JP2002010456A - 接地装置及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】機器９の接地端子と接地極との間に、イン
ダクタンス１１を接続した接地装置に関するものであ
る。 【効果】機器の接地端子と接地極との間に、インダクタ
ンスを接続したので、インダクタンスと通信線路接地の
線インダクタンスとの比値で、機器接地に流入する電流
を小さくすることができ、従って、機器への雷サージの
影響を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気設備の接地装
置及びその施工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、無線局等の接地装置においては、
図３に示すような接地装置が知られている。

【０００３】この接地装置は、遠方からの無線信号を、
鉄塔１に設置したパラボラ等のアンテナ（図示せず）に
より受信して、この受信信号を、以下に説明する建屋３
（筐体を含む）の外（図３において、点線で示されてい
る部分）にて通信線路接地２ａした導波管、同軸ケーブ
ル等の通信線路２により、建屋３内（図３において、実
線で示されている部分）に引き込み、そして、このよう
にして引き込まれた伝送信号が、建屋３内に設置された
無線機４ａや監視制御機４ｂ等の通信機器４に接続され
ているとともに、通信用避雷器５ａを介して通信避雷接
地５ｂされ、且つ、監視制御機４ｂに接続された通信ケ
ーブル等の通信線路５を経て、遠方に伝送されるように
構成されている。なお、上記無線局装置について、アン
テナからの受信及び通信線路からの送信について説明を
したが、通信線路からの受信をアンテナから送信する場
合も同様である。

【０００４】また、上述した建屋３内の通信機器４等に
供給する電源としては、この建屋３外にて電力用避雷器
６ａを介して接地した電力線路６を、絶縁トランス７を
介して又は直接に、整流器等の電力機器８に接続して、
建屋３内の通信機器４や電力機器８等の設備機器９に電
力を供給するように構成されている。

【０００５】このような構成の無線機４ａ、監視制御機
４ｂ等の通信機器４及び整流器等の電力機器８からなる
設備機器９の接地を一括して連接接地１０し、この連接
接地１０を、建屋３に建屋接地１０ａするようにした接
地装置が知られている。

【０００６】また、他の従来例（以下、後者従来例とい
う。）として、上述した従来例（以下、前者従来例とい
う。）において、建屋３内（図３において、実線で示さ
れている部分）と建屋３外（図３において、点線で示さ
れている部分）とを含む建屋に、通信線路接地２ａと建
屋接地１０ａとを接続した機器接地１０ｂと、通信避雷
接地５ｂと、電力避雷接地６ｂとを接地接続するように
した接地装置が知られている。更に、通信線路５のメタ
ル線路（同軸ケーブル等）に代えて、又は、併用して、
光ファイバケーブル１３が用いられる。光ファイバケー
ブル１３は、光ファイバケーブル１３のティンションメ
ンバや光ファイバケーブル１３の外被１３ａ等がメタリ
ックの場合、連接接地１０に接地して接地１０ｂする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した前者従来例の
電気設備の接地装置においては、鉄塔１への落雷によ
り、通信線路２に雷電流の一部が流れると、通信線路２
の接地線のインダクタンスによる電圧降下のため、通信
線路２の接地線接続部２ｂと機器接地１０ｂには、電位
差が生じる。この電位差により、通信線路２に接続され
た無線機４ａのケースに雷電流の一部が流れ、この電流
値が大きいと、無線機４ａの内部に高電圧が誘導され
る。この電圧が、無線機４ａのインパルス耐電圧以上と
なると、無線機４ａには耐電圧破壊が生じる。一方、通
信線路接地２ａに流れたサージ電流の一部は、機器接地
１０ｂより建屋３内の連接接地１０に逆流し、光ファイ
バケーブル１３のティンションメンバ（鋼線）や外被経
由で外線側に流出するため、その電流経路に当たる箇所
が焼損することがある。また、建屋３外の機器接地１０
ｂと、通信避雷接地５ｂ間に生じた電位差が、監視制御
機４ｂの耐電圧を超えると、監視制御機４ｂが破損する
という問題があった。

【０００８】本発明の目的は、上述した従来の接地装置
及びその施工方法が有する課題を解決し、接地装置の電
位差の発生を抑えることができる接地装置及びその施工
方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するために、第１には、機器の接地端子と接地極
との間に、インダクタンスを接続したものであり、第２
には、サージが侵入する恐れのある線路に接続した接地
線の線インダクタンスより大きいインダクタンスを、機
器の接地線に接続したものであり、第３には、機器を連
接接地に接続するとともに、連接接地を、接地線に接続
されたインダクタンスを介して、接地極に接続したもの
であり、第４には、サージから機器を保護するための接
地装置の施工方法であって、建屋内に配設された機器を
保護するために、建屋に引き込まれる以前の線路を、直
接又は避雷器を介して接地極に接続するとともに、更
に、建屋内の機器の接地端子を連接して建屋に接続し、
インダクタンスを介して接地極に接続したものである。

【００１０】

【実施例】図１を用いて、本発明の第１実施例の電気設
備の接地装置及び施工方法について説明するが、図３を
用いて説明した従来例と同じ構成要素については、同一
記号を付して説明する。

【００１１】１は、信号を受発信するためのパラボラ等
のアンテナを高所に取付けるための鉄塔であり、信号
は、この鉄塔１に取付けたアンテナ（図示せず）から、
導波管や同軸ケーブル等からなる通信線路２を介して建
屋３に引き込まれる。この導波管や同軸ケーブル等の通
信線路２の外覆を、直接、接地線２ｃで通信線路接地２
ａしている。この接地線２ｃとしては、線径が１６ｍｍ
2 から６０ｍｍ2 程度の電線が一般に用いられており、
この接地線２ｃは、１メートル当たり、１μＨ程度のイ
ンダクタンスを持っている（以下、接地線２ｃ自体が有
する固有のインダクタンスを、線インダクタンスとい
う。）。

【００１２】３は、建物や筐体等（以下、単に、建屋と
いう。）であって、建屋３には、無線機４ａ、監視制御
機４ｂ等の通信装置４や電力機器８を含む設備機器９が
収容されている。建屋３に引き込まれた通信線路２は、
無線機４ａや監視制御機４ｂに接続され、メタル通信の
場合は、通信用絶縁トランス５ａ’を介して通信線路５
により、また、光ファイバケーブル１３は、ティンショ
ンメンバ１３ａ等がメタルの場合は、直接、接地極に接
続し、建屋３から導出されて外部に信号を伝送する。

【００１３】電力機器８は、電力線路６に電力絶縁トラ
ンス７を介して接続されて、電力の供給を受けている。
電力絶縁トランス７は、電力線路６からのサージ電圧、
サージ電流が、建屋３に侵入するのを防止する。この供
給電力は、電力機器８を経て、設備機器９の電源として
供給されている。電力線路６の電力用避雷器６ａは、電
力避雷接地６ｂされている。

【００１４】建屋３に設置した通信装置４の無線機４ａ
と監視制御機４ｂの接地端子は、連接接地１０ｃに、そ
れぞれ接続されている。また、電力機器８の接地端子
も、連接接地１０ｃに接続されている。そして、この連
接接地１０ｃは、接続することで、それぞれが接続状態
になるように構成されている。連接接地１０ｃには、接
地線９ｂを介して接続されたインダクタンス１１が機器
接地９ａに接続されている。また、光ファイバケーブル
１３のティンションメンバ１３ａ等は、建屋接地１０ａ
及び機器接地９ａされる。このインダクタンス１１は、
通信線路接地２ａの接地線２ｃの線インダクタンス１２
より大きい。また、通信線路接地２ａ、機器接地９ａ、
通信避雷接地５ｂ及び電力避雷接地６ｂは同一電位に接
続されている。また、設備機器９の金属ケースは、建屋
３の金属体から絶縁されている。

【００１５】次に、図１の接地装置にサージが侵入した
場合について説明する。

【００１６】通信線路２を介してサージが侵入すると、
このサージは、通信線路２の接地線接続部２ｂに接続さ
れた接地線２ｃを介して、通信線路接地２ａに接地吸収
される。しかしながら、接地線２ｃの線インダクタンス
１２の影響で、サージの一部が通信線路２を通して建屋
３に入り込み、このサージが、無線機４ａや監視制御機
４ｂ等の通信装置４及び電力機器８のケースに流れ、設
備機器９に損傷を与える要因となるが、通信装置４や電
力機器８からなる設備機器９の機器接地９ａの接地線９
ｂには、通信線路接地２ａの接地線２ｃが有する線イン
ダクタンス１２より大きいインダクタンス１１を接続し
て機器接地９ａが施されているので、例えば、通信線路
接地２ａの接地線２ｃの長さを５メートル（１メートル
当たり、１μＨ程度のインダクタンス）とすると、接地
線２ｃの全体の線インダクタンス１２は、約５μＨで、
接地線９ｂに、２０倍の１００μＨ（但し、接地線９ｂ
は、通信線路接地２ａと同じ長さ及び線径を有する。）
のインダクタンス１１を設置すると、設備機器９に、約
１／２０のサージが流れることになり、サージが低減さ
れることになる。

【００１７】また、設備機器９の接地線９ｂに接続する
インダクタンス１１の値は、インダクタンス１２の値が
高い程、線インダクタンス１２を含めたインピーダンス
は高いことになるが、通常の商用周波の５０Ｈｚ又は６
０Ｈｚで１００μＨのインダクタンスでは、インピーダ
ンスは０．０４オーム程で、感電防止上から問題になる
値ではない。また、１ｍＨのインダクタンスを接続した
場合は、インピーダンスは０．４オーム程である。

【００１８】更にまた、雷性サージ等の場合には、雷性
サージは周波数が高いためインダクタンスは、ＸＬ＝２
πｆＬとして働き、より高いインピーダンスとなり、雷
サージの電流が小さく抑えられ、従って、設備機器９に
は小さい電流しか流れず、設備機器９は安全に保護され
ることになる。

【００１９】また、建屋接地１０ａと設備機器９の接地
端子間は、連接接地１０ｃで短絡されているので、設備
機器９と建屋３間には電圧の発生はない。

【００２０】次に、図２を用いて、本発明の第２実施例
の電気設備の接地装置及び施工方法について説明する
が、図１中の構成要素と同じ構成要素については、同一
記号を付して説明するとともに、以下においては、図１
中の構成要素と相違する構成要素についてのみ説明し、
同一の構成要素の説明は省略する。

【００２１】１４は、無線機４ａや監視制御機４ｂ等の
通信装置４及び電力機器８を建屋３から電気的に絶縁す
るための絶縁台である。また、絶縁台１４により、建屋
３から絶縁された設備機器９を構成する無線機４ａや監
視制御機４ｂや電力機器８の接地端子は、それぞれ、連
接接地１０ｃに接続されている。連接接地１０ｃと機器
接地９ａ間には、インダクタンス１１が接続され、更
に、建屋接地１０ａは、直接に機器接地９ａに接続され
ている。

【００２２】即ち、図１と図２の相違は、図２におい
て、設備機器９を、建屋３から絶縁台１４を介して絶縁
したこと、設備機器９は、直接に、建屋接地１０ａに接
地しないこと、設備機器９の接地端子は、連接接地１０
ｃに接続したこと、及び、建屋接地１０ａは、直接、機
器接地９ａに接続したことである。

【００２３】図２の構成においては、建屋３は、建屋接
地１０ａを介して、直接に接地（機器接地９ａ）されて
おり、設備機器９は、絶縁台１４により、建屋３から絶
縁されており、インダクタンス１２を介して接地極に接
続されているので、設備機器９から建屋３へ、また、建
屋３からの設備機器９に回り込むサージは防止できる。
なお、その他の動作については、図１の構成と同様であ
るので、その説明は省略する。

【００２４】上述した本発明の特徴は、接地装置におい
て、設備機器９の接地端子と接地極の間に、インダクタ
ンス１１を接続したことである。このように構成したこ
とにより、次のような作用が行われる。即ち、導波管や
同軸ケーブル等の通信線路２から侵入したサージは、建
屋３外の接地線接続部２ｂで接地された通信線路接地２
ａにて大地に吸収されるが、この通信線路接地２ａの線
インダクタンス１２による電圧上昇で、サージの一部が
通信線路２を介して建屋３に設置された設備機器９に侵
入し、設備機器９の接地線９ｂを介して大地に流れよう
とするが、建屋３内の設備機器９の接地と大地間にイン
ダクタンス１１を接続したので、インダクタンス１１と
通信線路接地２ａの線インダクタンス１３との比値で、
機器接地９ａに流入する電流を小さくすることができ
る。このことにより、設備機器９へのサージ電流の影響
を小さくすることができる。

【００２５】また、本発明の他の特徴は、接地線２ｃの
線インダクタンス１２より大きいインダクタンス１１
を、設備機器９の接地線９ｂに接続して接地（大地）し
たことである。このように構成したことにより、次のよ
うな作用が行われる。即ち、導波管、同軸ケーブル等の
通信線路２からサージが侵入した場合、通信線路接地２
ａの線インダクタンス１２による電圧上昇で、サージ
が、設備機器９から機器接地９ａに入り込もうとする
が、予め、交流による感電防止上、接地抵抗に支障をき
たす恐れの無い程度のインダクタンス１１を接地線９ｂ
に接続したことで、線インダクタンス１２に比例して設
備機器９に流れる電流を、極端に小さくすることがで
き、サージの影響を小さくできる。また、交流に対して
設備機器９と接地間のインダクタンス１１は、低インダ
クタンス（ＸＬ＝２πｆＬ）であり、従って、通信線路
２の接地線２ｃが断線したとしても、インダクタンス１
１を接続した影響は皆無であり、万一の設備機器９の絶
縁劣化による人体への影響も何らない。

【００２６】更に、本発明の他の特徴は、接地を必要と
する設備機器９を連接接地１０ｃに接続するとともに、
連接接地１０ｃを、接地線９ｂに接続されたインダクタ
ンス１１を介して、設備接地９ａしたことである。この
ように構成したことにより、次のような作用が行われ
る。即ち、建屋３の設備機器９の全部を一括して連接接
地し、この連接接地を介してインダクタンス１１を接続
して大地に接地したことで、設備機器９の電位を同一電
位にでき、更に、インダクタンス１１により、設備機器
９に流れる電流を小さくできる。

【００２７】更にまた、本発明の他の特徴は、サージか
ら設備機器９を保護するための接地装置の施工方法に係
り、建屋３内に配設された設備機器９を保護するため
に、建屋３に引き込まれる以前の線路２、５、６を、直
接又は避雷器６ａを介して接地するとともに、通信線路
５に通信用絶縁トランス５ａ’及び電力線６に絶縁トラ
ンス７を接続する。更には、建屋３内の設備機器９の接
地を連接して建屋３に接続するとともに、インダクタン
ス１１を介して接地してなる設備機器９の接地工法に関
するものである。建屋３に引き込まれる以前の通信線路
２を直接接地するとともに、設備機器９の接地を一括連
接して、この一括連接を、インダクタンス１１を介して
接地した接地工法により、設備機器９への電位差の発生
を防止することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上説明した構成を有してい
るので、以下に記載する効果を奏することができる。

【００２９】機器の接地端子と接地極との間に、インダ
クタンスを接続したので、インダクタンスと通信線路接
地の線インダクタンスとの比値で、機器接地に流入する
電流を小さくすることができ、従って、機器への雷サー
ジの影響を小さくすることができる。

【００３０】雷サージが侵入する恐れのある線路に接続
した接地線の線インダクタンスより大きいインダクタン
スを、機器の接地線に接続したので、線インダクタンス
の値に反比例して機器に流れる電流を小さくすることが
でき、サージの影響を小さくできる。また、交流に対し
て機器と接地間のインピーダンスは、低インピーダンス
（ＸＬ＝２πｆＬ）であり、従って、インダクタンスを
接続した影響は皆無であり、万一の絶縁劣化による感電
にも何ら影響はない。

【００３１】機器を連接接地に接続するとともに、連接
接地を、接地線に接続されたインダクタンスを介して、
機器接地したので、機器の電位を同一電位にでき、更
に、インダクタンスにより、機器に流れる電流を小さく
できる。

【００３２】建屋内に配設された機器を保護するため
に、建屋に引き込まれる以前の線路を、直接又は避雷器
を介して接地するとともに、更に、建屋内の機器の接地
を連接して建屋に接続し、インダクタンスを介して接地
したので、機器への電位の発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の接地装置の構成図である。

【図２】図２は本発明の他の実施例の接地装置の構成図
である。

【図３】図３は従来の接地装置の構成図である。

【符号の説明】

２・・・・・・・・通信線路 ３・・・・・・・・建屋 ９・・・・・・・・設備機器 １１・・・・・・・インダクタンス １２・・・・・・・線インダクタンス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯川 千秋 東京都品川区大崎４丁目３番８号 株式会 社サンコーシヤ内 (72)発明者 藤井 豊明 東京都品川区大崎４丁目３番８号 株式会 社サンコーシヤ内 Ｆターム(参考） 5G367 BB07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機器の接地端子と接地極との間に、インダ
   クタンスを接続してなることを特徴とする接地装置。
2. 【請求項２】サージが侵入する恐れのある線路に接続し
   た接地線の線インダクタンスより大きいインダクタンス
   を、機器の接地線に接続したことを特徴とする請求項１
   に記載の接地装置。
3. 【請求項３】機器を連接接地に接続するとともに、連接
   接地を、接地線に接続されたインダクタンスを介して、
   接地極に接続したことを特徴とする請求項１又は請求項
   ２に記載の接地装置。
4. 【請求項４】サージから機器を保護するための接地装置
   の施工方法であって、建屋内に配設された機器を保護す
   るために、建屋に引き込まれる以前の線路を、直接又は
   避雷器を介して接地極に接続するとともに、更に、建屋
   内の機器の接地端子を連接して建屋に接続し、インダク
   タンスを介して接地極に接続してなることを特徴とする
   接地の施工方法。