1.3 金属管子 – 内部区域
对于大量地下管子构筑物，不再忽略不计管子的轴向方向的电阻率。当人们研究图2所示的管段时，径向电流与外部世界是耦合的，它们从管子外表面流进流出，与此同时，聚集的轴向电流发生变化并造成电位降。这已经用一维拉普拉斯方程和一些原始单元项以数学方式加以描述，并且用标准有限元方法求解。整个管子结构，包括阳极地床，分为若干个单元，这些单元与那些用于描述外部问题的单元在几何形状上是一致的。需要的唯一的额外信息是局部内径和金属的轴向电阻率。
图2通用内部管子模型
由于内部区域与外部区域是耦合的，所以，边界条件只适用于金属管子结构（阳极和管子）。或者强行规定在指定点上流进流出的总电流，或者强行规定构筑物的两点或者多点之间的电位差，或者同时对这两项都作出规定。总的趋势是允许人们以简单明了的方式处理两个或者多个不打算互相连接的金属构筑物。这些构筑物已经通过大地耦合。
至今描述的模型可提供腐蚀有关的所有数据：
l 在土壤和大地表面的每个点的电位水平；
l 通过管道金属轴向流动的电流；
l 流进与流出管道表面的电流密度。
此外，还考虑到大地电阻率、管道和阳极地床的金属电阻率和几何形
状影响、金属表面的极化特征、防腐层的电阻率以及外加的电压和电流。
一、 杂散电流
实际上，在许多地下阴极保护问题中，杂散电流起到了不可忽视的作
用。对于一定的构筑物，杂散电流的定义就是从所关注的阳极-阴极系统不能出现的电流。这意味着这总是另一系统的直流电流。
杂散电流的来源是多种多样的，可能是其他阴极保护装置、接地系统、焊接测试桩和其他物体引起的。但是，最常见的是牵引机车系统，如铁路和有轨电车，都会产生大量杂散电流。结果，预防措施也是五花八门的，从油漆涂料到传统的阴极保护和电流排流技术。
与传统的防腐技术相似，所有这些技术都能减少杂散电流iSC（图3）而不会增加阳极电流密度。否则，局部很高的阳极电流会造成迅速的失效事故。下文将更详细的研究这些方方面面。
图3阴极保护系统1（电压V1）产生影响阴极保护系统2的杂散电流
2.1 干扰
因为作为模型的一般基本做法，模拟涉及不同阴极保护系统的杂散电流问题而没有任何初步的延伸，这样的阴极保护系统配备有电压和电流受到控制的地床。即使是接地系统产生的杂散电流，如焊接装置，也是可以计算出来的。不同的阴极保护系统自动会对每个其他系统产生影响。众所周知，保护电流造成附近构筑物发生杂散电流腐蚀的现象叫做“干扰”。按照起作用的电位变化的类型和来源（阴极或者阳极），应当区分是阴极性干扰、阳极性干扰，还是两者兼有的干扰。在模型中它们都以自然方式产生。
2.2 牵引机车杂散电流
地下模型初始建立方法是专门以埋地的圆柱形构筑物为基础的。为了
定量表达来自牵引机车系统的杂散电流，这些牵引机车系统也要建立模型。这意味着还要考虑铁轨和地上部件，包括配电站、供电线路和机车。
出于逻辑和效率的原因，将架空网络看作是个由导体构成的分开的电气网络，其特征是有限的轴向电阻率（电力线等）和节点电位（在配电站、车辆等），但是有无穷的径向电阻率。以此方法，从数学角度，架空网络可以与内部管道问题一样方式处理。
另一方面，铁轨具有轴向电阻率和径向电阻率，这样电流就能够流进土壤也能够从土壤流出。从铁轨流出的牵引机车的电流变成杂散电流，其能够进入受到保护的系统。这意味着，从电气角度看，埋地管道与在大地表面的铁轨之间没有什么不同。
虽然铁轨以及基础和枕木的形状不是圆柱形的，但是，一个半圆柱形“管子”是相当接近的形状，当然，会相隔一定距离。径向电阻率是铁轨的电阻率，径向电阻率相当于铁轨与大地之间测出的电阻率。因此，按照模型中管子单元的标准定义，轨迹可以等效管子（“铁轨-管子”）来表达，这些管子的轴线处于大地表面，并且仅仅它们的下半部分与大地接触。轴向“铁轨-管子”电流等于直接返回配电站的那部分牵引机车电流。由于铁轨-管子与大地耦合，当它们被构筑物截获时，径向电流密度能够变成杂散电流。
“铁轨-管子”通过配电站与架空输电网络耦合。在两者之间强加一定的电压差。最终，列车成为架空电力线与“铁轨-管子”之间的载荷。它们能够放在任何地方，改变载荷的电阻就可以模拟不同的牵引模式。更详细情况见图4和图5。
图4传统的铁路的杂散电流情况
图5铁路杂散电流情况的模型当量