(57)【要約】【課題】極めて高い精度で埋設金属導体又は架空金属導体に発生する電磁誘導電圧を予測することができ、従来の理論式を適用することができなかった環境においても電磁誘導電圧を予測することが可能な電磁誘導電圧予測方法を提供すること。【解決手段】本発明は、交流架空送電線または交流式電気鉄道による磁束密度に起因して、交流架空送電線または交流式電気鉄道に隣接して敷設される埋設金属導体または架空金属導体に発生する電磁誘導電圧を、敷設前に予測する電磁誘導電圧予測方法であって、埋設金属導体または前記架空金属導体の敷設予定ルートの地表面に、電気的に連続した導体を敷設し、任意の地点における前記地表面に敷設した連続導体と大地との間の電位差を測定することに基づいて、敷設後の埋設金属導体又は架空金属導体に発生する電磁誘導電圧を予測する。【選択図】図１
2010203523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流架空送電線または交流式電気鉄道による磁束密度に起因して、前記交流架空送電線または前記交流式電気鉄道に隣接して敷設される埋設金属導体または架空金属導体に発生する電磁誘導電圧を、前記埋設金属導体または前記架空金属導体の敷設前に予測する電磁誘導電圧の予測方法であって、
前記埋設金属導体または前記架空金属導体の敷設予定ルートの地表面に、電気的に連続した導体である連続導体を敷設し、
前記地表面に敷設した連続導体の任意の地点と大地との間の電位差を測定し、
得られた測定値に基づいて前記埋設金属導体または前記架空金属導体の敷設予定ルートの電磁誘導電圧を評価する
ことを特徴とする、電磁誘導電圧予測方法。
【請求項２】
前記敷設予定ルートを複数の区間に区分して、当該区分毎に前記連続導体を敷設し、
互いに隣接する前記区間に敷設された前記連続導体について、一方の区間に敷設された前記連続導体の端部と、他方の区間に敷設された前記連続導体の前記一方の区間に敷設された連続導体側に位置する端部との間に生じた電位差の振幅および位相差を測定する
ことを特徴とする、請求項１に記載の電磁誘導電圧予測方法。
【請求項３】
前記敷設予定ルートを複数の区間に区分して、当該区分毎に前記連続導体を敷設し、
前記区間に敷設されたある一つの前記連続導体の端部と大地との間の電位差の振幅および位相差を測定するとともに、互いに隣接する前記区間に敷設された各連続導体の互いに相対する側の端部と大地との間の電位差の振幅および位相差を測定する
ことを特徴とする、請求項１に記載の電磁誘導電圧予測方法。
【請求項４】
前記敷設予定ルートのいずれか一方の端部に位置する前記連続導体の端部を接地する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の電磁誘導電圧予測方法。
【請求項５】
前記交流架空送電線または前記交流式電気鉄道の近傍に参照信号測定手段を固定し、
前記電位差測定手段により測定される電位差と、前記参照信号測定手段により測定される信号との位相差をあわせて測定する
ことを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の電磁誘導電圧予測方法。
【請求項６】
前記連続導体と大地との間の電位差を、車輪電極を用いて連続的に測定する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の電磁誘導電圧予測方法。
【請求項７】
交流架空送電線または交流式電気鉄道による磁束密度に起因して、前記交流架空送電線または前記交流式電気鉄道に隣接して敷設される埋設金属導体または架空金属導体に発生する電磁誘導電圧を、前記埋設金属導体または前記架空金属導体の敷設前に予測する電磁誘導電圧予測方法であって、
前記埋設金属導体または前記架空金属導体の敷設予定ルートの地表面に、電気的に連続した導体である連続導体を敷設し、前記連続導体の任意の点に低接地物を接続した状態で、前記地表面に敷設した連続導体と大地との間の電位差を測定し、敷設後の前記埋設金属導体または前記架空金属導体に生じる対地交流電位の前記低接地物による低減の度合いを予測する
ことを特徴とする、電磁誘導電圧予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流架空送電線または交流式電気鉄道による磁束密度に起因して、前記交流架空送電線または前記交流式電気鉄道に隣接して敷設される埋設金属導体または架空金属導体に発生する電磁誘導電圧予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス、水道、石油などの輸送または供給手段として、金属製パイプラインを埋設して使用することが一般的となっている。埋設された金属製パイプラインは、通常、土壌中における腐食を防止するために、絶縁性能を有する塗覆装を施す。しかし、塗覆装に欠陥が生じて金属製パイプラインの表面が土壌と接する可能性があり、こうした塗覆装欠陥部において、腐食の進行が懸念される。
【０００３】
ここで、金属製パイプラインが、交流架空送電線または交流電気鉄道に近接して埋設されている場合、送電している交流電流が周囲に形成する磁場の影響を受けて、金属製パイプラインの管軸方向に電磁誘導電圧が発生する。発生した電磁誘導電圧により、金属製パイプラインと大地との間に電位差、すなわち、対地交流電位が発生する。その結果、上記の塗覆装欠陥部において交流電流が流れることとなる。塗覆装欠陥部における交流電流が高い場合に、交流電流による腐食、すなわち交流迷走電流腐食が発生する。また、金属製パイプラインに発生した対地交流電位があるレベルまで上昇すると、現場作業中において、作業者が金属製パイプラインに触れることで感電してしまうという可能性が生じる。
【０００４】
こうした交流迷走電流腐食や感電への対策の一例として、低接地措置が挙げられる。具体的には、マグネシウム電極などを分散して金属製パイプラインに接続して分散的にアースを取ることが挙げられる。これにより、交流電流はマグネシウム電極を流れるようになり、塗覆装欠陥部に流れる交流電流を低減して、交流迷走電流腐食を防止するとともに、金属製パイプラインの対地交流電位を低減して、感電を防止する。
【０００５】
通信ケーブルや電話線が、交流架空送電線あるいは交流電気鉄道に近接して敷設されている場合、同様に送電している交流電流による電磁誘導の影響を受けて、ノイズが発生する。そこで、離隔を十分確保したり、遮蔽ケーブルを適用したりといった対策が実施されている。
【０００６】
他方、金属製パイプラインを埋設する前に、金属製パイプラインに発生するであろう電磁誘導電圧、さらには対地交流電位を予測するために、予測に用いる理論式やコンピュータシミュレーションの手法が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００７】
また、簡易な近似式を用いて金属製パイプラインに発生する電磁誘導電圧、さらには対地交流電位を予測することが提案されている（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００８】
また、金属製パイプラインの敷設予定ルートの地表面近傍の磁束密度を測定して、金属製パイプラインに発生する電磁誘導電圧、さらには対地交流電位を予測することが提案されている（例えば、非特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】磯貝浩、雨谷昭弘、細川裕司、電気学会論文誌Ｂ、１２６巻１号、ｐｐ．４３〜５０、２００６
【非特許文献２】細川裕司、古賀隆二、磯貝浩、雨谷昭弘、高接地状態に保持した埋設パイプラインの交流誘導評価、第５３回材料と環境討論会、Ｂ−３０６、ｐｐ．２４１〜２４４（２００６）
【非特許文献３】細川裕司、古賀隆二、雨谷昭弘、磁気センサを用いた埋設パイプラインの電磁誘導レベル予測、第２８回防錆防食技術発表大会、２０９、ｐｐ．１１７〜１２０（２００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、非特許文献１に記載のように、理論式を用いて電磁誘導電圧を予測する場合には、交流架空送電線が多数ある場合や、金属製パイプラインや通信ケーブルと交流架空送電線との位置関係が一定でない場合には、計算が煩雑になるという問題がある。さらに、鋼製シールド内に敷設される金属製パイプライン等の周囲が磁性材料で覆われた特殊な環境においては、計算が極めて困難である。たとえ、理論式を用いて金属製パイプラインや通信ケーブルに発生する電磁誘導電圧を予測したとしても、金属製パイプラインや通信ケーブルの敷設後に実際に発生している電磁誘導電圧を測定すると、予測値と大きく異なるケースも少なくない。
【００１１】
また、非特許文献２に記載のように簡易な近似式を用いる方法では、電磁誘導に寄与する見かけの送電電流を推定して設定しなければならず、実際の送電電流が見かけの送電電流と異なる場合には、誤差が大きくなるという問題があった。
【００１２】
また、非特許文献３に記載のように敷設予定ルート近傍の磁束密度を測定して電磁誘導電圧を予測する方法では、磁束密度を測定したり、測定した磁束密度を演算したり、幾何学的位置関係を測定するといった多くの過程を経て電磁誘導電圧を評価しなければならず、高度な測定技術や演算技術が必要となるという問題があった。
【００１３】
そこで、金属製パイプラインや通信ケーブルに電磁誘導電圧の発生が予測される箇所については、予め金属製パイプラインや通信ケーブルの敷設時に低接地物の設置や遮蔽ケーブルの使用といった電磁誘導の低減対策を実施することが一般的である。しかし、上述のように、金属製パイプラインや通信ケーブルに発生する電磁誘導電圧を予測することについては多くの課題がある。そのため、接地物の適正な接地抵抗値や接地物の配置をすることができず、過度の安全側の設計であったり、あるいは、対策が不十分で接地物を追加したりするケースもあり、電磁誘導の低減対策費用が必要以上に大きくなるという問題があった。
【００１４】
以上のような背景から、金属製パイプラインや通信ケーブルに発生する電磁誘導電圧、さらには対地交流電位を、高い精度で簡便に予測可能な方法が希求されていた。
【００１５】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、極めて高い精度で金属製パイプラインや通信ケーブル等の埋設金属導体または架空金属導体に発生する電磁誘導電圧を予測することができ、従来の理論式を適用することができなかった環境においても電磁誘導電圧を予測することが可能な、新規かつ改良された電磁誘導電圧予測方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本願発明者らが鋭意研究を行なった結果、埋設金属導体または架空金属導体の敷設前に、これら埋設金属導体または架空金属導体の敷設予定ルートに沿って地表面に連続した導体を敷設し、端部の大地間との電位差を測定することで、埋設金属導体または架空金属導体の敷設後にこれら埋設金属導体または架空金属導体に発生する電磁誘導電圧を容易に予測することが可能であることに想到した。
【００１７】
本発明は、このような知見に基づき完成されたものであり、本発明がその要旨とするところは、以下の通りである。
【００１８】
（１）交流架空送電線または交流式電気鉄道による磁束密度に起因して、前記交流架空送電線または前記交流式電気鉄道に隣接して敷設される埋設金属導体または架空金属導体に発生する電磁誘導電圧を、前記埋設金属導体または前記架空金属導体の敷設前に予測する電磁誘導電圧の予測方法であって、前記埋設金属導体または前記架空金属導体の敷設予定ルートの地表面に、電気的に連続した導体である連続導体を敷設し、前記地表面に敷設した連続導体の任意の地点と大地との間の電位差を測定し、得られた測定値に基づいて前記埋設金属導体または前記架空金属導体の敷設予定ルートの電磁誘導電圧を評価する
ことを特徴とする、電磁誘導電圧予測方法。
（２）前記敷設予定ルートを複数の区間に区分して、当該区分毎に前記連続導体を敷設し、互いに隣接する前記区間に敷設された前記連続導体について、一方の区間に敷設された前記連続導体の端部と、他方の区間に敷設された前記連続導体の前記一方の区間に敷設された連続導体側に位置する端部との間に生じた電位差の振幅および位相差を測定することを特徴とする、（１）に記載の電磁誘導電圧予測方法。
（３）前記敷設予定ルートを複数の区間に区分して、当該区分毎に前記連続導体を敷設し、前記区間に敷設されたある一つの前記連続導体の端部と大地との間の電位差の振幅および位相差を測定するとともに、互いに隣接する前記区間に敷設された各連続導体の互いに相対する側の端部と大地との間の電位差の振幅および位相差を測定することを特徴とする、（１）に記載の電磁誘導電圧予測方法。
（４）前記敷設予定ルートのいずれか一方の端部に位置する前記連続導体の端部を接地することを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載の電磁誘導電圧予測方法。
（５）前記交流架空送電線または前記交流式電気鉄道の近傍に参照信号測定手段を固定し、前記電位差測定手段により測定される電位差と、前記参照信号測定手段により測定される信号との位相差をあわせて測定することを特徴とする、（２）〜（４）のいずれかに記載の電磁誘導電圧予測方法。
（６）前記連続導体と大地との間の電位差を、車輪電極を用いて連続的に測定することを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載の電磁誘導電圧予測方法。
（７）交流架空送電線または交流式電気鉄道による磁束密度に起因して、前記交流架空送電線または前記交流式電気鉄道に隣接して敷設される埋設金属導体または架空金属導体に発生する電磁誘導電圧を、前記埋設金属導体または前記架空金属導体の敷設前に予測する電磁誘導電圧予測方法であって、前記埋設金属導体または前記架空金属導体の敷設予定ルートの地表面に、電気的に連続した導体である連続導体を敷設し、前記連続導体の任意の点に低接地物を接続した状態で、前記地表面に敷設した連続導体と大地との間の電位差を測定し、敷設後の前記埋設金属導体または前記架空金属導体に生じる対地交流電位の前記低接地物による低減の度合いを予測することを特徴とする、埋設金属導体または架空金属導体に発生する電磁誘導電圧の予測方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、金属製パイプラインや通信ケーブル等の埋設金属導体または架空金属導体に発生する電磁誘導電圧を煩雑な計算を行うことなく予測することができ、従来の理論式を適用することができなかった環境においても電磁誘導電圧を極めて高い精度で予測することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【図３Ａ】片端接地の現象を説明するための説明図である。
【図３Ｂ】片端接地の現象を説明するための説明図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【図６】交流電圧計の参照信号として磁気センサを使用する例を説明するための説明図である。
【図７Ａ】ベクトル表記した際の対地交流電位の加算を説明するための説明図である。
【図７Ｂ】ベクトル表記した際の対地交流電位の加算を説明するための説明図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【図１１】高圧架空送電線と金属製パイプラインの位置関係を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
なお、以下に示す本発明の各実施形態においては、埋設される金属製パイプラインが交流架空送電線から電磁誘導の影響を受ける場合について説明するが、架空される金属製パイプラインの場合や、埋設または架空される金属製パイプラインが交流電気鉄道からの影響を受ける場合や、埋設または架空される通信ケーブルが交流架空送電線または交流電気鉄道から影響を受ける場合についても同様であることは言うまでもない。
【００２３】
（本発明の各実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法の概要について）
まず、送電鉄塔に単相交流方式の交流架空送電線が設けられている場合について、図１１を参照しながら説明し、本発明の各実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法の概要について詳細に説明する。図１１は、交流架空送電線と金属製パイプラインの位置関係を説明するための説明図である。
【００２４】
図１１に示したように、交流架空送電線Ａ（図中の白抜きの三角印）と、金属製パイプラインの敷設予定ルートＰ（図中の白抜きの丸印）の位置関係を定義する。また、金属製パイプラインの敷設予定ルート（すなわち、金属製パイプラインの軸方向）をｘ方向、水平方向をｙ方向、鉛直方法をｚ方向とする。
【００２５】
ここで、図１１において、
ｈａ：交流架空送電線Ａの地表面からの高さ
ｈｐ：金属製パイプラインの敷設予定ルートＰの深度
ｙｐ：金属製パイプラインの敷設予定ルートＰの交流架空送電線Ａからの水平離隔距離
ａ  ：交流架空送電線Ａと金属製パイプラインの敷設予定ルートＰとの直線距離
である。
【００２６】
また、電磁誘導電圧を予測するための演算に際しては、交流架空送電線Ａおよび金属製パイプラインの敷設予定ルートＰの鏡像を考慮する必要がある。鏡像を考慮する際には、地表面を鏡面とするのではなく、地表面から大地透過深度と呼ばれる深さだけ下方の位置を鏡面とする。この鏡面を対称面として、交流架空送電線Ａの鏡像Ａ’および金属製パイプラインの敷設予定ルートＰの鏡像Ｐ’を考え、交流架空送電線Ａの鏡像Ａ’に関して、以下のようにパラメータを定義する。
【００２７】
ｈｅ：大地透過深度
ｂ  ：交流架空送電線Ａと金属製パイプラインの敷設予定ルートＰの鏡像Ｐ’との直線距離
【００２８】
同様に、地表面に敷設する連続導体Ｑおよび連続導体Ｑの鏡像Ｑ’を考え、交流架空送電線Ａとの位置関係を、以下のように定義する。
【００２９】
ａ’：交流架空送電線Ａと地表面に敷設する連続導体Ｑとの直線距離
ｂ’：交流架空送電線Ａと地表面に敷設する連続導体Ｑの鏡像Ｑ’との直線距離
【００３０】
上記のように交流架空送電線Ａ、金属製パイプラインの敷設予定ルートＰの位置関係を定義し、交流架空送電線Ａに流れる送電電流をＩａとすると、金属製パイプラインの軸方向に誘導される電磁誘導電圧Ｖｍは、送電電流Ｉａと金属製パイプラインと交流架空送電線との間の大地帰路相互インピーダンスＺｍとを用いて、以下の式１０１で表される。
【００３１】
【数１】
2010203523.tif 000003
・・・（式１０１）
【００３２】
ここで、上記の大地帰路相互インピーダンスＺｍは、Ｐｏｌｌａｃｚｅｋにより厳密解が与えられているが、本実施形態に係る方法では、Ｄｅｒｉらによる架空導体間の近似式を変形した雨谷らによる近似式（式１０２）を用いる。
【００３３】
【数２】
2010203523.tif 000004
・・・（式１０２）
【００３４】
ここで、上記式１０２において、ｊは虚数単位であり、ωは送電電流Ｉａの角周波数（＝２πｆ、関東地区ではｆ＝５０Ｈｚであり、関西地区ではｆ＝６０Ｈｚである。）であり、μ０は真空の透磁率（＝４π×１０−７）である。また、ａは、上述のように交流架空送電線Ａと金属製パイプラインＰとの直線距離であり、ｂは、交流架空送電線Ａと金属製パイプラインＰの鏡像Ｐ’との直線距離である。上記ａおよびｂは、それぞれ、以下の式１０３および式１０４で表される。
【００３５】
【数３】
2010203523.tif 000005
・・・（式１０３）
2010203523.tif 000006
・・・（式１０４）
【００３６】
また、上記式１０４において、ｈｅは、上述のように大地透過深度であるが、このｈｅは、以下の式１０５で表される。
【００３７】
【数４】
2010203523.tif 000007
・・・（式１０５）
【００３８】
ここで、ρｅは大地抵抗率であり、例えば、大地抵抗率ρｅを５０Ωｍとすると、ｈｅの絶対値として３５６（ｍ）が得られる。なお、ｈｅは、複素数あるいはその絶対値のどちらを用いてもよい。以下では、絶対値を用いた場合を例にとり、説明する。
【００３９】
ここで、式１０１および式１０２より、電磁誘導電圧Ｖｍを表す式として、以下の式１０６が得られる。
【００４０】
【数５】
2010203523.tif 000008
・・・（式１０６）
【００４１】
ここで、上記式１０６において、ａ、ｂ、ｈａ、ｈｐは、式１０３および式１０４を用いて、金属製パイプラインの幾何学的位置関係から決まる定数であり、ｈｅは、大地抵抗率や真空の透磁率等から算出可能な値である。
【００４２】
また、式１０６を用いて算出された電磁誘導電圧Ｖｍを、金属製パイプラインの延長方向に積算することにより、以下の式１０７のように対地交流電位ＥＡＣを算出することができる。
【００４３】
【数６】
2010203523.tif 000009
・・・（式１０７）
【００４４】
地表面に敷設した連続導体Ｑに誘導される電磁誘導電圧Ｖ’ｍも同様の考え方で求めることができるが、ここで、交流架空送電線Ａと金属製パイプラインの敷設予定ルートＰとの直線距離ａ、ｂ、および、交流架空送電線Ａと連続導体Ｑとの直線距離ａ’、ｂ’が金属製パイプラインの敷設予定ルートＰの深度ｈｐに比べて大きく、ａ≒ａ’、ｂ≒ｂ’とみなすと、式１０８が導出される。すなわち、金属製パイプラインの敷設ルートＰ上の地表面に敷設した連続導体Ｑに誘導される電磁誘導電圧Ｖ’ｍは、金属製パイプラインに誘導される電磁誘導電圧Ｖｍに近似することができる。さらには、式１０８を用いて算出された電磁誘導電圧Ｖ’ｍを、連続導体Ｑの延長方向に積算することにより、以下の式１０９のように対地交流電位Ｅ’ＡＣを算出することができる。
【００４５】
【数７】
2010203523.tif 000010
・・・（式１０８）
2010203523.tif 000011
・・・（式１０９）
【００４６】
以上説明したように、金属製パイプラインへの電磁誘導電圧Ｖｍに寄与するのは、幾何学的位置関係、周波数、および、大地抵抗率であり、交流架空送電線との位置関係がほぼ同じであれば、地中に埋設された金属製パイプラインであっても、地表面に敷設した連続導体であっても、式１０６および式１０７で示したような同じ大きさの電磁誘導電圧が発生する。従って、金属製パイプラインの敷設予定ルート近傍の地表面に、例えばケーブルのような連続導体を敷設して、連続導体に発生する電磁誘導電圧Ｖ’ｍ、すなわち対地交流電位Ｅ’ＡＣを測定することで、敷設後の金属製パイプラインに発生する電磁誘導電圧Ｖｍ、さらには対地交流電位ＥＡＣを予測することが可能となる。
【００４７】
なお、金属製パイプラインや通信ケーブルへの交流架空送電線からの影響として静電誘導も挙げられるが、金属製パイプラインや通信ケーブルが埋設されている場合は、導体である大地に周囲を覆われているため静電誘導の影響は受けず、また、地表面に敷設した場合も静電誘導の影響は無視できるレベルにある。
【００４８】
上述の説明では、単相の交流架空送電線に近接した金属製パイプラインにおける電磁誘導電圧Ｖｍ、および対地交流電位ＥＡＣについて説明した。実際の交流架空送電線のほとんどは、多相、具体的には三相交流方式であるが、取り扱いは基本的に単相と同じである。
【００４９】
以上説明したような、電磁誘導電圧予測方法の概略を踏まえ、以下では、本発明の各実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法の具体例について、詳細に説明する。
【００５０】
（第１の実施形態）
まず、図１を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法について、詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【００５１】
金属製パイプラインは、一般に、絶縁性の高い塗覆装により周囲土壌と電気的に絶縁されており、この金属製パイプラインが、図１に示すように、交流架空送電線に近接して埋設される場合について、以下で説明する。
【００５２】
本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法は、隣接する送電鉄塔１０と送電鉄塔１１との間に張られた交流架空送電線１２に近接して金属製パイプラインの敷設予定ルート１４が設定される場合に、敷設後の金属製パイプラインに発生する電磁誘導電圧、さらには対地交流電位を、金属製パイプラインの敷設前に予測する方法である。
【００５３】
本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法では、図１に示したように、地表面Ｓに敷設した連続導体１０１と交流電圧計１０２とを用いて、連続導体１０１と大地間の交流電位差、すなわち連続導体１０１の対地交流電位を測定し、電磁誘導電圧の予測を行なう。
【００５４】
連続導体１０１は、金属や導電率の大きい物質で製造された連続した導体であり、具体例としては、銅やアルミニウムで製造されたケーブルなどが挙げられる。連続導体１０１として、例えば鉄板などの帯状のものも採用可能であるが、取扱いの容易さを考慮すると、連続導体としては金属性のケーブルが好適である。
【００５５】
また、連続導体１０１は、大地と電気的に接触することのないように、絶縁性の高い被覆で覆うことが望ましい。
【００５６】
本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法では、図１に示したように、金属製パイプラインの敷設予定ルート１４に沿って、上述のような連続導体１０１を敷設する。
【００５７】
交流電圧計１０２は、連続導体１０１と大地間の電位差、すなわち連続導体１０１の対地交流電位を計測する電圧計である。交流電圧計１０２の内部抵抗は大きい方が望ましく、例えば、１ＭΩ以上であればよい。
【００５８】
照合電極１０３は、大地に設置し、大地の電位を計測するための電極である。このような照合電極１０３の例として、例えば、飽和硫酸銅照合電極や鋼製接地棒などを挙げることができる。
【００５９】
図１に示したように、本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法では、連続導体１０１の端部と大地に設置した照合電極１０３との間に交流電圧計１０２を挿入する。このように交流電圧計１０２および照合電極１０３を設置することで、連続導体１０１の端部と照合電極１０３との間の電位差、すなわち、連続導体１０１の対地交流電位を交流電圧計１０２にて計測することができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法では、金属製パイプラインの敷設予定ルート１４に沿って、地表面Ｓに電気的に連続した導体１０１を敷設し、連続導体１０１と大地との間の電位差、すなわち連続導体１０１の対地交流電位を交流電圧計１０２で測定する。これにより、敷設後の金属製パイプラインに発生する電磁誘導電圧、さらには対地交流電位を、金属製パイプラインの敷設前に予測することが可能となる。
【００６１】
これにより、金属製パイプラインや通信ケーブルに対して、電磁誘導対策の要否の評価、および、対策が必要な場合については適正な対策の設計を行なうことで金属製パイプラインや通信ケーブルの敷設と同時に適切な電磁誘導の低減対策を実施することができ、電磁誘導対策の費用を大幅に削減することが可能となる。
【００６２】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法について、図２、図３Ａおよび図３Ｂを参照しながら、以下に詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図であり、図３Ａおよび図３Ｂは、片端接地の現象を説明するための説明図である。
【００６３】
本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法は、本発明の第１の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法と同様に、隣接する送電鉄塔１０と送電鉄塔１１との間に張られた交流架空送電線１２に近接して金属製パイプラインの敷設予定ルート１４が設定される場合に、敷設後の金属製パイプラインに発生する電磁誘導電圧、さらには対地交流電位を、金属製パイプラインの敷設前に予測する方法である。
【００６４】
本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法では、例えば図２に示したように、地表面Ｓに敷設した連続導体１０１の一方の端部を接地（以下、「片端接地」と称する。）することで、敷設後の金属製パイプラインに発生する対地交流電位を予測する。なお、図２では、連続導体１０１の左端を接地している場合について図示しているが、接地する端部は、図２に示した例に限定されるわけではない。
【００６５】
連続導体１０１を片端接地した場合、片端接地した側の端部の対地交流電位が０となる。そのため、連続導体１０１の接地していないもう一方の端部の対地交流電位を測定するだけで、連続導体１０１全長に発生する電磁誘導電圧、さらには対地交流電位を評価することができる。
【００６６】
なお、本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法において、連続導体１０１の一方の端部を接地するために用いられる接地物の接地抵抗は、交流電圧計１０２の内部抵抗よりも小さいことが望ましい。例えば、交流電圧計１０２の内部抵抗が１ＭΩとすると、接地物の接地抵抗は、１ｋΩ以下であることが望ましい。交流電圧計１０２に対する接地物の接地抵抗の比率が小さいほど、対地交流電位の測定の精度が向上する。
【００６７】
続いて、図３Ａおよび図３Ｂを参照する。
送電鉄塔１０と送電鉄塔１１との間に張られた交流架空送電線１２に並行して連続導体１０１を長さＬ［ｍ］にわたって敷設し、かつ、交流架空送電線１２と連続導体１０１との離隔がこの区間の全ての地点において一定であるとすると、連続導体１０１の任意の点に発生する電磁誘導電圧も一定の値となる。この時の単位長さ当たりの電磁誘導電圧をＶｍとすると、連続導体１０１全長に発生する電磁誘導電圧は、ＶｍＬである。
【００６８】
この時、図３Ａに示したように、連続導体１０１を接地せずに大地から絶縁させた場合、連続導体１０１の対地交流電位は、中央（すなわち、図３ＡにおけるＬ／２の位置）で０となり、連続導体１０１の端部に行くにしたがって増加していき、連続導体１０１の両端部でＶｍＬ／２［Ｖ］となるような分布となる。なお、図３Ａに示した分布は、本発明の第１の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法における測定結果の分布に相当するものである。
【００６９】
一方、図３Ｂに示したように、連続導体１０１を片端接地した場合、連続導体１０１の対地交流電位は、片端接地した地点の対地交流電位が０となり、もう一方の端部に行くにしたがって単調増加し、もう一方の端部ではＶｍＬ［Ｖ］となるような分布となる。
【００７０】
実際に、交流架空送電線近傍に埋設された金属製パイプラインの対地交流電位と、地表面に敷設されたケーブルの対地交流電位を測定し、比較したものを以下に示す。金属製パイプラインについては、金属製パイプラインに設けられた２箇所のターミナルボックスＴ１およびＴ２における対地交流電位を測定した。ここで、ターミナルボックスとは、金属製パイプラインに接続されたリード線が地表面まで立ち上がっており、対地交流電位が測定可能な箇所である。また、ケーブルについては、ケーブルを金属製パイプライン近傍の地表面のターミナルボックスＴ１からＴ２までの間に敷設し、さらに、Ｔ１近傍の端部を片端接地した状態で、Ｔ２近傍の端部の対地交流電位を測定した。ここで、ターミナルボックスＴ１とＴ２間の距離は４８４ｍである。
【００７１】
測定結果を、以下の表１および表２に示す。表１より、金属製パイプラインの２箇所のターミナルボックスＴ１およびＴ２における対地交流電位の差は、３．８Ｖであった。他方、Ｔ１近傍の端部を片端接地したケーブルのＴ２近傍の端部の対地交流電位は、３．６Ｖであった。この結果から明らかなように、金属製パイプラインの２箇所のターミナルボックスＴ１およびＴ２における対地交流電位の差と、金属製パイプライン近傍の地表面に敷設して片端接地したケーブルの対地交流電位とは、ほぼ一致していることがわかる。
【００７２】
【表１】
2010203523.tif 000012
【００７３】
【表２】
2010203523.tif 000013
【００７４】
このように、金属製パイプライン近傍の地表面に敷設したケーブルの対地交流電位が、実際に金属製パイプラインに発生している対地交流電位と良い一致を示していることが判る。
【００７５】
（第３の実施形態）
続いて、本発明の第３の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法について、図４を参照しながら、以下に詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【００７６】
本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法では、連続導体１０１の途中の点にリード線を取り付け、リード線を取り付けた点の連続導体１０１と大地との間の電圧、すなわち対地交流電位を測定する方法である。より詳細には、例えば図４に示したように、地表面Ｓに敷設した連続導体１０１の一方の端部を接地し、連続導体１０１の途中の任意の点（図４中のＰｉ、１≦ｉ≦ｎ）にリード線を取り付け、リード線を交流電圧計１０２に接続する。また、リード線を取り付けた点の近傍には、照合電極１０３を設置し、交流電圧計１０２に接続する。
【００７７】
この方法により、連続導体１０１の端部のみならず、連続導体１０１の任意の点Ｐｉの対地交流電位を測定でき、連続導体１０１の任意の地点における対地交流電位の分布の詳細を知ることができる。
【００７８】
（第４の実施形態）
続いて、本発明の第４の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法について、図５、図６、図７Ａおよび図７Ｂを参照しながら、以下に詳細に説明する。図５は、本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図であり、図６は、交流電圧計の参照信号として磁気センサを使用する例を説明するための説明図であり、図７Ａおよび図７Ｂは、ベクトル表記した際の対地交流電位の加算を説明するための説明図である。
【００７９】
本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法では、複数の連続導体１０１を使用するか、または、連続導体１０１を複数回使用して、連続導体１０１の対地交流電位を測定する。
【００８０】
金属製パイプラインの敷設予定ルートの延長が長い場合、金属製パイプラインの敷設予定ルート全延長を１本の連続導体１０１で測定しようとすると、連続導体１０１が大量に必要となったり、敷設した連続導体１０１の管理が難しくなったりする等の問題が生じる。そのため、金属製パイプラインの敷設予定ルートを複数の短い区間に区切り、複数の連続導体１０１、または、連続導体１０１を複数回使用することで、連続導体１０１の対地交流電位の測定を容易に行うことが可能となる。
【００８１】
図５は、金属製パイプラインの敷設予定ルートをｎ個の短い区間に区分し、各区間の地表面にｎ個の連続導体１０１を敷設して、金属製パイプラインに発生する電磁誘導電圧、さらには対地交流電位の予測を行う場合について示している。金属製パイプラインの敷設予定ルート上には、各区間に連続導体１０１が１個ずつ、計ｎ個の連続導体１０１が敷設されている。区間１について、連続導体１０１のＰ０点の端部を接地し、連続導体１０１の他方Ｐ１点の端部を交流電圧計１０２とリード線で接続し、かつ、交流電圧計１０２と地面に設置した照合電極１０３とをリード線にて接続する。
【００８２】
区間１に隣接する区間２については、連続導体１０１の区間１の連続導体１０１に相対する側Ｐ１点の端部を照合電極１０３と直接接続する。この照合電極１０３は、連続導体１０１を接地することを目的として使用されている。図５において、区間２のＰ１点で連続導体１０１の端部は、区間１の連続導体１０１に接続された交流電流計１０２に接続された照合電極１０３に接続されているが、近傍にもう一つ別の照合電極１０３あるいは低接地物を設置してもよい。更に、区間２の連続導体１０１の他方Ｐ２点の端部をリード線にて交流電圧計１０２と接続し、さらに、地面に設置した照合電極１０３と接続する。同様にして、区間３から区間ｎまでの連続導体１０１について、回路を形成させる。
【００８３】
まず、区間１に敷設した連続導体１０１を使用してＰ０点を基準とした時のＰ１点の連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣ１を測定する。次に、区間２に敷設した連続導体１０１を使用してＰ１点を基準とした時のＰ２点の連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣ２を測定する。同様の測定を区間ｎまで繰り返し行って、分割した各区間の連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣｉを順次測定する。こうした測定によって得られた各区間の連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣｉを加算することにより、敷設後の金属製パイプライン全延長について発生する対地交流電位ＥＡＣを予測する。
【００８４】
さらに、例えば、区間１から区間３までについて、各区間の連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣｉを加算することにより、Ｐ０点を基準としたときのＰ3点の連続導体１０１の対地交流電位等のように、金属製パイプラインの任意の点を基準点として、他の任意の点に発生する金属製パイプラインの対地交流電位を求めることもできる。
【００８５】
この際に使用する交流電圧計１０２は、同期検波機能を有する。ここで、同期検波とは、検波する信号の周期に合わせた信号（同期信号）を受信信号に乗算することで相関を検出する方法をいう。同期信号は参照信号とも呼ばれ、交流電圧計１０２内部において水晶振動子等から生成する場合と、交流電圧計１０２の外部から信号を入力して使用する場合とがある。この同期検波機能を有する交流電圧計１０２を使用することで、連続導体１０１の対地交流電位の振幅に加えて、位相もあわせて測定する。
【００８６】
図６に、同期検波機能を有する交流電圧計１０２に外部から入力する参照信号として、交流架空送電線１２から発生する磁束密度を用いる場合の例を示す。交流電圧計１０２において、交流架空送電線１２近傍に設置された参照信号測定手段の一例である参照用磁気センサ１０６からの交流電圧を、参照信号として入力する。交流電圧計１０２においては、連続導体１０１の対地交流電位の中で、参照用磁気センサ１０６から入力された交流電圧の波形に同期する成分を同期検波により計測し、連続導体１０１の対地交流電位の振幅および参照用磁気センサ１０６からの交流電圧との位相差を求める。これにより、交流架空送電線１２から発生している磁束密度を基準とした位相の測定を行なうことが可能となる。
【００８７】
ここで、上記参照用磁気センサ１０６からの交流電圧は、参照信号の一例である。本実施形態で使用可能な参照信号は、上記参照用磁気センサ１０６からの交流電圧に限定されるわけではなく、交流架空送電線に設置した電流計からの出力信号や、交流架空送電線に沿って地表面に敷設したケーブルに誘起される対地交流電位等の、交流架空送電線を流れる交流電流を起因として生成される信号であれば、任意のものを使用することが可能である。
【００８８】
各区間の連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣ１〜ＥＡＣｎの位相が同じである場合、対地交流電位の振幅｜ＥＡＣｉ｜を順次加算することにより、Ｐ０点を基準としたときの金属製パイプラインの敷設予定ルートの終端Ｐn点における連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣｎを求めることができる。すなわち、Ｐ０点を基準としたときの金属製パイプラインの敷設予定ルートの終端Ｐn点における金属製パイプラインに発生する対地交流電位を、予測することができる。
【００８９】
他方、各区間の連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣ１〜ＥＡＣｎの位相が異なる場合、対地交流電位ＥＡＣｉの振幅と位相からベクトルを求め、それぞれのベクトルを加算することで、Ｐ０点を基準としたときの金属製パイプラインの敷設予定ルートの終端Ｐn点における連続導体１０１のＥＡＣｎを求めることができる。すなわち、Ｐ０点を基準としたときの金属製パイプラインの敷設予定ルートの終端Ｐn点における金属製パイプラインに発生する対地交流電位を、予測することができる。
【００９０】
例として、区間１において得られた連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣ１と、区間２において得られた連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣ２とを加算して導出した連続導体１０１の対地交流電位Ｅに対して、ＥＡＣ１とＥＡＣ２との位相差が与える影響について、図７Ａおよび図７Ｂを用いて説明する。
【００９１】
図７Ａは、ＥＡＣ１の位相θ１とＥＡＣ２の位相θ２の位相差が小さい場合において、ＥＡＣ１とＥＡＣ２とを加算して導出した対地交流電位Ｅを示したものである。ここで、位相θ１、θ２は、ベクトルと実軸Ｒｅとのなす角である。図７Ａに示すように、ＥＡＣ１の位相θ１とＥＡＣ２の位相θ２の位相差が小さい場合、Ｅの振幅はＥＡＣ１の振幅とＥＡＣ２の振幅を加算した値に近くなる。すなわち、｜Ｅ｜≒｜ＥＡＣ１｜＋｜ＥＡＣ２｜となる。
【００９２】
一方、図７Ｂは、Ｅ’ＡＣ１の位相θ’１とＥ’ＡＣ２の位相θ’２の位相差が大きい場合において、Ｅ’ＡＣ１とＥ’ＡＣ２とを加算して導出した対地交流電位Ｅ’を示したものである。ここで、Ｅ’ＡＣ１の振幅と位相は、図７Ａに示したＥＡＣ１と等しく（すなわち、|Ｅ’ＡＣ１|=|ＥＡＣ１|、θ’1=θ1）、かつ、Ｅ’ＡＣ２の振幅は、図７Ａに示したＥＡＣ２と等しい（すなわち、|Ｅ’ＡＣ２|=|ＥＡＣ２|）としている。図７Ｂに示すように、Ｅ’ＡＣ１の位相θ’１とＥ’ＡＣ２の位相θ’２の位相差が大きい場合、Ｅ’の振幅はＥ’ＡＣ１や振幅とＥ’ＡＣ２の振幅よりも小さくなることがある。
【００９３】
このように、各区間における連続導体１０１の対地交流電位の位相差が小さい場合は、金属製パイプラインの敷設予定ルートの終端に向けて連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣは単調増加傾向となる。すなわち、金属製パイプラインの敷設予定ルートの終端に向けて金属製パイプラインに発生する対地交流電位は、単調増加傾向となる。一方、各区間における連続導体１０１の対地交流電位の位相差が大きい場合は、金属製パイプラインの敷設予定ルートの終端に向けて連続導体１０１の対地交流電位ＥＡＣは増加せず、減少することもある。すなわち、金属製パイプラインの敷設予定ルートの終端に向けて金属製パイプラインに発生する対地交流電位は増加せず、減少することもある。
【００９４】
本実施形態において、照合電極１０３は、連続導体１０１の対地交流電位測定用の照合電極、および、片端接地用の接地電極の両者の役割を兼ねている。そのため、照合電極１０３の接地抵抗は、交流電圧計１０２の内部抵抗よりも小さいことが望ましい。例えば、交流電圧計１０２の内部抵抗が１ＭΩとすると、照合電極１０３の接地抵抗は１ｋΩ以下であることが望ましい。交流電圧計１０２に対する照合電極１０３の接地抵抗の比率が小さいほど、連続導体１０１の対地交流電位の測定の精度が向上するとともに、片端接地の接地物としての役割を果たす。
【００９５】
このように、連続導体１０１の対地交流電位の振幅とあわせて位相も測定することにより、金属製パイプラインに発生する対地交流電位の分布を正確に予測することが可能となる。
【００９６】
（第５の実施形態）
続いて、本発明の第５の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法について、図８を参照しながら、以下に詳細に説明する。図８は、本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【００９７】
本発明の第２の実施形態のように連続導体１０１の一方を接地するかわりに、図８に示したように、金属製パイプラインの敷設予定ルートを複数の短い区間に区分して複数の連続導体１０１を敷設し、各連続導体１０１の両端部の対地交流電位を測定することで、金属製パイプラインに発生する電磁誘導電圧、さらには、対地交流電位を予測することが可能である。
【００９８】
この場合、図８に示したように、各連続導体１０１の両端部に交流電圧計１０２を設置し、互いに隣接する連続導体１０１の端部それぞれに設けられた交流電圧計１０２の間に、照合電極１０３を設置する。
【００９９】
ここで、図８に示した方法で連続導体１０１の対地交流電位を測定した場合、連続導体１０１の対地交流電位は、図３Ａに示したように、連続導体１０１の両端部で高くなるような分布を示す。従って、全区間の連続導体１０１の対地交流電位は、各区間の連続導体１０１の両端部の対地交流電位を全て加算して求める。
【０１００】
（第６の実施形態）
続いて、本発明の第６の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法について、図９を参照しながら、以下に詳細に説明する。図９は、本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【０１０１】
上述の本発明の各実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法のように照合電極１０３を大地に挿入して設置するかわりに、図９のような車輪電極１０４を用いることが可能である。以下に、照合電極１０３のかわりに車輪電極１０４を用いる方法について、説明する。
【０１０２】
本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法では、例えば図９に示したように、連続導体１０１の一端を接地しておき、連続導体１０１の他端を車輪電極１０４に接続する。また、連続導体１０１と車輪電極１０４との間に、交流電圧計１０２を配置する。その後、車輪電極１０４の移動に合わせて連続導体１０１を敷設してゆく。これにより、任意の地点の連続導体１０１の対地交流電位を連続して測定することが可能となる。また、この方法を用いることで、連続導体１０１の対地交流電位分布を、きめ細かく把握することができる。
【０１０３】
ここで、車輪電極１０４には、例えば、導電性ゴム等を用いる。また、大地に水を散布し、車輪電極１０４と大地との接触抵抗を小さくすることで、連続導体１０１の対地交流電位の測定精度を向上させることが可能である。
【０１０４】
また、連続導体１０１をケーブルリール等に巻いて移動させることで、地表面Ｓへの連続導体１０１の敷設が容易となる。ケーブルリールを使用した場合、連続導体１０１の端部と車輪電極１０４をケーブルで接続すると、ケーブルにねじれが生じる可能性がある。これを防ぐために、例えばスリップリング等を用いると、ケーブルのねじれを生じさせることなく、連続導体１０１と車輪電極１０４とを容易に電気的に接続することができる。
【０１０５】
（第７の実施形態）
続いて、本発明の第７の実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法について、図１０を参照しながら、以下に詳細に説明する。図１０は、本実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法を説明するための説明図である。
【０１０６】
上述の各実施形態に係る電磁誘導電圧予測方法により、連続導体１０１に大きい対地交流電位が観測された場合、敷設予定の金属製パイプラインには、電磁誘導の低減対策として低接地物を接続する措置を施す必要がある。
【０１０７】
例えば、金属製パイプラインの一例として、鋼製パイプラインに電磁誘導の低減対策を施す場合、低接地物としてＭｇ陽極を鋼製パイプラインの近傍に埋設して、このＭｇ陽極を鋼製パイプラインとリード線を用いて接続する方法が一般に行われている。Ｍｇ陽極は、本来、鋼製パイプラインに電気防食を施すための犠牲陽極として鋼製パイプラインに接続するためのものであるが、同時に電磁誘導の低減対策のための低接地物としても活用できる。例えば、鋼製パイプラインに数百ｍ間隔でターミナルボックスが設置されている場合、複数個のターミナルボックスの近傍にＭｇ陽極を埋設し、各々を鋼製パイプラインと接続することで、分散的に接地が確保され、鋼製パイプラインの対地交流電位を効果的に低減することができる。
【０１０８】
しかしながら、Ｍｇ陽極を接地したにもかかわらず鋼製パイプラインの対地交流電位が十分低下しなかったり、Ｍｇ陽極を接地した近傍のターミナルで鋼製パイプラインの対地交流電位が低下しても他のターミナルの鋼製パイプラインの対地交流電位が増加したりする現象が起こることがある。これは、鋼製パイプラインが埋設されている土壌の抵抗率が場所によって異なるために、同じＭｇ陽極を使用してもＭｇ陽極の接地抵抗がばらついたり、交流架空送電線と鋼製パイプラインとの離隔が一定でないために電磁誘導の影響の大きさが場所によって異なったりするなどの原因が考えられている。そのため、鋼製パイプラインを始めとして、金属製パイプラインの敷設前に、電磁誘導の低減対策に必要な低接地の条件を定量的に予測することは困難であった。
【０１０９】
そこで、金属製パイプラインの敷設予定ルート上の地表面に敷設した連続導体１０１の任意の地点を低接地物と接続して、低接地物を接続した状態の連続導体１０１の対地交流電位を測定することにより、敷設後の金属製パイプラインに低接地物を接続したときの金属製パイプラインの対地交流電位を予測する。
【０１１０】
より詳細には、例えば図１０に示したように、地表面Ｓに敷設した連続導体１０１の任意の点（図１０中のＰＲｉ、１≦ｉ≦ｎ）にリード線を取り付け、抵抗値ｒｉを持つ低接地物を接続する。更に、連続導体１０１の任意の点（図１０中のＰVｊ、１≦ｊ≦ｍ）にリード線を取り付け、リード線を取り付けた点の近傍に設置された照合電極１０３との間に交流電圧計１０２を接続し、連続導体１０１の対地交流電位を測定する。この状態で、測定された連続導体１０１の対地交流電位は、金属製パイプラインを敷設後に、同じ場所に同じ抵抗値で設置された低接地物１０５を金属製パイプラインに接続した時の金属製パイプラインの対地交流電位に相当する。すなわち、金属製パイプラインを敷設前に、低接地物１０５を金属製パイプラインに接続した時の金属製パイプラインの対地交流電位の低減効果を予測することが可能となる。
【０１１１】
この方法を用いて、低接地物１０５を接続した際の低接地物１０５の接続位置や抵抗値ｒｉ等を変更しながら、連続導体１０１の対地交流電位の測定を繰り返すことで、連続導体１０１の対地交流電位分布が最も小さくなるような、最適な低接地物１０５の接地条件を見出す。すなわち、この時の接地条件が、敷設予定の金属製パイプラインにおける最適な接地条件であると言える。このような方法により、金属製パイプラインの敷設前に、金属製パイプラインの最適な接地条件を予測することができる。
【０１１２】
（まとめ）
以上説明したように、本発明に係る電磁誘導電圧の予測方法によれば、交流架空送電線が複数存在し、交流架空送電線と金属製パイプラインとの位置関係が複雑である場合にも、煩雑な計算を行うことなく、金属製パイプラインに発生する電磁誘導電圧、さらには対地交流電位を高い精度で予測することができる。
【０１１３】
また、大深度地下の鋼製シールド内といった特殊環境内に敷設する金属製パイプラインに発生する電磁誘導電圧を予測することは、従来の予測方法では極めて困難であったが、本発明に係る電磁誘導電圧の予測方法を用いることで、特殊環境内に敷設される金属製パイプラインに発生する電磁誘導電圧、さらには対地交流電位を予測することが可能である。
【０１１４】
また、本発明に係る電磁誘導電圧の予測方法は、日本国内においては主に、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの商用周波数の交流架空送電線を対象としたものであるが、本発明は商用周波数に限定されるものではなく、商用周波数以外の他の交流周波数にも適用可能であることは言うまでもない。
【０１１５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１１６】
例えば、上述した実施形態においては、金属製パイプラインの場合について説明したが、架空または埋設される通信ケーブルや、大深度地下シールドに設けられる通信ケーブル等であっても、同様に電磁誘導電圧、さらには対地交流電位の予測値を算出することが可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０、１１    送電鉄塔
１２    交流架空送電線
１４    金属製パイプラインの敷設予定ルート
１０１    連続導体
１０２    交流電圧計
１０３    照合電極
１０４    車輪電極
１０５    低接地物
１０６    磁気センサ
Ｓ    地表面
【図１】
2010203523.tif 000014
【図２】
2010203523.tif 000015
【図３Ａ】
2010203523.tif 000016
【図３Ｂ】
2010203523.tif 000017
【図４】
2010203523.tif 000018
【図５】
2010203523.tif 000019
【図６】
2010203523.tif 000020
【図７Ａ】
2010203523.tif 000021
【図７Ｂ】
2010203523.tif 000022
【図８】
2010203523.tif 000023
【図９】
2010203523.tif 000024
【図１０】
2010203523.tif 000025
【図１１】
2010203523.tif 000026