KR20140124135A

KR20140124135A - 매설 배관의 입상 방식전위 측정함

Info

Publication number: KR20140124135A
Application number: KR20130041482A
Authority: KR
Inventors: 김진우
Original assignee: 인천도시가스주식회사
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2014-10-24
Also published as: KR101480781B1

Abstract

본 발명은 지중에 매설된 강재 가스배관의 방식전위를 측정하기 위하여 가스배관과 전선으로 연결된 접속단자가 설치되는 방식전위 측정함에 관한 것이다.
특히, 시가지 외의 도로, 산지, 농지 또는 철도부지의 경우 지면에 입상(pole type)으로 설치되는 방식전위 측정함을 설치하고 있으며, 상기 측정함 내부에 전도체와 부전도체로 이루어진 단자고정판을 형성하여 전자공여체(D1,D2) 전위측정을 위한 제1,2 전선(L1,L2)과 배관(P) 전위측정을 위한 제3,4 전선(L3,L4)을 개별적으로 측정단자에 의해 고정되어 추가적인 해제작업 없어 방식전위 측정시간을 단축할 수 있으며, 상기 측정함의 몸체 하단에 전선(L1,L2,L3,L4) 인출홈을 형성하여 상기 몸체의 하단을 지중에 매설시 상기 몸체의 하단과 측정함 내부로 인출되는 상기 전선이 서로 맞닿아 전선의 외주연에 설치된 보호피복체가 손상되어 전선의 피복손상부로부터 방식전류의 누설 등으로 인한 적정 방식전위를 유지하기 위한 방식전류의 증가로 인한 희생양극, 즉 전자공여체(D1,D2, donor)의 교체주기단축을 방지함으로써 방식전위설비의 유지관리비용을 절감할 수 있다.

Description

매설 배관의 입상 방식전위 측정함{pole type protective potential test box for gas pipe}

본 발명은 지하에 매설된 가스배관의 방식전위를 측정하기 위하여 가스배관과 전선으로 연결된 전위측정단자가 설치되는 방식전위 측정함에 관한 것이다.

일반적으로, 지하에 매설된 금속 재질의 배관은 토양, 수분 등의 부식환경으로부터 보호하기 위하여 전기방식을 적용하며, 금속 자체의 안정화를 위하여 전기적으로 미세한 전류를 흘러보내 산화가 못 일어나도록 하는 것이다.

도시가스 등의 수송을 위하여 지하에 매설된 최고사용압력이 중압(1MPa) 이상인 가스배관은 통상 철계의 금속부재로 형성되며, 이러한 금속배관의 부식을 방지하기 위하여 토양, 수분 등 전해질로부터 배관을 절연하기 위한 폴리에틸렌 등의 합성수지로 표면을 코팅하고 전기화학적 반응의 결과인 부식을 억제할 수 있도록 전기방식이 이용되고 있다.

이러한 전기방식 유형으로는 희생양극법, 배류법, 외부전원법 등이 있다.

이와 같은 전기방식에 대한 설비는 그 설치 및 주위환경, 예를 들면 지하철에 의한 누설전류, 타 지장물의 방식전류에 의한 간섭, 굴착공사 등으로 인한 코팅 손상 등의 변화의 영향으로 적정한 방식이 이루어지지 않을 수 있으므로 수시로 방식상태를 점검하여야 한다.

이러한 전기방식의 적용상태를 점검하는 것은 방식전위를 측정하도록 되어 있고, 이러한 매설배관의 방식전위를 측정하는데 기준전극이 사용된다.

도 1은 종래의 일반적인 지중에 매설된 도시가스 배관에 설치되는 산화방지 설비의 시공상태를 도시한 것으로, 스틸, 주철 또는 동(합금)으로 된 도시가스 배관(P)은 지중에 일정한 깊이로 매설된다. 희생양극, 즉 전자공여체(D1,D2, donor)로 사용되는 마그네슘괴가 배관(P)의 아래에 적어도 300 mm 이상의 간격을 두고 매설된다. 전자공여체(D1,D2)는 300 mm 이상의 간격을 두고 2개가 설치된다. 각각의 전자공여체(D1,D2)에는 전위측정을 위한 제1,2 전선(L1,L2)이 연장된다. 배관(P)으로부터도 전위측정을 위한 제3,4 전선(L3,L4)이 연장된다. 제1,2,3,4 전선의 단부는 맨홀(100) 내에 노출되게 연장된다. 맨홀(100)은 맨홀뚜껑(102)으로 덮여지게 된다. 각 전선은 통상 피브이씨(PVC)로 된 보호관(104)에 의해 보호된다. 배관(P)과 전자공여체(D1,D2)로부터 각각 2개씩의 전선을 연결하는 것은 혹시 발생할 수 있는 단선에 대한 대비책이다.

도 2는 종래 산화방지 설비의 전위차를 점검하는 방법을 설명하기 위하여 전선의 단부를 도시한 것으로, 정상 상태에서 제1,2,3 전선(L1,L2,L3)은 서로 통전되게 볼트 등에 의해 연결되어 있으며 제4 전선(L4)은 독립적으로 연장되어 있다.

이상 유무를 판별하고자 하는 경우에는 우선 묶여있는 3개의 전선(L1, L2,L3)을 분리한 다음 4개의 전선(L1,L2,L3,L4)의 전위를 개별적으로 측정한다. 이후 제1,2,3 전선(L1,L2,L3)을 통전 가능하게 묶은 다음 전위를 측정한다.

측정된 전위차가 표준치에 미치지 못할 경우에는 마그네슘괴의 교체 설치 등 설비의 보수가 이루어지게 된다.

상기 전선(L1,L2,L3,L4)은 모두 구리 등과 같은 전도체로 이루어진 전극선과 전극선의 외부를 둘러싸서 전극선을 외부로부터 절연하기 위한 절연체와 최외각에 고무 등의 수지로 피복되어 전선을 보호하는 보호피복체로 구성된다.

상기 지중에 매설된 도시가스 배관에 설치되는 희생양극법에 의한 산화방지 설비 및 상기 설비의 전위차를 점검하는 방법은 등록실용신안 제20-0449827호(명칭 : 도시가스 배관의 산화방지설비의 전위측정용 전선 커넥터)에 자세히 제시되어 있으며, 본 발명에서는 자세히 기재하지 않는다.

일반적으로, 희생양극법으로 설비되는 방식전위 측정함(Test box)은 지면에 설치되는 맨홀형 측정함과 지면에 입상으로 설치되는 입상(pole type) 측정함으로 구분한다.

시가지 외의 도로, 산지, 농지 또는 철도부지 내에 매설된 맨홀형 측정함의 경우, 동절기 적설이나 하절기 수풀이나 관목 등으로 측정함의 설치위치를 작업자가 식별하기 어려워 측정시간이 많이 소요되는 등 유지관리에 문제점이 있다.

따라서, 시가지 외의 도로, 산지, 농지 또는 철도부지 내에 방식전위 측정함을 매설하는 경우, 유지관리 측면에서 지면에 입상(pole type)으로 설치되는 방식전위 측정함을 설치해야 하지만, 종래의 입상 방식전위 측정함은 상기 측정함 내부에 고정된 전자공여체(D1,D2) 전위측정을 위한 제1,2 전선(L1,L2)과 배관(P) 전위측정을 위한 제3,4 전선(L3,L4)의 구별이 어렵고, 결속되어 있는 전선의 분리 및 재결속으로 인해 전위를 측정하는데 많은 시간이 소요되며, 도로 확장, 지면 침하 등 환경변화에 의해 측정함을 이설하는 경우 측정함의 하단을 지면에 삽입 고정할 때 측정함 몸체의 하단과 측정함 내부로 인출되는 전선이 서로 맞닿아 전선의 보호피복체가 손상되어 전선의 피복손상부를 통해 방식전류가 누설되어 전위측정값이 부정확하게 되고, 적정 방식전위를 유지하기 위하여 방식전류의 증가로 전자공여체(D1,D2, donor), 즉 마그네슘괴의 소모로 인한 교체주기 단축 등 유지비용이 상승하는 문제점이 있다.

이러한 문제를 보다 효율적으로 극복하기 위한 방안이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 측정함 내부에 전도체와 부전도체로 형성된 단자고정판과; 전자공여체(D1,D2) 전위측정을 위한 제1,2 전선(L1,L2)과 배관(P) 전위측정을 위한 제3,4 전선(L3,L4)을 개별적으로 측정단자에 고정되어 추가적인 해제작업 없어 방식전위 측정시간을 단축할 수 있으며, 지중에 설치되는 측정함의 몸체 하단에 전선 인출홈을 형성하여 측정함의 하단을 지중에 매설시 측정함 몸체의 하단과 측정함 내부로 인출되는 전선이 서로 맞닿아 전선의 보호피복체가 손상되는 것을 방지하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자 본 발명은,

가스배관의 방식전위를 측정하기 위하여 노면에 입상으로 설치되는 방식전위 측정함에 있어서,

양단이 개방된 원통 형상의 몸체(11)와 상기 몸체(11)의 상단에 단자함(12)이 형성되며, 상기 단자함(12) 내부에 부전도체 단자고정판(21)과 상기 부전도체 단자고정판(21)의 고정부재(24a,24b) 사이에 전도체 단자고정판(22)을 상기 고정부재(24a,24b)에 의해 고정되는 단자고정부(20)가 형성된다.

상기 단자고정부(20)는 부전도체 단자고정판(21)에 배관(P)으로부터 연장되는 제4 전선(L4)와 연결되어 있는 1개 이상의 단자(T4)와; 상기 전도체 단자고정판(22)에 배관(P)으로부터 연장되는 제3 전선(L3)과 전자공여체(D1,D2)로부터 연장되는 제1,2 전선(L1, L2)을 개별적으로 연결되어 있는 다수개의 단자(T1,T2,T3)가 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체(11)의 하단에 상기 단자고정부(20)과 연결되는 전선을 인출하기 위한 홈(15)을 형성됨을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명의 입상 방식전위 측정함은 매우 편리하게 가스배관 및 희생양극 즉, 전자공여체의 방식전위를 측정할 수 있어 작업시간의 단축으로 인력 절감은 물론 방식전류의 누설의 원인이 되는 전선의 피복손상을 방지하여 적정 방식전위를 유지하기 위하여 더 많은 방식전류 방출로 인한 희생양극, 즉 전자공여체(마그네슘괴)의 교체주기 단축을 방지할 수 있어 희생양극법에 의한 전기방식설비의 유지비용을 현저히 절감할 수 있다.

또한, 비포장도로 등에 설치된 방식전류 측정함의 위치를 작업자가 용이하게 식별할 수 있어 유지관리를 효율적으로 진행할 수 있다.

도 1은 지중에 매설된 가스배관에 설치되는 산화방지 설비의 구성도.
도 2는 종래 산화방지 설비의 전위차를 점검하는 방법을 설명하기 위하여 전선의 단부를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 입상(pole type) 방식전위 측정함의 구성을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 입상 방식전위 측정함의 단자함을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 입상 방식전위 측정함의 단자함을 나타낸 단면도.

지중에 매설된 가스배관의 방식전위를 측정하기 위하여 노면에 입상으로 설치되는 방식전위 측정함에 있어서,

양단이 개방된 원통 형상의 몸체(11)와 상기 몸체(11)의 상단에 단자함(12)을 형성하되, 상기 단자함(12) 내부에 부전도성 재질의 단자고정판(21)과 상기 단자고정판(21)의 고정부재(23a,23b) 사이에 전도성 재질의 단자고정판(22)을 고정 설치하는 단자고정부(20)가 형성된다.

상기 단자고정부(20)는 부전도성 재질의 단자고정판(21)에 배관(P)으로부터 연장되는 제4 전선(L4)과 연결되어 있는 단상(1P) 접속단자(T4)와; 상기 전도성 재질의 단자고정판(22)에 배관(P)으로부터 연장되는 제3 전선(L3)과 전자공여체(D1,D2)로부터 연장되는 제1,2 전선(L1, L2)을 개별적으로 연결되어 있는 3상(3P) 접속단자를 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명은 바람직한 실시예에 따른 방식전위 측정함의 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

첨부된 도 1은 종래 지중에 매설된 가스배관에 설치되는 산화방지 설비의 구성도이고, 도 2는 종래 산화방지 설비의 전위차를 점검하는 방법을 설명하기 위하여 전선의 단부를 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 입상 방식전위 측정함의 바람직한 사용상태를 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 입상 방식전위 측정함의 단자함에 대한 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4에 대한 단면도이다.

일반적으로 희생양극법으로 설비되는 방식전위 측정함은 지면에 설치되는 맨홀형 측정함(100)과 지면에 입상으로 설치되는 입상 측정함(10)으로 구분되며, 상기 입상 측정함(10)은 사리도, 화단 등에 폴(Pole)을 이용해 단자고정부(20)를 지면에서 일정 높이 만큼 공중에 띄워 설치하므로, 단자함(12)의 내부 공간이 협소하여 작업자가 단자함(12) 내부에 설치된 단자고정부(20)에 연결된 전선의 체결 및 분리 등의 작업이 어렵고, 이로 인해 작업시간도 증가하였다.

도 3, 4, 5는 본 발명에 따른 입상(pole type) 방식전위 측정함(Test box)의 바람직한 사용상태를 도시한 것으로, 전자공여체(D1,D2)의 전위측정을 위해 연장된 제1,2 전선(L1,L2)과 배관(P)의 전위측정을 위해 연장된 제3,4 전선(L3,L4)이 개별적으로 각각의 전선 끝에 Y형 단자를 접속하여 상기 제1,2,3 전선(L1,L2,L3)의 단자(T1,T2,T3)는 3상(3P) 단자고정판(22)에, 상기 제4 전선(L4)의 단자(T4)는 독립적으로 단상(1P) 단자고정판(21)에 볼트, 나사, 핀 등의 고정부재(23c)로 고정한다.

상기 3상 단자고정판(22)은 제1,2,3 전선의 단자(T1,T2,T3)가 결합시 상호간 통전되도록 전도성 재질로 이루어진 일정한 너비를 갖는 금속판으로 형성되어 각각의 전선이 연결된 효과가 있으며, 상기 단상 단자고정판(21)은 부전도성 재질로 이루어진 다각형상의 판으로 형성되어 상기 단상 단자고정판(21)에 제4 전선의 단자(T4)가 결합시 제1,2,3 전선(L1,L2,L3)과 상호 통전되지 않도록 고정된다.

상기 부전도성 재질의 단상 단자고정판(21)에 결합되는 제4 전선의 단자(T4)는 고정부재(23c)와의 사이에 절연 와샤(24)를 끼워 고정부재(23c)를 조여 고정되는 것으로, 이는 제4 전선의 단자(T4)로부터 방식전류가 누전되는 것을 방지하도록 한다.

또한, 상기 3상 단자고정판(22)은 단상 단자고정판(21)의 고정부재(23a,23b) 사이에 고정되되, 상기 3상 단자고정판(22)의 하면은 부전도체 재질의 단상 단자고정판(21)과 맞닿고, 상기 3상 단자고정판(22)의 상면과 상기 고정부재(23a,23b) 사이에는 절연 와셔(24)가 끼워져 방식전류의 누전을 방지한다.

만일, 방식전위 측정값에 이상 발생시에 각각의 Y형 단자(T1,T2,T3,T4)의 고정부재(23c)를 해체하여 상기 개별 단자(T1,T2,T3,T4)를 해당 단자고정판(21,22)에서 이탈시켜 각각의 전위를 측정하고 측정이 완료되면 다시 해당 단자고정판(21,22)에 고정부재(23c)로 고정한다.

즉, 상기 측정함(12) 내부에 전도성 재질의 단자고정판(22)과 부전도성 재질의 단자고정판(21)을 형성하여 전자공여체(D1,D2) 전위측정을 위한 제1,2 전선(L1,L2)과 배관(P) 전위측정을 위한 제3,4 전선(L3,L4)을 개별적으로 3상 접속단자(T1,T2,T3)와 단상 접속단자(T4)에 의해 고정되어 추가적인 해제 및 재결합 작업이 수반되지 않아 방식전위 측정시간을 단축한다.

상기 본 발명은 배관(P)과 전자공여체(D1,D2)로부터 각각 2개씩의 전선으로 연결될 경우를 실시예로서 나타낸 것으로, 상기 배관(P)과 전자공여체(D1,D2)의 수에 따라 얼마든지 전선(L1,L2,L3,L4)과 단자(T1,T2,T3,T4)의 수량이 바뀔 수도 있는 것이다.

또한, 본 발명의 몸체(11) 하단에 상기 단자고정부(20)의 단자고정판(21,23)과 연결되는 전선을 상기 몸체(11) 내부로 인출하기 위한 홈(15)을 형성하여 상기 측정함(10)을 지면에 입상으로 설치시 지중에 매설되는 상기 몸체(11)의 하단과 측정함(10) 내부로 인출되는 전선(L1,L2,L3,L4)이 서로 맞닿아 상기 몸체(11) 하단의 날카로운 외주연에 의해 전선(L1,L2,L3,L4)의 보호피복체가 손상되는 것을 방지한다.

이를 통해 전선(L1,L2,L3,L4)의 피복손상부로부터 전해질(토양)로 누전으로 인한 적정 방식상태를 유지하기 위한 방식전류가 증가하게 되는 것을 방지하여 희생양극, 즉 전자공여체(D1,D2, donor)의 교체주기를 연장할 수 있어 방식설비의 유지관리비용이 절감된다.

아울러, 상기 몸체(11)의 하단은 사선으로 절단 제작하여 측정함(10)을 지면에 입상으로 설치하는 경우 작업자가 용이하게 상기 몸체(11)의 하단을 지면에 삽입시켜 견고하게 고정한다.

본 발명의 단자함(12)의 외주연에 덮개(13)를 여닫을 수 있는 힌지부(14)를 형성하여 방식전위 측정작업 이외에는 단자함(12)을 덮개(13)로 덮을 수 있어 단자함(12)의 내부에 형성된 단자고정부(20)에 외부로부터 수분이나 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 방지한다.

또한 볼트, 나사, 핀 등의 고정부재가 삽입 고정되는 구멍(17)을 갖는 고정돌기(16)를 단자함(12)의 외주연에 형성하여 외벽이나 지지대 등에 본 별명의 측정함(10)을 고정부재로 고정시켜 외부 충격이나 지반 침하 등 주변 환경변화에 의한 측정함(10)의 유실, 망실 등을 방지한다.

10 : 방식전위 측정함 11 : 몸체
12 : 단자함 13 : 덮개
14 : 힌지부 15 : 전선 인출홈
16 : 고정돌기 17 : 고정부재 삽입 구멍
20 : 단자고정부 21 : 부전도성 단자고정판
22 : 전도성 단자고정판 23a,b,c : 고정부재
24 : 절연 와샤(washer)
P : 가스배관 D1,D2 : 제1,2 전자공여체(마그네슘)
L1,L2,L3,L4 : 제1,2,3,4 전선
T1,T2,T3,T4 : 제1,2,3,4 단자

Claims

양단이 개방된 원통 형상의 몸체(11)와; 상기 몸체(11)의 상단에 단자함(12)이 형성되되, 상기 단자함(12) 내부에 부전도성 재질의 단자고정판(21)과; 상기 부전도성 단자고정판(21)의 고정부재(23a,23b) 사이에 전도성 재질의 단자고정판(22)을 고정 형성되는 것을 특징으로 하는 매설 배관의 입상 방식전위 측정함.
제1항에 있어서,
상기 부전도성 단자고정판(21)에 배관(P)으로부터 연장되는 제4 전선(L4)과 연결되어 있는 단상(1P) 접속단자와; 상기 전도성 단자고정판(22)에 배관(P)으로부터 연장되는 제3 전선(L3)과 전자공여체(D1,D2)로부터 연장되는 제1,2 전선(L1, L2)을 개별적으로 연결되어 있는 3상(3P) 접속단자를 형성하는 것을 특징으로 하는 매설 배관의 입상 방식전위 측정함.
제1항에 있어서,
상기 몸체(11)의 하단에 상기 단자고정판(21,22)과 연결되는 전선(L1, L2,L3,L4)을 인출하기 위한 홈(15)이 형성되는 것을 특징으로 하는 매설 배관의 입상 방식전위 측정함.