阴极保护系统的核心原理是干预金属的电化学腐蚀过程，通过外部手段将被保护金属结构整体变为腐蚀电池中的“阴极”，从而阻止其发生氧化腐蚀。
金属腐蚀的本质是自发的电化学过程：当金属处于电解质环境（如土壤、水、海水）中时，会形成无数微小的“腐蚀电池”——金属表面的阳极区域失去电子，电子流向阴极区域，阳极的金属离子不断溶解到电解质中，最终导致金属结构破损。
阴极保护系统通过两种方式阻断这一过程，具体原理如下：
1. 牺牲阳极法（原电池原理）
工作方式：将一种电极电位更低（更活泼）的金属或合金（如锌、镁、铝合金）作为 “牺牲阳极”，与被保护金属（如钢铁管道）直接连接，并共同埋入电解质环境中。
原理核心：由于牺牲阳极的电位比被保护金属更低，它会优先成为腐蚀电池中的 “阳极”，主动失去电子（发生氧化反应）并逐渐被消耗；而被保护金属则因持续获得电子，始终处于 “阴极” 状态，避免了自身的氧化溶解。
特点：无需外部电源，结构简单、成本低，但牺牲阳极消耗较快，需定期更换，适用于小面积或低电阻率环境（如淡水、土壤）。
2. 外加电流法（电解池原理）
工作方式：通过智能恒电位仪（核心设备）提供外部直流电源，将电源的负极连接到被保护金属（使其成为电解池的阴极），正极连接到“辅助阳极”（如石墨、钛基阳极），并将辅助阳极埋入电解质环境中形成回路。
原理核心：外部电源持续向被保护金属提供电子，抵消其因腐蚀可能失去的电子，使其电位维持在“保护电位”区间（通常为-0.85V~-1.2V，相对饱和硫酸铜参比电极）；同时，辅助阳极作为电解池的阳极，发生氧化反应（如电解质中的氯离子放电生成氯气），但自身消耗缓慢。
特点：需外部电源，可通过恒电位仪精准调控保护电位，适用于大面积、高电阻率环境（如长输管道、海洋平台），维护成本低、保护周期长。
