JPH0247836Y2

JPH0247836Y2 -

Info

Publication number: JPH0247836Y2
Application number: JP4366386U
Authority: JP
Priority date: 1986-03-25
Filing date: 1986-03-25
Publication date: 1990-12-14
Also published as: JPS62155291U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、絶縁継手によつて連結された鉄管間
の高電位差による種々の電気的事故および、絶縁
継手部における電気防食の干渉防止を達成する絶
縁継手部の干渉防止装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、ガス体または液体等の流体を輸送する
鉄管（以下、単に鉄管と称する）路には、小さな
防食電流で防食効果をあげるため、また鉄管路全
体への落雷やその他の原因による異常電流の侵入
を防止するため、さらには鉄管路の特定された地
域に限つて適合した電気防食を施すため等の理由
により、鉄管路途中に絶縁継手を挿入して、機械
的に連結された鉄管路を電気的に複数に遮断する
必要がある場合がある。

鉄管路に絶縁継手を設けた場合、落雷やその他
の電力事故等によつて鉄管路の一部に高電圧が誘
起されると、この高電圧を誘起された鉄管と、こ
の鉄管と絶縁継手を介して連結された鉄管との間
に、放電による火花を生じたり、土中を介して干
渉（いわゆる、ジヤンピング現象）を発生させた
り、さらには人蓄に感電事故等を起こしたりする
不都合があつた。

この鉄管路の絶縁継手部における不都合を解消
するための従来技術としては、実公昭51−38058
号公報や、実公昭60−4996号公報に示された保護
回路を設ける方法がある。

実公昭51−38058号公報に示された従来技術は、
第３図に示すように、絶縁継手１で連結された鉄
管２と３との間を、２個のダイオードD₁とD₂と
を逆並列接続した保護回路４で接続したもので、
鉄管２，３間の電位差が、ダイオードD₁，D₂の
作動電圧以下である状態で、両鉄管２，３間を電
気的に絶縁状態を維持し、落雷事故等によつて両
鉄管２，３間に高電位差が発生した際には、両鉄
管２，３間を電気的に導通状態とし、両鉄管２，
３間の電位差をすみやかり一定値以下とし、絶縁
継手１部分における高電位差による電気的事故の
発生を防止する。

また、実公昭60−4996号公報に示された従来技
術は、第４図イに示すように、コレクタ・ベース
間に可変抵抗器VRを接続したトランジスタTr
と、このトランジスタTrとは電流方向が逆のダ
イオードＤとの並列回路を鉄管２，３間に挿入接
続するか、または第４図ロに示すように、コレク
タ・ベース間に第１の可変抵抗器VR₁を接続した
第１のトランジスタTr₁と、同じくコレクタ・ベ
ース間に第２の可変抵抗器VR₂を接続し、第１の
トランジスタTr₁とは電流方向が逆の第２のトラ
ンジスタTr₂との並列回路を鉄管２，３間に挿入
接続したもので、トランジスタに接続された可変
抵抗器の作用により、この保護回路を流れる電流
を調整制限することにより、鉄管３に対する電気
防食の有効性を保持する。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、実公昭51−38058号公報に示さ
れた従来技術、および実公昭60−4996号公報の第
４図イに示された従来技術にあつては、ダイオー
ドは順方向電圧が0.7Vを越えると、電流が急激
に立ち上がると云う順方向電圧・電流特性を有す
るため、ダイオードが導通状態となると、両鉄管
間には電流が無制限に流れることになる。この結
果、両鉄管の絶縁継手の電位状況によつては、電
気防食が施されている鉄管の防食電位が維持でき
なくなると云う問題が発生する。

また、実公昭60−4996号公報の第４図ロに示さ
れた従来技術にあつては、ダイオードにおける電
流制限能力喪失と云う問題を解決することはでき
るが、両鉄管間を、動作電圧が0.45Vと低いトラ
ンジスタで接続しているために、可変抵抗器で調
整して通過電流を制限しても、非防食側鉄管に干
渉が生じていないにもかかわらず、若干ではある
が、常に防食側鉄管の防食電流が非防食側鉄管に
分散し、防食側鉄管の電気防食効果が低減すると
云う問題がある。

このように、従来の絶縁継手部における干渉防
止技術は、非防食側鉄管に干渉が発生する電位差
が、設置状況の違いにより個々の絶縁継手で異な
るにもかかわらず、順方向立ち上がり電圧、すな
わち両鉄管間の電気的導通遮断電位差が、0.7V
または0.45Vのいずれかに固定されているため
に、個々の絶縁継手に適合した立ち上がり電圧を
選択することができず、有効な電気防食を施すこ
とができないと云う問題があつた。

そこで、本考案は、上記した従来技術における
問題点を解消すべく考案されたもので、個々の絶
縁継手の設置状況に適合して立ち上がり電圧を選
択設定することができるようにすることを技術的
に課題とし、もつて絶縁継手付近の鉄管に強制的
に発生する腐食を防止することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記技術的課題を解決する本考案の手段は、絶
縁継手によつて連結された流体の輸送鉄管間に施
されるものであること、第１のダイオードとこの第１のダイオードを側
路する第１側路線の１と、コレクタ・ベース間に
第１の可変抵抗器を接続した第１のトランジスタ
とこの第１のトランジスタを側路する第１側路線
の２とを、第１のトランジスタと第１のダイオー
ドとを直列接続する状態と、第１のダイオードと
第１側路線の２とを直列接続する状態と、そして
第１側路線の１と第１のトランジスタとを直列接
続する状態とのいずれかに切替える第１の回路切
替え端子で直列接続した第１の電流調整回路を有
すること、第２のダイオードとこの第２のダイオードを側
路する第２側路線の１と、コレクタ・ベース間に
第２の可変抵抗器を接続した第２のトランジスタ
とこの第２のトランジスタを側路する第２側路線
の２とを、第２のトランジスタと第２のダイオー
ドとを直列接続する状態と、第２のダイオードと
第２側路線の２とを直列接続する状態と、そして
第２側路線の１と第２のトランジスタとを直列接
続する状態とのいずれかに切替える第２の回路切
替え端子で直列接続して構成され、第１の電流調
整回路とは電流方向が逆の第２の電流調整回路を
有すること、両輸送鉄管間に第１の電流調整回路と第２の電
流調整回路とを並列に接続すること、にある。

〔作用〕

絶縁継手で機械的に連結された両鉄管間の電気
的接続を制御する第１および第２の電流調整回路
は、ダイオードとトランジスタとの直列回路、ま
たはダイオード単体の回路、さらにはトランジス
タ単体の回路構成に切替えることができるので、
絶縁継手の設置状況に合わせて、その回路構成を
選択設定する。

すなわち、両鉄管間の電位差が0.45V以上にな
つた時に、他方の鉄管に干渉が生じる絶縁継手の
設置状況であれば、一方の鉄管から他方の鉄管に
電流を流す第１の電気調整回路の回路切替え端子
により、第１のトランジスタと第１の側路線の１
とを接続し、この第１の電流調整回路を第１のト
ランジスタだけで構成するものとする。

この場合、第１のトランジスタを流れる電流Ｉ
と一方の鉄管と他方の鉄管との間の電位差Ｖとの
間には、第２図イに示すように、第１の可変抵抗
器の抵抗値を調整することにより、電流Ｉの電位
差Ｖに対する増加率を変化させることができ、そ
れゆえ第１の可変抵抗器の抵抗値を大きくするこ
とにより、第２図イの矢印Ａの方向、すなわち電
流Ｉの増加率を小さくすることができる。

このように、第１の可変抵抗器の増減により、
第１のトランジスタを流れる電流Ｉを調整し、も
つて他方の鉄管側の干渉発生を防止する。

また、両鉄管間の電位差が0.45V程度では他方
の鉄管側に干渉が発生せず、両鉄管間の電位差が
0.7V付近で他方の鉄管側に干渉が発生する絶縁
継手の設置状況であれば、一方の鉄管から他方の
鉄管に電流を流す第１の電流調整回路の回路切替
え端子により、第１のダイオードと第１の側路線
の２とを接続し、この第１の電流調整回路を第１
のダイオードだけで構成するものとする。

この場合、第１のダイオードを流れる電流Ｉと
一方の鉄管と他方の鉄管との間の電位差Ｖとの間
には、第２図ロに示すように、電位差Ｖが0.7V
以上にならなければ電流Ｉを通さないと云う特性
があるので、電位差Ｖが0.7V以上となるまで、
他方の鉄管の干渉発生を防止すると共に、一方の
鉄管の防食電流（電流Ｉのこと）を、第１のダイ
オードの立ち上がり電圧である電位差0.7Vまで
節約することができる。

さらに、両鉄管間の電位差が1.15V付近で他方
の鉄管に干渉が生じる絶縁継手の設置状況であれ
ば、一方の鉄管から他方の鉄管に電流を流す第１
の電流調整回路の回路切替え端子により、第１の
トランジスタと第１のダイオードとを接続し、こ
の第１の電流調整回路を第１のトランジスタと第
１のダイオードで構成するものとする。

この場合、第１の電流調整回路に流れる電流Ｉ
と一方の鉄管と他方の鉄管との間の電位差Ｖとの
間には、第２図ハに示すように、第１の可変抵抗
器の抵抗値を調整することにより、電流Ｉの電位
差Ｖに対する増加率を変化させることができ、そ
れゆえ第１の可変抵抗器の抵抗値を大きくするこ
とにより、第２図ハの矢印Ａの方向、すなわち電
流Ｉの増加率を小さくすることができる。

このように、第１の可変抵抗器の増減により、
第１のトランジスタを流れる電流Ｉを調整し、も
つて他方の鉄管側の干渉発生を防止すると共に、
一方の鉄管の防食電流を、第１の電流調整回路の
立ち上がり電圧である電位差1.15Vまで節約する
ことができる。

なお、他方の鉄管側が高電圧側であり、両鉄管
間に電位差が生じた場合には、第２の電流調整回
路を、前記した第１の電流調整回路に対する設定
調整と同様に設定調整することにより、同様に動
作する。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を、第１図を参照しな
がら説明する。

５は、絶縁継手１で連結された非防食側鉄管で
ある鉄管２と防食側鉄管である鉄管３の間に電気
的に接続された本考案による絶縁継手干渉防止装
置で、この干渉防止装置５は、電流方向が鉄管３
から２に向かう第１の電流調整回路Ｘと、電流方
向が鉄管２から３に向かう第２の電流調整回路Ｙ
と、サージ電圧から第１および第２の電流調整回
路Ｘ，Ｙを保護する両方向性バリスタ８と、鉄管
２と３を無条件で短絡する短絡スイツチSWと
を、両鉄管２，３間に並列に接続して構成されて
いる。

第１および第２の電流調整回路Ｘ，Ｙは、シリ
コンダイオードＤと、コレクタＣ・ベースＢ間に
可変抵抗器VRを挿入接続したnpn型のパワート
ランジスタTrと、側路線の１および２と、対向
した二対の端子間の接続を選択設定する回路切替
え端子６および７とから構成され、回路切替え端
子６および７を構成する四つの端子は、ダイオー
ドＤのカソードに接続された端子と、トランジス
タTrのコレクタＣに接続された端子と、ダイオ
ードＤのアノードに接続された端子とは反対側の
側路線の１の端子と、トランジスタTrのエミツ
タＥに接続された端子とは反対側の側路線の２の
端子との四つである。

回路切換え端子６または７を、ダイオードＤの
カソードとトランジスタTrのコレクタを接続す
る形態に設定すると、電流調整回路ＸまたはＹ
は、ダイオードＤとトランジスタTrとの直列回
路となり、また回路切替え端子６または７を、ダ
イオードＤのカソードと側路線の２を接続する形
態に設定すると、電流調整回路ＸまたはＹは、ダ
イオードＤだけで構成されることになり、さらに
回路切替え端子６または７を、側路線の１とトラ
ンジスタTrのコレクタＣを接続する形態に設定
すると、電流調整回路ＸまたはＹは、トランジス
タTrだけで構成されることになる。

なお、短絡スイツチSWをオンにし、鉄管２と
鉄管３とを短絡した状態にすると、両鉄管２，３
の間に流れる電流、すなわち短絡電流がどの程度
流れるかが判る。鉄管２と鉄管３とを短絡スイツ
チSWで短絡した時の電流・電圧特性は、第２図
イ，ロ，ハの破線で示す特性となる。

従つて、短絡電流と各形態に設定した場合の電
流とを比較できるので、防食電流がどの程度節約
できるかが判る。

この短絡スイツチSWを短絡して短絡電流を流
すことにより、短絡時の電流・電圧特性を得るた
めには、シヤント抵抗ｒを挿入して測定する必要
がある。

第１の電流調整回路Ｘと第２の電流調整回路Ｙ
の回路切替え端子６および７における接続形態、
および第１の可変抵抗器VR₁と第２の可変抵抗器
VR₂の設定抵抗値は、必ずしも同一ではなく、鉄
管２または３に対する電気防食の有無、鉄管２，
３の埋設状態等に応じて決定される。

〔考案の効果〕

本考案は、上記した構成となつているので、以
下に示す効果を奏する。

絶縁継手で連結された両鉄管の絶縁継手部の設
置状況および電気防食条件等に応じて、回路の構
成を適合した状態に設定できるので、両鉄管間に
無制限に電流が流れて、防食側鉄管の防食電位が
維持できなくなるとか、非防食側鉄管に干渉が発
生していないにもかかわらず、防食側鉄管の防食
電流が非防食側鉄管に分散するとかの不都合の発
生を確実に防止することができ、もつて防食側鉄
管の確実で安定した電気防食を達成維持すること
ができる。

防食側鉄管と非防食側鉄管との間に発生する電
位差に応じて電流調整回路の回路構成を選択設定
できるので、防食電流を節約することができ、も
つて鉄管に対する効率の良い電気防食を実施する
ことができる。

埋設状況および施される電気防食条件が個々に
異なる鉄管の絶縁継手部に対し、回路切替え端子
における簡単な選択接続により、電流調整回路の
回路構成を、埋設状況および電気防食条件に好適
に適合したものとすることができ、もつて作業現
場における電流調整回路の回路構成の設定が簡単
でかつ適切なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による絶縁継手干渉防止装置
の一実施例を示す電気回路図である。第２図イ
は、コレクタ・ベース間に可変抵抗器を接続した
トランジスタだけで構成された電流調整回路の電
流・電圧特性を示す特性線図、第２図ロは、ダイ
オードだけで構成された電流調整回路の電流・電
圧特性を示す特性線図、第２図ハは、コレクタ・
ベース間に可変抵抗器を接続したトランジスタと
ダイオードとを直列接続して構成された電流調整
回路の電流・電圧特性を示す特性線図である。第
３図は、絶縁継手干渉防止装置の第１の従来技術
を示す電気回路図である。第４図は、絶縁継手干
渉防止装置の第２の従来技術を示す電気回路図
で、第４図イはその第１の実施例を、第４図ロは
その第２の実施例を示すものである。符号の説明、１；絶縁継手、２，３；鉄管、
４，５；絶縁継手干渉防止装置、６，７；回路切
替え端子、８；バリスタ、９，１０；側路線、
Ｘ，Ｙ；電流調整回路、Ｄ；ダイオード、Tr；
トランジスタ、VR；可変抵抗器、SW；短絡ス
イツチ、ｒ；シヤント抵抗。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】絶縁継手１によつて連結された流体の輸送鉄管
２および３において、第１のダイオードD₁と該第１のダイオードD₁
を側路する第１側路線の１（９−１）と、コレク
タ・ベース間に第１の可変抵抗器VR₁を接続した
第１のトランジスタTr₁と該第１のトランジスタ
Tr₁を側路する第１側路線の２（９−２）とを、
前記第１のトランジスタTr₁と第１のダイオード
D₁とを直列接続する状態と、前記第１のダイオ
ードD₁と第１側路線の２（９−２）とを直列接
続する状態と、そして前記第１側路線の１（９−
１）と第１のトランジスタTr₁とを直列接続する
状態とのいずれかに切替える第１の回路切替え端
子６で直列接続した第１の電流調整回路Ｘと、第２のダイオードD₂と該第２のダイオードD₂
を側路する第２側路線の１（１０−１）と、コレ
クタ・ベース間に第２の可変抵抗器VR₂を接続し
た第２のトランジスタTr₂と該第２のトランジス
タTr₂を側路する第２側路線の２（１０−２）と
を、前記第２のトランジスタTr₂と第２のダイオ
ードD₂とを直列接続する状態と、前記第２のダ
イオードD₂と第２側路線の２（１０−２）とを
直列接続する状態と、そして前記第２側路線の１
（１０−１）と第２のトランジスタTr₂とを直列
接続する状態とのいずれかに切替える第２の回路
切替え端子７で直列接続した、前記第１の電流調
整回路Ｘとは電流方向が逆の第２の電流調整回路
Ｙと、を有し、前記輸送鉄管２と３間に前記第１の電流
調整回路Ｘと第２の電流調整回路Ｙとを並列に接
続して成る絶縁継手部の干渉防止装置。