JPH057241Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、土中に埋設された流体輸送用鋼管
などの防食に使用する電気防食装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来の電気防食装置は、商用電源を変圧器によ
り15V前後に降圧したのち全波整流して得られる
直流電源の陽極を、完全な接地状態になるように
して土中に埋設された防食用電極に接続し、その
負極を被防食体である土中に埋設した鋼管（以下
被防食管という）に接続し、被防食管より若干離
れた位置（たとえば10cm前後）に照合電極を埋設
し、上記負極に接続した上記被防食管と上記照合
電極との間の電位（以下この電位を照合電位とい
う）を、予め設定してある所定電位と比較し、所
定電位を超えた分に比例する制御信号を発生さ
せ、この制御信号が大きい場合には出力電流を増
加させるように出力を制御して、上記被防食管と
上記防食用電極との間の電流を加減し、上記照合
電位を所定の電位以下に維持し、土中の迷走電流
などによる電気腐食を防止するようにしていた。

上記従来の電気防食装置の出力制御には、サイ
リスタなどが用いられ、上記制御信号によつて発
生位相位置が変化するトリガパルスによつて上記
サイリスタの導通角を変化させて出力電流を制御
し、第４図に示すような波形の電流を陽極より出
力するようにしていた。

第４図は従来の電気防食装置の出力制御を示す
図である。図は、横軸に時間をとり、上段に出力
電流、中段にトリガパルスの位置、下段に制御信
号（電圧）の大きさを示している。上段の破線は
全波整流された波形を示し、斜線を施した部分が
出力電流を示している。

［考案が解決しようとする課題］ 上記従来の電気防食装置は以上のように構成さ
れており、その出力電流は第４図に示されるよう
な波形になり、周波数は100Hz又は120Hzであり、
出力電流量は上記制御信号に完全に比例するもの
ではない。

第５図は従来の電気防食装置の応答性能を示す
図である。図において、横軸には時間をとり、縦
軸には照合電位及び出力電流をとり、上段のグラ
フは出力電流の変化を、下段のグラフは照合電位
のステツプ状変化を示している。図に示されるよ
うに従来の電気防食装置では応答時間が52.5ms
という長いものであつた。従つて、急速変動する
迷走電流に対しては勿論、緩慢な変動に対しても
不完全な防食効果しか得られず、また商品電源の
周波数に対応した変圧器を用いているので大形と
なり製造コストも高くなるという問題点があつ
た。

この考案は、かかる課題を解決するためになさ
れたもので、応答性能が良く、確実に電気防食を
行うことのでき、しかも小形で製造コストを低く
することのできる電気防食装置を得ることを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この考案に係わる電気防食装置は、その電源に
スイツチング・レギユレート方式の直流電源を用
い、上記照合電位によつてそのスイツチングを制
御する構成とし、出力を制御するようにしたもの
である。

［作用］ この考案の電気防食装置においては、スイツチ
ング・レギユレート方式直流電源のスイツチング
を、上記照合電位により制御するので、極めて迅
速に応答する性能となると共に、変圧器の通電電
流が高速波となるので変圧器を小形にできる。

［実施例］ 第１図はこの考案の一実施例である電気防食装
置を示す構成図である。

図において、１３はこの考案の電気防食装置の
電源装置、１は電源装置１３の出力側陰極１５に
接続され土中に埋設された鋼管などの被防食管、
２はマグネシユームなどからなり被防食管１の近
傍（例えば約10cm）に埋設され電源装置１３の照
合端子１６に接続された照合電極、３は電源装置
１３の出力側陽極１４に接続され地中深く埋設さ
れて完全な接地状態になつている防食用電極、４
は所定の一定電位である基準電位を発生する基準
電位発生回路、５は上記照合電位と基準電位発生
回路４で発生する基準電位との差を増幅する誤差
増幅器、６は誤差増幅器５の出力である制御信号
によつてパルス幅変調された連続パルスを発生さ
せるパルス変換回路、７はパルス変換回路６に20
〜40KHzの基準波を送出する発振器、８は発光素
子及び受光素子からなり入力と出力とを電気的に
絶縁するために設けられたホトカプラ、９はスイ
ツチングトランジスタＱ１の駆動回路、１０は商
用電源、１１はダイオードをブリツジ状に接続し
た全波整流回路、１２はチヨークコイルＬ及びコ
ンデンサＣ２からなる平滑回路、１７は電源装置
１３の入力端子、Ｃ１は平滑用のコンデンサ、Ｄ
１及びＤ２は高速スイツチングダイオード、Ｔは
商用電源電圧より例えば15〜20Vに降圧するため
の変圧器である。

次に第１図に示した電気防食装置の動作につい
て説明する。

第２図は第１図に示す電気防食装置の出力制御
を示す図である。図は、横軸に時間をとり、上段
に変圧器Ｔの１次側の通電電流、下段に制御信号
（電圧）の大きさを示している。

商用電源１０の交流は全波整流回路１１により
全波整流された直流となり、コンデンサＣ１によ
り平滑化されて変圧器Ｔの１次側に供給される。
この１次側入力はスイツチングトランジスタＱ１
によつてON・OFFされる。このスイツチングト
ランジスタＱ１のON・OFFは次のようにして行
われる。

照合電極２によつて得られる被防食管１との間
の照合電位は、誤差増幅器５によつて基準電位発
生回路４で発生する基準電位と比較され、基準電
位を超える分に比例した制御信号がパルス変換回
路６に送出される。上記基準電位は照合電極２が
マグネシユームからなる場合は650mVより若干
低い値にとられる。これは上記照合電位が
650mVより低い値に維持されると電気腐食が防
止されるので若干安全を見込んでいるのである。

パルス変換回路６は、発振器７より発振される
20〜40KHzの周波数を有し、上記制御信号の大き
さに比例したデユーテイ比を有するパルス信号を
ホトカプラ８に送出する。このパルス信号はホト
カプラ８を経て駆動回路９に達し、駆動回路９は
このパルス信号に従つてスイツチングトランジス
タＱ１をON・OFFする。従つて、第２図に示す
ように、上記制御信号の大小に応じたデユーテイ
比の異なるパルス状の電流が、変圧器Ｔの１次側
に流れるようになる。変圧器Ｔの２次側では、予
め設定された降圧比で降圧した２次電流が、高速
スイツチングダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑回路
１２によつて整流・平滑化されて電源装置１３の
出力となり、防食用電極３に供給される。

以上のように高速スイツチング方式によつて制
御される防食用電流を防食用電極３に供給するの
で、その応答速度は極めて高速なものとなる。

第３図は第１図に示す電気防食装置の応答性能
を示す図である。図において、横軸には時間をと
り、縦軸には照合電位及び出力電流の値をとり、
上段のグラフは出力電流の変化を、下段のグラフ
は照合電位の変化を示している。この図に示され
るように第５図と等しい照合電位のステツプ状変
化に対する応答時間は僅かに9.5msとなつた。

以上はパルス幅制御方式のパルス変換回路６を
用いた実施例について説明したが、パルス幅固定
周波数制御方式、パルス幅周波数制御方式或はパ
ルス数制御方式などのパルス変換回路６を用いて
もよいことはいうまでもない。また平滑回路１２
はこれを廃止して、平滑化しない出力を防食用電
極３に供給しても電気腐食防止の効果を挙げるこ
とができる。

［考案の効果］ この考案は以上説明したとおり、電気防食装置
の電源にスイツチング・レギユレータ方式の直流
電源を用い、そのパルス変換回路へ制御信号を送
出する誤差増幅器には、基準電位と照合電位とを
入力する構成とし、上記照合電位によつて出力を
制御するようにしたので、照合電位の変化に極め
て敏速に応答する出力を得られるようになり、急
激に変化する迷走電流に対しても被防食管の電気
腐食を完全に防止することができる完成度の高い
電気防食装置を得ることができ、また高速スイツ
チングを行つているので変圧器も小形にでき、製
造コストも低減することができるなどの優れた効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例である電気防食装
置を示す構成図、第２図は第１図に示す電気防食
装置の出力制御を示す図、第３図は第１図に示す
電気防食装置の応答性能を示す図、第４図は従来
の電気防食装置の出力制御を示す図、第５図は従
来の電気防食装置の応答性能を示す図である。 図において、１……被防食管、２……照合電
極、３……防食用電極、４……基準電位発生回
路、５……誤差増幅器、６……パルス変換回路、
７……発振器、８……ホトカプラ、９……駆動回
路、１０……商用電源、１１……全波整流回路、
１２……平滑回路、１３……電源装置、１４……
出力側陽極、１５……出力側陰極、１６……照合
端子、１７……入力端子、Ｃ１……コンデンサ、
Ｄ１，Ｄ２……高速スイツチングダイオード、Ｔ
……変圧器、Ｑ１……スイツチングトランジスタ
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 土中に埋設された鋼管などの防食に使用される
   電気防食装置において、その電源としてスイツチ
   ング、レギユレート方式の直流電源を用い、その
   出力側陽極には防食用電極を、その出力側陰極に
   は被防食体である前記鋼管を接続し、前記電源の
   スイツチングを制御するためのパルスを発生する
   パルス変換回路に、制御信号を送出するために設
   けられた誤差増幅器の、一つの入力端子と前記出
   力側陰極との間に基準電位発生回路を介装し、他
   の入力端子には前記被防食体の近傍に埋設された
   照合電極を接続する構成としたことを特徴とする
   電気防食装置。