JPS5980106A - 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（二おける配電用変圧器などの油入電気機器
は都市の美観、安全性、用地難などから地中（二設置す
る傾向が強くなってきている。そして電気機器を地中（
二設置する場合、あらかじめ鉄筋コンクリート製の空間
を地中（二設け、その中（−電気機器本体を設置してい
る。この地中（−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（二地下空間の上部の一部（−地上
（二進ずる開口部１５を設けるととも（二電気機器本体
を設置する地下孔内床面１０の隅に、孔Ｐ’９　＋二流
入した雨水１７や地下水１８などの汚水１９を一時貯水
するための汚水溜ビット１２を設けている。この開口部
１５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（−放散して冷却効果を良くするために設けられ
ている。ところが、この開口部１５からは雨水１７など
が地上の塵埃ととも（二孔内へ流れ込み、また、孔内の
側壁（二は電気機器本体の配ｕＡ１１を通すケーブルダ
クト１６があるが、汚水防止策が不十分な場合は、この
ダクト１６からも地下水１８などの汚水１９が流入する
こともめる。そして、こ九らの汚水は、孔内のピット１
２内に溜υ、りる水位になると、フロートスイッチ１３
によシ排水ポンプ１４が作動し、汚水１９を孔外（二排
出するようにしている。しかし、時にはこの排水ポンプ
１４は故障することも必９、排水不能になって孔内の水
位が上昇し、゛電気機器本体の一部あるいは全体が汚水
に浸水わるいは冠水することが予測される。

一方、電気機器本体は、コイルや鉄心などが入っている
機器本体ｌとこの機器本体１側面（二取付けである放熱
器２て構成されておシ、放熱器２は上下の７ランジ連結
部３．３を介して機器本体１（二連通されるとともに、
機器本体１側面の座４と放熱器２の支え金具５を連結す
る支持棒６及び上下のフランジ連結部３，３を介して機
器本体１に固定されている。支持棒６は一端がフック部
、他端がネジ部で構成され、フック部は機器本体１側面
の座４のフック穴へ引っかけ、ネジ部は支え金具５よシ
突出式せて六角ナツトで締めつけている。

このような電気機器本体の外面はタールエポキシ塗料な
どの重防食塗装が施されておシ、その塗膜（二よって電
気機器本体の腐食を防止している。この塗膜が充分（′
″−施されていン匹ば、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・限器本体の搬
入時、訊立作業時めるいはその仮の点検作業時などで塗
膜を損傷し、素地が露出１−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７よ）リー
ド線８で地中（二埋設して必る接地棒（多くは銅）９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めるいは冠水する
と、第２図のよう（二、接地棒９の銅と電気機器本体の
素地露出部２０の鉄とは汚水１９を介して一気的につな
がシ、その汚水１９中での両者の電位の違い、すなわち
市位差口よシ接地棒９→リード線８→電気機器本体の素
地露出部茄→汚水１９→接地俸９という経路で′岨流２
１が流れる。この電流２１（二はって電気機器本体の素
地露出部かは単に汚水（二浸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、揚台
によっでは、その部分が貫通することもある。

表１に地下孔ビ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′藁部の侵食深さなどを測定した結果の
一例を示す。

この表１によれば、接地棒からの電流による腐食目、素
地の露出面積が小さい程侵食深さが太きくなシ、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小さい時
には、接地棒からの電流がその部分（二集中し、孔食状
となυ、短期間に素地を貫通する事故ｌ起こし、電気機
器本体の機能を喪失する場合さえるる。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量故を
起こすと、道路を閉鎖して地下孔の上部を掘り起こし、
その′ゼ気機器本体娑搬出し、代品を搬入して、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Ｈ１’Ｌの時間と経費、さら（二、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美大での
シ、太さ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めるが
、′４池作用（二よる腐其においては、浸水期間や素地
の露出程贋が把握しにくく、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（二したとし
てもその価格は、現行の数倍乃至数十倍（−もな力、製
造面わるいは重量、コスト面などで非常（１不利益とな
る。１だ、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′嘔気機器仝坏を４′δ
成する方法もあるが、製造９強度および価格などを考え
ると、これらの材料を使用することも難しい。

なお、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ことは不可
能でりるので、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、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、電気機器本体が浸水または冠水したときにこの眠気
惟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、この４　％　’）ｒＲ器本体の素地露出部が異
常に早く侵食するのを防止し、長期間安全てかつ信頼性
のめる地下孔設置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１−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油入電気機器
本体のアース端子部をリード線を介して接地棒（二接続
し、この眠気機器本体の主要構成部品である放熱器の支
持部材表面（−１′屯眠気器本体より　’％位の低い材
料例えば亜鉛、アルミニウム、マグネシウムによシ被覆
層を形成し、との被４’、褪ｊ會を露出した状態で支持
部材な′電気機器本体の一部めるいはアース端子部（−
接続して゛眠気的に導通状態にし電気機器本体が汚水（
−浸ったとき生じる素地露出部の異常腐笈な防止するも
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３図は不−＃、明による地下孔設置型電気機器の概略
側面図であシ、機器本体１は地下孔内床面１０に設置す
る。床面１０の端には図示していないが従来と同様にピ
ットを設け、地下孔内に流れ込んだ雨水や地下水などの
汚水１９をこのビット（＝溜め、排水ポンプ等によシ地
下孔外に排出する。放熱器２は機器本体１（二上下のフ
ランジ連結部３，３と支持棒６，６とで固定されている
。支持棒６は第４図（−示すよう（ニ一端にフック部器
を、他端にネジ部Ｕを形成し、フック部器は機器本体１
の側面に設けた座４のフック穴部へ引っかけ、ネジ部列
は放熱器２の支え金具５よシ突出させ、傾斜座金加で座
面を形成し、六角ナラ）２８で締付けて機器本体１に放
熱器２を固定するものである。この支持棒６は未塗装と
してその表面に例えば亜鉛にょる被梳層２２を形成し、
この部分だけ常時被懐層２２が露出している状態とする
。また、支え金具５部に端子２７を固定し、リード線２
９を介して電気機器本体のアース端子部７に接続する。

そして、アース端子部７はリード線８によシ地中に埋設
しである接地棒９と接続する。

本発明による地下孔設置型電気機器は、上記のように構
成されでいるので、第５図に示すよう（二、地下孔内に
汚水が溜シ、電気機器本体の塗膜損傷による素地露出部
側が汚水１９に浸った場合、電流は接地陣９→リード組
８→アース端子部７→リード線２９及び機器本体１の側
壁→支持棒６→波覆層２２→汚水１９→接地棒９の順に
流れ、素地露出部２゜には流れない。これは機器本体１
の鉄や接地棒９の銅よシも支持棒６の被覆層２２の方の
電位が低く、また被覆層２２の表面積が素地露出部側の
面積よシ大きいことによる。従って支持棒６の被覆Ｎ２
２が腐食、消耗するまで、素地露出部側は完全な防食状
態が維持される。

長期間の浸水によって被覆層２２が消失すると、その支
持棒６は機器本体１と同材質であるため、接地棒９から
の電流は電気機器本体の素地露出部側と支持棒６の両方
（１流れるよう（−なるが、従来（第２図参照）のよう
に素地露出部だけに流れるのではないから、電流の集中
（＝よる異常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な工、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の支
持棒が使用されたときの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
に流れる電流を工Ｉ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，は
露出部の接水抵抗、Ｒｏは支持棒の接水抵抗とする。弗
６図（イ）。

（ロ）の各等価回路から′電流■ｍ　＋　Ｌば下記（Ｌ
Ｌ（２）式上記（１）式および（２）式を比べると、Ｒ
ｏすなわち支持棒の接水抵抗が正のとき必ずＬ’　＜　
Ｉ、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支持棒６
の被覆層２２がなくなってその素地が露出した状態（＝
おいても′電気機器本体の素地露出部２０に流れる′電
流が低減され、電光の集中（二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、支持棒
６に電流が流れることによｐ支持棒６の素地が腐食し放
熱器２を支持できなくなることも推測されるが、従来よ
シも大きな支持棒６を用いれば、それによる不都合はほ
とんどない。また、安全のために被覆層２２が消失した
時点で、その支持棒６の表面に溶射などの方法（−よｐ
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（二防止することができる。

きるだけ、その露出面積が多い万が好ましい。したがっ
て、支持棒の形状は必ずしも丸棒状である必要はなく、
角棒状、台形棒状、板状などでも支障なく少しでも多く
の被覆層が形成される形状でその径や太きさも可能な限
シ、太きいものが望ま。

しい。

また被覆層２２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、例えば、アルミニウム、マグネシウ
ムを支持棒を心金として鋳造によシ形成することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明（二よれば開口部を有する
地下孔内（二設置される電気機器本体の構成部品である
放熱器を機器本体（二固定する支持部材の表面（−１電
気機器本体よシも電位の低い材料により被覆層を形成し
、この被覆層を露出させた状態で支持部材を電気機器本
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（−よって、地下孔内て
浸水、冠水した電気機器本体の素地露出部の腐食あるい
は素地貫通による腐食事故を防止す名とともに、このよ
うな事故の発生に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】

弗１図は従来の地下孔設置型電気機器の概略側面図、Ｉ
Ａ２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３図は本発
明（−よる地下孔設置型電気機器の概略側面図、第４図
は本発明（１使用される支持棒の概略図、第５図は地下
孔内で汚水により電気機器本体が浸水した場合（＝おけ
る電流経路の説明図、第６図（イ）及び（ロ）はそれぞ
れ第２図及び第５図の等価回路図である。 １・・・機器本体、　　２・・・放熱器、３・・・フラ
ンジ連結部４・・・機器側面の座、５・・・支え金具、
６・・・支持棒７・・・アース端子部、　　　　　９・
・・接地棒氏・・・素地露出部、　　　　　２２・・・
被覆層（資）・・・素地に一部（二流入する支持棒から
の′電流３１・・・接地棒へ流入する支持棒からの電流
（８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか１
名）第１図 第４図 第；（図 第６ （イ） 図 （ロノ Ｒδ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）外気と連通ずる開口部を有する地下孔内（＝電気
   機器本体を設置し、この１義気機器本体のアース端子部
   と接地棒とをリード＃１（二て淡続し、前記電気機器本
   体の１（１１面に配置される放熱器を支持部材で支持し
   た地下孔設置型電気機器（＝おいて、前記支持部材の表
   面に前記電気機器本体よシも電位の低い拐料からなる″
   ４覆鳩を形成し、この被覆層を露出した状態で前記支持
   部材を前ｇ己電気機器本体の−ｍ　！ｉ：たは前記アー
   ス端７部と接続したことを％倣とする地下孔設置に型電
   気機器。
2. （２）被核層は亜鉛を溶融亜鉛メッキあるいは溶射（二
   よシ支持部材の表面に形成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項Ｍ己載の地下孔設置型゛電気機器。
3. （３）被覆層はアルミニウムあるいはマグネシウムを鋳
   造（−よシ支持部材の表面に形成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の地下孔設置型電気機器。