JPS6062088A - 異状検出設備を設けた直列表皮電流発熱管回路 - Google Patents
異状検出設備を設けた直列表皮電流発熱管回路Info
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- JPS6062088A JPS6062088A JP58170286A JP17028683A JPS6062088A JP S6062088 A JPS6062088 A JP S6062088A JP 58170286 A JP58170286 A JP 58170286A JP 17028683 A JP17028683 A JP 17028683A JP S6062088 A JPS6062088 A JP S6062088A
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/0004—Devices wherein the heating current flows through the material to be heated
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B2214/03—Heating of hydrocarbons
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、いわゆる直列型表皮電流発熱管において、電
線の一部に絶縁不良が発生した場合の保護方法の改善に
関するものである。
線の一部に絶縁不良が発生した場合の保護方法の改善に
関するものである。
ここに、直列型表皮電流発熱管とは、本質的に強磁性管
（例えば鋼管。以下鋼管で代表させて説明する。）に絶
縁電線を通し、電源に近い同じ側の鋼管の一端と通され
た電線の一端を単相交流電汀の２つの端子に接続し、電
源と反対側の前記鋼管と電線の他端を相互に接続したも
のを゛いう。
（例えば鋼管。以下鋼管で代表させて説明する。）に絶
縁電線を通し、電源に近い同じ側の鋼管の一端と通され
た電線の一端を単相交流電汀の２つの端子に接続し、電
源と反対側の前記鋼管と電線の他端を相互に接続したも
のを゛いう。
前記保睡方法として、本発明者は、先に特公昭４９−１
４０１８夛（特許第７５８，７３６号）「表皮電流発熱
管回路」なる発明を公開した。
４０１８夛（特許第７５８，７３６号）「表皮電流発熱
管回路」なる発明を公開した。
以下この発明を図面（第１，２図）によってｆｉｔｉ巣
に説明する。
に説明する。
まず８！４１図は公知の直列表皮電流発熱管の原理を示
すもので、図において１は強磁性器１管、２はこれに通
された絶縁牲綜、３は交流電性であシ、電源８に対し、
電線２と鋼管１は直列負荷となっている。もしこのよう
な場合／ｌを鋼管の比透磁率、ρを抵抗率（Ω・ｃｍ）
、ｆを電源周波数、としたときＳ（ａｎ ）として ５＝５０８０（亙面青７（１） を交流電流の表皮の深さと呼ひ、ｌ測管の肉厚をｔ（ａ
ｉとしたとさ ｔ ＞ ２８ （２） とすれば、鋼管を流れる交流電流はＳの深さの軸回でｉ
ｔは均一に流れると考えることができ交流電流ｆｉ実用
上鋼管よシ外部に流出せず発熱管として安全に利用でき
るものである。
すもので、図において１は強磁性器１管、２はこれに通
された絶縁牲綜、３は交流電性であシ、電源８に対し、
電線２と鋼管１は直列負荷となっている。もしこのよう
な場合／ｌを鋼管の比透磁率、ρを抵抗率（Ω・ｃｍ）
、ｆを電源周波数、としたときＳ（ａｎ ）として ５＝５０８０（亙面青７（１） を交流電流の表皮の深さと呼ひ、ｌ測管の肉厚をｔ（ａ
ｉとしたとさ ｔ ＞ ２８ （２） とすれば、鋼管を流れる交流電流はＳの深さの軸回でｉ
ｔは均一に流れると考えることができ交流電流ｆｉ実用
上鋼管よシ外部に流出せず発熱管として安全に利用でき
るものである。
ところで、第１図においてもしｔ＃ｉＩ２においで６で
示すような位置に絶縁破壊（短絡）が発生すると、電線
２の電源側の一端に流れる電流を１２、電源と反対１ｉ
ｊｌの一端に流れる電流を１１とすれは、本来１１＝ｉ
２であるべきものがｉｌ＜１２となるので変流器４で１
２を、変流器５で１１（ｆ−測定してその差をとれは６
のような絶縁破壊が、発熱管のどの位置に発生しても保
護リレーを作動させるなどして保護できる。
示すような位置に絶縁破壊（短絡）が発生すると、電線
２の電源側の一端に流れる電流を１２、電源と反対１ｉ
ｊｌの一端に流れる電流を１１とすれは、本来１１＝ｉ
２であるべきものがｉｌ＜１２となるので変流器４で１
２を、変流器５で１１（ｆ−測定してその差をとれは６
のような絶縁破壊が、発熱管のどの位置に発生しても保
護リレーを作動させるなどして保護できる。
このような保護方法は表皮′電流発熱管が数１００７７
２以下と比較的短い場合はさして不経済ではないが、数
藷以上と長くなると、変流器４゜５の電流差をとるため
の４線が長くな夛、保護が不正確、不経済となる。
２以下と比較的短い場合はさして不経済ではないが、数
藷以上と長くなると、変流器４゜５の電流差をとるため
の４線が長くな夛、保護が不正確、不経済となる。
そこで前記刊訂凡用では第２図に示すように鋼管１に相
幽して、比較的短い標準部となる鋼管１５、と長い鋼管
７に分割し、この間に電流１１＋１２ の差を検出でき
るようにした装置を設けるものである。これによｐｇＡ
管７に通された電線８に１１で示すようカニ絶縁破壊が
発生し短絡したとき、発熱管回路の電流異状の検出が可
能となる。
幽して、比較的短い標準部となる鋼管１５、と長い鋼管
７に分割し、この間に電流１１＋１２ の差を検出でき
るようにした装置を設けるものである。これによｐｇＡ
管７に通された電線８に１１で示すようカニ絶縁破壊が
発生し短絡したとき、発熱管回路の電流異状の検出が可
能となる。
しかし前記電流差検出装ｊ＋ｉ １０又は１０′は、１
１と１２の差として２％程度以下を検出しようとすると
誤動作が発生して保護が正確でなくなる。すなわち、〈
；、Ｉｌ管７の全長を１とし、先端からの位置をｘ（０
≦Ｘ≦１）とすると、ｉｔ Ｉｒ１ｔｌｆｆ （１−ｘ
）に逆比例するので電線８の先端部分１９が全長の２％
以下であり、この部分で電線の絶縁破壊による短絡が発
生しても（ｉｔ−ｉｔ）／ ｉ２は２％以下となるので
先端部分１９の保護ができない。そこで、前記特許発明
は、先端部分１９および標′＄側電線１６の絶縁層の耐
熱性及び耐電圧性を他の残部よシ高くして、この部分で
の絶縁破壊を全くなくしようとしている。
１と１２の差として２％程度以下を検出しようとすると
誤動作が発生して保護が正確でなくなる。すなわち、〈
；、Ｉｌ管７の全長を１とし、先端からの位置をｘ（０
≦Ｘ≦１）とすると、ｉｔ Ｉｒ１ｔｌｆｆ （１−ｘ
）に逆比例するので電線８の先端部分１９が全長の２％
以下であり、この部分で電線の絶縁破壊による短絡が発
生しても（ｉｔ−ｉｔ）／ ｉ２は２％以下となるので
先端部分１９の保護ができない。そこで、前記特許発明
は、先端部分１９および標′＄側電線１６の絶縁層の耐
熱性及び耐電圧性を他の残部よシ高くして、この部分で
の絶縁破壊を全くなくしようとしている。
この表皮電流発熱管をパイプラインの温度保持に利用す
る場合、標準部１５の長さは１１０ｍ。
る場合、標準部１５の長さは１１０ｍ。
被検出部である鋼管７０部分は、例えば１０ｋｍとして
、上記のような耐熱、耐電圧のレベルを上げるとしても
全長は２００ｍ前後であるから″第１図の場合と比較し
ても経済的であることは勿論であるが、先端部１９の部
分の回路に万一の絶縁被板が発生し短絡した場合、電流
ｉ１ の異状検出が不可能であることにかわり社ない。
、上記のような耐熱、耐電圧のレベルを上げるとしても
全長は２００ｍ前後であるから″第１図の場合と比較し
ても経済的であることは勿論であるが、先端部１９の部
分の回路に万一の絶縁被板が発生し短絡した場合、電流
ｉ１ の異状検出が不可能であることにかわり社ない。
本発明はこのような前記特許の欠点のない、発熱管に進
８れた電線の絶縁破壊の検出をその全長に且って可能な
直列製表皮′〜、原発熱管を提供することである。
８れた電線の絶縁破壊の検出をその全長に且って可能な
直列製表皮′〜、原発熱管を提供することである。
即ち、本発明は、次に記載する顯項を要旨とと社反対側
の前記管と電線の他端を相互に接続した、いわゆる直列
表皮電流発熱管において、たことによる電流異常を、前
記直列表皮電流発熱管の電源側において検出する設備を
設けた前記直列表皮電流発熱管回路。
の前記管と電線の他端を相互に接続した、いわゆる直列
表皮電流発熱管において、たことによる電流異常を、前
記直列表皮電流発熱管の電源側において検出する設備を
設けた前記直列表皮電流発熱管回路。
そして本発明は次の（２）〜（８ンに記載の事項を災１
ｍ態様として包含する。
ｍ態様として包含する。
（２）前記インピーダンスがコンデンサである第（１）
８４記載の発熱管回路。
８４記載の発熱管回路。
（，３） 前記インピーダンスがりアクドルである第（
１） ′ＪＡ記載の発熱管回路。
１） ′ＪＡ記載の発熱管回路。
（４）前記電流異状を検出する設備が、前記絶縁電＃ｊ
！ （８）上のＭｆＪ ｎｌ電源に近い側に、又−１前
記強磁ある第（１１項、第（２）項又は第（３）項に記
載の発熱管回路。
！ （８）上のＭｆＪ ｎｌ電源に近い側に、又−１前
記強磁ある第（１１項、第（２）項又は第（３）項に記
載の発熱管回路。
（５） 前記’ｉ４ｉ ？ｔｎ異状を検出する設備が、
前記強磁性管の前記電碑側の一端を、他の強磁性管α５
）、その中に通された絶縁電線（ｌ＠及び他の交流電源
α４）を含む回路を経由して、前記の始めの電源（９）
の一端子に接続する手段並びに前記の他の電源（１４）
から前記の始めの電源への′ｌに流の経路とＡ′’ｌ記
の始めの強磁性管（７）から前記の他の強磁性管に）へ
の電流の経路とを電流経路に）で結びそれに流れる１ａ
流の異状を検出する装Ｒ叫又は前記他の強磁性管中に運
された絶縁゛電線（１６）と前記の始めの強磁性管中に
通された絶縁電線（８）とに各々流れる電流の差の異状
を検出する装置Ｉ！ （１７＋ １８ｔ１０′）からな
る第（１）項から第（４）項ま′でのいずれかに記載の
発熱管回路。
前記強磁性管の前記電碑側の一端を、他の強磁性管α５
）、その中に通された絶縁電線（ｌ＠及び他の交流電源
α４）を含む回路を経由して、前記の始めの電源（９）
の一端子に接続する手段並びに前記の他の電源（１４）
から前記の始めの電源への′ｌに流の経路とＡ′’ｌ記
の始めの強磁性管（７）から前記の他の強磁性管に）へ
の電流の経路とを電流経路に）で結びそれに流れる１ａ
流の異状を検出する装Ｒ叫又は前記他の強磁性管中に運
された絶縁゛電線（１６）と前記の始めの強磁性管中に
通された絶縁電線（８）とに各々流れる電流の差の異状
を検出する装置Ｉ！ （１７＋ １８ｔ１０′）からな
る第（１）項から第（４）項ま′でのいずれかに記載の
発熱管回路。
（６） 前記他の籏碌性有０５）が、インピーダンスψ
υｆ−経由して、七の中に通される前記絶縁電線ぐ６）
に接続されている第（５）項に記載の発熱管回路。
υｆ−経由して、七の中に通される前記絶縁電線ぐ６）
に接続されている第（５）項に記載の発熱管回路。
（７） 前記他の強磁性管σ５）が、七れを経由して、
その中に通されている絶縁ｉｉ線Ｑ６）に接続されてい
るところの、インビーダンスレυが、コンデンサである
＠（６）項に記載の発熱管回路。
その中に通されている絶縁ｉｉ線Ｑ６）に接続されてい
るところの、インビーダンスレυが、コンデンサである
＠（６）項に記載の発熱管回路。
１８） Ａｉｌ ’５”、イ１ｍのす乍拵（→体重ｆ
０Ｆｌｌ力Ｓ、そｈ−＆ １＝山１−ｒ２の中に通され
ている絶縁電線α呻に接続されているところのインピー
ダンスＱυが、リアクトルでおることを特徴とする第（
６）項に記載の発熱管回路。
０Ｆｌｌ力Ｓ、そｈ−＆ １＝山１−ｒ２の中に通され
ている絶縁電線α呻に接続されているところのインピー
ダンスＱυが、リアクトルでおることを特徴とする第（
６）項に記載の発熱管回路。
前記第（５）項のよりにすれば、前記の始めの強磁性管
とその中に遇された絶縁電ｉ腺との間に置かれたインピ
ーダンスｆＡが小さいものですむという利点がある。
とその中に遇された絶縁電ｉ腺との間に置かれたインピ
ーダンスｆＡが小さいものですむという利点がある。
以下に本発明忙図面によって説明するが、本発明におけ
る好葦しい態’５Ａである前記電流異状を検出する設備
が、前記他の′電源ａ４）、前記他のといつ。）を含む
場合（第（５）項の場笛）を自５８図に示し、これにつ
いて説明した後、本発明の原理を示す基本的な実施態様
の回路を示す第５図について一言及する。第４図は第８
図に示した回路の電圧、′亀ｒ）ｉｉ；のベクトル図″
′Ｃある。
る好葦しい態’５Ａである前記電流異状を検出する設備
が、前記他の′電源ａ４）、前記他のといつ。）を含む
場合（第（５）項の場笛）を自５８図に示し、これにつ
いて説明した後、本発明の原理を示す基本的な実施態様
の回路を示す第５図について一言及する。第４図は第８
図に示した回路の電圧、′亀ｒ）ｉｉ；のベクトル図″
′Ｃある。
−まず、第３図における倫刀は第２図と共通でめるが、
第３トｉにおいて改めて説明すると、絶縁電線８は強磁
性鋼管７と共に電源９に直列に接続され通常の発熱状態
では電流ｉｌを通し、被加熱物である、図示はされてい
ないが、パイプラインの加熱損となる。絶縁′１Ｌ線１
６は強磁性鋼管１５と共に標準回路を構成し電源１・１
に直列に接続され電流１２を通ｌ〜ているものとする。
第３トｉにおいて改めて説明すると、絶縁電線８は強磁
性鋼管７と共に電源９に直列に接続され通常の発熱状態
では電流ｉｌを通し、被加熱物である、図示はされてい
ないが、パイプラインの加熱損となる。絶縁′１Ｌ線１
６は強磁性鋼管１５と共に標準回路を構成し電源１・１
に直列に接続され電流１２を通ｌ〜ているものとする。
丘、１３は結線のための電線、１７．１８は電流１１＋
１２ を測定するための変流器、１０． 、１０’は１
ｌ−ｉ２を検出するための電流差検出装置で何れか１つ
を採用するがこの場合は後述するように１１＋１２のベ
クトル差を読むようにするのがよシ忽ましい。
１２ を測定するための変流器、１０． 、１０’は１
ｌ−ｉ２を検出するための電流差検出装置で何れか１つ
を採用するがこの場合は後述するように１１＋１２のベ
クトル差を読むようにするのがよシ忽ましい。
−また２０は１１を流す発熱管回路の電源９の反対側に
おいて電線８とＳ６管７の各端の間に挿入されるインピ
ーダンスで、理由は後述するがコンデンサであることが
好ましい。
おいて電線８とＳ６管７の各端の間に挿入されるインピ
ーダンスで、理由は後述するがコンデンサであることが
好ましい。
インピーダンスで、これもコンデンーリでを・ることが
μ、１甘しいが、標章回路が羨父１ｏ〃ノと短い場合は
省略も可能である。
μ、１甘しいが、標章回路が羨父１ｏ〃ノと短い場合は
省略も可能である。
第４図は第８図における電源９．絶縁電線８及び鋼管７
の側の回路の電圧、電流のベクトル図で、図において次
の記号は次の意味を表わす。
の側の回路の電圧、電流のベクトル図で、図において次
の記号は次の意味を表わす。
ＶＳ： インピーダンス加がゼロで電流が１１のときの
電源９、の電圧（線分■で表 わされる） Ｖｃ： インピーダンスＩがコンデンサで電流が１１の
ときの電源電圧（線分ででで表わされる）（Ｖｓｃはこ
のときのコンデンサ電圧） Ｖｔ： インピーダンス頷がりアクドルで電流がｉｌの
ときの電源電圧（線分°σ丁で表わされる）（Ｖｓｚは
このときのりアクドル′ｌμ：圧） Ｏｓ：’ＩＪのインピーダンスがゼロのときの電源９に
おりる電圧Ｖ３．電流１１間の位相差角 θＣ：２０がコンデンサで電流がｌ＋＋コンデンサ電圧
がＶ ｓ ｃのときのＶｃとｉＩの位相差角 Ｏｔ：２０がりアクドルで電流が１１＋リアクトル電圧
がＶｓｚのときのＶｚと１１の位相差角 とし、ひとまずインピーダンス印、２１がコンデンサで
１ｌ＝ｉ２で、 以下第４図のベクトル値はすべて電流
（ｉｔ、ｉＩ ｌ ｉｔ、ｉｓ等）を位相の基準として
表わしている。
電源９、の電圧（線分■で表 わされる） Ｖｃ： インピーダンスＩがコンデンサで電流が１１の
ときの電源電圧（線分ででで表わされる）（Ｖｓｃはこ
のときのコンデンサ電圧） Ｖｔ： インピーダンス頷がりアクドルで電流がｉｌの
ときの電源電圧（線分°σ丁で表わされる）（Ｖｓｚは
このときのりアクドル′ｌμ：圧） Ｏｓ：’ＩＪのインピーダンスがゼロのときの電源９に
おりる電圧Ｖ３．電流１１間の位相差角 θＣ：２０がコンデンサで電流がｌ＋＋コンデンサ電圧
がＶ ｓ ｃのときのＶｃとｉＩの位相差角 Ｏｔ：２０がりアクドルで電流が１１＋リアクトル電圧
がＶｓｚのときのＶｚと１１の位相差角 とし、ひとまずインピーダンス印、２１がコンデンサで
１ｌ＝ｉ２で、 以下第４図のベクトル値はすべて電流
（ｉｔ、ｉＩ ｌ ｉｔ、ｉｓ等）を位相の基準として
表わしている。
ここにｉｌ／ 、 ｉ、／／は、それぞれかがコンデン
サ又に］、リアクトルであるときに、これらに絶縁破壊
が生じ短絡し、たとき電流１１が変化した電流を表わす
。ｉ ８（ｒよ電線７に絶縁破壊が生じてこれと鋼′盲
７との間が短絡【７たときの故障電流を表わす。
サ又に］、リアクトルであるときに、これらに絶縁破壊
が生じ短絡し、たとき電流１１が変化した電流を表わす
。ｉ ８（ｒよ電線７に絶縁破壊が生じてこれと鋼′盲
７との間が短絡【７たときの故障電流を表わす。
さて第３図に示す加熱回路で、もしコンデンザ加が絶縁
被験し短絡したとすると、電源電圧Ｖｃとｉｌとの位相
差は、Ｖｃが第４図で百で よりＯＣ′に移ったことに
なるのでθＣ→θＳに変わる。この場合電υ仙ｊａ圧の
大きさは、勿論ｖ８でな（Ｖｃであるから、１１−１１
′ に減少するであろう。そうするとΔ１１ ＝ ｉｌ
−ｉ１’が１１に対して２％以上あれば電流差検出装
置１ｏ又は１０’がこれを検出して示し又は保護リレー
などを動作させ、警報なル、開路をすることになろう。
被験し短絡したとすると、電源電圧Ｖｃとｉｌとの位相
差は、Ｖｃが第４図で百で よりＯＣ′に移ったことに
なるのでθＣ→θＳに変わる。この場合電υ仙ｊａ圧の
大きさは、勿論ｖ８でな（Ｖｃであるから、１１−１１
′ に減少するであろう。そうするとΔ１１ ＝ ｉｌ
−ｉ１’が１１に対して２％以上あれば電流差検出装
置１ｏ又は１０’がこれを検出して示し又は保護リレー
などを動作させ、警報なル、開路をすることになろう。
次に第８図で先端部よｔ）ｘの点１１で電線８が絶縁破
壊して電線８と鋼管７間が短絡したとするとこのときの
故障電流ｉｓは、％’ｌＷ７の長さを１とし電源インピ
ーダンスを無視すると、近似的に ｉＢ ７＝ｉｔ’／（１−ｘ ） （３）となるのでｉ
ｌ −ｉｌ’をｉｌ′に対１．７て、１０又は１０’に
よる検出限界の０．０２％とすればＸ≠０．０２のとき
のｉＢは ｉＢ ＝ ｉｌ （４） となって電流の絶対値では電１）１ｆ、 ｙ！、−倹昌
装圓１ｏ又は１０′は動作しないことになる。
壊して電線８と鋼管７間が短絡したとするとこのときの
故障電流ｉｓは、％’ｌＷ７の長さを１とし電源インピ
ーダンスを無視すると、近似的に ｉＢ ７＝ｉｔ’／（１−ｘ ） （３）となるのでｉ
ｌ −ｉｌ’をｉｌ′に対１．７て、１０又は１０’に
よる検出限界の０．０２％とすればＸ≠０．０２のとき
のｉＢは ｉＢ ＝ ｉｌ （４） となって電流の絶対値では電１）１ｆ、 ｙ！、−倹昌
装圓１ｏ又は１０′は動作しないことになる。
しかし短絡発生前の１１と（４）式の１８は、第４図に
かかわらず、本来は、短絡前のＶｃと短絡後のＶＳが同
一位相なのたから、 Δ０＝θ５−Ｏｃ （５） だけの位相差角をもっているので、この位イ１コ差角△
θに対応する電流ベクトル１８と１１とのベクトル差電
流Δτ △１＝ＬＢ−ｉ１ （６） を１ｔＬ流差検出装置１０又は１０′が検出出来ること
になる。
かかわらず、本来は、短絡前のＶｃと短絡後のＶＳが同
一位相なのたから、 Δ０＝θ５−Ｏｃ （５） だけの位相差角をもっているので、この位イ１コ差角△
θに対応する電流ベクトル１８と１１とのベクトル差電
流Δτ △１＝ＬＢ−ｉ１ （６） を１ｔＬ流差検出装置１０又は１０′が検出出来ること
になる。
ｘ＝０．０２（２％）の点で（５）、又は（６）の値が
検出可能なら、Ｘの他の点でも（５）、又は（６）式の
値を検出することは一層可能であるから、Ｘの全長（０
→１）の範囲で雉絡（絶縁異状）が検出可能になる。
検出可能なら、Ｘの他の点でも（５）、又は（６）式の
値を検出することは一層可能であるから、Ｘの全長（０
→１）の範囲で雉絡（絶縁異状）が検出可能になる。
なお、前述した２％は本発明の現時点での１つの態様と
しての値であって、これは５〜１０％ということもちし
うる。
しての値であって、これは５〜１０％ということもちし
うる。
なお以上の説明には電源１４０側の標準部回路には回路
にｂｌ［れる電流１２にｉｌと同一位相をもたせるため
にコンデンサ２１があるものとしたが、検出装置１０又
は１０’の調整のしかたによっては省略も可１１ヒであ
り、更にはコンデンサ美の容量を大さくすれは電源１４
側の標準回路全体の省略も可能である。この場合の回路
を第５図に示す。
にｂｌ［れる電流１２にｉｌと同一位相をもたせるため
にコンデンサ２１があるものとしたが、検出装置１０又
は１０’の調整のしかたによっては省略も可１１ヒであ
り、更にはコンデンサ美の容量を大さくすれは電源１４
側の標準回路全体の省略も可能である。この場合の回路
を第５図に示す。
この場合、電流異常検出装置３０又は３１は単に過電流
継電器でもよい。
継電器でもよい。
電源１４例の標準回路は他のパイプラインの加熱のため
の独立した直列型表皮電ｂｊｉ＋発熱も回路であっても
よく、一系列のパイプライン加熱のための直列型表皮電
流発熱管回路を分割して、鋼管を７と１５の２つの部分
に分け、これらを鋼製ジヨイントボックスで連結し、そ
のボックスから両側の智に絶縁電線を挿入して８，１６
とし、そのボックスの底部（これはパイプラインが鋼管
でイ！り成されているときはその鋼管の部分であっても
よい。）に電線１３を接続し７ζものであってもよいよ さて以上はインピーダンス加、 ２１がコンデンサであ
る場合について説明したが、Ｗｌ、２１がリアクトルで
も（５）式の△０又Ｆｊ、（６）式の△ｊは検出可能で
ある。
の独立した直列型表皮電ｂｊｉ＋発熱も回路であっても
よく、一系列のパイプライン加熱のための直列型表皮電
流発熱管回路を分割して、鋼管を７と１５の２つの部分
に分け、これらを鋼製ジヨイントボックスで連結し、そ
のボックスから両側の智に絶縁電線を挿入して８，１６
とし、そのボックスの底部（これはパイプラインが鋼管
でイ！り成されているときはその鋼管の部分であっても
よい。）に電線１３を接続し７ζものであってもよいよ さて以上はインピーダンス加、 ２１がコンデンサであ
る場合について説明したが、Ｗｌ、２１がリアクトルで
も（５）式の△０又Ｆｊ、（６）式の△ｊは検出可能で
ある。
それは第４図を参照して、捷ずリアクトル加が短絡した
ときは電源電圧ＶｔがＯＬより０シ′の位Ｗ、に移動す
るから電流は１１よＯ１１に移動し常に ｔｔ ＞ ｉｔ （７） であるから（４）式でのような問題は発生せず、又（３
）式に相当して ｉＢ ＝ ｉｔ″／（１−ｘ）＞ｉｔ （８）であるか
ら△ｉ ＝ ｆｌ−ｉｌ″が１１に対して２％以上にな
るようにリアクトル電圧Ｖｓｔを選定しておけば良い。
ときは電源電圧ＶｔがＯＬより０シ′の位Ｗ、に移動す
るから電流は１１よＯ１１に移動し常に ｔｔ ＞ ｉｔ （７） であるから（４）式でのような問題は発生せず、又（３
）式に相当して ｉＢ ＝ ｉｔ″／（１−ｘ）＞ｉｔ （８）であるか
ら△ｉ ＝ ｆｌ−ｉｌ″が１１に対して２％以上にな
るようにリアクトル電圧Ｖｓｔを選定しておけば良い。
さらにこの際位相差角
△０ ＝ Ｏ８−θｔ （９ン
を電流差検出装置１０又は１０′で検出できるようにし
１おいでも良いことは言うまでもない。また２１がリア
クトル又はレジスタンスであるときに、これらの省略可
能なこと、更には標準回路の省略Ｕ」能なことも同様で
ある。
１おいでも良いことは言うまでもない。また２１がリア
クトル又はレジスタンスであるときに、これらの省略可
能なこと、更には標準回路の省略Ｕ」能なことも同様で
ある。
以上第３．４図によって説１力したように本発明によれ
は、第２図による公知の方法に比べて絶縁電線８又は１
６の全長にわたって何れの点に絶縁不良が発生しても、
それを検出し警報又は保護することが可能になったが、
インビータンスとしてコンデンサーｆ：利用した方が表
皮電流発熱管回路の通常の力率８５〜９０％を９０％以
上に改善することができ、電源電圧Ｖｃ も、コンデン
サが設備されない場合のＯ８よシ低くすることができ、
結果的に電源変圧器の容量を小さくし、絶縁電線８の絶
縁定路レベルを低くすることができて、リアクトルよシ
有利になることはＱ’Ｇ ４図より理解できる。
は、第２図による公知の方法に比べて絶縁電線８又は１
６の全長にわたって何れの点に絶縁不良が発生しても、
それを検出し警報又は保護することが可能になったが、
インビータンスとしてコンデンサーｆ：利用した方が表
皮電流発熱管回路の通常の力率８５〜９０％を９０％以
上に改善することができ、電源電圧Ｖｃ も、コンデン
サが設備されない場合のＯ８よシ低くすることができ、
結果的に電源変圧器の容量を小さくし、絶縁電線８の絶
縁定路レベルを低くすることができて、リアクトルよシ
有利になることはＱ’Ｇ ４図より理解できる。
なおすでにのべたように第４図では′覗流１ｔｓ１２％
１１’％ １８等をすべて同一位相にあるとしてベク
トル図が描かれているが、これは本床は電源電圧を位相
の基準として描かれなければならない。すなわちＶｃは
ｏｃ’、ｖｔはＯＬ’上、つまシ同位相で、これに対し
て１１はコンデンサのときθｃ５リアクトルのときθｔ
の角度になるように描かれるのが正しい。しかし、ｌｌ
＋ｌＩ ・ｉ“、１８等の絶対値の大小ＩＡ係が見にく
くなるので、便宜上第４図のように表わしている。
１１’％ １８等をすべて同一位相にあるとしてベク
トル図が描かれているが、これは本床は電源電圧を位相
の基準として描かれなければならない。すなわちＶｃは
ｏｃ’、ｖｔはＯＬ’上、つまシ同位相で、これに対し
て１１はコンデンサのときθｃ５リアクトルのときθｔ
の角度になるように描かれるのが正しい。しかし、ｌｌ
＋ｌＩ ・ｉ“、１８等の絶対値の大小ＩＡ係が見にく
くなるので、便宜上第４図のように表わしている。
第１図は直列表反電流発ＦＡ官回路の原理図、第２図は
特許７５８，７８６号の表皮電流発熱管の回ｙ１１、第
３図は本発明の１つの態様の直列表皮電流発熱管回路及
び第５図ｔよ本発明の原！１１を示す基本的な実施態様
の回路をそｉシそれ示す図、第４図をよ第３図における
電−９９側の電圧、宿、流のベクトル図である。 これらの図において１ 、７ 、１５は発熱管となるφ
１磁性ｆ！ｉ管、２，８．１６は発熱管に通され、電源
３ 、９ 、１４に、発熱′６と直列に結ｌＦ′メされ
る絶縁型Ｉ？述又はケーブル、４．５．１７．１８は変
＃（Ｉ′？Ｉ’ｉ、器、２０．２１はインピーダンス（
コンデンリ、リアクトル等）６．１１ は電わの絶縁破
壊による短絡をそれぞれ示す。 以 上 井１回 ↓、５菌 手続補正書 昭和５９年７月２ダ日 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１７．０２８６号 ２、発明の名称 異状検出設備を設けた直列表皮電流発熱管回路３、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 チッソエンジニアリング株式会社 ４、代理人 東京都中央区築地４丁目４番１５号（〒１０４）東銀座
ロイアルハイツ４０３号室 な し ７、補正の対象 本願明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面８、補正の
内容 （１）本願明細書第６頁下から５行目の「なるので」の
次Ｋ「前記誤動作のため」を挿入する。 （２）同第１１頁第４行の「ライン」の次に「等」を挿
入する。 （３）同同第７行の「結線のための」を「接続」に訂正
する。 （４）同同同「１８は」の次に「各々」を挿入する。 （５）同第１６頁第３行の「でもよい。」の次に「３２
は電流異常検出装置３０への電源電圧を供給するための
電線を示す。」を挿入する。 （６） 同第１７頁第１２行の「又はレジスタンス」を
抹消する。 （７）同同第１４行と１５行との間に人文を挿入する。 「以上にインピーダンス２０．２１がコンデンサ又はリ
アクタンスの場合について説明したが、これらがレジス
タンスの場合についても（６）式に類似して電流のベク
トル差Δ二を、又は＋５）、 （９１式に類似して位相
差角を作るようにすることができる。この回路にレジス
タンスを挿入することは回路電流Ｌｘ 、１２等による
損失が常時発生することＫなシ、通常は有利な方法とは
言えない。しかしこれらの損失熱が他の目的に使用でき
るとき、例えば発熱管７，１５が燃料重油加熱パイプラ
イン加熱保温のために用いられるとき、その両端にはポ
ンプ又はタンク等が設備されるのが通常であり、これら
のポンプ又はタンクも加熱保温が必要である場合には、
前記損失熱をこれらポンプ又はタンクの加熱の一部又は
全部として利用できるときは、前記レジスタンスも十分
その有用性を発揮することができる。 以上には、リアクタンス、コンデンサ、レジスタンスの
それぞれを単独に挿入した場合について説明しだが、イ
ンピーダンスとしては、それらの混合も図に訂正する。 ９、添付書類の目録 訂正された第４図及び第５図を記載した図面１上 以上
特許７５８，７８６号の表皮電流発熱管の回ｙ１１、第
３図は本発明の１つの態様の直列表皮電流発熱管回路及
び第５図ｔよ本発明の原！１１を示す基本的な実施態様
の回路をそｉシそれ示す図、第４図をよ第３図における
電−９９側の電圧、宿、流のベクトル図である。 これらの図において１ 、７ 、１５は発熱管となるφ
１磁性ｆ！ｉ管、２，８．１６は発熱管に通され、電源
３ 、９ 、１４に、発熱′６と直列に結ｌＦ′メされ
る絶縁型Ｉ？述又はケーブル、４．５．１７．１８は変
＃（Ｉ′？Ｉ’ｉ、器、２０．２１はインピーダンス（
コンデンリ、リアクトル等）６．１１ は電わの絶縁破
壊による短絡をそれぞれ示す。 以 上 井１回 ↓、５菌 手続補正書 昭和５９年７月２ダ日 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１７．０２８６号 ２、発明の名称 異状検出設備を設けた直列表皮電流発熱管回路３、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 チッソエンジニアリング株式会社 ４、代理人 東京都中央区築地４丁目４番１５号（〒１０４）東銀座
ロイアルハイツ４０３号室 な し ７、補正の対象 本願明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面８、補正の
内容 （１）本願明細書第６頁下から５行目の「なるので」の
次Ｋ「前記誤動作のため」を挿入する。 （２）同第１１頁第４行の「ライン」の次に「等」を挿
入する。 （３）同同第７行の「結線のための」を「接続」に訂正
する。 （４）同同同「１８は」の次に「各々」を挿入する。 （５）同第１６頁第３行の「でもよい。」の次に「３２
は電流異常検出装置３０への電源電圧を供給するための
電線を示す。」を挿入する。 （６） 同第１７頁第１２行の「又はレジスタンス」を
抹消する。 （７）同同第１４行と１５行との間に人文を挿入する。 「以上にインピーダンス２０．２１がコンデンサ又はリ
アクタンスの場合について説明したが、これらがレジス
タンスの場合についても（６）式に類似して電流のベク
トル差Δ二を、又は＋５）、 （９１式に類似して位相
差角を作るようにすることができる。この回路にレジス
タンスを挿入することは回路電流Ｌｘ 、１２等による
損失が常時発生することＫなシ、通常は有利な方法とは
言えない。しかしこれらの損失熱が他の目的に使用でき
るとき、例えば発熱管７，１５が燃料重油加熱パイプラ
イン加熱保温のために用いられるとき、その両端にはポ
ンプ又はタンク等が設備されるのが通常であり、これら
のポンプ又はタンクも加熱保温が必要である場合には、
前記損失熱をこれらポンプ又はタンクの加熱の一部又は
全部として利用できるときは、前記レジスタンスも十分
その有用性を発揮することができる。 以上には、リアクタンス、コンデンサ、レジスタンスの
それぞれを単独に挿入した場合について説明しだが、イ
ンピーダンスとしては、それらの混合も図に訂正する。 ９、添付書類の目録 訂正された第４図及び第５図を記載した図面１上 以上
Claims (8)
- （１）強磁性管（７）に絶縁電線（８）を通し、電源に
近い側の、前記管の一端と、通された電線の一端を単相
交流電源（９）の２つの端子にそれぞれ接続し、電源と
は反対側の前記管と電線の他端を相互に接続した、いわ
ゆる直列表皮電流発熱管において、たことによる電流異
常を、前記直列表皮電流発熱管の１１Ｌ源側において検
出する設備を設けたことを特徴とする前記直列表皮電流
発熱管回路。 - （２） 前記インピーダンスがコンデンサであることを
％徴とする第（１）項記載の発熱管回路。 - （３）前記インピーダンスがりアクドルであることを特
徴とする第（１ン項記載の発熱管回路。 - （４）前記電流異状を検出する設備が、前記絶縁電線（
８）上の前記電源に近い側に、又は前記強磁あることを
ｌ（テ徴とする第（１）項、第【２）項又Ｆ１第（３）
項に記載の発熱管回路。 - （５）前記電流異状を検出する設備が、前記強磁性管の
前記電源側の一端を、他の強磁性管０す、その中に辿さ
れた絶縁型ａ！Ｑ６）及び他の交流電源（１４）を含む
回路を経由して、前Ｈ己の始めの電源（９）の一端子に
接続する手段並びに前記の他の電源（１４）から前記の
始めの電源への電流の経路と前記の始めの強磁性管（７
）から前記の他の強磁性管００への電流の経路とを電流
経路０■で結びそれに流れる電流の異状を検出する装置
ｇＪ又は前記他の強磁性管中に通された絶縁属、用（１
Ｇ）と前記の始めの強磁性管中に通された絶縁型６ｉ１
＜８）とに各々流れる電流の差の異状を検出する装置
（１７，１８゜１０′）からなることを％徴とする第（
１）項から第（４）項までのいずれかに記載の発熱管回
路。 - （６）前記他の強磁性管に）がインピーダンスに）を経
由してその中に通される前記絶縁電線θ６）に接続され
ていることを特徴とする第（５）項に記載の発熱管回路
。 - （７）前記他の強磁性管（Ｌ５）が、それを経由してそ
の中に通されている絶縁電線α６）に接続されていると
ころのインピーダンスＯ！ｖが、コンデンサであること
を特徴とする第（６）項に記載の発熱管回路。 - （８）前記他の強磁性Ｖ（四が、それを経由してその中
に通されている絶縁ｒｉｉＬ線θ呻に接続されていると
ころのインピーダンスＱυが、リアクトルであることを
特徴とする第（６）項に記載の発熱管回路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170286A JPS6062088A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 異状検出設備を設けた直列表皮電流発熱管回路 |
| KR1019840004483A KR890003054B1 (ko) | 1983-09-14 | 1984-07-27 | 이상검출 설비를 갖춘 직렬표피 전류 발열관 회로 |
| US06/647,474 US4578564A (en) | 1983-09-14 | 1984-09-05 | Series-connected, skin-current heating pipe including current trouble detector |
| CA000462480A CA1219625A (en) | 1983-09-14 | 1984-09-05 | Series-connected, skin-current heating pipe including current trouble detector |
| DE8484306312T DE3479243D1 (en) | 1983-09-14 | 1984-09-14 | Series-connected, skin-current heating pipe including current trouble detector |
| EP84306312A EP0137754B1 (en) | 1983-09-14 | 1984-09-14 | Series-connected, skin-current heating pipe including current trouble detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170286A JPS6062088A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 異状検出設備を設けた直列表皮電流発熱管回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6062088A true JPS6062088A (ja) | 1985-04-10 |
| JPH0142596B2 JPH0142596B2 (ja) | 1989-09-13 |
Family
ID=15902128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58170286A Granted JPS6062088A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 異状検出設備を設けた直列表皮電流発熱管回路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4578564A (ja) |
| EP (1) | EP0137754B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6062088A (ja) |
| KR (1) | KR890003054B1 (ja) |
| CA (1) | CA1219625A (ja) |
| DE (1) | DE3479243D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014059133A (ja) * | 2012-08-21 | 2014-04-03 | Tokuden Co Ltd | 流体加熱装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5869810A (en) * | 1995-05-23 | 1999-02-09 | Victor Reynolds | Impedance-heated furnace |
| DE19603643A1 (de) * | 1996-02-01 | 1997-08-07 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Elektrothermische Atomisierungseinrichtung für die analytische Spektrometrie |
| US10072399B2 (en) * | 2014-08-22 | 2018-09-11 | MIchael John Gilles | Electrical pipe thawing system and methods of using the same |
| EP3337290B1 (en) * | 2016-12-13 | 2019-11-27 | Nexans | Subsea direct electric heating system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3293407A (en) * | 1962-11-17 | 1966-12-20 | Chisso Corp | Apparatus for maintaining liquid being transported in a pipe line at an elevated temperature |
| DE1909661C3 (de) * | 1968-03-08 | 1974-06-06 | Chisso Corp., Osaka (Japan) | Meßanordnung zum Feststellen von abnormalen Zuständen in elektrischen Heizrohren |
| JPS4840493B1 (ja) * | 1969-04-22 | 1973-11-30 |
-
1983
- 1983-09-14 JP JP58170286A patent/JPS6062088A/ja active Granted
-
1984
- 1984-07-27 KR KR1019840004483A patent/KR890003054B1/ko not_active Expired
- 1984-09-05 CA CA000462480A patent/CA1219625A/en not_active Expired
- 1984-09-05 US US06/647,474 patent/US4578564A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-09-14 EP EP84306312A patent/EP0137754B1/en not_active Expired
- 1984-09-14 DE DE8484306312T patent/DE3479243D1/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014059133A (ja) * | 2012-08-21 | 2014-04-03 | Tokuden Co Ltd | 流体加熱装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR890003054B1 (ko) | 1989-08-19 |
| EP0137754A3 (en) | 1986-05-21 |
| DE3479243D1 (en) | 1989-09-07 |
| EP0137754B1 (en) | 1989-08-02 |
| US4578564A (en) | 1986-03-25 |
| JPH0142596B2 (ja) | 1989-09-13 |
| EP0137754A2 (en) | 1985-04-17 |
| CA1219625A (en) | 1987-03-24 |
| KR850002548A (ko) | 1985-05-13 |
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