二合一恒电位仪（80A/100V）作为阴极保护系统的核心设备，其工作原理基于闭环负反馈控制机制，通过实时监测与动态调节，确保被保护金属结构（如埋地管道、储罐等）的电位稳定在设定范围内，从而抑制电化学腐蚀。以下是其核心原理与运行逻辑的详细解析：

一、系统构成与功能模块

1. 电源模块

• 作用：将交流电转换为稳定的直流电（80A/100V），为整个系统提供电能。
• 技术特点：采用高频开关电源技术，转换效率>92%，支持宽电压输入（如85V-265V AC），适应不同电网环境。

1. 电位控制模块

• 核心部件：比较放大器、移相触发器、整流电路。
• 功能：
• 信号比较：将参比电极测量的实际电位（取样信号）与设定控制电位（如-0.85V至-1.20V）进行比较，生成电位差信号。
• 反馈调节：通过移相触发器调整晶闸管导通角，动态调节输出电压或电流，直至电位差消除。
• 恒电位/恒电流切换：当参比电极失效时，自动切换为恒电流模式，确保保护不中断。

1. 电极系统

• 工作电极：被保护金属结构（如管道），作为阴极接收保护电流。
• 参比电极：提供稳定电位参考点（如Ag/AgCl电极），测量精度±1mV。
• 辅助电极：释放保护电流（如石墨、铂铌合金），与工作电极形成电流回路。

二、闭环控制流程

1. 电位测量

• 参比电极实时监测被保护物电位，将信号传输至电位控制模块。

1. 信号比较与误差计算

• 比较放大器将实际电位与设定值对比，若存在偏差（如±5mV），生成误差信号。

1. 反馈调节

• 电压调节：通过改变晶闸管导通角，调整输出电压（0-100V连续可调）。
• 电流调节：根据电位偏差动态调整输出电流（0-80A连续可调），确保极化电流匹配腐蚀速率。

1. 电位恒定

• 连续调节直至实际电位与设定值一致，误差≤5mV，形成稳定电场覆盖被保护结构。

三、二合一设计优势

1. 冗余备份功能

• 集成两台独立恒电位仪模块（一用一备），主模块故障时自动切换至备用模块，切换时间<1秒，确保保护连续性。

1. 定频控制技术

• 采用固定频率整流电路（如50kHz），避免变频控制引发的电位波动，输出稳定性提升30%。

1. 多模式智能切换

• 恒电位模式：正常工况下保持电位恒定，覆盖90%以上运行场景。
• 恒电流模式：参比电极失效时自动切换，维持保护电流不变，防止保护中断。
• 通断控制模式：支持通12秒、断3秒设置，用于断电电位测量，评估保护效果。