KR101147928B1 - 간섭 전류 조절 장치 - Google Patents

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KR101147928B1
KR101147928B1 KR1020110003532A KR20110003532A KR101147928B1 KR 101147928 B1 KR101147928 B1 KR 101147928B1 KR 1020110003532 A KR1020110003532 A KR 1020110003532A KR 20110003532 A KR20110003532 A KR 20110003532A KR 101147928 B1 KR101147928 B1 KR 101147928B1
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허영인
송재순
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우리전기방식 주식회사
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Abstract

본 발명은 간섭 전류 조절 장치를 공개한다. 이 장치는 전류를 통전하는 방식 배관 및 근접 배관에 연결되어 상기 근접 배관에 발생하는 간섭 전위를 간섭 전 전위 범위로 조절하는 간섭 전류 조절부; 및 상기 방식 배관으로 인가되는 과전류를 방지하고 상기 근접 배관으로 유입되는 전류를 차폐하는 전류 흡수 및 차폐부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명에 의할 경우, 근접 배관에서 양극 간섭 부분의 과전위를 해소하여 간섭으로 인한 부식을 방지하여 배관을 전식으로부터 보호, 안전하게 유지 관리함으로써 배관의 내구 수명을 연장시키고 설비의 조업 중단으로 인한 경제적 손실과 심각한 안전 문제의 발생을 방지할 수 있다.

Description

간섭 전류 조절 장치{A interference current regulating device}
본 발명은 간섭 전류 조절 장치에 관한 것으로, 특히 방식 배관의 양극 주위에 있는 근접 배관이 전기적인 간섭 현상으로 인해 부식되는 현상을 방지할 수 있는 간섭 전류 조절 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 모든 금속은 땅속이나 물속에서 그 환경에 따라 고유의 전위를 가지며 그 전위는 재질 자체의 불균일성(성분, 응력, 스케일 등)과 환경의 불균일성(비저항, 온도, 습도, 산소 농도, 이온량 등)으로 인하여 전위가 부분적으로 차이가 발생한다.
이러한 전위 차이에 의해서 금속의 각 부분의 전위가 낮은 쪽이 양극(Anode)이 되어 토양으로 전류를 방출하고 부식하며, 전위가 높은 쪽이 음극(Anode)이 되어 양극에서 방출된 전류를 토양을 통해 받게 되어 방식(防蝕)된다. 즉, 땅속이나 물속에서 금속이 전류를 방출하면 부식되고 전류를 받으면 방식되며 부식하는 금속은 전류를 방출하고 방식되는 금속은 전류를 받는다.
따라서, 피 방식체인 금속 표면의 외부에 인위적으로 전류를 유입시키면 전위가 높은 음극부에 전류가 유입되어 음극부의 전위가 차차 저하되면서 양극부의 전위에 도달하여 결국 음극부 전위와 양극부 전위가 일치하게 된다.
그 결과, 금속 표면에 형성된 부식 전류가 소멸되고 부식 현상이 정지되며 피 방식체인 금속은 완전 방식 상태에 이르게 되는데, 이러한 원리를 응용한 방식법을 음극 방식(cathodic protection) 또는 전기 방식이라 부른다.
한편, 전해질이 포함된 매설 물질(토양, 해수, 담수 등) 속에 매설되는 배관과 같은 금속 구조물을 전기방식 시키기 위해 전해질을 통해 방식전류를 방식대상으로 흘리면 전해질의 전위분포가 변화하며 이 전위분포의 변화에 따라 방식대상과 가까이 설치되어 있는 다른 배관의 전위도 변하게 된다.
이렇게 전기방식 전류분포에 따라 근접 배관의 전위에 영향을 주는 것을 전기방식에서 “간섭”이라 하는데, 간섭의 원인은 직류 전기철도와 전기방식시설(외부전원 장치, 배류기)과 같은 직류전기설비에 의해 발생하며 자연부식과 달리 부식 정도가 심하며 이러한 간섭에 의한 부식을 “전식(電蝕)”이라 통용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 외부전원에 의한 전기방식 시스템의 개략적인 구성도로서, 방식 배관(10), 전류 단속기(20), 정류기(30), 근접 배관(40), 전위계(50)를 구비한다.
도 2는 도 1에 도시한 종래 기술에 따른 외부전원에 의한 전기 방식 시스템 내 근접 배관(40)의 전위 측정 결과를 나타내는 그래프로서, 가로축은 양극으로부터의 거리를 나타내고 세로축은 근접 배관(40)의 전위값을 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 외부전원에 의한 전기방식 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 보는 바와 같이, 방식 배관(10)에 전류가 흐르고 전류 단속기(20)가 턴 온되어 정류기(30)와 연결되면 방식 배관(10)이 매몰되어 있는 토양 내 전해질의 전위분포가 변화하여 양극(Anode) 근처의 대지는 양(+)의 전위를 가지며 그 값은 양극의 전류 출력에 따라 달라진다.
만일, 방식 배관(10)의 양극 주위에 다른 근접 배관(40)이 있다면, 도 2에서 보는 바와 같이, 방식 배관(10)이 매몰되어 있는 토양 내 전해질의 전위분포의 변화에 따라 방식대상과 가까이 설치되어 있는 근접 배관(40)의 전위도 변하게 된다.
즉, 근접 배관(40)에서 전기적으로 양극에 가까운 부분(A부분)이 양극으로부터 전류를 받아 음극 부위로 작용하게 되며 이 부분은 양극 간섭으로 인해 전위가 크게 하강하여 전기 방식 현상이 발생한다.
이러한 양극 간섭을 야기하는 유입 전류는 전기적인 성질에 의해 반드시 정류기(30) 쪽으로 되돌아가므로 근접 배관(40)을 따라 되돌아가는 과정에서 유출되기 쉬운 곳에서 빠져나가게 되는데, 이와 같은 유출 지점이 곧 간섭 지점이 된다.
근접 배관(40)에 유입된 간섭 전류는 대부분 양극 간섭이 있는 부위로부터 먼 거리의 지점(B1, B2부분)에서 유출되고(음극 간섭), 유출되는 지점은 배관상태, 토질상태, 주위여건 등에 따라 다르며, 이 부위의 전위는 상승된다.
근접 배관(40)에서 간섭전류가 유출되는 부분 즉, 간섭 지점은 도 2에서 보는 바와 같이 유출 전류의 밀도가 높아 전식으로 근접 배관(40)에서 바늘로 찌른 듯 한 조그만 구멍이 생기는 핀홀(pin-hole)현상을 일으키게 되어 배관의 내구 수명이 단축되고 설비의 조업 중단으로 인한 경제적 손실과 심각한 안전 문제가 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 방지하기 위한 수단으로서, 직접 본딩, 희생양극 설치, 차폐판 설치, 저항기함 설치, 전기방식 설치 등의 방법을 들 수 있다.
하지만, 상기의 방법들 중 직접 본딩, 희생양극 설치, 차폐판 설치 등은 방식대상 구조물과 근접 구조물간 간섭 전류를 단순히 흡수할 수 있을 뿐, 전류조절이 불가하여 전류 차폐가 제한적이어서 간섭해소에 충분히 대응할 수 없으므로 거의 적용하지 않고 있으며, 전기방식 설치는 경제적 부담 및 주위 환경 여건상 설치가 용이하지 않는 한계가 있었다.
상기 한계를 해결하기 위하여 종래에 간섭을 주고받는 상호 금속 구조물 즉, 방식 배관(10)과 근접 배관(40) 사이에 가변 저항기함(Variable Resistance Band Box)을 설치하는 간섭 전류 통로 장치가 제안되었다.
도 3은 종래 기술에 따른 가변 저항기함(60)을 이용한 간섭 전류 통로 장치의 개략적인 구성도로서, 방식 배관(10), 가변 저항기함(60), 배류선(70), 측정선(80), 근접 배관(40)을 구비하고, 가변 저항기함(60)은 다시 가변 저항기(62) 및 접속 단자(64)를 구비한다.
도 3을 참조하여 종래 기술에 따른 가변 저항기함(60)을 이용한 간섭 전류 통로 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
방식 배관(10)에 전류가 흐르면 방식 배관(10)이 매설 물질 내 전해질의 전위분포가 변화하여 방식 배관(10)의 양극 주위에 근접한 근접 배관(40)에서 전기적으로 양극에 가까운 부분(A부분)이 양극으로부터 전류를 받아 양극 간섭으로 인해 전위가 크게 하강한다.
이때, 양극 간섭을 야기하는 유입 전류가 전기적인 성질에 의해 근접 배관(40)을 따라 되돌아가는 과정에서 유출되는 방식전류의 일부가 근접 배관(40)으로 유입되어 근접 배관(40)을 따라 흐르던 전류가 방식 배관(10)과 근접하거나 교차하는 부위에서 토중으로 유출되면서 부식(전식)이 발생한다.
따라서, 종래 기술에 따른 간섭 전류 통로 장치는 전류가 유출되는 지점에 방식 배관(10)과 근접해 있는 근접 배관(40)과의 사이에 가변 저항기(62)를 설치하고 각 배관(10, 40)에서 배류선(70)을 연결하여 근접 배관(40)에서 토중으로 유출되는 간섭전류가 토중으로 직접 빠져나가지 않고 배류선(70)을 통해 가변 저항기(62)를 거쳐 전류가 조절되어 방식 배관(10)로 귀류할 수 있도록 해 줌으로써 간섭을 해소한다.
그러므로 종래 기술에 따른 간섭 전류 흡수 장치는 간섭방지를 위한 가변저항기 함을 간섭 받는 근접 배관(40)에서 전류가 유출되는 지점과 방식 배관(10) 사이 즉, 음극간섭이 일어나는 지점에 제한적으로 설치하여야 하며 설치지점은 정밀조사로 선정하여야 한다.
이에 따라, 종래 기술에 따른 간섭 전류 흡수 장치는 근접 배관(40)에 유입된 간섭 전류가 유출되면서 발생하는 음극 간섭 지점에서만 사용가능하고 간섭전류가 근접 배관(40)로 유입되어 과전위가 되는 곳. 즉, 양극간섭 지점에서는 전류조절이 되지 않으므로 사용할 수 없는 한계를 가진다.
본 발명의 목적은 방식 배관과 근접 배관 사이에 흐르는 간섭 전류를 조절하여 음극간섭이 발생하는 곳에서는 간섭전류를 귀환시키고, 음극 간섭 및 양극간섭이 동시에 복합적으로 발생하는 곳에서는 간섭전류가 전류 흡수관으로 흡수하게 하거나 전류 흡수관에 의해 차폐되도록 하는 간섭 전류 조절 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭 전류 조절 장치는 전류를 통전하는 방식 배관 및 근접 배관에 연결되어 상기 근접 배관에 발생하는 간섭 전위를 간섭 전 전위 범위로 조절하는 간섭 전류 조절부; 및 상기 방식 배관으로 인가되는 과전류를 방지하고 상기 근접 배관으로 유입되는 전류를 차폐하는 전류 흡수 및 차폐부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭 전류 조절 장치의 상기 간섭 전류 조절부는 상기 방식 배관과 상기 근접 배관 중에서 전위 또는 전류를 측정할 배관을 선택하는 선택부; 상기 선택된 배관의 간섭 전류 또는 상기 간섭 전위를 측정하는 측정부; 및 순차적으로 작동되어 상기 간섭 전위를 조절하여 상기 간섭 전위가 상기 간섭 전 전위 범위에 포함되도록 하는 복수개의 간섭 전위 조절기들;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭 전류 조절 장치의 상기 선택부는 상기 방식 배관과 상기 근접 배관 중에서 전위를 측정할 배관을 선택하는 전위 선택 스위치; 및 상기 방식 배관과 상기 근접 배관 중에서 전류를 측정할 배관을 선택하는 전류 선택 스위치;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭 전류 조절 장치의 상기 측정부는 상기 선택된 배관의 상기 간섭 전위를 측정하는 전위계; 및 상기 선택된 배관의 상기 간섭 전류를 측정하는 전류계;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭 전류 조절 장치의 상기 전위계는 상기 간섭 전위를 측정하는데 필요한 기준 전위를 설정하는 기준 전극부에 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭 전류 조절 장치의 상기 복수개의 간섭 전위 조절기들은 상기 전류계와 병렬로 연결되는 분류계(SHUNT)인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭 전류 조절 장치의 상기 전류 흡수 및 차폐부는 상기 방식 배관으로 과전류가 인가되지 않도록 상기 통전하는 전류 중 일부를 흡수하는 전류 흡수관; 및 상기 근접 배관으로 유입되는 전류를 차폐하는 전류 차폐관;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭 전류 조절 장치의 상기 방식 배관은 연결된 정류기의 작동으로 양극에서 방출된 전류를 인가 받아 통전하여 매설 물질 내 상기 양극 주위의 전해질의 전위분포를 변화시키는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭 전류 조절 장치의 상기 근접 배관은 상기 양극으로부터 전류를 유입 받아 전위가 하강하여 전기 방식되는 양극 간섭이 발생하고, 상기 유입되는 전류 중 유출되는 상기 간섭 전류로 인해 전위가 상승하여 전식되는 음극 간섭이 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭 전류 조절 장치의 상기 간섭 전류는 상기 양극에서 방출되는 전류량, 상기 매설 물질의 저항율, 상기 방식 배관과 상기 근접 배관과의 거리에 따라 변화되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭 전류 조절 장치의 상기 간섭 전 전위 범위는 20 내지 50mV의 허용 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 간섭 전류 조절 장치는 근접 배관에서 양극 간섭 부분의 과전위를 해소하여 간섭으로 인한 부식을 방지하여 배관을 전식으로부터 보호, 안전하게 유지 관리함으로써 배관의 내구 수명을 연장시키고 설비의 조업 중단으로 인한 경제적 손실과 심각한 안전 문제의 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 외부전원에 의한 전기방식 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 종래 기술에 따른 외부전원에 의한 전기 방식 시스템 내 근접 배관의 전위 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 종래 기술에 따른 가변 저항기함(60)을 이용한 간섭 전류 통로 장치의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 간섭 전류 조절 장치를 포함한 간섭 전류 조절 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시한 본 발명에 따른 간섭 전류 조절 장치 내 근접 배관의 전위 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 간섭 전류 조절 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 간섭 전류 조절 장치를 포함한 간섭 전류 조절 시스템의 개략적인 구성도로서, 방식 배관(10), 정류기(30), 간섭 전류 조절 장치(100, 200, 300), 기준 전극부(400), 근접 배관(40)을 구비하고, 간섭 전류 조절 장치(100, 200, 300)는 간섭 전류 조절부(100) 및 전류 흡수 및 차폐부(200, 300)를 구비한다.
간섭 전류 조절부(100)는 다시 전압 선택 스위치(140) 및 전류 선택 스위치(145)를 포함하는 선택부, 전위계(150) 및 전류계(160)를 포함하는 측정부, 제1 내지 제3 간섭 전위 조절기(110, 120, 130)를 구비하고, 전류 흡수 및 차폐부(200, 300)는 전류 흡수관(200) 및 전류 차폐관(300)을 구비한다.
도 4를 참조하여 본 발명에 따른 간섭 전류 조절 장치를 포함한 간섭 전류 조절 시스템의 각 블록의 기능을 설명하면 다음과 같다.
정류기(30)는 양극에서 방식전류를 방출하고 출력 전압을 조절하여 방식 배관(10)의 전위가 방식 기준이 되도록 적절한 전류량을 통전시킨다.
방식 배관(10)은 양극에서 방출된 전류를 인가 받아 통전하여 매설 물질 내 전해질의 전위분포를 변화시킨다.
근접 배관은 방식 배관(10)에 근접하여 양극에 가까운 부분은 양극으로부터 전류를 유입 받아 전해질의 전위분포의 변화에 따라 양극 간섭으로 인해 전위가 하강하여 전기 방식 현상이 발생하고, 양극으로부터 먼 부분에서는 상기 유입 전류가 정류기(30) 쪽으로 되돌아가는 과정에서 양극 간섭 전류가 유출되어 음극 간섭으로 인해 전위가 상승하여 전식된다.
간섭 전류 조절부(100)는 전압 선택 스위치(140)에서 방식 배관(10)과 근접 배관(40) 중에서 전위를 측정할 배관을 선택하고, 전류 선택 스위치(145)에서 방식 배관(10)과 근접 배관(40) 중에서 전류를 측정할 배관을 선택한다. 또한, 제1 내지 제3 간섭 전위 조절기(110, 120, 130)에서 간섭 전류를 조절하여 간섭 전위를 안전한 전위가 되도록 하며, 전위계(150) 및 전류계(160)를 통하여 각각 간섭전위 및 간섭전류를 측정한다.
전류 흡수관(200)은 양극에서 방식 배관(10)으로 과도한 전류가 인가되지 않도록 전류 일부를 흡수한다.
전류 차폐관(300)은 근접 배관(40)으로 유입되는 전류를 최대한 차폐하고, 근접 배관(40)으로 유입된 전류를 제1 내지 제3 간섭 전위 조절기(110, 120, 130)를 통해 방식 배관(10)으로 되돌아가게 하여 음극 간섭과 양극 간섭의 복합 간섭을 감소 또는 해소시킨다.
기준 전극부(400)는 간섭전위를 측정하는데 필요한 기준 전위를 설정한다.
도 5는 도 4에 도시한 본 발명에 따른 간섭 전류 조절 장치 내 근접 배관의 전위 측정 결과를 나타내는 그래프로서, 가로축은 양극으로부터의 거리를 나타내고 세로축은 근접 배관의 전위값을 나타낸다.
도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 간섭 전류 조절 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
정류기(30)를 작동시키면 회로에 따라 양극에서 방식 전류를 방출하게 되고, 방출된 전류는 방식 배관(10)으로 유입되어 방식 배관(10)의 전위가 하강하게 된다.
이때, 정류기(30)의 출력전압을 조정하여 방식 배관(10)의 전위가 방식 기준이 되도록 적절한 전류량을 통전시킨다.
방식 전위는 기준 전극부(400)로 측정하는데, 측정 계기로는 멀티테스터나 전위 측정 전용계기를 사용할 수 있다.
양극으로부터 대지로 분포되는 방식전류는 방식 배관(10)으로 유입 되지만 일부 전류는 근접 배관(40)으로 일부가 유입되어 근접 배관을 따라 흐른다.
근접 배관(40)으로 유입되는 직류 전류량은 양극에서 방출되는 전체 전류량, 매설 물질의 저항율, 방식 배관(10)과 근접 배관(40)과의 거리에 따라 달라진다.
근접 배관(40)에 유입된 직류전류 즉, 간섭전류는 근접 배관(40)을 따라 흐르다가 원래의 곳으로 귀환하기 위해 방식 배관(10)과 가까운 지점에서 대지로 유출되어 방식 배관(10)으로 돌아간다. 이때 전류가 유출되는 지점이 간섭에 의해 부식(전식)이 발생한다.
즉, 전기방식 설비의 양극에서 방출되는 전류 분포인 양극 간섭 범위가 근접 배관(40)에 영향을 주어 근접 배관(40)은 양극간섭을 받으므로 근접 배관(40)의 양극간섭 부분(A)은 음극으로 되어 전기적으로 보호(방식)될 수 있지만 도 2에 도시한 종래 기술에서와 같이 과도한 간섭은 기준을 벗어나게 되므로 전류 집적부의 전위를 안정범위가 되도록 해 줄 필요가 있다.
또한, 도 2에서 양극으로부터 먼 거리의 근접 배관(40)의 양쪽 부분(B1, B2)에서는 간섭전류가 유출되고 이 부위에서 부식하는데 전류 집적부의 전위를 안정시키면 간섭 전위도 안정범위로 될 수 있다.
하지만, 간섭 전위의 안정범위는 황산동을 기준 전극부(400)로 하는 경우 제1 전압으로 설정 가능한데, 제1 전압은 -850mV 내지 -2,500mV인 것이 바람직하다.
이때, 양극으로부터 방출된 전류에 의해 방식 배관(10)의 집적 부위(A)의 전위가 안정 영역에 있을지라도 근접 배관(40)으로 유입된 전류는 반드시 유출되므로 근접 배관(40)의 어느 지점에선가는 영역(B1, B2)과 같은 전위가 상승되는 음극 간섭 부분이 발생하게 된다.
이와 같이 음극 간섭과 양극 간섭이 동시에 발생하는 경우, 본 발명에 따른 간섭 전류 조절 장치는 전류 흡수관(200)에서 양극이 방출되는 전류를 흡수하여 근접 배관(40)의 전위를 안전 영역으로 변화시키고, 간섭 전류의 잔여 일부 전류가 근접 배관(40)으로 유입되는 것을 전류 차폐관(300)에서 차단하도록 하여 근접 배관(40)의 전위를 안정되게 해준다.
즉, 전류 흡수관(200)은 정류기(30)에서 출력되는 전류를 양극을 통해 방식 배관(10)으로 통전시킬 때 과도한 전류가 근접 배관(40)으로 가능한 적은 양이 유입되도록 전류 일부를 흡수하고, 전류 차폐관(300)은 근접 배관(40)으로 유입되는 전류를 최대한 차폐할 수 있도록 함과 동시에 근접 배관(40)으로 유입된 전류를 제1 내지 제3 간섭 전위 조절기(110, 120, 130)를 통해 방식 배관(10)으로 되돌아가게 함으로써 음극 간섭 및 양극 간섭의 복합 간섭을 감소 또는 해소시킨다.
이때, 간섭전위 및 간섭전류는 각각 전위계(150) 및 전류계(160)를 통하여 측정되는데, 전위는 기준 전위를 설정하는 기준 전극부(400)를 이용한다. 전압 선택 스위치(140)는 방식 배관(10)과 근접 배관(40) 중에서 전위를 측정할 배관을 선택하고, 제1 간섭 전위 조절기는 간섭 전류를 조정하여 간섭 전위를 안전한 전위가 되도록 한다.
상기 안전한 전위는 간섭 전위가 간섭 받기 전의 전위 즉, 방식 배관(10)의 정류기(30)를 끈 상태(off)에서 측정한 자연 전위를 의미하며 만일 이 전위까지 조절이 어려울 때는 자연 전위에서 제2 전압까지를 허용범위로 하고 있다.
여기에서, 제2 전압은 20 내지 50mV로 설정 가능하고 특히 도심에서와 같이 지하 매설물이 복잡한 지역에서는 50mV로 설정하는 것이 바람직하다.
만일, 제1 간섭 전위 조절기(110)에 의해 근접 배관(40)의 간섭전위가 해소되지 않을 때는 제2 간섭 전위 조절기(120)를 함께 작동시켜 간섭 전위를 조정하고, 제1 및 제2 간섭 전위 조절기(110, 120)를 함께 작동했는데도 간섭 해소가 안 되는 경우에는 제3 간섭 전위 조절기(130)를 함께 작동시켜 간섭 전위를 조정하여 안전한 전위가 되도록 한다.
본 실시예에서는 이해의 편의를 위하여 간섭 전위 조절기가 3개인 것으로 하여 설명하였으나, 4개 이상의 복수개로 구성하는 것도 가능하다.
또한, 전압 선택 스위치(140)에서 해당 배관을 선택하여 방식 배관(10) 또는 근접 배관(40)의 전압을 확인하고 전류 선택 스위치(145)에서 해당 배관을 선택하여 방식 배관(10) 또는 근접 배관(40)의 전류를 확인할 수 있다.
이때, 제2 간섭 전위 조절기(120)와 전류 차폐관(300) 사이 또는 제3 간섭 전위 조절기(130)와 전류 흡수관(200) 사이에 별도의 스위치를 추가하여 전류 차폐관(300) 또는 전류 흡수관(200)의 전압 및 전류를 확인할 수도 있고, 제1 내지 제3 간섭 전위 조절기(110, 120, 130)는 전류의 측정 범위를 넓히기 위하여 전류계와 병렬로 연결되는 분류계(SHUNT)인 것이 바람직하다.
도 2에서 보는 바와 같이, 종래 기술에서는 전류가 집적되어 근접 배관(40)의 전위가 기준을 크게 초과(A부분)하여 영역(B1, B2)과 같이 간섭이 발생하고 있으나, 본 발명에서는 도 5에서 보는 바와 같이, 간섭 전류가 조절되어 양극 간섭 부분(A)의 양극 간접 전위는 전류집적 량이 현저히 감소되었고 음극간섭이 발생되었던 간섭전위(B1, B2 부분)도 음극(-)으로 변화되어 전위도 안정영역으로 조정됨으로써 근접 배관(40)을 양극 간섭으로부터 보호하게 된다.
또한 양극간섭 전류량을 감소시키면 근접 배관(40)의 양끝(B1, B2부분)에서 발생하던 간섭전위(전류유출)도 그만큼 해소되어 전식으로부터 보호된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 간섭 전류 조절 장치는 방식 배관(10)과 근접 배관(40) 사이에 흐르는 간섭 전류를 조절하여 음극간섭이 발생하는 곳에서는 간섭전류를 귀환시키고, 음극 간섭 및 양극간섭이 동시에 복합적으로 발생하는 곳에서는 간섭전류가 전류 흡수관(200)으로 흡수하게 하거나 전류 차폐관(300)에 의해 차폐 되도록 한다.
이로 인해 근접 배관(40)에서 양극 간섭 부분의 과전위를 해소하여 간섭으로 인한 부식을 방지하여 배관을 전식으로부터 보호, 안전하게 유지 관리함으로써 배관의 내구 수명을 연장시키고 설비의 조업 중단으로 인한 경제적 손실과 심각한 안전 문제의 발생을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 방식 배관
30: 정류기
100: 간섭 전류 조절부
110, 120, 130: 제1 내지 제3 간섭 전위 조절기
140: 전압 선택 스위치
145: 전류 선택 스위치
150: 전위계
160: 전류계
200: 전류 흡수관
300: 전류 차폐관
400: 기준 전극부

Claims (11)

  1. 전류를 통전하는 방식 배관 및 근접 배관에 연결되어 상기 근접 배관에 발생하는 간섭 전위를 간섭 전 전위 범위로 조절하는 간섭 전류 조절부; 및
    상기 방식 배관으로 인가되는 과전류를 방지하고 상기 근접 배관으로 유입되는 전류를 차폐하는 전류 흡수 및 차폐부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 간섭 전류 조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 전류 조절부는
    상기 방식 배관과 상기 근접 배관 중에서 전위 또는 전류를 측정할 배관을 선택하는 선택부;
    상기 선택된 배관의 간섭 전류 또는 상기 간섭 전위를 측정하는 측정부; 및
    순차적으로 작동되어 상기 간섭 전위를 조절하여 상기 간섭 전위가 상기 간섭 전 전위 범위에 포함되도록 하는 복수개의 간섭 전위 조절기들;
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 간섭 전류 조절 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 선택부는
    상기 방식 배관과 상기 근접 배관 중에서 전위를 측정할 배관을 선택하는 전압 선택 스위치; 및
    상기 방식 배관과 상기 근접 배관 중에서 전류를 측정할 배관을 선택하는 전류 선택 스위치;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 간섭 전류 조절 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 측정부는
    상기 선택된 배관의 상기 간섭 전위를 측정하는 전위계; 및
    상기 선택된 배관의 상기 간섭 전류를 측정하는 전류계;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 간섭 전류 조절 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전류계는
    상기 간섭 전위를 측정하는데 필요한 기준 전압을 공급하는 기준 전극부에 연결되는 것을 특징으로 하는 간섭 전류 조절 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수개의 간섭 전위 조절기들은
    상기 전류계와 병렬로 연결되는 분류계(SHUNT)인 것을 특징으로 하는 간섭 전류 조절 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 흡수 및 차폐부는
    상기 방식 배관으로 과전류가 인가되지 않도록 상기 통전하는 전류 중 일부를 흡수하는 전류 흡수관; 및
    상기 근접 배관으로 유입되는 전류를 차폐하는 전류 차폐관;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 간섭 전류 조절 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방식 배관은
    연결된 정류기의 작동으로 양극에서 방출된 전류를 인가 받아 통전하여 매설 물질 내 상기 양극 주위의 전해질의 전위분포를 변화시키는 것을 특징으로 하는 간섭 전류 조절 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 근접 배관은
    상기 양극으로부터 전류를 유입 받아 전위가 하강하여 전기 방식되는 양극 간섭이 발생하고, 상기 유입되는 전류 중 유출되는 상기 간섭 전류로 인해 전위가 상승하여 전식되는 음극 간섭이 발생하는 것을 특징으로 하는 간섭 전류 조절 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 간섭 전류는
    상기 양극에서 방출되는 전류량, 상기 매설 물질의 저항율, 상기 방식 배관과 상기 근접 배관과의 거리에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 간섭 전류 조절 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 전 전위 범위는
    20 내지 50mV의 허용 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 간섭 전류 조절 장치.

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