KR19990041887U

KR19990041887U - 전기방식(電氣防蝕) 상태 파악용 무선측정 시스템

Info

Publication number: KR19990041887U
Application number: KR2019980008931U
Authority: KR
Inventors: 권병추; 조용현
Original assignee: 권병추; 정영무; 주식회사 삼천리
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 1999-12-27
Also published as: KR200215750Y1

Abstract

본 고안은 지하에 매설된 가스배관과 같은 금속배관의 부식을 방지하기 위한 전기방식(電氣防蝕)설비에 있어서, 전기방식상태 파악을 위한 무선측정 시스템에 관한 것이다.

이와 같은 본 고안은 배관에 설치된 음극방식중인 배관으로부터의 입력선과 희생양극으로부터의 입력선 및 기준전극으로부터의 입력선 각각의 신호를 받아 제어처리토록 하는 측정제어장치와, 상기 측정제어장치를 동작시키고 측정값을 적산하여 송,수신을 제어하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치에서 처리된 신호를 변환케 하는 고주파모듈(RF모듈)과, 상기 고주파모듈에 의해 생성된 신호를 송,수신 처토록하는 송,수신 장치와로 이루어진 전위자동측정 송신장치와; 상기 전위자동측정 송신장치로부터 측정된 측정데이터를 수신케 하는 송,수신장치와, 상기 송,수신장치로부터 수신된 신호를 변환케 하는 고주파모듈(RF모듈)과, 상기 고주파모듈에 의해 생성된 신호를 통신주파수로 변환케 하는 신호변환기와, 상기 신호변환기에 의해 변환된 데이터를 측정비교하여 저장 및 비교분석케 하는 노트북 컴퓨터와로 이루어진 전위자동측정 수신장치와; 로 이루어진다.

Description

전기방식(電氣防蝕) 상태 파악용 무선측정 시스템

일반적으로 각종 금속배관의 부식을 방지하기 위한 전기방식설비는 토양으로부터 배관을 절연하기 위한 코팅과 함께 배관보다 부식이 더 잘되는 희생양극을 도선으로 배관과 연결하여 부식케 함으로써 배관을 방식하게 하거나, 외부에서 직류전원을 가하여 배관을 방식하고 있다.

이와 같은 전기방식은 그 설치 및 설치후의 주위환경(지하철에 의한 누설전류, 다른 배관 등의 접지, 타공사에 의한 손상 등) 변화의 영향으로 적정한 방식이 이루어지지 않을 수 있으므로 방식상태 파악을 하지 않으면 안된다.

따라서 종래에 있어서는 방식상태 파악을 위하여 배관의 일정구간마다 테스트함을 설치하고 이 테스트함으로부터 일정한 주기로 배관의 방식전위(電位), 방식전류 및 희생양극의 전위 등을 수작업에 의해 측정하도록 하고 있고, 또한 배관으로부터의 도선과 희생양극으로부터의 도선이 연결된 상태로 되어 있어 각각의 측정을 위해서는 도선의 분리, 측정후 재결속을 수행해야하므로 그 측정작업 소요시간이 과다한 문제점이 지적되고 있다. 그리고 배관은 대부분이 도로에 인접하여 매설되어 있으므로 측정작업시 차량의 통행 등으로 인한 안전사고 발생염려가 있고, 측정함의 직상부에 주차된 차량 등으로 인해 측정이 불가능한 문제점도 지적된다.

또한 측정작업을 장시간마다 행하게 되므로 측정기간중의 도로공사 등에 의한 테스트함의 유실 및 도로포장에 의한 매몰 등으로 인하여 테스트함의 유지관리가 곤란하며, 이와 같은 이유로 방식상태가 유지되지 않으면 적정한 방식전류의 부족으로 인하여 배관, 특히 가스배관은 국부부식에 의한 가스누출시 매우 심각한 피해를 가져올 수 있다.

또한 기존의 방식은 측정된 측정값을 저장하여 3∼6개월 후에 회수한 다음 데이터를 추출하고 다시 설치하는 방식을 채택하고 있으나, 이는 현재 배관의 상태파악이 곤란하여 타배관 공사에 의한 영향에 대한 신속한 대응에 어려움이 뒤따른다.

특히, 지하철 등에서 누설되어진 간섭전류에 의한 전식은 단시간 내에 배관을 부식케 함으로서 그 부식파악은 상당히 중요한 문제점이나 누설전류의 인입 및 인출된 지점을 찾기 위해서는 누설전류 영향권 내의 테스트함을 동시에 측정하거나 지하철의 운행기간 및 휴지기(야간)의 전위차이를 측정해야 한다. 그러나 이와 같은 측정방법은 인력에 의한 측정이 거의 불가능하고 야간에 도로에서 장시간 측정해야 하므로 측정자의 안전에 심각한 위험을 초래하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 방식전위 등을 자동적으로 측정하여 인근을 순찰중인 순찰차량이 무선으로 측정자료를 실시간으로 송신토록 함으로써 측정인력 소모를 줄이고, 측정작업시 인적 안전사고를 예방함은 물론 측정작업을 효율적으로 수행하도록 함을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 배관에 설치된 음극방식중인 배관으로부터의 입력선과 희생양극으로부터의 입력선 및 기준전극으로부터의 입력선 각각의 신호를 받아 제어처리토록 하는 측정제어장치와, 상기 측정제어장치를 동작시키고 측정값을 적산하여 송,수신을 제어하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치에서 처리된 신호를 변환케 하는 고주파모듈(RF모듈)과, 상기 고주파모듈에 의해 생성된 신호를 송,수신 처리토록 하는 송,수신 장치와로 이루어진 전위자동측정 송신장치와; 상기 전위자동측정 송신장치로부터 측정된 측정데이터를 수신케 하는 송,수신 장치와, 상기 송,수신 장치로부터 수신된 신호를 변환케 하는 고주파모듈(RF모듈)과, 상기 고주파모듈에 의해 생성된 신호를 통신주파수로 변환케 하는 신호변환기와, 상기 신호변환기에 의해 변환된 데이터를 측정비교하여 저장 및 비교분석케 하는 노트북 컴퓨터와로 이루어진 전위자동측정 수신장치와; 로 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 고안은 측정제어장치에 입력된 방식전위를 중앙처리장치에 의해 제어처리하고, 이에 의해 얻어진 측정데이터를 무선으로 송신케 하며, 송신된 측정데이터를 수신처리하고 차량에 탑재된 노트북 컴퓨터에 의해 측정된 데이터를 비교분석케 하는 것으로, 무선으로 측정데이터를 실시간으로 송,수신 처리토록 함으로써 방식상태 파악이 극히 용이하고 인력측정작업을 배제케 되므로 인적자원에 따른 소요경비를 줄임은 물론 인적 안전사고 등을 극력 저지할 수 있는 효과를 가진다.

도 1 은 본 고안의 전위자동측정 송신장치 구성도

도 2 는 본 고안 측정제어장치의 구성도

도 3 은 본 고안의 수신장치 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2: 배관 7: 중앙처리장치

3: 음극방식중인 배관 10: 전위자동측정 송신장치

4: 희생양극 20: 전위자동측정 수신장치

5: 기준전극 24: 신호변환기

6: 측정제어장치 25: 노트북 컴퓨터

도 1은 본 고안의 전위자동측정 송신장치의 구성도이다.

상기 전위자동측정 송신장치(10)는 방수 및 내열성을 갖는 테스트함(1) 내에 설치되며, 배관(2)에 설치시킨 음극방식중인 배관(3)으로부터의 입력선(3A), 희생양극(4)으로부터의 입력선(4A), 매설형 기준전극(5)으로부터의 입력선(5A) 각각을 상기 전위자동측정 송신장치(10) 내의 측정제어장치(6)에 입력시켜 구성한다.

상기에 있어서, 희생양극(4)으로부터의 입력선(4A)은 외부전원법에서는 생략하게 되는데 참고로 외부전원법은 방식을 원하는 배관의 일정간격마다 희생양극법처럼 금속을 매설하지 않으며 토양비 저항이 낮은 일정장소에 지하 100m 정도로 볼링을 하여 불용성(마그네슘은 소모성임) 양극을 매설하고 이 양극과 배관 사이에 한전으로부터 교류를 수전하여 정류기를 통해 일정전류를 공급케 하는 방식방법이다. 따라서 본 고안에 있어서의 입력선중 외부전원법에서는 희생양극으로부터의 입력선이 없다.

그리고 본 고안은 방식전위, 방식전류, 개로전위를 측정하도록 되어 있는데 이중 방식전위는 배관(2)과 기준전극(5)과의 전위, 방식전류를 배관(2)과 희생양극(4)사이의 전류, 개로전위는 희생양극(4)과 기준전극(5)과의 전위를 말한다. 따라서 본 고안에 있어서 외부전원법을 이용할 경우에는 희생양극이 없으므로 방식전위만 측정하게 된다.

이와 같이 본 고안은 방식전위, 방식전류, 개로전위 등을 측정제어장치(6)에 의해 측정하게 되는데, 도 2에 도시한 바와 같이, 측정제어장치(6)는 기준전극(5)으로부터의 입력선(5A)과 중앙처리장치(7) 사이에 설치한 스위치(S₁)와, 희생양극(4)으로부터의 입력선(4A)과 중앙처리장치(7) 사이에 설치한 스위치(S₂)와, 상기 입력선(4A)과 음극방식중인 배관(3)으로부터의 입력선(3A) 사이에 설치한 스위치(S₃) 및 저항(R)과, 상기 입력선(5A)과 중앙처리장치(7) 사이에 설치한 스위치(S₄)로 구성된다.

이와 같이 구성된 측정제어장치(6)는 중앙처리장치(7)에 의해 제어처리되게 되는데, 측정하지 않을 때에는 배관(2)에서 인출된 입력선(5A)과 희생양극(4)은 연결되어 있어야 하고, 방식전위 측정시에는 이상태에서 기준전극(5)에서 인출된 입력선(5A) 사이에 전위를 자동측정하며, 방식전류를 측정할 때에는 기준전극(5)으로부터의 입력선(5A)은 단락되고 입력선(3A)과 입력선(4A)도 단락된 상태에서 그 사이의 전류를 측정하며, 개로전위를 측정할 때에는 입력선(3A)은 단락된 상태에서 입력선(4A)와 입력선(5A) 사이의 전위를 자동측정하게 된다.

또한 기준전극(5)을 측정할 때에만 접속되어 있다가 평상시는 단락되어 있어야만 정기간 사용할 수 있다. 이는 항상 연결시 희생양극(4)으로 작용하여 마그네슘과 함께 부식되므로 희생양극(4)에 비해 상대적으로 소량인 아연 기준전극(5)이 먼저 수명을 다하기 때문이다.

이와 같이 중앙처리장치(7)에 의해 자동측정되는 측정제어장치(6)의 스위치(S₁∼S₄) 작동조건은 다음표와 같다.

상태	S₁	S₂	S₃	S₄
측정않을때	오프	오프	온	오프
방식전위측정시	온	온	온	오프
개로전위(Mg)	온	온	오프	오프/온
방식전류측정시	오프	온	오프	온

그리고, 상기 측정제어장치(6)에 있어서 저항(R)은 배관(2)와 희생양극(4)의 전류를 측정하고 외부과전류의 유입을 방지하기 위한 것이고, 중앙처리장치(7)는 일정시간마다의 데이터를 저장하는 기능 및 장시간 작동될 수 있는 초절전기능 등을 가지고 있다.

특히, 상기 중앙처리장치(7)는 배관(2)의 외부누설전류에 의한 영향이 있을 경우 그 영향을 받는 일정구간의 배관에 설치된 테스트함(1)을 동시에 짧은 측정간격(예 : 수초)으로 측정하기 위한 수개의 테스트함을 동기시키는 동기화 기능을 가지고 있다.

이와 같이, 측정제어장치(6)에 입력된 방식전위 등을 중앙처리장치(7)에 의해 제어처리된 신호를 고주파모듈(8)에 의해 신호처리하고, 이 신호를 송,수장치(9)(9A)및 안테나(9B)를 통해 무선으로 외부에 송신하게 된다.

이와 같이 하여 얻어진 측정데이터는 전위자동측정 수신장치(20)의 안테나(21)-송,수신장치(22)(22A)-고주파모듈(23)-신호변환기(24)-노트북 컴퓨터(25)로 전달하여 측정데이터를 비교 분석케 하여 전기방식상태 파악을 무선으로 실시간 측정할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 고안은 배관의 방식상태 파악을 위한 방식전위, 방식전류, 개로전위 등의 측정데이터를 무선으로 송,수신하고, 수신된 무선데이터를 실시간으로 비교 분석케 함으로써 배관의 방식 상태파악을 극히 용이하게 실시할 수 있으며, 종래 방식에 비하여 인적자원이 크게 감소되어 측정에 필요한 경비를 크게 줄일수 있고, 방식상태 파악을 위한 시간을 절약할 수 있는 잇점과 측정작업시 발생되는 인적 안전사고 방지는 물론 도로상에서의 차량문제로 인한 측정방해를 극력해소할 수 있는 효과를 가진다.

Claims

배관(2)에 설치된 음극방식중인 배관(3)으로부터의 입력선(3A)과 희생양극(4)으로부터의 입력선(4A)과 기준전극(5)으로부터의 입력선(5A) 각각의 신호를 받아 제어처리토록 하는 측정제어장치(6)와, 상기 측정제어장치(6)를 동작시키고 측정값을 적산하여 송,수신을 제어처리토록 하는 중앙처리장치(7)와, 상기 중앙처리장치(7)에서 처리된 신호를 변환케 하는 고주파모듈(8)과, 상기 고주파모듈(8)에 의해 생성된 신호를 송,수신 처리토록 하는 송,수신장치(9)(9A)와로 이루어진 전위자동측정 송신장치(10)와; 상기 전위자동측정 송신장치(10)로부터 측정된 데이터를 수신케 하는 송,수신장치(22)(22A)와, 상기 송,수신장치(22)(22A)로부터 수신된 신호를 변환케 하는 고주파모듈(23)과, 상기 고주파모듈(23)에 의해 생성된 신호를 통신주파수로 변환케 하는 신호변환기(24)에 의해 변환된 데이터를 측정비교하여 저장 및 비교분석케 하는 노트북 컴퓨터(25)와로 이루어진 전위자동측정 수신장치(20)와; 로 구성함을 특징으로 하는 전기방식상태 파악용 무선측정 시스템.
제 1 항에 있어서, 측정제어장치(6)는 기준전극(5)으로부터의 입력선(5A)과 중앙처리장치(7) 사이에 설치한 스위치(S₁)와, 희생양극(4)으로부터의 입력선(4A)과 중앙처리장치(7) 사이에 설치한 스위치(S₂)와, 상기 입력선(4A)과 음극방식중인 배관(3)으로 부터의 입력선(3A) 사이에 설치한 스위치(S₃) 및 저항(R)과, 상기 입력선(5A)과 중앙처리장치(7) 사이에 설치한 스위치(S₄)로 구성함을 특징으로 하는 전기방식상태 파악용 무선측정 시스템.