Elektrolyseschutz

Elektrolyseschutz in wassergekühlten Umrichtern

Ein Großteil der zur Zeit betriebenen Umrichter für induktive Anwendungen ist mit wassergekühlten Thyristoren ausgestattet.
Die Thyristorkühlkörper sind potentialbehaftet, die Wasserverteilungen des Vor- und Rücklaufs liegen auf Erdpotential.
Zwischen den gleichspannungsbehafteten Komponenten des Umrichters (z.B. positiver und negativer Gleichrichterausgang,
Zwischenkreisdrosseln, wassergekühlte Verschienung, positive und negative Wechselrichterspeisung) und den Wasserverteil-
und Sammelrohren ergibt sich zwangsläufig ein Elektrolysevorgang, da diese auf Erdpotential liegen.
Durch diese Elektrolyse werden die Schlauchanschlusstüllen der beteiligten Komponenten entweder durch Materialanlagerungen
zugesetzt oder durch Materialabtragungen geschwächt, je nach Einbauort.

Zur Verminderung dieser Elektrolyseauswirkungen werden zwei Wege beschritten:

• Einsatz von sogenannten Opferelektroden (auch als Opferanoden bezeichnet):
  Diese werden vor dem betroffenen Kühlwasseranschluss in den Kühlwasserschlauch eingesetzt und zusätzlich elektrisch verbunden. Sie übernehmen die Auswirkungen der Elektrolyse und schützen so den nachfolgenden Kühlwasseranschluss.
  Nachteil: Die in die Schläuche eingesetzten Opferelektroden werden ebenso schnell zugesetzt oder abgetragen wie die zu schützende Schlauchtülle der entsprechenden Komponente. Ein Wechsel der Opferelektroden ist zeitaufwendig und mit verhältnismäßig hohen Materialkosten verbunden.
• Einsatz einer Wasseraufbereitung:
  Bei dieser Methode wird das Kühlwasser des Umrichters über eine Deionisationspatrone zugeführt und anschließend durch Beigabe einer Chemikalie neutralisiert, da es zunächst recht aggressiv ist.
  In einer weiteren Variante wird ständig eine kleine Menge des Umrichterkühlwassers über die Patrone geführt.
  Nachteil: Erhöhter Serviceaufwand, da der Inhalt der Patrone regelmäßig erschöpft und gewechselt werden muß. Die Wasseraufbereitung verhindert nicht die Elektrolyse, sondern vermindert sie nur. Die Erfahrung zeigt, daß selbst bei ordnungsgemäß gewarteten Anlagen bereits nach einigen Jahren erste Elektrolyseschäden auftreten, die dann recht kostenintensiv sind.

Zur Lösung dieser Problematik wurden unsererseits sehr langlebige Opferelektroden entwickelt, die sich für den Einsatz in beiden Varianten eignen:

• An Stelle der Originalelektroden
• Zur Nachrüstung in Anlagen mit aufbereitetem Wasser

Unsere Opferelektroden verfügen im Vergleich zur Originalausrüstung über erhebliche Vorteile:

• Anschlußtüllen aus temperaturfestem Kunststoff, die keine Elektrolyseauswirkungen erfahren
• Um ein Vielfaches größere Oberflächen, die über Jahre hinweg Anlagerungen aufnehmen können
• Um ein Vielfaches größere Wandstärken, die über Jahre hinweg Abtragungen erleiden können
• Wesentlich größere Innendurchmesser im metallischen Bereich, z.B. 24mm bei einer Ausführung für einen 10mm
  Schlauch-Innendurchmesser und 30mm bei einer Ausführung für einen 13mm Schlauch-Innendurchmesser
• Leicht recyclebar, falls jemals notwendig
• Preiswerter

Die Opferelektroden liegen Ausführungen zum Einbau in den Kühlwasserschlauch und zum Einbau am Wassersammelrohr vor.