一、核心功能与工作原理

20A/50V恒电位仪是一种基于负反馈控制原理的精密电源设备，专为金属结构的阴极保护设计。其核心功能是通过实时监测被保护金属的电位，并自动调节输出电流或电压，使电位稳定在设定值（误差通常≤±5mV），从而有效抑制腐蚀。

工作原理：

1. 电位测量：通过参比电极（如饱和硫酸铜电极）实时采集被保护金属的电位信号。

2. 信号比较：将采集的电位与预设控制电位（如-1.2V）进行对比，计算电位差。

3. 反馈调节：若电位偏离设定值，电位控制器（含比较放大器、移相触发器等）立即调整电源输出。例如，通过改变晶闸管导通角调节电压，或通过霍尔电流传感器控制电流，使电位恢复设定值。

4. 恒电位保持：闭环系统持续监测并调节，确保电位长期稳定在设定范围内。

二、技术参数与性能优势

1. 输出能力：

1. 额定输出：20A电流、50V电压，覆盖中小型金属结构的保护需求（如城市供水管道、储罐底板、桥梁钢筋等）。

2. 稳流精度：<1%，确保电流输出稳定，避免过保护或保护不足。

3. 纹波系数：低纹波直流输出（通过LC滤波电路实现），减少对被保护结构的干扰。

2. 控制精度：

1. 恒电位误差：≤±5mV，远优于传统整流器（误差通常≥±20mV），可精确控制保护电位，延长金属寿命。

2. 响应速度：毫秒级反馈调节，快速应对环境变化（如土壤电阻率波动、杂散电流干扰）。

3. 环境适应性：

1. 工作温度：-15℃至45℃，适应极端气候条件。

2. 防护等级：IP54（防尘防水），机柜采用冷轧钢板静电喷塑，防雨、防鼠、防腐蚀。

3. 防爆设计：可选防爆型（如ExdIIBT4等级），适用于油气管道、化工储罐等危险环境。

三、典型应用场景

1. 油气管道阴极保护：

1. 案例：国家管网某输油站通过加装同步通断控制器，实现3530公里管道远程监控，异常响应时间缩短至5分钟。恒电位仪精确调节输出电流，防止管道因腐蚀泄漏，保障能源运输安全。

2. 跨海大桥防护：

1. 案例：某跨海大桥桥墩长期浸泡在海水中，腐蚀严重。通过安装恒电位仪，结合参比电极实时监测电位变化，实现差异化保护（如潮汐区加强电流输出），延长桥梁使用寿命20年以上。

3. 城市管网防护：

1. 案例：城市供水管道采用恒电位仪后，腐蚀速率降低80%，维护成本减少60%。防爆型设备确保燃气管道等危险场景的安全运行。

4. 新能源设施防护：

1. 应用：海上风电导管架平台、光伏支架等金属结构，通过恒电位仪防止海水或盐雾腐蚀，保障设备长期稳定运行。

四、操作与维护要点

1. 初始设置：

1. 通电前需测量管道自然电位（通常为-0.6V左右），避免参比电极损坏导致误操作。

2. 根据环境腐蚀性设定保护电位（如-1.2V至-0.85V之间）。

2. 日常监控：

1. 定期通过测试桩测量管道保护电位，记录数据并分析趋势。

2. 若电位正于-850mV，需立即检查设备或调整参数，防止腐蚀加速。

3. 故障处理：

1. 参比电极失效：设备自动切换至恒电流模式，保持输出电流恒定，确保临时保护。

2. 异常现象（如噪音增大、输出摆动、箱体过热）：立即停机检查，联系专业维修人员。

4. 维护周期：

1. 每季度清洁设备表面，检查接线是否松动。

2. 每年进行全面检测，包括电源模块、控制电路、参比电极等。

五、选型建议

· 中小型项目（如单条管道、小型储罐）：优先选择20A/50V标准型，兼顾成本与性能。

· 大型项目（如跨区域管网、海洋平台）：推荐多合一恒电位仪（整合多台设备于同一机柜），节省空间并简化管理。

· 防爆需求：选择防爆型设备，确保符合ATEX或IECEx认证标准。

· 远程监控：加装同步通断控制器或物联网模块，实现数据实时传输与异常预警。