JP2013084378A - 接地抵抗低減剤の注入装置および接地抵抗低減方法 - Google Patents

Abstract

【課題】道路掘削工事なしで地上から接地極の近傍に接地抵抗低減剤を注入可能にして、接地抵抗の迅速な低減対処を可能にする接地抵抗低減剤の注入装置および接地抵抗低減方法を提供すること。
【解決手段】軸方向の一端の打ち込み先端部１１Ａ側で閉塞され他端部１１Ｂで開放される筒穴状の低減剤供給通路１３が内部に形成され、側壁にこの低減剤供給通路１３に連通する複数の流出孔１２が軸方向に沿って互いに間隔を隔てて形成されてなる杭本体１１と、この杭本体１１の他端部１１Ｂに接続して低減剤供給通路１３に接地抵抗低減剤を加圧注入する低減剤供給管１４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力設備を接地するための接地極の接地抵抗を低減するための接地抵抗低減剤の注入装置、およびその注入装置を用いた接地抵抗低減方法に関する。

一般に、変圧器、避雷針、高圧機器などの電力設備を備える、コンクリート柱、木柱、複合鉄筋コンクリート柱、鋼管柱など（以下、電柱という。）には、落雷や漏電による事故を防ぐために、電気設備に関する技術基準を定める省令（以下、省令という。）により、接地対策が義務づけられている。このような接地対策に伴う接地工事では、図８に示すように、電柱１に近接する場所の地中に互いに接続された複数の接地極２Ａ，２Ｂ，２Ｃ同士を、間隔を隔てて埋設している。そして、電柱に最も近い位置に埋設された接地極２Ａを、電柱に取り付けられる接地端子に接続している。

このような接地極は、接地電流を地中に逃がしやすくする接地抵抗低減剤を用いることで、接地抵抗をさらに低減させることができる。接地極を埋設する際に、接地抵抗低減剤を土壌に効果的に注入する方法としては、パイプ状の接地棒本体に長手方向に沿って間欠的に流出孔を形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２３２２０号公報

しかし、接地測定により接地極の接地抵抗が規定値を超過している場合は、速やかに接地抵抗を低減させる必要がある。従来、接地極の接地抵抗を確保するには、図８に示すように、電柱１の近傍の新たな領域に複数の新規接地極３Ａ，３Ｂ，３Ｃを埋設していた。新規接地極を埋設するには、複数の接地極３Ａ，３Ｂ，３Ｃを埋設する領域（図８中、長方形で囲んだ領域）のアスファルトの舗装を切り出し、地面を掘削する必要があった。道路舗装箇所での新規の接地極の埋設作業には、許認可申請・舗装復旧および地下埋設物への影響により改修までに時間と多額の費用を要している。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、道路掘削なしで地上から接地極の近傍に接地抵抗低減剤を注入でき、迅速な対処を可能にする接地抵抗低減剤の注入装置および接地抵抗低減方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る接地抵抗低減剤の注入装置の一態様は、軸方向の一端部で閉塞され他端部で開放される筒穴状の低減剤供給通路が形成され、側壁に、低減剤供給通路に連通する複数の流出孔が軸方向に沿って互いに間隔を隔てて形成され、かつ一端部が尖端状に形成された杭本体と、この杭本体の他端部に接続して低減剤供給通路に接地抵抗低減剤を加圧注入する低減剤供給管と、を備えることを特徴とする。

上記注入装置の一態様では、杭本体を埋設されている接地極の近傍に打ち込むことにより、流出孔から接地抵抗低減剤を接地極へ向けて放出することができる。この結果、接地極の周囲の土壌へ接地抵抗低減剤を浸透させることができ、接地極の接地抵抗を速やかに低減させることができる。また、この一態様によれば、例えば、地表にアスファルト舗装が施されていても、杭本体分の極めて狭い領域のみの舗装を除去するに留めることができる。

また、本発明に係る接地抵抗低減方法の一態様は、上記注入装置を用いて、地中に埋設された接地極の接地抵抗を低減させる接地抵抗低減方法であって、接地極の埋設位置情報に基づいて、接地極の近傍の地中に、流出孔が接地極に対向するように杭本体を打ち込むボーリング工程と、杭本体に低減剤供給管を接続した状態で、低減剤供給管から杭本体に接地抵抗低減剤を加圧注入する低減剤注入工程と、杭本体を地中から抜き出す除去工程と、を備えることを特徴とする。

上記接地抵抗低減方法の一態様では、接地極の埋設位置情報に基づいて注入装置の杭本体を地中に打ち込むため、確実に接地極の近傍の土壌に接地抵抗低減剤を浸透させることが可能となる。施工領域は、杭本体の打ち込み、除去に必要な極めて小さい領域でよいため、地表の舗装などの修復を含めて迅速な処理が可能となる。

本発明によれば、道路掘削なしで地上から接地極の近傍に接地抵抗低減剤を注入でき、迅速な対処を可能にする接地抵抗低減剤の注入装置および接地抵抗低減方法を実現できる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る接地抵抗低減方法により注入装置を挿入する位置を示す断面説明図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る接地抵抗低減剤の注入装置の正面図である。 図３は、図２のIII−III断面図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態に係る接地抵抗低減方法により注入装置を注入する位置を示す平面図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態に係る接地抵抗低減方法を示す工程説明図である。 図６は、本発明の第１の実施の形態に係る接地抵抗低減方法により再度接地抵抗低減剤を注入した結果、接地抵抗低減剤が接地極の周囲の土壌に浸透した状態を示す説明図である。 図７は、本発明の第２の実施の形態に係る注入装置の正面図である。 図８は、従来の改修方法を示し、新規接地極の埋設ための掘削領域を示す平面説明図である。

本発明に係る接地抵抗低減剤の注入装置の一態様としては、軸方向の一端部で閉塞され他端部で開放される筒穴状の低減剤供給通路が形成され、側壁に、低減剤供給通路に連通する複数の流出孔が軸方向に沿って互いに間隔を隔てて形成され、かつ一端部が尖端状に形成された杭本体と、この杭本体の他端部に接続して低減剤供給通路に接地抵抗低減剤を加圧注入する低減剤供給管と、を備える構成である。このような構成に加えて、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記態様としては、流出孔が、軸方向に沿って１列に配置されている構成としてもよい。

また、上記態様としては、側壁の外側面に、流出孔を囲む領域に凹部が形成されている構成としてもよい。

さらに、上記態様としては、杭本体の他端部に、杭本体の延長方向に低減剤供給管を収納する空間を有する被押圧部が設けられている構成としてもよい。

本発明に係る接地抵抗低減方法の一態様としては、上記注入装置を用いて、地中に埋設された接地極の接地抵抗を低減させる接地抵抗低減方法であって、接地極の埋設位置情報に基づいて、接地極の近傍の地中に、流出孔が接地極に対向するように杭本体を打ち込むボーリング工程と、杭本体に低減剤供給管を接続した状態で、低減剤供給管から杭本体に接地抵抗低減剤を加圧注入する低減剤注入工程と、杭本体を地中から抜き出す除去工程と、を備える構成であるが、以下のような他の構成としてもよい。

すなわち、上記態様としては、接地極の埋設位置情報が、ＧＰＳ情報、写真情報、図面情報のいずれかまたはこれらの組み合わせによりデータ化されているものであってもよい。

以下に、本発明の各実施の形態に係る接地抵抗低減剤の注入装置および接地抵抗低減方法の詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各部材の寸法や寸法の比率などは現実のものと異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

［第１の実施の形態］
図１〜６は、本発明の第１の実施の形態に係る接地抵抗低減剤の注入装置および接地抵抗低減方法を示している。

（注入装置）
図１に示すように、本実施の形態に係る注入装置１０は、杭本体１１と低減剤供給管１４とを備えてなる。杭本体１１はパイプ状の棒体であり、軸方向の一端部が尖端状に形成された打ち込み先端部１１Ａを有している。この杭本体１１には、打ち込み先端部１１Ａ側で閉塞され他端部１１Ｂで開放される筒穴状の低減剤供給通路１３が形成されている。

この杭本体１１の側壁には、低減剤供給通路１３に連通する複数の流出孔１２が軸方向に沿って１列をなすように互いに間隔を隔てて形成されている。また、図２および図３に示すように、杭本体１１の側壁の外側面には、流出孔１２を囲む領域に凹部１２Ａが形成されている。すなわち、図３に示すように、凹部１２Ａの底部に流出孔１２が配置された構造となっている。このため、凹部１２Ａは、流出孔２３から流出する接地抵抗低減剤の流出する向きを規定する作用を有する。また、本実施の形態では、流出孔２３が凹部１２Ａの底部に配置されているため、杭本体１１を土壌中に打ち込む際に、流出孔２３へ土が入り込むことを抑制できる。

上記構成の杭本体１１の他端部１１Ｂには、低減剤供給管１４が接続されるようになっている。低減剤供給管１４の端部には、杭本体１１の他端部１１Ｂに水密的に結合するコネクタ１４Ａが設けられている。低減剤供給管１４が杭本体１１に結合されると、低減剤供給管１４から供給される接地抵抗低減剤が低減剤供給通路１３に供給可能となる。なお、低減剤供給管１４は可撓性を有し、加圧注入される接地抵抗低減剤の圧力に耐え得るようになっている。

なお、コネクタ１４Ａと杭本体１１の他端部１１Ｂの結合は、螺合により結合する構成でもよいし、各種のジョイント構造を適用することも可能である。

図１に示すように、本実施の形態に係る注入装置１０は、埋設されている接地極２Ｃに対して流出孔２３を対向させた状態で、接地極２Ｃの上端から下端までに亘る周辺の土壌４１に対して接地抵抗低減剤を流出させることが可能となる。なお、本実施の形態の注入装置１０は、杭本体１１の打ち込み箇所のアスファルト舗装４２のみを除去した後、土壌４１に打ち込まれるようになっている。

上記構成の注入装置１０では、流出孔１２から接地抵抗低減剤を接地極２Ｃへ向けて放出することができるため、接地極２Ｃの周囲の土壌４１へ接地抵抗低減剤を浸透させることができ、接地極２Ｃの接地抵抗を速やかに低減させることができる。図４においてＡｃ，Ａｂ，Ａｃは、接地抵抗低減剤が浸透した浸透領域を示している。また、この注入装置１０によれば、アスファルト舗装４２が施されていても、杭本体１１分の極めて狭い領域のみの舗装を除去するに留めることができる。したがって、接地抵抗の低減を迅速に改修することができる。

（接地抵抗低減方法）
次に、本実施の形態に係る注入装置１０を用いて接地極２Ｃの接地抵抗低減方法について説明する。

図４に示すように、一般に、電柱１に近接する場所の地中に互いに接続された複数の接地極２Ａ，２Ｂ，２Ｃが間隔を隔てて埋設されている。電柱１に最も近い位置に埋設された接地極２Ａは、電柱１に取り付けられる図示しない接地端子に接続されている。

本実施の形態では、これら接地極２Ａ，２Ｂ，２Ｃの埋設位置情報は、ＧＰＳ情報、写真情報、図面情報等のいずれかまたはこれらの組み合わせによりデータ化されている情報を予め用意しておく。埋設位置情報により特定された接地極２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれの周囲に例えば４箇所の注入位置５に本実施の形態の注入装置１０を用いて接地抵抗低減剤の注入を行う。

まず、図５に示すように、例えば接地極２Ｃの埋設位置情報に基づいて、この接地極２Ｃの近傍の土壌４１に、流出孔１２が接地極２Ｃに対向するように杭本体１１を打ち込むボーリング工程を行う。なお、このボーリング工程では、本実施の形態のように杭本体１１分のアスファルト舗装４２を予め除去してもよいし、アスファルト舗装４２の上から杭本体１１を打ち付けて貫通させてもよい。

次に、図１に示すように、杭本体１１の他端部１１Ｂにコネクタ１４Ａで低減剤供給管１４を接続する。そして、低減剤供給管１４に別途用意された加圧供給駆動装置（図示省略する）から低減剤供給管１４に接地抵抗低減剤を送出して、杭本体１１に接地抵抗低減剤を加圧注入する（低減剤注入工程）。その後、杭本体１１を土壌４１より抜き取り（除去工程）、埋設されている接地極１３の埋設位置情報に基づいて接地極２Ｃの近傍の他の位置に杭本体１１を打ち込むボーリング工程を再度行い、再度低減剤供給管１４を接続して接地抵抗低減剤の注入の注入を行う。このような工程を繰り返すことにより、図６に示すように、接地極２Ｃの近傍には、接地抵抗低減剤が浸透した浸透領域Ａｃを形成して接地極２Ｃの接地抵抗の低減化を達成することができる。最後に、図６に示すように、杭本体１１を打ち込んだ部分のアスファルト舗装４２Ａを修復して接地抵抗低減化が完了する。

以上のような接地抵抗低減方法では、接地極２Ａ，２Ｂ，２Ｃの埋設位置情報に基づいて注入装置１０の杭本体１１を地中に打ち込むため、確実に接地極２Ａ，２Ｂ，２Ｃの近傍の土壌４１に接地抵抗低減剤を浸透させることが可能となる。

また、この接地抵抗低減方法では、施工領域が、杭本体１１の打ち込みおよび除去に必要な極めて小さい領域でよいため、地表の舗装などの修復を含めて迅速な処理が可能となる。

［第２の実施の形態］
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る注入装置１０Ａを示している。この注入装置１０Ａは、上記第１の実施の形態に係る注入装置１０と同様の構成を有する杭本体１１を備え、この杭本体１１の他端部１１Ｂに、杭本体１１の延長方向に低減剤供給管１４を収納する空間を有する略筒状の被押圧部１５が設けられている。この被押圧部１５は、下端部１５Ａで杭本体１１に固定される。

また、被押圧部１５の上部には、天板１５Ｂが設けられている。この天板１５Ｂは、杭本体１１を土壌４１に打ち込むときに、例えばハンマーなどで叩かれる部分である。この天板１５Ｂは、杭本体１１の打ち込みの際に打ち込み力の作用点となる。また、この被押圧部１５内には、打ち込みの際に低減剤供給管１４を収納できるため、低減剤供給管１４を保護する機能を有している。本実施の形態に係る注入装置１０Ａの他の構成、作用は、上記第１の実施の形態に係る注入装置１０と同様であるため、説明を省略する。

この注入装置１０Ａでは、杭本体１１に対して常時低減剤供給管１４を接続した状態でよいため、除去工程の際に低減剤供給管１４を杭本体１１から取り外す手間を省くことができる。

［その他の実施の形態］
本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画され得る。

例えば、上記第１および第２の実施の形態では、流出孔１２が凹部１２Ａの底部に形成された構成であるが、凹部１２Ａを形成しない構成であって勿論よい。

２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 接地極
１０，１０Ａ 注入装置
１１ 杭本体
１１Ａ 打ち込み先端部（一端部）
１１Ｂ 他端部
１２ 流出孔
１２Ａ 凹部
１３ 低減剤供給通路
１４ 低減剤供給管
１５ 被押圧部

Claims (6)

1. 軸方向の一端部で閉塞され他端部で開放される筒穴状の低減剤供給通路が形成され、側壁に、前記低減剤供給通路に連通する複数の流出孔が前記軸方向に沿って互いに間隔を隔てて形成され、かつ前記一端部が尖端状に形成された杭本体と、
   該杭本体の他端部に接続して前記低減剤供給通路に接地抵抗低減剤を加圧注入する低減剤供給管と、
   を備えることを特徴とする接地抵抗低減剤の注入装置。
2. 前記流出孔は、軸方向に沿って１列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の接地抵抗低減剤の注入装置。
3. 前記側壁の外側面には、前記流出孔を囲む領域に凹部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接地抵抗低減剤の注入装置。
4. 前記杭本体の他端部に、当該杭本体の延長方向に前記低減剤供給管を収納する空間を有する被押圧部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の接地抵抗低減剤の注入装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の接地抵抗低減剤の注入装置を用いて、地中に埋設された接地極の接地抵抗を低減させる接地抵抗低減方法であって、
   接地極の埋設位置情報に基づいて、前記接地極の近傍の地中に、前記流出孔が前記接地極に対向するように前記杭本体を打ち込むボーリング工程と、
   前記杭本体に前記低減剤供給管を接続した状態で、該低減剤供給管から前記杭本体に接地抵抗低減剤を加圧注入する低減剤注入工程と、
   前記杭本体を地中から抜き出す除去工程と、
   を備えることを特徴とする接地抵抗低減方法。
6. 前記接地極の埋設位置情報は、ＧＰＳ情報、写真情報、図面情報のいずれかまたはこれらの組み合わせによりデータ化されていること特徴とする請求項５に記載の接地抵抗低減方法。

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