(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋設管に直流信号を印加することで埋設管の電気防食を行う埋設管電気防食システムであって、
当該埋設管電気防食システムは、外部電源と、外部電源のプラス端子に接続されており地中に設置される電気防食用通電電極と、外部電源のマイナス端子に接続されており埋設管に接続される埋設管用ターミナルとを有しており、
さらに、前記外部電源と電気防食用通電電極、および前記外部電源と埋設管用ターミナルは、所定周波数の交流信号を遮断可能な交流信号遮断フィルタを介して接続されていることを特徴とする埋設管電気防食システム。
【請求項２】
前記外部電源は、定電位制御回路を有しており、
当該定電位制御回路中にも前記交流信号遮断フィルタが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の埋設管電気防食システム。
【請求項３】
前記交流信号遮断フィルタが、５０Ｈｚ以上の交流信号を遮断可能なフィルタであることを特徴とする請求項１又は２に記載の埋設管電気防食システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は埋設管の電気防食システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、地中に埋設される埋設管は、地中の水分等により腐食することを防止するため、その表面が塗覆装されている。しかしながら、埋設管塗覆装に既存の損傷があり、土壌と埋設管鋼面が接触している場合も想定され、この場合には、埋設管から土壌には腐食電流が流出し、埋設管が腐食する危険性がある。
【０００３】
そこで、現在においては、腐食電流の流出による埋設管の腐食を防止する方法として、外部電源から地中に埋設した電極に、埋設管に流出する腐食電流に対応する電気防食直流信号を印加することで電気化学的に埋設管の腐食を防止する方法が行われている。
【０００４】
一方で、地中に埋設される塗覆装埋設管は、掘削工事における掘削機械により損傷を受ける場合もあり、埋設管が損傷を受けると土壌との接触等により埋設管の腐食が進行してしまう。このため埋設管の損傷をいち早く検出する必要があり、埋設管の損傷を監視するための各種方法が検討されている。
【０００５】
このような埋設管の損傷発生を監視する方法としては、埋設管に接続された送信部から監視用交流信号を常時印加し、これを埋設管上に設けられた受信部において常時受信して、その抵抗値を観察して当該抵抗値が基準値より低下した場合には警報を出すなどの方法が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このように、現状においては埋設管の腐食防止と埋設管の損傷監視とを行うために、埋設管に電気防食用の直流信号と損傷監視用の交流信号とをそれぞれ別々に印加している。
【特許文献１】特開平７−５５７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、埋設管の腐食防止のために印加される直流信号は、完全な直流信号ではなく、多少の交流信号が含まれている場合が多い。そして、直流信号に交流信号が含まれていると、当該交流信号と、損傷監視用の交流信号との干渉が生じ、これがノイズとなり損傷監視の精度が低下してしまうおそれがある。
【０００８】
なお、埋設管の損傷監視システムにおいては、種々のノイズが問題となることが多く、現在はこれを抑制するための方法も開発されている。例えば、特許文献１には、埋設管に接続している排流器と直列および並列にフィルタを接続することでノイズを低減する技術について開示がされている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されている方法は、そもそも腐食防止用の直流信号に含まれる交流信号をノイズとして認識し、これを除去することを目的としてなされた方法ではない。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、損傷監視システムにおけるノイズの原因となる交流信号を埋設管に印加してしまうことがない、新規な埋設管電気防食システムを提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための本願発明は、埋設管に直流信号を印加することで埋設管の電気防食を行う埋設管電気防食システムであって、当該埋設管電気防食システムは、外部電源と、外部電源のプラス端子に接続されており地中に設置される電気防食用通電電極と、外部電源のマイナス端子に接続されており埋設管に接続される埋設管用ターミナルとを有しており、さらに、前記外部電源と電気防食用通電電極、および前記外部電源と埋設管用ターミナルは、所定周波数の交流信号を遮断可能な交流信号遮断フィルタを介して接続されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記埋設管電気防食システムにあっては、前記外部電源は、定電位制御回路を有しており、当該定電位制御回路中にも前記交流信号遮断フィルタが設けられていてもよい。
【００１３】
さらにまた、前記埋設管電気防食システムにあっては、前記交流信号遮断フィルタが、５０Ｈｚ以上の交流信号を遮断可能なフィルタであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明の埋設管電気防食システムによれば、外部電源に接続された電気防食用通電電極および埋設管用ターミナルから埋設管へ印加される直流信号は、常に所定周波数の交流信号を遮断可能な交流信号遮断フィルタを介して印加されるため、直流信号中に交流信号が含まれている場合であっても、当該交流信号は交流信号遮断フィルタによって遮断され、埋設管に印加されることはない。従って、別途埋設管に印加される監視用交流信号と干渉し、ノイズが発生することを確実に防止でき、その結果、埋設管の損傷監視システムの精度を向上せしめることができる。
【００１５】
また、外部電源が定電位制御回路を有する場合において、当該定電位制御回路中にも交流信号遮断フィルタを設けることにより、交流信号が埋設管に印加されることをさらに確実に防止することができる。
【００１６】
さらに、周波数５０Ｈｚ以上の交流信号が埋設管に印加された場合にノイズの問題が大きくなることから、交流信号遮断フィルタの性能を当該周波数以上の交流信号を遮断可能とすると効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本願発明の埋設管電気防食システムについて、図面を用いて具体的に説明する。
【００１８】
図１は、本願発明の埋設管電気防食システムの概念図である。
【００１９】
図示するように、本願発明のシステムは、外部電源１０と、外部電源１０のプラス端子に接続されており地中に設置される電気防食用通電電極１１と、外部電源１０のマイナス端子に接続されており埋設管Ｐに接続される埋設管用ターミナル１２とを有している。そして、さらに、前記外部電源１０と電気防食用通電電極１１、および前記外部電源１０と埋設管用ターミナル１２は、所定周波数の交流信号を遮断可能な交流信号遮断フィルタ１３を介して接続されていることに特徴を有している。
【００２０】
このような埋設管防食システムによれば、埋設管Ｐの電位は常にマイナスとなるため、埋設管Ｐの腐食を防止することが可能であり、また、外部電極１０から印加される直流信号は、常に交流信号遮断フィルタ１３を通過して印加されるため、直流信号内に交流信号が含まれていたとしても、当該交流信号が埋設管Ｐに印加されることを防止することができる。
【００２１】
ここで、交流信号遮断フィルタ１３としては、外部電極から印加される直流信号に含まれている交流信号を遮断可能なフィルタであればよく、特に限定されることはないが、１００Ｈｚ以上の周波数をもつ交流信号が、損傷監視システムにおいてノイズとなる可能性が高いことから、当該周波数以上の交流信号を遮断可能なローパスフィルタを用いることが好ましく、さらに完全を求める場合には、５０Ｈｚ以上の交流信号を遮断可能なローパスフィルタを用いることが特に好ましい。
【００２２】
図２は、本願発明のシステムにおいて交流信号遮断フィルタ１３として用いることができるローパスフィルタの構成をしめす概略回路図である。
【００２３】
図２に示すような回路を有するローパスフィルタであれば、所定周波数の交流信号を遮断することができる。
【００２４】
ここで、図１においては、外部電極１０の内部に交流信号遮断フィルタ１３が組み込まれているが、これに限定されることはなく、外部電極１０の外側に、別個独立して交流信号遮断フィルタが設けられていてもよい。
【００２５】
本願発明の埋設管電気防食システムにおける外部電源１０にあっては、図１に示すように定電位制御回路１４を有しており、当該定電位制御回路中にも前記交流信号遮断フィルタ１３が設けられていてもよい。
【００２６】
このように、定電位制御回路１４中にも交流信号遮断フィルタ１３を設けることにより当該定電位回路１４から埋設管Ｐに印加される可能性がある交流信号を遮断することができる。
【００２７】
ここで、定電位制御回路１４の構成は特に限定されることはなく、一般に使用されている定電位回路を適宜選択して用いることができる。
【００２８】
例えば、図１に示すように、定電位回路１４に接続される参照電極１５、および定電位回路１４から埋設管Ｐに接続される電極１６との間に図２に示すような交流信号遮断フィルタ１３を設けてもよい。
【００２９】
また、埋設管Ｐには、図１に示すような損傷監視システムが設けられている。当該損傷監視システムは、本願発明の埋設管電気防食システムとは直接の関係はないが、本願発明の埋設管電気防食システムの効果は、損傷監視システムにおけるノイズ低減であるため、図１に示しておく。
【００３０】
損傷監視システムは、例えば、埋設管Ｐに監視用交流信号を印加するための送信部２１と、当該送信部２１から印加される監視用交流信号を受信するための受信部２２とが一体となった損傷監視ユニット２０を有している。送信部２１は、通電電極２３と、埋設管Ｐに接続され、当該埋設管Ｐに監視用交流信号を印加するための発信電極２４とを備えている。一方で、受信部２２は、埋設管Ｐに接続され、送信部２１の発信電極２４から発信された監視用交流信号を受信するための受信電極２５と、照合電極２６とを備えている。ここで、監視用交流信号の周波数については特に限定されることはないが、１００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度が一般的である。
【実施例】
【００３１】
図３は、図１に示す損傷監視システムの受信部２２で受信した交流信号から算出される抵抗値を示す図である。
【００３２】
そして、図３に示すＸの部分は、図１にしめす埋設管電気防食システム全体をオフとし、損傷監視システムのみをオンとした状態（比較例１）であり、Ｙの部分は、埋設管電気防食システムと損傷監視システムの両方をオンとしているが、埋設管電気防食システムにおける交流信号遮断フィルタ１３はオフとしている状態（比較例２：従来技術）であり、Ｚの部分は、埋設管電気防食システムと損傷監視システムの両方をオンとし、かつ交流信号遮断フィルタ１３もオンとしている状態（本願発明の実施例）を示している。
【００３３】
また、図３に示すＡで示すタイミングで、埋設管Ｐに意図的に１００Ωの抵抗を加えて擬似的に小さな損傷が生じた状態を作り出すとともに、図３に示すＢのタイミングで、埋設管に意図的に５Ωの抵抗を加えて擬似的に大きな損傷が生じた状態を作り出した。
【００３４】
なお、外部電源１０から埋設管に印加される直流電圧は２Ｖとし、損傷監視用の交流信号の周波数は２００Ｈｚとした。
【００３５】
使用した交流信号遮断フィルタ１３は、図２に示す回路を有し、５０Ｈｚ以上の交流信号を遮断可能なローパスフィルタである。
【００３６】
図３からも明らかなように、損傷監視システムのみをオンとし、埋設管電気防食システム全体をオフとした場合（Ｘの部分）では、埋設管電気防食システムからノイズとなる交流信号が埋設管Ｐに印加されることがないため、損傷監視システムの受信部２２で受信した交流信号から得られるピーク波形はシャープであり、小さな損傷があった場合（Ａ）でも当該損傷を確認可能である。
【００３７】
しかしながら、埋設管電気防食システムと損傷監視システムの両方をオンとしているが、埋設管電気防食システムにおける交流信号遮断フィルタ１３はオフとしている場合（Ｙの部分）では、埋設管電気防食システムから直流信号のみならず、交流信号までも印加されてしまうため、当該交流信号と損傷監視用の交流信号とが干渉してノイズとなり、小さな損傷（Ａ）については、全く確認不能である。
【００３８】
ここで、本願発明の埋設管電気防食システムを用いた場合、つまり埋設管電気防食システムと損傷監視システムの両方をオンとし、かつ交流信号遮断フィルタ１３もオンとしている場合（Ｚの部分）では、埋設管電気防食システムによって印加される直流信号に交流信号が含まれていても、当該交流信号は交流信号遮断フィルタ１３によって遮断され、埋設管Ｐに印加されることはないため、損傷監視用の交流信号から得られるピーク波形は、埋設管電気防食システムをオフにした場合（Ｘの部分）と同程度にシャープであり、従って小さな損傷があった場合（Ａ）でも当該損傷を確認可能である。
【００３９】
つまり、本実施例により、本願発明の埋設管電気防食システムによれば、損傷監視システムにおける埋設管電気防食システムの影響をほぼゼロとすることができ、損傷監視の精度を向上することができることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本願発明の埋設管電気防食システムの概念図である。
【図２】本願発明のシステムにおいて交流信号遮断フィルタとして用いることができるローパスフィルタの構成をしめす概略回路図である。
【図３】図１に示す損傷監視システムの受信部で受信した交流信号から算出される抵抗値を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  …  外部電源
１１  …  電気防食用通電電極
１２  …  埋設管用ターミナル
１３  …  交流信号遮断フィルタ
１４  …  定電位制御回路
１５  …  参照電極
１６  …  電極
２０  …  損傷監視ユニット
２１  …  送信部
２２  …  受信部
２３  …  通電電極
２４  …  発信電極
２５  …  受信電極
２６  …  照合電極
Ｐ  …  埋設管
【図１】
0004962379.tif 000002
【図２】
0004962379.tif 000003
【図３】
0004962379.tif 000004