JPS5831087A - 地下埋設変圧器の電気防食方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発ＢＡは地下埋設変圧器の電気防食方法に関する。

都市美化のため、また都市中心部の電力需要の増大及び
用地確保の困難化などＫより、地中配電が広く行われる
ようになり、変圧器も地下に埋設される場合が多くなっ
た。こ、の地下埋設変圧器は車道や歩道に埋設されてｉ
？り、その設置方法ｔ−第１図に示す。

第１図において、１は鉄筋コンクリート製の地下孔、２
ＩＩｉこの地下孔ｌ内に設置された地下埋設変圧器であ
る。地下埋設変圧器２＃′ｉシース付高圧絶縁ケーブル
３で電源側に、低圧絶縁ケーブル４で負荷側に接続され
ている。高圧絶縁ケーブル３のシースと低圧絶縁ケーブ
ル４の中性線絶縁ケーブルの各一端は変圧器タンク２ａ
に接続し、他１９１ｉｌｌＦｉそｎぞれ電源側や負荷側
で接地されている。そして、この地下埋設変圧器λはそ
のタンク上部が第１ｇ／（ｃ）の如き固定装置６により
、地下孔１のコンクリート内部に埋つている鉄筋６に電
気的に！ｌ続されて固定されている。フは鋼材からなる
接地棒であシ、絶縁ケーブル８により変圧器タジク２ｔ
ｓＫ＠続されている。９ｉｊグレーチング即ち格子状の
蓋であシ。

地下匹１の上面を覆っている。

このように地下孔１の上面をグレーチング９で覆ってい
るので雨水や汚水が流れ込み、また地下孔１の水抜き穴
１０や継目からも地下水が浸水することもあり地下孔１
内に水が溜まって。

変圧器タンク２ａが水につかシミ気化学的腐食作用を生
じる。発明者が既設の地下埋設変圧器を調査したところ
、設置場所や季節によシ程度の差こそあｎ、殆んどが水
没していた。

そこで、変圧器タンクの防食対策として電気防食法が考
えられる。電気防食法には変圧器タンクなど被防食埋設
物に防食電流を流入させる方法によって次のに方式があ
る。

（１）　　外部電源方式：交流電源を整流器で直流に変
換して防食電流を流す方 法。

（２）流電陽極方式：異種金属間の電位差を利用して防
食電流を流す方法。

従来の流電陽極方式では第１図体）に示すように、犠牲
陽極１１′ｆｔ地下孔１外の地中に埋設して犠牲陽極１
１と変圧器タンク２１Ｌを絶縁ケーブル１２で接続しな
ければならないため施工に手間がかかシ、特に既設の地
下埋設変圧器の場合ａ施工が困難である。また、従来の
外部電源方式では第１図６）に示すように１直流発生装
置１４のプラス側に接続した電極１５（磁性陵化鉄、け
い素鋳鉄や黒鉛など）１地下孔１外の地中に埋設するの
で、この場合４施工に手間がかかる。

そこで本発明は施工が簡単な地下埋設変圧器の電気防食
方法を提供することを第１の目的とし、また施工が簡単
であると共に犠牲陽極１１や電極１５の寿命を延長でき
る地下埋設変圧器の電気防食作用法の提供￥ｔｔｌＥ２
の目的とする。以下、図面に示す各実施例とともに本発
明を説明する。なお、図面中で第１図と同じ部材には同
じ符号を付して説明の重複を省く。

第８図に電気防食ｆ１１／ａシていない従来例を示し、
第５図及び第４図に本発明【流電陽極方式に適用し友場
合の各実施例上水す、第５．４図いずれの実施例でも犠
牲陽極１１は絶縁ケーブル１２Ｙｒ介して地下孔１内に
設置しである。先に述べ良如く地下埋設変圧器では変圧
器タンク２ａが地下孔１内で浸水状態となるのて、腐食
の始まる浸水状態では犠牲陽極１１も水１６につかシ、
従来の地中に埋設する場合と同様に電気防食作用を発揮
する。このように地下孔１内に犠牲陽極１１を設置する
だけで電気防食ができ、施工が簡単である。しかも、地
下孔ｌ内に水が溜っていない場合は、犠牲陽極１１から
は防食電流が流出せず、錆の出ない状態て無駄に犠牲陽
極１１が消耗することがない、なお、第２．５．４図中
の符号１ｓは高圧絶縁ケーブルのシース・アースである
。

一方、第５図の例では変圧器タンクｊｌａが従来通り地
下孔１の鉄筋６と電気的に接続しであるのに対し、第４
図の例では両者を電気的に絶縁しである。第４図の如く
変圧器タンクｍａｌ鉄筋６から絶縁すると、防食時に′
おける犠牲陽極１１の消耗が減シ、寿命が長くなる。以
下に理由を説明する。

第１表に１通常用いられている材質について。

鉄筋６．接地棒フ、変圧器タンク２ａ及び犠牲陽極１１
それぞれの自然電位を測定した結果を示す。なお、この
測定で゛は飽和せ求電極を基準とし、第５図に示す測定
回路で測定した。第６図において、ｌ’／＃ｉ飽和甘索
電極せ８．Ｃ１）。

１８Ｆｉ電圧計、１９ｉｔ切換スイツチである。

第　　　１　　　表 第１表よシわかる様に、鉄筋６が最も責で、以下接地棒
フ、変圧器タンク２ａ、犠牲陽極１１の順で卑となる。

電気化学的腐食作用ては電位の責なものから卑なものへ
電流が流れる丸め、鉄筋６に変圧器タンク２ａが接続さ
れていると。

鉄筋６から犠牲陽極１１へ大きな電流が流れ。

犠牲１ｓ１ｉｉ１１が早く消耗してしまう。そこで。

第４図の如く変圧器タンク２ａを鉄筋６から絶縁すれば
、鉄筋６に基づいた分の電流がなくなシ、犠牲陽極１１
の寿命が長くなる。第２表に。

＠３図及び第４図の各例並びに第２図に示す電気防食を
施していない従来例における。各部材の腐食電流及び防
食電流の測定結果を示す。なお、第８表で、＋は腐食電
流を示し、−は防食電ａｔ−示し％また第１−４図中で
白抜き矢印（１）は腐食電流を示し、黒矢印（→）は防
食電流を示す。

第２表よシわかるように、第３図の例の如く犠牲陽極１
１を地下孔ｌ内に設置するだけでも地下埋設変圧器の浸
水状態で簡単に防食効果を得られるが、第４図の例の如
く変圧器タンク２ａを鉄筋６から電気的に絶縁すれば、
第３図の偽でｉｊ　！５　ｅｂ　Ｏｙｍムであった犠牲
陽極１１の電流が３ａ３ｍムへと大幅に減少し、七ｎだ
け寿命が長くなる。また、鉄筋６からの電流が無いので
。

、第３図の例よシも第４ＷＪの例では変圧器タンク２ａ
の防食電流が増し、防食効果が向上している。

変圧器タンクを地下孔の鉄筋から電気的に絶縁して固定
する一例を第６図に示す、従来の固定ｉｌ１図（ｃ）Ｋ
示す如く１鉄筋６に固着さｎ九金具ａａと変圧器夕／り
２鶏に固着され九金具５ｂとをボルト５ｃで直接締付け
て固定してい友、そこで、第６図の固定装置２０では片
端に鍔の付いた絶縁スリーブ５ｄと穴あきの絶縁板６・
とをポル）５ｅＫ買装して両金具５ａ、５ｂｔ締付ける
ようＫしている。５ｄ＋５６の絶縁材としては耐水性が
良く、絶縁抵抗が高く１機械的強度の強いものが必要で
あシ、例えば塩化ビニール製とする。

以上の説明は本発明管流電陽極方弐に適用し友場合につ
いてのものであるが、外部電源方式にも適用できること
は言うまでもない、この場合の一実施例を第１図に示す
、第１図中の符号ｇｏＦｉ第６図に示し良電気絶縁構造
の固定装置を示す。

なお、配電系統金考えると、地下埋設変圧器ノ高圧絶縁
ケーブル３のシースと低圧絶縁ケー接続され且つ接地さ
れている。し九がって、全ての地下埋設変圧器に本発明
を適用しなくても。

例えば、一般に地下埋設変圧器ｈａ絡路上電柱間隔で設
置されているので２〜Ｓ台の内の１台に適用すれば、隣
接するものの変圧器タンクも防食効果を受けることとな
シ、施工費が大幅に減少する。この効果について実験を
行ったので、測定結果を第３表に示すと共にその内容を
第８図を用いて説明する。第８図中、φ１及びφ８の地
下埋設変圧器はともにその変圧器タンク２ａを鉄筋６か
ら絶縁して設置し、φ２の地下埋設変圧器側の地下孔１
内にだけ犠牲陽極１１を設けである。また、゛変圧器タ
ンクｌａａ、鉄筋６及び犠牲陽極１１の接続は必要に応
じてスイッチ８１〜８１で条件を変更するようにしであ
る。

以下、第３表に示した実験内容を第８図を参照しながら
説明する。

実　　験　　Ａｌ この実験は電気防食管節していない従来設置例のもので
あり、スイッチ８１’１０１ＰＦ、スイッチＳ！とＢ＠
　ｆ　ＯＮとしす１と＋２の地下埋設変圧器を同一条件
とした。この結果＃ｉ、いずれの変圧器タンク２ａＫも
大きな腐食電流が流れた。

実験Ａ２ この実験は犠牲陽極１１の効果を検証するためのもので
、各スイッチ８１ｍＢｚ＊８ｓ’に：　ＯＮ　（！：し
、す１の地下埋設変圧器は実験ＪＩ６１のままに、＋２
の地下埋設変圧器は第３図と同じ電気防食を施した。こ
の結果は、犠牲陽極１１から各地下孔ｌの鉄筋に電流の
大部分が流れるが、＋１の地下埋設変圧器のタンクの腐
食電流は大幅に減少、＋２の地下埋設変圧器のタンクｊ
！ａＫｔ：を防−負電流が流れ、防食作用が働いている
。

実　　験　　ム　　３ この実験はφｌの地下埋設変圧器と鉄筋６とを絶縁した
場合の防食効果を検証するためのもので、スイッチ８１
と８８をＯＮ、スイッチ８．１ＯＦＦとし、＋２の地下
埋設変圧器は第３図と同じである。この結果＃ｉ、すｌ
の地下埋設変圧器のタンクの腐食電流が更に減少した。

実験ムロ との実験は◆２の地下埋設変圧器と鉄筋６とｔＩｍ！！
縁し九場合の防食効果を検証するためのもので、スイッ
チ６ＩとＢ、ｆ　ＯＭ　＆スイッチ８．１ｉ−ＯＦＦと
し、φｌの地下埋設変圧器社従来設置例のｔｔＫ、＋２
の地下埋設変圧器は第４図と同じ電気防食ｔ−ｍした。

この結果Ｆｉ。

実験４ｇと同じく＋１の地下埋設変圧器のタンクの腐食
電流が減ると共にす２の地下埋設変圧器のタンクｇａＫ
は防食電流が流れゐ他、犠牲陽極１１からの電流が大輻
忙滅っている。

実　　験　　Ａに の実験は＋１と＋２の両地下埋設変圧器を鉄筋６から絶
縁し、犠牲陽極１１の効果と。

犠牲陽極１１の入っている地下孔１内のす２の地下埋設
変圧器及び犠牲陽極の入っていない近接し丸抱下孔ｌ内
のす１の地下埋設変圧器の防食効果とを検証した本ので
あり、スイッチｓ、　ｆ　ＯＮ　、スイッチ８雪と８．
１−ＯＦＦとし、ナ２の地下埋設変圧器は第４図と同じ
である。

この結Ｊ！に、　４’ｌの地下埋設変圧器のタンクの腐
食電流が大幅に減少すると共にす２の地下埋設変圧器の
タンク２亀の防食電流が増して防食効果が大きくなり、
且つ、犠牲陽極１１の電流が大幅に減少した。第雪図中
の矢印に）と→とけこの実験Ａ５における腐食電流と防
食電流との流れ方向管それぞれ示す。

以上説明したように、従来は地下孔ｌ外の地中に、流電
＊極方弐に用いる犠牲陽極ユ１や外部電源方式に用いる
電極１５を埋設していたので施工が面倒であったが、本
発明によれば犠牲陽極１１や電極１５Ｙｔ単に地下孔１
内に設置するだけで良いから、特に既設の地下埋設変圧
器に対しての織工が容易になると共に犠牲陽極１１や電
極１１５の消耗駅管理及び交換が容易となる。

を九、変圧器タンクａａＹｒ鉄筋６から電気的に絶縁し
て地下孔ｌ内に設置すると、犠牲陽極１１や電極１５の
寿命を簡単に大幅延長てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ、　６）Ｌ　（０）は従来技術に係り、６
）は流電陽極方式による電気防食を施し友地下埋設変圧
器の縦断面図、（ｂｌ＃ｉ外部電源方弐による電気防食
を輪した地下埋設変圧器の縦断面図、（ａＩｋｉｋｌ、
（１＋）における変圧器タンクの固定装置のム矢視断面
図である。第２図は電気防食を施していない地下埋設変
圧器を示す回路図、第Ｓ図及び第４図はそれぞれ本発明
の実施例を示す回路図。 第５図は自然電位の測定回路図、第６図は固定方法の一
例を示す断面図、第１図は本発明の他の寮施例上水す縦
断面図、第８図は本発明の適用によるｌＩ接した地下埋
設変圧器への防食作用を調べるための回路図である。 図　　面　　中、 １ｉｊ地下孔、２ａは変圧器タンク、 ３はシース付高圧絶縁ケーブル、 ４は低圧絶縁ケーブル、 ６ｔｊ鉄筋。 フは接地棒、 ａ、ｘｇＦｉ絶縁ケーブル、 ９＃−１グレーチング。 １１Ｆｉ犠牲陽極。 １３＃ｉシース・アース。 １４は直流発生装置。 １５は電極。 １６Ｆｉ水。 １７は飽和せ采電極。 １８ｉｊ電圧針、 １９は切換スイッチ。 ２０は固定装置、 ８１　＊　ｆｈ　ｅ　ｓｓ　　はスイッチである。 第１図（０） 第１図（Ｃ） 第２図 第５図 ｑ ｌｔ　　　ど　　　　ｌ 第６図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　鉄筋コンクリート製の地下孔内ＫＪＩ設され
   る変圧器のタンク管電気防食するに際し、流電陽極方式
   における犠牲陽極や外部電源方式にお社る電極などタン
   クに防食電流管流入させる電極を絶縁ケーブル管介して
   地下孔内に配置することを特徴とした地下埋設変圧器の
   電気防食方法。
2. （２）　　鉄筋コンクリート製の地下孔内Ｋ１１ｌ設さ
   れる変圧器のタンクを電気防食するに際し、流電陽極方
   式における犠牲１極や外部電源方式における電極などタ
   ンクに防食電流を流入させる電極を絶縁ケーブルを介し
   て地下孔内に′　配置すると共に、変圧器のタンクを地
   下孔の鉄筋から電気的に絶縁することを特徴とし丸地下
   埋設賢圧器の電気防食方法。