原理

陰極保護的原理是在線纜的金屬外皮上人為接入負電位，在一定距離之外的電極上接正電極，確保線纜的金屬外皮對地具有負電位。這樣就不會出現(xiàn)電流通過線纜的外皮向外流出的現(xiàn)象，這樣會起到保護線纜外皮的作用。

設(shè)備

陰極保護使用的場合較多，它通常由一個電源變壓器和一個橋型整流器組成。陰極保護的電壓是可以調(diào)節(jié)的，使用的電源負荷較大。它把交流220 V電源通過變壓器和整流電路變成直流，將負電極接至金屬外皮，正電極接地，確保線纜外皮對地保持適當?shù)呢撾娢?，這樣線纜的金屬外皮就不容易受到腐蝕了。

陰極保護設(shè)備如果不用交流電，也可以用直流電池供電。但注意陰極設(shè)備應(yīng)安裝在線纜外皮平均正電位頂部的地點。

如上圖，陰極保護設(shè)備接地的正電極有大量的電流流出，如果采用金屬接地體，這會消耗很大;通常采用石墨電極作為接地體。

我們在術(shù)語"線路防蝕"中還提到陽電極的保護方法，這種防腐蝕措施的原理和陰極保護的原理是一致的。但陽電極的方法不需要電源。將陽電極與線纜金屬外皮相連并埋在地下，陽電極的電位高于線纜外皮電極的電位，它與電纜外皮構(gòu)成原電池，由陽電極流向電纜外皮的電流，可以抵消電纜外皮流出的電流，這樣陽電極就代替線纜的金屬外皮受到腐蝕，"李代桃僵"通過犧牲陽電極的方式保護了電纜，大家應(yīng)該知道，陽電極為何也稱為"犧牲電極"了吧。

工作原理

金屬-電解質(zhì)溶解腐蝕體系受到陰極極化時，電位負移，金屬陽極氧化反應(yīng)過電位ηa 減小，反應(yīng)速度減小，因而金屬腐蝕速度減小，稱為陰極保護效應(yīng)。利用陰極保護效應(yīng)減輕金屬設(shè)備腐蝕的防護方法叫做陰極保護 。

由外電路向金屬通入電子，以供去極化劑還原反應(yīng)所需，從而使金屬氧化反應(yīng)(失電子反應(yīng))受到抑制。當金屬氧化反應(yīng)速度降低到零時，金屬表面只發(fā)生去極化劑陰極反應(yīng)。

兩種陰極保護:外加電流陰極保護和犧牲陽極保護。

1、犧牲陽極陰極保護是將電位更負的金屬與被保護金屬連接，并處于同一電解質(zhì)中，使該金屬上的電子轉(zhuǎn)移到被保護金屬上去，使整個被保護金屬處于一個較負的相同的電位下。該方式簡便易行，不需要外加電源，很少產(chǎn)生腐蝕干擾，廣泛應(yīng)用于保護小型(電流一般小于1安培)或處于低土壤電阻率環(huán)境下(土壤電阻率小于100歐姆.米)的金屬結(jié)構(gòu)。如，城市管網(wǎng)、小型儲罐等。根據(jù)國內(nèi)有關(guān)資料的報道，對于犧牲陽極的使用有很多失敗的教訓，認為犧牲陽極的使用壽命一般不會超過3年，多則5年。犧牲陽極陰極保護失敗的主要原因是陽極表面生成一層不導電的硬殼，xianzhi了陽極的電流輸出。產(chǎn)生該問題的主要原因是陽極成份達不到規(guī)范要求，其次是陽極所處位置土壤電阻率太高。因此，設(shè)計犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)時，除了嚴格控制陽極成份外，一定要選擇土壤電阻率低的陽極床位置。

2、外加電流陰極保護是通過外加直流電源以及輔助陽極，是給金屬補充大量的電子，使被保護金屬整體處于電子過剩的狀態(tài)，使金屬表面各點達到同一負電位，使被保護金屬結(jié)構(gòu)電位低于周圍環(huán)境。該方式主要用于保護大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結(jié)構(gòu)，如:長輸埋地管道，大型罐群等。