JP2005135721A - アース装置及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】アース装置Ｅを、大地３に埋設された支持体１と、該支持体に沿って配設されたアース体５と、該アース体と前記支持体と接合する導電部材Ｃとにより構成したものである。
【構成】アース装置を、大地に埋設された支持体と、該支持体に沿って配設されたアース体と、該アース体と前記支持体と接合する導電部材とにより構成し、湿った状態の土壌に設置された、低い比抵抗を有するコンクリート柱等の支持体と大地に配設されたアース体との併設による共有の接地抵抗としたことにより、設置が容易で、安価で、且つ、経時変化が少なく信頼性の高い、更には、接地抵抗の低いアース装置を構成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、設備機器等を接地するためのアース装置及びその施工方法に関するものである。

従来のアース装置においては、特許文献１に開示されているように、アース対象機器から距離を空けて、大地に棒状のアース体を、地表より７５ｃｍ以上の深さに打ち込み、このアース体に、アース線を介して、アース対象機器を接地していた。
特開平５−１８２７０４号公報

しかしながら、大地に打設した棒状のアース体は、アース体を打設した接地場所の大地抵抗率が高く、所定の接地抵抗値が得られない場合が多く、この場合には、アース体を継ぎ足して長尺にしてアース体を構成したり、また、複数本のアース体を並行に打設してアース体を構成したりして、所定の接地抵抗値を有するアース装置を設置していたために、アース装置の設置に、時間と手間が掛かるという問題があった。

また、大地抵抗率の高い土質の場合には、棒状のアース体に、接地抵抗低減材を併用してアース装置を構成していたため、接地抵抗低減材が、長年の降雨等による流水で経年老化等を起こして、設置時の接地抵抗値を維持できず、アース装置の機能が満足できないものとなるという問題があった。

本発明の目的は、上述した従来のアース装置及びその施工方法が有する課題を解決することにある。

本発明は、上述した目的を達成するために、アース装置を、大地に埋設された支持体と、該支持体に沿って配設されたアース体と、該アース体と前記支持体と接合する導電部材とにより構成したものである。

また、本発明は、上述した目的を達成するために、アース装置の施工方法を、第１には、大地に埋設された支持体に沿って、大地に穴を掘削し、該穴に、アース体を埋設するか、或いは、前記アース体を、前記支持体に沿って大地に打ち込み、その後、前記支持体と前記アース体とを導電部材で接合することにより構成したものであり、第２には、大地に支持体を埋設する前工程にて、アース体を、前記支持体に取り付け、次いで、前記支持体と前記アース体とを導電部材で接合し、その後、前記導電部材で接合された前記支持体と前記アース体とを、大地に掘削された穴に埋設するように構成したものである。

本発明は、上述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。

アース装置を、大地に埋設された支持体と、該支持体に沿って配設されたアース体と、該アース体と前記支持体と接合する導電部材とにより構成し、湿った状態の土壌に設置された、低い比抵抗を有するコンクリート柱等の支持体と大地に配設されたアース体との併設による共有の接地抵抗としたことにより、設置が容易で、安価で、且つ、経時変化が少なく信頼性の高い、更には、接地抵抗の低いアース装置を構成することができる。

アース装置を、大地に埋設された支持体と、該支持体に沿って配設されたアース体と、該アース体と前記支持体と接合する導電部材とにより構成したので、大地に配設されたアース体と大地に埋設された支持体とが、導電部材で確実に接合されており、従って、接地抵抗が低く安定したアース装置を構成することができる。

アース装置の施工方法を、大地に埋設された支持体に沿って、大地に穴を掘削し、該穴に、アース体を埋設するか、或いは、前記アース体を、前記支持体に沿って大地に打ち込み、その後、前記支持体と前記アース体とを導電部材で接合することにより構成したので、湿った状態の土壌に設置された、低い比抵抗を有するコンクリート柱等の支持体と大地に配設されたアース体との併設による共有の接地抵抗を得ることができるとともに、低い接地抵抗値を有する信頼性の高いアース装置を、確実に、且つ、容易に施工することができ、更には、既設の支持体にアース体を設置する場合の作業の選択が拡大する。

アース装置の施工方法を、大地に支持体を埋設する前工程にて、アース体を、前記支持体に取り付け、次いで、前記支持体と前記アース体とを導電部材で接合し、その後、前記導電部材で接合された前記支持体と前記アース体とを、大地に掘削された穴に埋設するように構成したので、湿った状態の土壌に設置された、低い比抵抗を有するコンクリート柱等の支持体と大地に配設されたアース体との併設による共有の接地抵抗を得ることができるとともに、低い接地抵抗値を有する信頼性の高いアース装置を、確実に、且つ、容易に施工することができる。

以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら、本実施例に限定されるものではない。

１は、電力配電線路や通信線路等の設備機器等を取り付け支持する支持体であり、支持体１としては、鋼柱やコンクリート柱があり、以下においては、コンクリート柱１を用いて．本実施例を説明をする。なお、アース対象機器である電気機器等の設備機器は、アース装置が配置された支持体１の上部に取り付けられる設備機器等のみに限らず、他の支持体の上部に取り付けられる設備機器等であってもよく、また、支持体の他に取り付けられた設備機器等であってもよい。

２は、大地３に掘削された縦穴であり、この縦穴２に、コンクリート柱１を設置し、掘削時に掘り起こされた土壌を、コンクリート柱１が設置された縦穴２に、大地３の地表部４まで埋め戻して、コンクリート柱１が、大地３に設置されている。

５は、アース体であり、アース体５は、縦長の帯状板材として形成された中央部５ａと、中央部５ａの長手方向の相対する縁部５ａ１から、互いに離反する方向に延在する縦長の帯状板材として形成された側部５ｂとを有している。また、中央部５ａの縁部５ａ１には、中央部５ａに対してほぼ垂直で、且つ、中央部５ａの長手方向に延在する補強リブ５ｃが形成されており、補強リブ５ｃの先端５ｃ１は、相対する側部５ｂの先端を結ぶ連結線Ｌ１より、中央部５ａ側に位置している。換言すれば、補強リブ５ｃの先端５ｃ１と相対する側部５ｂの先端を結ぶ連結線Ｌ１との間には、所定の間隙が形成されている。

アース体５の中央部５ａのほぼ中央には、中央部５ａの長手方向に沿って、管体５ｄが取着されており、管体５ｄの下端は、底部５ｄ１により閉鎖されている。また、管体５ｄの下部には、適当数の透孔５ｄ２が穿設されている。なお、管体５ｄの外周は、相対する側部５ｂの先端を結ぶ連結線Ｌ１にほぼ接するように構成されていることが好ましい。

アース体５を構成する中央部５ａは、その先端部において、相対する側部５ｂの先端を結ぶ連結線Ｌ１に向かって傾斜した傾斜部５ａ２として形成されており、また、傾斜部５ａ２付近に位置する傾斜部５ａ２側の側部５ｂの下端部は、傾斜部５ａ２に連接された傾斜端部５ｂ１として形成されている。このような、 中央部５ａの傾斜部５ａ２と側部５ｂの傾斜端部５ｂ１とにより、アース体５の先端部は、楔部Ｗとして形成されている。

６は、コネクターであり、コネクター６は、円錐状先端部６ａと円錐状先端部６ａに連接された円柱部６ｂとから形成されており、コネクター６は、アース体５を構成する管体５ｄの上部開口５ｄ３に挿着されるように構成されている。なお、円柱部６ｂに、円柱部６ｂの軸線方向に延在する突条６ｃを形成することができる。このような突条６ｃを形成することにより、コネクター６が、管体５ｄから抜け難くすることができる。

７は、アース線であり、アース線７は、接続部材８を介して、コネクター６に接続されている。

次に、上述した構成を有するアース体５の設置手段について説明する。

アース体５の側部５ｂの少なくとも一部が、大地３に設置されている既設のコンクリート柱１の表面に接触するように、アース体５の楔部Ｗを下にして、アース体５を、大地３に、ハンマーや打設機等を用いて、所定の深さに打ち込む。次いで、管体５ｄの上部開口５ｄ３から、導電性セメントや導電性グリス等の導電部材Ｃを注入する。管体５ｄの上部開口５ｄ３から注入された導電部材Ｃは、管体５ｄに穿設された透孔５ｄ２から、アース体５の中央部５ａと側部５ｂとコンクリート柱１の外表面１ａとにより形成される空間部Ａに流れ込み、該空間部Ａ及び管体５ｄが、導電部材Ｃにより充填されることになる。このようにして、アース体５とコンクリート柱１とが、導電部材Ｃを介して、電気的に接合されることになる。次いで、管体５ｄの上部開口５ｄ３に、接続部材８を介してアース線７が接続されたコネクター６を挿着することにより、コンクリート柱１に、アース装置Ｅが設置されることになる。

図１には、アース体５の上端が、大地３の地表部４から突出している例が示されているが、アース体５の上端が、大地３の地表部４より、下方に位置してもよく、このように、アース体５の上端が、大地３の地表部４より、下方に位置している場合には、アース体５の中央部５ａと側部５ｂとコンクリート柱１の外表面１ａとにより形成される空間部Ａ及び管体５ｄに、導電部材Ｃが充填された後に、土壌で、アース体５の上方に形成された穴部を埋めることが好ましい。また、アース体５の上端が、大地３の地表部４から突出している場合には、アース体５の上端とコンクリート柱１とを、図示されていないバンドで、締結することもできるし、大地３の地表部４から突出しているアース体５の上端を、適当な蓋部材で覆うように構成することもできる。

上述した実施例には、アース体５を、既設のコンクリート柱１の表面に沿うように、ハンマーや打設機等を用いて打ち込んだ例が示されているが、既設のコンクリート柱１の表面に沿うように、穴を掘削し、この穴に、アース体５の側部５ｂの少なくとも一部が、コンクリート柱１の表面に接触するように、アース体５を設置し、その後、穴とアース体５との間隙を、土壌で埋めるように構成することもできる。次いで、上述したと同様に、管体５ｄの上部開口５ｄ３から、導電性セメントや導電性グリス等の導電部材Ｃを注入する。このようにして、アース体５とコンクリート柱１とが、導電部材Ｃを介して、電気的に接合されることになる。その後、管体５ｄの上部開口５ｄ３に、接続部材８を介してアース線７が接続されたコネクター６を挿着することにより、コンクリート柱１に、アース装置Ｅが設置されることになる。

また、新規にコンクリート柱１を設置する場合には、大地３に掘削された縦穴２に、コンクリート柱１を設置する前工程において、予め、バンド等の適当な緊諦手段を用いて、アース体５を、コンクリート柱１に取り付け、その後、上述したと同様に、管体５ｄの上部開口５ｄ３から、導電性セメントや導電性グリス等の導電部材Ｃを注入して、アース体５とコンクリート柱１とを、導電部材Ｃを介して、電気的に接合する。その後、アース体５が、導電部材Ｃを介して、電気的に接合されているコンクリート柱１を、大地３に掘削された縦穴２に設置するとともに、コンクリート柱１が設置された縦穴２を、掘削時に掘り起こされた土壌で埋め戻して、コンクリート柱１を、大地３に設置する。このような、コンクリート柱１の大地３への設置に前後して、管体５ｄの上部開口５ｄ３に、接続部材８を介してアース線７が接続されたコネクター６を挿着することにより、コンクリート柱１に、アース装置Ｅが設置されることになる。この場合には、アース体５とコンクリート柱１との接合を地表上で行うことができるので、アース体５とコンクリート柱１とを、確実に、導電部材Ｃを介して、接合することができ、従って、低い接地抵抗のアース装置Ｅを得ることができる。

一実験として、大地抵抗率が、２５０Ω・ｍ程度の大地３に、直径が、４０〜４５ｃｍ程度のコンクリート柱１を設置し、次いで、長さが、ほぼ１５０ｃｍのアース体５を、上述したように打設したところ、７０Ωの接地抵抗が得られた。この値は、一辺９０ｃｍ四方の銅板を、地中深さ１００ｃｍ程度に埋設した時の接地抵抗の値に相当するものである。なお、上記実験場所で、全長が１５０ｃｍのアース体を、大地３に直接打設して測定したところ、接地抵抗は１３０〜１５０Ωであった。銅板を埋設するために、大地３を掘削し、掘削された穴を埋め戻すための時間と労力や、銅板の埋設場所の確保等を考慮すると、本発明においては、アース装置Ｅの設置に要する時間や労力を大幅に省略することができる。

上述したように、アース体５を構成する管体５ｄの外周が、相対する側部５ｂの先端を結ぶ連結線Ｌ１にほぼ接するように構成されており、埋設されたアース体５の中央部５ａとコンクリート柱１との間には、管体５ｄが存在するので、アース体５の中央部５ａに外力が負荷された場合にも、アース体５が損傷するようなことを防止することができる。勿論、必要に応じて、管体５ｄを省略することもできる。

上述したように、設備機器等のアース装置Ｅとして、大地３に埋設されたコンクリート柱１に、導電部材Ｃを介して、アース体５を接続するように構成したので、所定の接地抵抗が容易に得られるとともに、経時変化の少ない長期間安定した接地抵抗を有するアース装置Ｅを得ることができる。

また、アース体５の施工場所が狭くてよいので、既設のコンクリート柱１の僅かな空きスペースに施工でき、アース装置Ｅとして、大掛かりな工事を必要としない。

図１は、本発明のアース装置の一部断面を含む正面図である。 図２は、本発明のアース装置を構成するアース体の平面図である。 図３は、本発明のアース装置を構成するアース体の斜視図である。 図４は、本発明のアース装置の部分水平断面図である。 図５は、本発明のアース装置を構成するコネクターやアース線等の正面図である。

符号の説明

Ｃ・・・・・・・・・導電部材
Ｅ・・・・・・・・・アース装置
１・・・・・・・・・コンクリート柱等の支持体
２・・・・・・・・・縦穴
３・・・・・・・・・大地
５・・・・・・・・・アース体
５ｄ・・・・・・・・管体
６・・・・・・・・・コネクター
７・・・・・・・・・アース線

Claims (3)

1. 大地に埋設された支持体と、該支持体に沿って配設されたアース体と、該アース体と前記支持体と接合する導電部材とにより構成されていることを特徴とするアース装置。
2. 大地に埋設された支持体に沿って、大地に穴を掘削し、該穴に、アース体を埋設するか、或いは、前記アース体を、前記支持体に沿って大地に打ち込み、その後、前記支持体と前記アース体とを導電部材で接合することを特徴とするアース装置の施工方法。
3. 大地に支持体を埋設する前工程にて、アース体を、前記支持体に取り付け、次いで、前記支持体と前記アース体とを導電部材で接合し、その後、前記導電部材で接合された前記支持体と前記アース体とを、大地に掘削された穴に埋設することを特徴とするアース装置の施工方法。

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