2025
阴极保护恒电位仪
外加电流阴极保护
工作原理
河南星辰科技实业有限公司
技术部：张萍萍
阴极保护恒电位仪（外加电流阴极保护）的工作原理基于电化学腐蚀防护的
原理，通过向被保护的金属结构施加一个外部电流，使其成为阴极，从而降低其
腐蚀速率。以下是详细的工作原理：
一、基本构成
外加电流阴极保护系统通常由恒电位仪、辅助阳极、阳极屏蔽层、参比电极
以及被保护的金属结构（如长输管道阀室）组成。
恒电位仪：是系统的核心设备，负责提供稳定的直流电，并根据被保护金属
的电位变化自动调整输出电流，确保金属始终处于最佳的阴极保护状态。
辅助阳极：连接电源正极，通过电解质（如土壤、海水等）对被保护金属施
加保护电流。
阳极屏蔽层：涂刷在辅助阳极周围，具有良好的绝缘性能，能够防止电流流
失并保护辅助阳极。
参比电极：用于监测被保护金属的电位变化，为恒电位仪提供反馈信号，以
便调整输出电流。
被保护的金属结构：如长输管道阀室等，是阴极保护的对象。
二、工作原理
电位测量：
参比电极测量被保护金属结构的实际电位，并将该电位作为取样信号传输给
恒电位仪。参比电极的电位稳定，不随被保护金属结构的电位变化而变化，因此
可以作为测量电位的基准。
信号比较与放大：
恒电位仪内的比较放大器将取样信号与控制信号（即设定的保护电位）进行
比较。控制信号是操作人员根据被保护金属结构的实际情况和防腐要求预设的电
位值。
比较放大器放大比较结果得到的差值信号，以便后续的控制电路进行处理。
电流调整：
根据比较放大器的输出信号，控制电路调整输出电流的大小和方向。
常见的实现方式是使用移相触发器调整脉冲的移相时间，进而改变可控硅的
导通角，最终控制输出电流的大小。
电位恢复：
通过调整输出电流，使被保护金属结构的电位恢复到设定的保护电位范围
内。
当外部或内部因素（如供电系统电压波动、环境介质导电性变化、电路参数
漂移等）导致被保护金属结构的电位偏离设定值时，恒电位仪能够自动调整输出
电流，使电位恢复到设定值。
闭环调节：
整个过程构成一个闭环调节系统。恒电位仪不断监测被保护金属结构的电
位，并根据电位变化自动调整输出电流，确保金属始终处于最佳的阴极保护状态。
三、特点与优势
精确控制：
恒电位仪能够精确控制输出电流的大小和方向，确保被保护金属结构的电位
稳定在设定的保护电位范围内。
高效可靠：
提供的保护电流稳定且连续，能够显著降低金属的腐蚀速率。
适应性强，可以适应不同的电解质环境、金属材质和保护要求。
易于维护：
通常配备有直观的操作界面和自动诊断功能，方便用户进行参数设置和故障
排查。
广泛应用：
广泛应用于海洋工程、化工设备、地下管道等易受到腐蚀影响的领域，为各
种金属结构提供有效的腐蚀防护。
概括而言，阴极保护恒电位仪（外加电流阴极保护）通过精确控制输出电流
的大小和方向，使被保护的金属结构成为阴极，从而降低其腐蚀速率。这种保护
方式高效可靠，广泛应用于各种易受到腐蚀影响的领域。
意义。