mA,s, kathodische bescherming loopt zo,n vaart niet.En de waarde zal best mogen fluctueren, denk ik.Je zou eens moeten informeren op een (petro)chemische plant, daar gebruiken ze die techniek om het corroderen van leidingen tegen te gaan.

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

Zonder kennis van deze techniek; Is een batterij en een zuinige step down voor de genoemde spanningen en stromen niet veel kosteneffectiever?

Bij kurkdroog weer zal de bovengrondse bescherming niet werken, maar dan is er ook niet veel voortgang van corrosie. Ik ga ervan uit dat bij nar weer er wel verbinding is mer de aarde via de natte muur en de schroeven waarmee het hekken ophangt...

Ik ga (bij kletsnat weer) toch uit van meerdere ampères....

Ik kan natuurlijk verkeerd zijn...

Je zult dan op de plekken waar de natte muur en de schroeven contact maken met je hek, bescherming hebben. Maar dus alleen op specifiek die plekken.

Dat er stroom door het hek loopt is niet wat er bescherming geeft. De bescherming komt voort uit de elektrochemische reactie op de plekken waar de stroom het hekwerk verlaat.

Denk aan het omhulsel van een ouderwetse, niet lekvrije zink koolbatterij. De zinken elektrode van zo'n batterij wordt opgevreten om elektrische energie te maken. Op de plekken waar die elektrode geen contact maakt met het elektrolyt (dat is eigenlijk alleen maar op de felsranden waar ie is dichtgemaakt en onder de rubber dop die de koolstaaf op z'n plek houdt) wordt het zink niet weggevreten.

Heb je nu heel veel last van wegrottende paaltjes die in de grond staan, en worden je hekwerken aangevreten waar zij tegen de natte muur staan, dan kan het zin hebben. Maar anders is het veel moeite zonder resultaat.

Naast of het werkt....

Alle tot nu toe voorgestelde dingen gooien met vermogen. 1.4V in de gelijkrichter, dan nog eens een extra diode en nog eens het verschil wegstoken in een regelaar die 3V nodig heeft. Ik kom op 1.4+0.6+3 = 5V verliezen voor 0.8V aan de uitgang....

Een efficientie van 13%... Met een beetje beleid kan je dat VEEL hoger krijgen.

Koop een DCDC converter die 0.8V (of liefst nog iets lager?) aan de uitgang kan. Zet de ringkern op de laagst mogelijke configuratie. (2x12V -> 12V niet 24V). Gelijkrichten afvlakken, dan door de DCDC en die is dan meestal regelbaar, doch meestal in de range 0.6 of 0.8 tot <ingangsspanning minus een beetje>

Ik weet niet of het verstandig is om de boel SPANNINGSgestuurd te maken. Stel dat het gaat regenen en de boel wordt kletsnat en gaat een VEEL grotere stroom trekken. Is dat de bedoeling? Zou het niet zo zijn dat er maximaal X ijzer-molekulen wegroesten, maar dat je ze wil bewegen om terug naar ijzer te reageren voordat ze uit de buurt zijn?

Daarnaast: Hoeveel stroom zou nodig zijn? Zou er een kilogram hek wegroesten in een jaar? Dat is 18 mol ijzer. Dat zijn 1.07E25 atomen. 1A = 6.2E18 elektronen per seconde. Dat zijn 20E25 elektronen per jaar. 10x minder zal ook prima voldoen.

Voor 100mA koop je een telefoonlader en zet je een 47 Ohm weerstand in serie met de uitgang. Ongeveer 100mA ongeacht de (max 5V) spanning.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
buckfast_beekeeper

Golden Member

We hebben al >40 jaar een ijzeren poort hangen. Gelast van dikwandige buis. Eerst gegalvaniseerd, geschikte primer en daarna gespoten met autolak. Poederlakken was nog niet zo in de mode. Vandaag zie je daar nog geen spatje roest aan.

Het enige wat niet meer werkt, de ijzeren draadstangen die in de beton steken. Het niveau wijzigen lukt dus niet meer.

Van Lambiek wordt goede geuze gemaakt.

Dank Ledlover, voor de verduidelijking. Ik dacht inderdaad dat het poteniaalverschil de bescherming gaf, maar niet dus ...
Ik zal hier een klein testopstellinkje maken met een C-batterij en eens kijken na een paar dagen wat het verschil is tussen staalplaatje met en zonder bescherming...
Ik ga inderdaad de moeite niet doen om enkel wat schroeven te beschermen .

Het hekken was destijds 25 jaar geleden ook voorbehandeld en gepoederlakt denk ik, op plaatsen waar her vochtiger is (onder bomen en waar het beetje schuin staat en regen verzamelt) is hier en daar roest. Was een ganse klus om het vorig jaar in de Hamerite te steken...

[Bericht gewijzigd door buzzer38 op 26 mei 2022 10:18:58 (27%)]

jerome

Golden Member

Ik vind het ook een vergezochte toepassing. Er bestaan hedendaags voldoende kwalitatieve corrosiewerende producten.

Op 26 mei 2022 10:15:55 schreef jerome:
Ik vind het ook een vergezochte toepassing. Er bestaan hedendaags voldoende kwalitatieve corrosiewerende producten.

dat denk ik er ook over. Ik vind de verven die roest omvormen nog steeds een geweldige uitvinding. 1) je moet het roest niet meer wegschuren, 2) de verf vormt met het roest een zeer goed hechtende laag, beter dan de laag geschilderd op blank metaal.

Ik heb een klein (niet-wetenschappelijk) testopstellinkje gemaakt

3 stukjes blank ijzer netjes gekuist met azijn en afgespoeld om met een roestvrije start te kunnen beginnen.
De linkse is niet aangesloten de middenste de katode de rechtse de anode.
1,2 v batterijtje eraan en die trok 0,5 mA , dus valt mee qua stroomverbruik.
Ik laat het een paar dagen of weken staan en zal mijn bevindingen laten weten !

Op 26 mei 2022 10:10:01 schreef buzzer38:
Dank Ledlover, voor de verduidelijking. Ik dacht inderdaad dat het poteniaalverschil de bescherming gaf, maar niet dus ...

Nee, helaas niet. En zelfs zonder te weten hoe het werkt is het duidelijk dat het (helaas) een droom is. anders zou het heel makkelijk zijn alle bovengrondse metalen constructies tegen de ondergang te beschermen. denk even aan de Eiffeltoren, of gewoon... auto's..

Sine

Moderator

Op 26 mei 2022 12:24:18 schreef buzzer38:
Ik heb een klein (niet-wetenschappelijk) testopstellinkje gemaakt

Ik weet niet wat je daarmee wilt bewijzen, beschermingen van leiding IN de grond werkt prima. Dingen die vrij in de lucht hangen hebben geen enkel voordeel bij een spanningkje.

Bij bescherming tegen betonrot kun je zinken platen aanbrengen die langzaam verbruikt worden. De bescherming is passief.

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
pamwikkeling

Special Member

Ik gebruik een kathodische bescherming op mijn waterboiler.
Type : Correx UP 2.3-919

Opgelegde spanning : groter dan +2.3 Vdc
Afhankelijk van de geleiding van het water varieert de opgelegde spanningen tussen 2.3 en 5.0 Vdc.
Maximum beschermingsstroom : 100 mA

Titanium anode verbinden met de plus aansluiting
De tankwand verbinden met de min aansluiting

Werkingsprincipe : The CORREXR UP system is composed of an interrupter potentiostat and one
or more titanium anodes connected with one another by means of a connecting
cable. The impressed current is supplied by the interrupter potentiostat
and the protective current is fed into the tank via a wear-free titanium anode.
The electrochemical reactions taking place at the titanium anode (positive
pole) and at the spots and crevices in the enamel of the storage tank in contact
with the water acting as the cathode (negative pole) result in a transport
of charges (electrons) towards the defective spots. The electrochemical surface
potential in the area of the spots and crevices in contact with the water is
thus lowered to such an extent that the corrosion speed in the steel wall of the
tank becomes virtually zero. Depending on water quality, calcareous deposits
may build up in addition on the defective spots.
The system works as a so-called interrupter potentiostat, i.e. the protective
current flow through the titanium anode is interrupted periodically in short
intervals. During these interruptions, the potential existing between the titanium
anode and the inner wall of the hot-water tank is measured and transmitted as
actual voltage to the potentiostat where the actual voltage is compared
to the reference voltage defined by the potentiostat. The protective current
supplied is then adjusted in such a way that the actual tank potential corresponds
to the reference potential.

Als dit zo in de folder staat geloof ik er geen barst van. Te veel gelul. Klinkt als een broodje aap verhaal.
Of was het een cinische opmerking?

Henri's Law 1: De wet van behoud van ellende. Law 2: Ellende komt nooit alleen.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Ik zie niet zoveel vreemds in die tekst: het is precies hoe het werkt, en hoe het hoort te werken.
Een potentiostaat-opstelling heeft weliswaar normaal drie elektroden (twee t.o.v. massa), terwijl er hier maar twee zijn (een t.o.v. massa): de werkelektrode wordt ook als meetelektrode gebruikt. Vandaar het schakelen: voor het meten wordt de werkstroom even uitgeschakeld. Dat is een logische besparing en vereenvoudiging.

In vertaling ziet het er mogelijk wat minder broodje aap uit:

Het CORREX UP-systeem bestaat uit een onderbreker-potentiostaat, en een of meer of meer titaniumanoden die met elkaar verbonden zijn door middel van een verbindingskabel. De opgedrukte stroom wordt geleverd door de onderbreker-potentiostaat en deze beschermingsstroom wordt via een slijtvaste titaananode in de tank geleid.

De elektrochemische reacties die plaatsvinden aan de titaniumanode (positieve pool) en op de plekjes en spleten in het email van de opslagtank die in contact staan met het water dat als kathode fungeert (negatieve pool) resulteren in een transport van ladingen (elektronen) naar de aangetaste plekken. De elektrochemische oppervlaktepotentiaal in het gebied van de plekjes en spleten in contact met het water wordt dermate verlaagd dat de corrosiesnelheid in de stalen wand van de tank vrijwel nul wordt. Afhankelijk van de waterkwaliteit kunnen zich bovendien kalkafzettingen op de defecte plaatsen vormen.

Het systeem werkt als een onderbreker-potentiostaat, d.w.z. dat de beschermende stroom door de titaniumanode periodiek met korte tussenpozen wordt onderbroken. Tijdens deze onderbrekingen wordt de potentiaal die bestaat tussen de titaniumanode en de binnenwand van de heetwatertank gemeten en als spanning naar de potentiostaat gestuurd, waar deze spanning wordt vergeleken met de door de potentiostaat vastgestelde referentiespanning. De geleverde beveiligingsstroom wordt dan zodanig aangepast dat het werkelijke tankpotentiaal overeenkomt met het referentiepotentiaal.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 26 mei 2022 12:52:17 schreef Sine:
Ik weet niet wat je daarmee wilt bewijzen,

Hij wil voor zichzelf aantonen dat het werkt en dat het klopt wat er gezegd wordt. Gewoon even met eigen ogen zien.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/