电缆阴极保护法及其在防腐保护中的应用效果

1.恒电位仪的容量设计

当决定采用恒电位仪进行阴极保护后，遇到的首要问题就是阴极保护所需电流和电压的设计。其计算公式如下

式中　I——保护电流；

U——保护电压；

K——遮蔽系数，取决于阳极分布和被保护体结构；

I0——最小保护电流密度（查表可得），A/m2；

S总——被保护体表面的总面积，m2；

R总——阴极保护系统的总电阻（主要指阳极——介质——阴极之间的电阻），Ω。

2.恒电位仪安装位置的确定

在恒电位仪安装之前，要对直埋电缆线路进行自然电位的调查测试，最好测出电缆线路各点电位长时间变化的规律，并绘出电缆线路的电压分布曲线。如果该曲线各点电位高于-0.55V时，则说明该电缆线路需要防腐保护，并且应将阴极点与阳极装设在电缆线路自然电位的最高点及其附近，电缆线路过长时，可增设阳极点。

3.恒电位仪的安装

恒电位保护仪是按图2-2-1进行接线的。(www.xing528.com)

图2-2-1　恒电位仪接线图

（1）参比电极。其介质是用饱和CuSO4水溶液，埋在靠近阴极的冻土层以下，要求湿润并与土壤保持毛细现象，且不得渗透太快。

（2）阴极。阴极是连接被保护的电缆或金属。在电缆金属铠装或护套上焊接阴极连接线时，焊接面应能满足恒电位仪输出的额定电流需要，焊接后焊点应绝缘密封。

（3）阳极。阳极的情况比较复杂，辅助阳极的材料要求既导电又耐腐，一般采用石墨电极。阳极的接地电阻应不大于2Ω。根据电缆线路电位曲线和阳极接地电阻的大小来确定阳极组数及每组的接地体个数，对于多个接地体的阳极排列可分为“一”字形、三角形和方块形等几种形式，其中“一”字形排列效果最佳。

阳极引出线与阳极头部的连接部位要求绝缘密封，而且不允许与土壤接触，以免受腐并要采取特殊措施来防止外伤损坏。

（4）连接线。该保护系统所有的阴极线、测试点引线及阳极各接地体间的连接线，均应采用绝缘多股线并套上保护管，否则一旦伤破绝缘，几日内即可腐蚀断。

（5）测试点。测试点的间距应视电缆线路的长短而定，一般认为每100m设一测试点为宜，如遇特殊情况，可以多设或少设测试点。

阴极保护法应用于电力电缆的防腐保护效果十分显著。下面将给出AG公司具有代表性的电缆线路，采用阴极保护前、后腐蚀故障次数对比曲线，如图2-2-2所示。并绘制出1976年至1993年AG公司电力电缆腐蚀故障率曲线，如图2-2-3所示。

图2-2-2　阴极保护前后年腐蚀故障次数对比图

①—电缆1965年敷设，1973年报废；②—电缆1973年更新，至1993年无腐蚀故障

图2-2-3　1976～1993年腐蚀故障率