恒电位仪是阴极保护系统的 “核心控制中枢”，其核心作用是通过精准调控输出电流和电压，使被保护金属（如管道、储罐、钢结构等）表面维持在特定的 “保护电位” 区间，从而抑制金属的电化学腐蚀。具体作用可从以下三方面详细解析：

一、维持稳定的保护电位，阻断腐蚀反应

金属腐蚀的本质是电化学氧化反应（金属失去电子变成离子流失）。阴极保护的原理是通过外部电流使被保护金属整体处于 “阴极状态”，抑制氧化反应。

 

恒电位仪的核心功能是：

 

· 实时监测被保护金属与参比电极（如硫酸铜电极、高纯锌电极）之间的电位差（即金属的 “腐蚀电位”）。

· 自动调整输出的直流电流（或电压），将金属电位稳定在保护电位区间（钢铁在土壤中通常为 - 0.85V~-1.20V vs 硫酸铜参比电极）。

· 当外界因素（如土壤湿度变化、涂层破损）导致金属电位偏离保护区间时，恒电位仪会快速响应（调节电流大小），将电位拉回合理范围，持续阻断腐蚀。

二、驱动阴极保护系统的电流循环

阴极保护系统的电流回路为：恒电位仪正极→辅助阳极→介质（土壤 / 水）→被保护金属（阴极）→恒电位仪负极。

 

恒电位仪在此回路中扮演 “动力源” 角色：

 

· 向辅助阳极输出直流电流，电流通过介质（如土壤中的电解质）流向被保护金属，使金属表面获得多余电子，避免被氧化（即 “阴极极化”）。

· 根据系统需求（如被保护体表面积、介质电阻率），恒电位仪需提供足够的电流强度，确保电流能覆盖整个被保护区域（例如长输管道需分段设置恒电位仪，避免电流衰减）。

三、适应复杂工况，保障系统可靠性

在实际应用中，工况可能随环境变化（如雨季土壤电阻率下降、冬季干燥导致电阻升高），恒电位仪需具备动态调节能力：

 

· 抗干扰能力：过滤杂散电流（如附近高压电缆、电气化铁路的干扰），避免虚假电位信号导致误调节。

· 过载保护：当系统短路（如阳极与管道直接接触）或电流需求突增时，自动切断输出或限流，防止设备损坏。

· 智能化管理：部分高端型号可通过远程通讯（如 4G、RS485）上传电位、电流数据，支持故障报警（如参比电极失效、输出异常），便于运维人员及时处理。