給水ポンプに使用される電極（水位検出）

水位電極について
給水ポンプでは水槽内の水位を主に下記の方式で検知しています。
１：電極棒方式
２：電極帯方式
３：センサー方式
４：フロートスイッチ方式

本コラムでは１：電極棒方式について解説します。

電極棒のそれぞれの役割

水位電極は安価で故障しにくく安定した運用が可能です。
水槽では主に3~5本の方式が利用されています。

• 電極5本の場合
  アース、渇水、減水、復帰、満水　（受水槽）
  
  アース　減水　起動　停止　満水（高置水槽の場合）
  
  
  
• 電極4本の場合
  5本の場合と比べると、減水と渇水を同一として使用となります。
  
• 電極3本の場合
  アース　減水　満水
  

電極の仕組み

電極のアースとその他の電極棒が水で導通する（水の中を電気が通る）ことにより、フロートレスリレーが検知します。

フロートレスリレーからアースとその他の電極棒の間に電圧がかかっています。
OMRON：61F-Gシリーズの場合、8Vと微弱ですので大丈夫ですが、リレーの種類によっては電極に触るとちょとだけビリっとくるものもあります。

フロートレスリレー

単体の制御盤の場合、オムロン61F-Gシリーズ、パナソニックAF2142などが使用されています。
給水ポンプユニットの場合は、制御盤の基盤で検知しています。

参考写真　オムロン　フロートなしスイッチ　61F-G
写真上段左より：61F-G3 61F-G4
写真下段左寄り：61F-G2 61F-G1 61F-G 61F-11

不具合対処

良くある不具合としては、電極座の腐食です。

異常がない電極座


ねじが腐食し、枯葉なども入ってしまった電極座

湿度が高い場所や屋外で雨水が浸水することにより、ねじが錆たり、水が溜まったりして異常が起きます。
大抵の場合は導通してしまうことによる満水警報の発報、断線による減水警報のどちらかです。

満水警報の場合の対処

1. 水槽内を覗いて水があふれていないか確認。あふれると水槽外のオーバーフロー管から水が流れています。水があふれている場合は、ボールタップや定水位弁の不具合ですのでその対処が必要です。
2. 水槽内が問題ない場合は水位検出の不具合が考えられます。アースと電極棒（満水）が腐食などにより導通する不具合の場合、その満水の端子を探しだし、線を抜けばひとまず警報を消すことが可能です。

減水警報の場合の対処

1. 水槽内を覗いて水が少なくなっている場合、ボールタップから補給水が入っている場合は、しばらく待ちます。補給水が無い場合は、ボールタップや定水位弁の不具合ですのでその対処が必要です。
2. 水槽に水が溜まっている場合は水位検出の不具合が考えられます。アースと電極棒（減水）が導通しないことによる不具合の場合、アースと減水の端子を線で結ぶ（現場ではワニ口のクリップが両端についたもので端子同士を挟みます）ことにより警報を消すことが可能です。

減水、渇水警報の場合はポンプが停止します。
減水、渇水警報の場合はポンプが空転しないよう、ポンプが動かなくなります。通常であれば、水槽内の水が溜まり、アースと電極棒（復帰）が導通することによりポンプが動き出します。水が復帰までしばらくは水がでません。復帰が無い場合は、少し溜まってはポンプが動き、給水し、水が減るとすぐ減水警報でポンプが止まり、を繰り返し、ポンプの故障となるため、このようなことにならないような仕組みとなっています。

小さな受水槽（1t程度）では電極棒を設置していない現場も多く見られます。不具合のない時は問題ありませんが、満水や減水になったときに、警報を鳴らしたり、ポンプが空転しないよう停止させたりできますので、改修工事のときには、設置されているか、腐食などの不具合がないか確認が必要です。