一、基礎概述

交流供電恒電位儀是外加電流陰極保護系統核心供電控制設備，輸入工頻交流電（220V/380V），內部完成整流、逆變、穩壓穩流閉環調控，輸出可控直流電，向被保護金屬構筑物施加陰極極化電流，依靠電化學原理阻止鋼質管道、儲罐、鋼樁等金屬腐蝕，是埋地、水下鋼結構防腐主流設備。

二、完整陰極保護工作原理

1. 交流電轉換流程

市電交流電進入主機后，分四級處理得到穩定保護直流：

濾波防雷：濾除電網雜波、浪涌電壓，保護內部電路；

整流變換：將交流電轉為直流電；老式可控硅直接工頻整流，智能機型采用高頻 IGBT 逆變轉換，穩壓精度更高；

PID 閉環調節：根據參比電極反饋電位自動調整輸出電壓、電流；

直流輸出：穩定可調直流電能輸送至陽極地床。

2. 電化學防腐核心原理

金屬在土壤、海水等介質中會形成腐蝕原電池：金屬表面電位偏正區域為陽極區，金屬原子失去電子變成離子溶解，發生腐蝕。

恒電位儀人為構建外加電流回路，改變金屬電極電位：

電流路徑：恒電位儀正極 → 輔助陽極地床 → 土壤 / 水介質 → 被保護鋼結構 → 電纜回流至恒電位儀負極；

極化作用：持續向被保護金屬供給電子，讓金屬整體電位向負方向偏移；

鈍化防腐：當鋼質結構電位穩定控制在-0.85V～-1.2V（銅硫酸銅參比 CSE） 標準區間時，金屬表面陽極溶解反應完全停止，只發生介質中氧氣、氫離子得電子的還原反應，從根源杜絕金屬腐蝕。

3. 恒電位閉環控制邏輯（交流供電機型特有）

參比電極實時采集管地電位，反饋給主機控制板；

主機對比實測電位與設定保護電位：

電位偏正（保護不足）：自動提升輸出直流電壓、增大輸出電流；

電位過負（存在氫脆、涂層剝離風險）：自動降低輸出電流；

交流輸入波動、土壤電阻率變化、管道涂層破損時，設備毫秒級調節輸出，維持電位恒定；

高端機型帶 IR 降瞬時斷電測試，消除土壤電阻壓降干擾，精準控制真實極化電位，不受交流電網波動影響。

三、交流供電恒電位儀核心作用

（一）防腐防護作用

長效抑制鋼結構電化學腐蝕，大幅延長管線、儲罐、碼頭鋼樁使用壽命，降低更換、維修成本；

適配大面積、長距離鋼結構保護，彌補犧牲陽極輸出電流小、壽命短的短板，適合大口徑管網、大型儲罐群。

（二）電位自動穩定控制作用

電網交流電壓波動、季節干濕變化、涂層老化破損、雜散電流干擾下，自動動態調節輸出，持續維持規范保護電位；

支持恒電位、恒電流雙模式自動切換：參比電極故障斷線時自動切換恒流模式，保障不間斷防腐。

（三）安全防護作用

電氣保護：交流輸入側配備過壓、欠壓、短路、防雷保護，防止電網故障燒毀設備；直流輸出端過流、過熱自動停機報警；

設備故障自診斷：陽極斷線、參比開路、模塊故障、超溫等故障聲光報警，遠程推送告警，避免長期欠保護造成腐蝕穿孔。

（四）運維管理作用

交流供電適配場站、閥室、廠區常規市電，安裝布線簡單，無需依賴電池、太陽能等獨立供電；

智能機型支持 485 / 以太網 / 4G 通訊，遠程讀取交輸入電壓、直流輸出電流電壓、保護電位、故障記錄，遠程修改保護參數，實現無人值守運維；

內置數據存儲，長期記錄運行數據，滿足油氣、市政管道防腐工程驗收、定期檢測規范要求。

（五）抗干擾適配作用

針對地鐵、變電站、高壓線路周邊存在交流雜散電流區域，交流供電恒電位儀內置工頻濾波電路，削弱交流干擾，穩定輸出直流保護電流，避免雜散電流造成的局部腐蝕。

四、交流供電恒電位儀對比其他供電方式優勢

供電功率大：可輸出大電流，滿足大型儲罐、長輸干線集中保護；

持續穩定供電：依托工業市電，不受光照、天氣限制，24 小時不間斷運行；

調節范圍寬：輸出電壓、電流連續可調，適配不同土壤電阻率、新舊管道涂層工況；

配套功能完善：集成防雷、遠程監控、故障報警，適配場站標準化陰極保護工程。

五、適用場景

城市燃氣 / 供水埋地鋼管、油氣長輸管道、儲罐罐底、港口鋼樁、電廠循環水鋼結構、綜合管廊鋼筋、地鐵沿線受雜散電流干擾管線等具備穩定交流市電的防腐工程。