JPS59224107A - 地下孔設置型電気機器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は開口部を有する地下孔に電気機器本体を設置し
た地下孔設置型電気機器に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、都市における配電用変゛、圧器などの油入電気機
器は都市の美観、要全性、用地難などから地中に設置す
る傾向が強くなってきている。そして。

電気機器を地中に設置する場合、あらかじめ鉄筋コンク
リート製の空間を地中に設け、その中に電気機器本体を
設置している。この地中に設けた空間を地下孔と称し、
その構造は第１図で示すように、地下空間の上部の一部
に地上に通ずる開口部１を設けるとともに電気様器本体
を設置する地下孔内床面２の隅に、孔内に流入した雨水
３や地下水４などの汚水５を一時貯水するための汚水溜
ピット６を設けている。この開口部１は電気機器本体か
ら発生した熱を自然対流によって地上に放散して冷却効
果を良くするために設けられている。

ところで、この開口部１からは雨水などが地上の塵埃と
ともに、孔内へ流れ込む。また、孔内の側壁（＝は電気
機器本体の配ａ７を通すケーブルダクト８があるが、汚
水防止策が不十分な場合は、このダクト８からも地下水
４などの汚水５が流入することもある。そして、これら
の汚水は、孔内のピット６内に溜りある水位になると、
フロートスイッチ９によシ排水ポンプ１０が作動し、汚
水を孔外に排出するようにしている。しかし１時にはこ
の排水ポンプ１０は故障することもアシ、排水不能に大
って、孔内の水位が上昇し、電気機器本体の一部あるい
は全体が汚水に浸水あるいは冠水することが予測される
。

一方、電気機器本体は、コイルや鉄心絶縁油などが入っ
ている機器本体１１と、との機器本体１１側面に取付け
である放熱器１２．保護金物１３で構成されている。放
熱器１２は機器本体１１側面に直（＝溶接されているが
、保護金物１３は放熱器１２の上方に設けられ、第２図
に示すように、機器本体１１側面周囲に適宜間隔をおい
て一端が溶接された補強板１４の仙喘に溶接されている
。保護金物１３は地下孔内への機器の搬入あるいはその
後の機器の膚検などで、放熱器１２に損傷、変形などを
与え々いように保護するだめのもので、主として上方や
側方からの異物の移動を制限して放熱器１２を保護する
が、この保護金物１３を足場にして機器上部に点検者が
乗る場合にも利用されている。

このような電気機器本体は外面がタールエポキシ塗料な
どの重防食塗装が施されており、その塗膜によって電気
機器本体の腐食を防止している。

この塗膜が十分に付着していれば、長期間の浸水でも通
常は安全な状態に保持される。しかし、孔内への電気機
器本体の搬入時５組立作業時あるいは、その後の点検作
業時などで塗膜を損傷し、素地が露出する可能性がある
。

電気機器本体は安全上、そのアース端子部１６よシリー
ド線１７を介して地中１＝埋設しである接地棒（多くは
銅）１８と接続されているが、前述のような理由で素地
の露出している部分を有する電気機器本体が浸水あるい
は冠水すると嬉３図に示すように、接地棒１８の銅と電
気機器本体の素地露出部１９の鉄とは汚水５を介して電
気的；二つながりその汚水５中での両者の電位の違い、
すなわち電位差によシ接地棒１８→リードａ１７→電気
機器本体の素地露出部１９→汚水→接地棒１８という経
路で電流２０が流れる。この電流２０によって電気機器
本体の素地露出部１９は単に汚水に侵った時の腐食よシ
も非常に大きな腐食を生じることになシ、短期間に侵食
し、場合によっては、その部分が、貫通ずることもある
。

表１に地下孔ピット内汚水中に電気機器本体の塗膜損傷
を模擬したサンプルを接地棒と接続した状態で約８０日
間浸し、その損傷部の侵食性さなどを測定した結果の一
例を示す。

この表１　ｉｎ、よれば１．接地棒からの電流による腐
食は、素地の露出面積が小さい程浸食深さが大きくなシ
、単純な腐食の約１３０倍にも達することが分る。この
ように、塗膜損傷などによって生じた素地露出の面積が
少さい時には、接地棒からの電流がその部分に集中し、
孔食状となシ、短期間に素地を貫通する事故を起こし、
電気機器本体の機能を喪失する場合さえある。地下孔は
車道の下に設けられることが多く、電気機器本体が一度
事故を起こすと、道路を閉鎖して地下孔の上部を堀シ起
こし、その電気機器本体を搬出し、代品を搬入して１元
の状態に修復する作業が必要となる。したがって、その
修復作業の時間と経費、さらに。

一時的な電力の供給ストップによる多方面への影響等そ
の経費は莫大であシ、大きな損害を与えることが予測さ
れる。

これを防止する方法として、材料の板厚の増大があるが
、電池作用による腐食においては、浸水期間や素地の露
出程度が把握しに＜＜、これらを考慮した板厚の算出は
難しい。仮に、その腐食に耐える板厚にしたとしてもそ
の価格は、現行の数倍乃至数十倍にもなシ、製造面ある
いは重量、コスト面などで非常に不利益と々る。また、
電池作用による腐食は電位差があるために起こるので。

接地電位の銅と同程度の電位を有する銅やステンレスな
どの材料を使用して電気機器本体を構成する方法もちる
が、製造８１強度および価格かとを考えると、これらの
材料を使用することも難しい。

匁お、浸水や塗膜損傷を完全になくすれば、この種の腐
食は生じないが、現状では−これを皆無にすると／とは
不可能であるので、浸水や塗膜損傷があることを前提に
した対策が必要となる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の点に鑑みて女されたもので、その目的
は、電気機器本体が浸水オたは冠水したときにこの雷、
気根器本体の素地露出部と接地棒との間に流れる電流に
よって、とのＴ気後器本体の素地露出部が異常に早く侵
食するのを防止し、長期間安全でかつ信頼性のある地下
孔設着型電気機器を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記の目的を達成するために、外気と連通す
る開口部を有する地下孔内に設置される電、気根器本体
のアース端子部をリード線を介して接地棒に接続したも
のにおいて、電気機器本体の一部を構成する保護金物の
外表面に電気機器本体よシミ位の低い材料１例えば亜鉛
、アルミニウムなどによシ被葎層を形成し、とのＭ魚屑
を露出した状態で、保護金物を電気機器本体の一部ある
いはアース端子部に接続して電気的に導通状態にし電気
機器本体が汚水に浸ったとき生じる素地露出部の異常腐
食を防止するものである。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第４図は本発明による地下孔設置型電気機器の概略側面
図であシ１機器本体１１は地下孔内床面２に設置される
。床面２の隅（二は図示してないが従来と同様にピット
が設けておシ、地下孔内に流れ込んだ雨水や地下水々ど
の汚水５を、このピットに溜め排水ポンプなどによシ地
下孔外に排出する。

放熱器１２は機器本体１１の側面に従来と同イ、溶接で
取付けられており機器本体１１内の絶縁油が流入してこ
れを冷却する。保護金物１３は放熱器１２よシも外側に
突出する大きさを有し、放熱器１２の上方で、機器本体
１１の側面周囲に取付けられている。

保護金物１３は第５図に示すように軟鋼製の断面り字形
で、外表面に亜鉛からなる被覆層２１が形成されており
１機器本体の側面周囲に適宜間隔をおいて取付けられた
軟鋼製の板状補強板１４に溶接されて機器本体に取付け
られている。電気機器本体はこの保護金物１３の被覆層
２Ｉだけは塗装せずに気中に露出するようにし、他の部
分は従来ａｂタールエポキシ塗料などで重防食塗装する
。

また、保護金物１３の一部（１ケ所）には第４図に示す
ように圧着立ＨＭ子２２がボルト２３によシ取付けられ
ておシ、さらにこの圧着端子２２はリード線２４を介し
て電気機器本体のアース端子部１６に接続されている。

このアース端子部１６は従来と同様リード線１７によシ
地中に埋設しである接地棒１８に接続されている。保護
金物１３の圧着端子２２の取付部分はその取付けが容易
で、しかも１機器本体１１の点検に支障のない部分であ
れば良い。またリード線２４は第４図では放熱器の外側
に出ているが１作業の支障となる場合には放熱器１２の
内部を通して、アース端子部１６へ接続してもよい。こ
のリード線２４の太さは１〜２　ｙｓｒｇ”で十分であ
ｐ塩化ビニルで被覆されているものを用いる。

本発明による地下孔設置型電気機器は上記のように、構
成されているので、第４図に示すように地下孔内に汚水
５が溜シ電気機器本体の塗膜損傷による素地露出部１９
が汚水５に浸った場合、電流は接地棒１８→リ一ド線１
７→アース端子部１６→リード線２４及び機器本体１１
の側面→保護金物１３→被覆層２１→接地棒１８の順に
流れ、素地露出部１９には流れない。これは機器本体１
１の鉄や接地棒１８の銅よシも保護金物１３の被覆層２
１の方の電位が低く、また被覆層２１の表面積が素地露
出部１９の面積より大きいことによる。従って保護金物
１３の被覆層２１が腐食、消耗するまで、素地露出部１
９は完全な防食状態が維持される。

長期間の浸水によって被覆Ｎ２１が消失すると。

その保護金物１３は機器本体１１と同材質であるため、
接地棒１８からの電流は電気機器本体の素地露出部１９
と保護金物１３の両方に流れるように々るが、従来（第
３図参照）のように素地露出部だけに流れるのではない
ので、電流の集中による異ｎ腐食などは生じない。この
ことを第６図の等価回路を用いて説明する。第６図（イ
）は電気機器本体の素地露出部と接地棒を接続したとき
の等価回路でこのとき素地露出部に流れる電流をＩａと
する。また。

第６図（ロ）は被覆層が消失し、素地が露出した状態に
ある保護金物を使用して電気機器本体の素地露出部と接
地棒を接続したときの等価回路で、このとき素地露出部
に流れる電流をＩａとする。たソし、Ｅは素地露出部と
接地棒との電位差、ｒは接地棒と露出部とによって構成
される電池の内部抵抗、Ｒは接地棒の接地抵抗、Ｒ・Ｓ
は露出部の接水抵抗、肋は保護金物の接水抵抗とする。

棺６図（イ）。

（ロ）の各等価回路から電流Ｉａ、　Ｉａ目下配（１）
、（２）式％式％（１） 上記（１）式および（２）式を比べると、ｂす力わち保
護金物の接水抵抗が正のとき必ずＩａ　（Ｉａが成立す
る。この等価回路による電流計算からも分るように保護
金物１３の被覆層２１がなくなってその業地が露出した
状態においても電気機器本体の素地露出部１９に流れる
電流が低減され、電流の集中による腐食が非常に緩和さ
れるため電気機器本体への影響が少ない。一方、保護金
物１３に電流が流れることによシ保護金物１３の素地が
腐食することも推測されるが、従来よシも大きシ保護金
物を用いればこれによる不都合）−１殆んどガい。また
、安全のために被覆層２］が消失した時点で、保護金物
１３の表面に溶射などの方法によシ再度亜鉛を付着すれ
ば、初期の状態となシ、電気機器本体の腐食を完全に防
止することができる。

なお、被覆層２Ｊの形成は俤、気後器本体の組立前に、
保護金物１３に溶融亜鉛メッキ処理あるいは溶射処理な
どによシ、できるだけ、付着量を多くして形成する。ま
た、補強板１４と保護金物１３との溶接部は溶接によっ
て、被覆層が消失するので組立後；二その溶接部に補修
塗装することが望ましい。

また、被覆層２１は亜鉛に限らず電気機器本体よシも電
位の低い他の材料１例えばアルミニウムなどを溶融メッ
キ処理や溶射処理によシ形成するととができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように９本発明によれば開口部を有する地
下孔内に設置される電気機器本体の構成部品である保護
金物の外表面（二、電気機器本体よシも電位の低い材料
によシ被魚屑を形成しこの被覆層を露出させた状態で保
護金物を電気機器本体のアース端子部あるいは電気機器
本体の一部と接続し電気的に導通状態にすることによっ
て、地下孔内で浸水、冠水した電気機器本体の素地露出
部の腐食あるいは素地貫通（＝よる腐食事故を防止する
と＼もに、とのような事故の発生（二よる多額の損害を
なくし長期間安心して使用可能な地下孔設置型電気機器
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の地下孔設置型電気機器の概略側面図、第
２図は第１図に示す電気機器本体の平面図、第３図は第
１図における地下孔設置型電気機器が汚水によシ冠水し
た場合の電流経路の説明図。 第４図は本発明による地下孔設置型電気機器の一実施例
を示し、汚水によシミ気根器本体が浸水した場合におけ
る電流経路を説明する概略側面図。 第５図は本発明の電気機器において、被覆層を形成した
保護金物と補強板を溶接した状態を示す側面図、第６図
（イ）及び（ロ）はそれぞれ、第２図及び第４図の等価
回路図である。 １：開口部、２：床面、５：汚水、 １１：機器本体、１２：放熱器、１３：保護金物、１４
：補強板、１６：アース端子部、１７：リード線。 １８：接地棒、１９：機器の素地露出部、２０：接地棒
からアース端子部に流れる電流。 ２１：被覆層、２２：圧着端子、２４：リード線、２５
：保護金物から接地棒、素地露出部に流れる電流。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外気と連通ずる開口部を有する地下孔内に電気機器本体
   を設置し、この電気機器本体のアース端子部と接地棒を
   リード線で接続した地下孔設置型電気機器において、前
   記電気機器本体の側面周囲に設けた保護金物の外表面４
   二電気機器本体よりも電位の低い材料を被覆して被葎層
   を形成し、この被覆層を露出させた状態で保護金物をリ
   ード線を介して電気機器本体の一部またはアース端子部
   に接続したことを特徴とする地下孔設置型電気機器。