深井陽(yáng)極和恒電位儀如何實(shí)現(xiàn)外加電流陰極保護(hù)

深井陽(yáng)極與恒電位儀是外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的核心組件，兩者通過(guò)協(xié)同工作，其工作原理可概括為“恒電位儀提供精準(zhǔn)可控的直流電，深井陽(yáng)極作為電流輸出端將電子注入土壤/水，使被保護(hù)結(jié)構(gòu)成為陰極而免受腐蝕”。

系統(tǒng)組成與功能分工

1、恒電位儀

①功能：作為系統(tǒng)的“電源+控制器”，提供穩(wěn)定直流電并自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓/電流，使被保護(hù)結(jié)構(gòu)的電位始終維持在預(yù)設(shè)的保護(hù)電位范圍內(nèi)。

②核心部件：

整流模塊：將交流電轉(zhuǎn)換為直流電（通常輸出電壓0-30V，電流0-100A）。

控制電路：通過(guò)反饋環(huán)路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被保護(hù)結(jié)構(gòu)的電位，動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出（響應(yīng)時(shí)間＜1秒）。

參比電極接口：連接參比電極（如銅/硫酸銅電極），作為電位測(cè)量的基準(zhǔn)。

2、深井陽(yáng)極

①功能：作為電流輸出端，將恒電位儀提供的電子高效注入土壤或水中，形成保護(hù)電流場(chǎng)。

②核心部件：

陽(yáng)極材料：高硅鑄鐵、鉑釕涂層鈦或混合金屬氧化物（MMO），需具備低電阻、耐腐蝕特性。

填料層：焦炭粉、石墨碎等導(dǎo)電材料，降低陽(yáng)極與土壤的接觸電阻并防止氣阻。

井身結(jié)構(gòu)：PVC套管防護(hù)井壁，排氣管排出陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生的氣體（如氧氣、氯氣）。

3、被保護(hù)結(jié)構(gòu)

①功能：作為電流接收端，通過(guò)陰極極化降低腐蝕速率。

②關(guān)鍵要求：需與陽(yáng)極形成導(dǎo)電回路，且表面電位均勻分布（電位差＜50mV）。

4.參比電極

①功能：測(cè)量被保護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)電位，為恒電位儀提供反饋信號(hào)。

②類(lèi)型：銅/硫酸銅電極（土壤環(huán)境）、高純鋅電極（海水環(huán)境），需埋設(shè)在距被保護(hù)結(jié)構(gòu)1-5米處。

綜上所述，深井陽(yáng)極和恒電位儀在外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中通過(guò)協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)被保護(hù)結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)。深井陽(yáng)極負(fù)責(zé)電流的均勻分布和陽(yáng)極材料的穩(wěn)定性能；而恒電位儀則負(fù)責(zé)提供穩(wěn)定電流、實(shí)現(xiàn)電位的閉環(huán)控制以及適應(yīng)環(huán)境變化等關(guān)鍵功能。這兩者的有機(jī)結(jié)合使得外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)成為一種高效、可靠的腐蝕防護(hù)手段。