JP2016219340A - ドリル式接地棒 - Google Patents

Abstract

【課題】地面に容易に埋設でき、接地抵抗が小さいドリル式接地棒を提供する。
【解決手段】地面に埋設して使用されるドリル式接地棒１００であって、螺旋状の本体部１１０と、当該本体部１１０の上端に連結された頭部１２０と、を備え、当該頭部１２０は、前記ドリル式接地棒１００を回転させるための工具と連結可能な形状であると共に、リード端子を接続する接続部１３０を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本願発明は、送電鉄塔、配電線機器、変電設備、及び家庭用電気設備等から異常電流を地面へ逃すことで、人に感電することを防止し、機器の保護をはかる接地棒に関する。

従来から、特許文献１に示すような、地面に埋め込み式の接地棒が利用されており、この接地棒は、主に表面が滑らかな棒状のものであった。この棒状の接地棒は地面に打ち込んで埋設されるが、地盤が固い場合などは、地面との摩擦抵抗が大きく埋設作業は大変な場合もあった。また、この接地棒は、表面に凹凸がない滑らかな棒状であるから、接地抵抗が大きくなりがちである。なお、接地抵抗とは、接地棒から地面への電流の通りにくさを示す値である。

特開２０１３−０８４３７９

そこで、本願発明は、上記問題に鑑み、地面に容易に埋設でき、接地抵抗が小さいドリル式接地棒を提供するものである。

上記課題を解決するために、本願発明のドリル式接地棒は、地面に埋設して使用されるドリル式接地棒であって、螺旋状の本体部と当該本体部の上端に連結された頭部と、を備え、当該頭部は、前記ドリル式接地棒を回転させるための工具と連結可能な形状であると共に、リード端子を接続する接続部を備えることを特徴とする。

上記特徴によれば、本体部は螺旋状なので、当該本体部と地中面との接触面積は、本体部が単なる丸棒の場合と比較して、大きくなる。そして、接触面積が大きいので、それだけ電流を地中に流しやすくなり、その結果、接地抵抗を小さくすることができる。

また、本体部は螺旋状であるから、ドリル式接地棒を回転させれば、地中へ容易に埋設することができる。さらに、工具をドリル式接地棒の頭部に連結させることができるので、当該工具の回転動力を利用して、ドリル式接地棒を容易に埋設できる。

さらに、本願発明のドリル式接地棒は、前記頭部の表面形状は、前記工具の連結部分の内面形状と対応しており、前記接続部は、前記頭部の表面より内側に備えられていることを特徴としている。

上記特徴によれば、頭部の表面形状と工具の連結部分の内面形状は対応しているので、連結部分を頭部に被せるようにして、両者を簡単に連結することができる。また、リード端子を接続するための接続部は、頭部の表面より内側に備えられている、つまり、接続部は頭部の表面から突出していないので、当該接続部は、連結部分と頭部との連結の妨げにならないのである。

さらに、本願発明のドリル式接地棒は、接続部は、前記頭部の上端面の内側に備えられていることを特徴としている。

上記特徴によれば、作業者は、埋設されたドリル式接地棒の上方から、リード端子を接続部に容易に接続できるので、作業性がよい。

本願発明のドリル式接地棒は、地面に容易に埋設でき、接地抵抗を小さくすることができる。

（ａ）は本願発明の実施形態１に係るドリル式接地棒の側面図、（ｂ）は当該ドリル式接地棒の頭部周辺の拡大側面図、（ｃ）は当該ドリル式接地棒の平面図である。 （ａ）は本願発明のドリル式接地棒に接続されるリード端子の側面図、（ｂ）は当該リード端子の平面図である。 （a）、（ｂ）及び（ｄ）は、本願発明のドリル式接地棒を地面に設置する方法を説明する側面図、（ｃ）は当該ドリル式接地棒の頭部と、工具の連結部分とを拡大した斜視図である。 本願発明のドリル式接地棒を地面に設置する方法を説明する側面図である。 本願発明の実施形態２に係る連結型のドリル式接地棒の側面図である。 （ａ）は本願発明の実施形態３に係るドリル式接地棒の頭部周辺の拡大斜視図、（ｂ）は当該ドリル式接地棒に接続されるリード端子の斜視図、（ｃ）は当該ドリル式接地棒に当該リード端子を接続する様子を示す拡大斜視図である。

１００ ドリル式接地棒
１１０ 本体部
１２０ 頭部
１３０ 接続部
２００ リード端子
３００ 工具
R 地面

以下に、本願発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施形態１）
まず、本願発明の実施形態１に係るドリル式接地棒１００の構成について、図１を参照して説明する。このドリル式接地棒１００は、螺旋状の凹凸を備える本体部１１０と、当該本体部１１０の上端に連結された頭部１２０とから構成されている。この本体部１１０は、電気を通すことが出来る金属製の長尺状の板材（言い換えると、帯板材）を、一定のピッチで捻り、ドリルのような螺旋形状とした部材（既製品の部材を利用してもよい）であり、さらに、その表面に銅メッキを施したものである。

なお、この本体部１１０は、図１に示すような形状に限定されず、螺旋状の凹凸面を備える形状であればよく、例えば、長尺状の丸棒の表面に螺旋状の刃を付けたものや、長尺状の丸棒の表面に螺旋状の溝を形成したものなど、螺旋状の凹凸面を備える部材を利用することができる。また、このドリル式接地棒１００は、地中に安定して埋設出来るように、長さが約１０００ｍｍ、直径（最大部分）が約３０ｍｍ（ミリメートル）となっている。また、本体部１１０の先端は地中に埋設しやすいように、尖らせて鋭利形状としたり、様々な工夫を加えることができる。

また、当該本体部１１０の上端には、頭部１２０を溶接固定している。この頭部１２０は、断面略六角形の角柱形状をした金属製部材（又は、鋼材）である。なお、頭部１２０は、後述する工具３００の連結部分３１０を容易に連結できるように、一般的な工具３００の大きさを考慮して、長さが約４５ｍｍ、直径が約２４ｍｍとなっている。また、この頭部１２０の形状は、図１に示すような、断面略六角形の角柱形状に限定されず、例えば、頭部１２０の形状を断面略四角形の角柱形状とするなど、任意の形状としてもよい。ただし、頭部１２０と、後述する工具３００の連結部分３１０は、互いに連結でき、工具３００の回転動力を連結部分３１０を介して頭部１２０へと伝えることが出来る構成とする必要がある。

また、頭部１２０の上端面１２１の内側には、後述するリード端子２００を接続可能な接続部１３０が形成されている。この接続部１３０は、リード端子２００を挿入可能な形状をした挿入穴として構成されており、上端面１２１の表面から内側に向けて、所定の深さを備える。なお、リード端子２００の表面にネジ山が形成されている場合は、接続部１３０の内面には、当該ネジ山に対応したネジ溝を形成してもよい。

では次に、図２を参照して、上記接続部１３０に接続するリード端子２００の構成について説明する。図２に示すように、リード端子２００は、電気を通すことの出来る金属製の丸棒であり、その中腹あたりに、リード線２１０（アース線）が取り付けられている。そして、このリード線２１０から流れてきた電流は、リード端子２００へと流れる。

では次に、図３から図４を参照して、本願発明のドリル式接地棒１００の設置方法について説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、ドリル式接地棒１００を埋設したい所望の地面Rに穴Hを掘る。穴Hの深さは、一般的に７５０ｍｍ以上となっている。次に、図３（ｂ）に示すように、穴Hの底面にドリル式接地棒１００の先端を当接させて、ドリル式接地棒１００を垂直に立てた状態で、頭部１２０に工具３００を連結する。

この工具３００は、回転動力源であり、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、例えば市販のインパクトドライバー等を利用できる。そして、この工具３００の回転動力を、ドリル式接地棒１００に伝えるための連結部分３１０が、工具３００の先端に固定されている。この連結部分３１０の内面形状は、頭部１２０の表面形状（外面形状）と対応している。具体的には、連結部分３１０の内面形状は、頭部１２０の表面形状と一致する略六角形の凹形状となっているので、連結部分３１０が頭部１２０の表面に被さるように、外側から嵌め込み、工具３００と頭部１２０を連結する。

そして、その状態で、工具３００からの回転動力を、連結部分３１０を介して頭部１２０に伝えると、ドリル式接地棒１００全体は、頭部１２０と共に回転して地中内部に進んで行く。そして、頭部１２０が穴Hの底面に到達するまで、ドリル式接地棒１００を埋設した状態を図３（ｄ）に示す。なお、回転方向は、ドリル式接地棒１００の螺旋部分の進行方向と一致するようにし、ドリル式接地棒１００が無理なく地中へ進んで行けるようにする。

次に、図４（ａ）に示すように、穴Hの底面から突出している頭部１２０の接続部１３０に、リード端子２００を挿入して接続する。そして、リード端子２００と接続部１３０を溶接固定する。なお、リード線２１０の一端はリード端子２００に固定されており、他端は、送電鉄塔、配電線機器、及び家庭用電気設備等の構造物Xに接続されている。

次に、図４（ｂ）に示すように、掘り出した土壌を穴Hに埋め戻して、ドリル式接地棒１００の設置作業が完了する。そして、構造物Xからの異常電流は、リード線２１０からドリル式接地棒１００へ流れ、当該ドリル式接地棒１００から大地へ放出される。なお、穴Hに土壌を埋め戻す際は、接地抵抗低減剤を一緒に埋めることで、大地に電流をより放出しやすくなる。

このように、本願発明のドリル式接地棒１００の本体部１１０は、凹凸面を備えるので、当該本体部１１０と地中面との接触面積は、本体部１１０が単なる丸棒の場合と比較して、大きくなる。そして、接触面積が大きいので、それだけ電流を地中に流しやすくなり、その結果、接地抵抗を小さくすることができる。

また、本体部１１０は螺旋状の凹凸面を備えることから、ドリル式接地棒１００を回転させれば、地中へ容易に埋設することができる。さらに、工具３００をドリル式接地棒１００の頭部１２０に連結させることができるので、当該工具３００の回転動力を利用して、ドリル式接地棒１００を容易に埋設できる。

さらに、頭部１２０の表面形状と工具３００の連結部分３１０の内面形状は対応しているので、連結部分３１０を頭部１２０の上方から被せるようにして、両者を簡単に連結することができる。また、リード端子２００を接続するための接続部１３０は、頭部１２０の表面より内側に備えられている、つまり、接続部１３０は頭部１２０の表面から突出していないので、当該接続部１３０は、連結部分３１０と頭部１２０の連結の妨げにならないのである。

なお、当該接続部１３０は、図４（ａ）に示すように、上端面１２１側に設けていたが、これに限定されない。例えば、頭部１２０の側面１２２（図１参照）に設けても良い。ただ、図４（ａ）に示すように、頭部１２０は穴Hの底面に到達するまで埋め込まれるので、接続部１３０が上端面１２１側に設けられていた方が、作業者は、上方からリード端子２００を接続部１３０に容易に挿入できて、作業性がよいのである。

（実施形態２）
では、次に、本願発明の実施形態２に係る連結型のドリル式接地棒４００について説明する。

この連結型のドリル式接地棒４００は、図５（ａ）に示すドリル式接地棒１００Ａと、図５（ｂ）に示すドリル式接地棒１００Ｂとを連結して構成される。まず、図５（ａ）に示すように、ドリル式接地棒１００Ａの本体部１１０Ａは、図１に示す本体部１１０と同じ構成となっており、螺旋状の凹凸面を備える。そして、本体部１１０Ａの上端には、頭部１２０Ａが溶接固定されている。この頭部１２０Ａは、断面略六角形の角柱形状をした金属製部材であり、接続部１３０は備えていない。

次に、図５（ｂ）に示すドリル式接地棒１００Ｂは、連結孔１４０を備える点で、図１に示すドリル式接地棒１００と異なるが、その他の点はドリル式接地棒１００と同じ構成である。そして、この連結孔１４０は、筒状の金属製部材で構成され、本体部１１０Ｂの先端に溶接固定されている。また、連結孔１４０の内面形状は、図５（ａ）に示すドリル式接地棒１００Ａの頭部１２０Ａの表面形状に対応している。そのため、頭部１２０Ａを連結孔１４０に挿入すれば、ドリル式接地棒１００Ａとドリル式接地棒１００Ｂは互いに強固に連結される。

そして、この連結型のドリル式接地棒４００の設置方法であるが、図３で説明したのと同様に、地面Rの穴Hの底面にドリル式接地棒１００Ａの先端を当接させて、ドリル式接地棒１００Ａを垂直に立てた状態にする。そして、頭部１２０Ａに連結可能な連結部分を備えた工具を、頭部１２０Ａに連結し、工具の回転動力をドリル式接地棒１００Ａ全体に伝える。すると、ドリル式接地棒１００Ａは回転して地中内部に進んで行く。そして、頭部１２０Ａが穴Hの底面に到達するまで、ドリル式接地棒１００Ａを埋設させる。

その状態で、頭部１２０Ａにドリル式接地棒１００Ｂの連結孔１４０を連結固定する。そして、ドリル式接地棒１００Ｂの頭部１２０Ｂに工具３００の連結部分３１０を連結して、工具３００の回転動力をドリル式接地棒１００Ｂに伝える。すると、ドリル式接地棒１００Ｂと、当該ドリル式接地棒１００Ｂに連結されたドリル式接地棒１００Ａは一体となって回転して、地中内部に進んで行き、頭部１２０Ｂが穴Hの底面に到達するまで埋設させる。その後は、頭部１２０Ｂの接続部１３０Ｂにリード端子２００を接続し、図４で説明したのと同様に、穴Hを埋め戻して、連結型のドリル式接地棒４００の設置は完了する。

この連結型のドリル式接地棒４００によれば、ドリル式接地棒１００Ａとドリル式接地棒１００Ｂは、互いに通電可能となっているので、リード端子２００から流れてきた電流を、ドリル式接地棒１００Ａ及びドリル式接地棒１００Ｂ全体から大地へ放出できる。また、２本のドリル式接地棒１００Ａとドリル式接地棒１００Ｂを連結するので、地中深くまで埋設することができる。一方、運搬時や保管時等においては、ドリル式接地棒１００Ａ、及びドリル式接地棒１００Ｂを分解すればよいので、取り扱いが非常に容易である。

なお、本実施形態２では、２本目のドリル式接地棒１００Ｂの本体部１１０Ｂは螺旋状の凹凸面を備えるものであった。しかしながら、これに限定されず、本体部１１０Ｂは単なる丸棒形状としてもよい。連結型のドリル式接地棒４００の埋設時には、常にドリル式接地棒１００Ａが先端側に位置するので、このドリル式接地棒１００Ａの本体部１１０Ａが螺旋状の凹凸面を備えていれば、地中に容易に埋設できるからである。また、下端に連結孔１４０を上端に頭部１２０Ａを備える連結棒（表面が滑らかな丸棒、又は螺旋状の凹凸面を備えた部材）を準備し、当該連結棒の下端にドリル式接地棒１００Ａを、当該連結棒の上端にドリル式接地棒１００Ｂを連結すれば、連結型のドリル式接地棒４００の全長をさらに長くすることも出来る。

（実施形態３）
では、次に、本願発明の実施形態３に係るドリル式接地棒１００Cについて説明する。

図６（a）に示すドリル式接地棒１００Cは、接続部１３０Cを頭部１２０Cの側面１２２Cに設けた点で、図１に示すドリル式接地棒１００と異なるが、その他の点はドリル式接地棒１００と同じ構成である。この頭部１２０Ｃの各側面１２２Ｃの中の任意の側面に、表面より内側に向けて延びる接続部１３０Ｃが形成されている。この接続部１３０Ｃは、後述するネジＰが固定可能な穴として構成されている。

次に、図６（ｂ）に、ドリル式接地棒１００Ｃに対応するリード端子２００Ｃを示す。このリード端子２００Ｃは、先端側が平板形状で、その後端側がリード線２１０を挿入して圧縮固定可能な筒形状となっている金属製部材である。さらに、先端側の平板形状部分には、頭部１２０Cの接続部１３０Cに対応する位置に固定孔２２０Cが形成されている。

そして、図６（ｃ）に示すように、リード端子２００Cをドリル式接地棒１００Cに接続する際は、固定孔２２０Cと接続部１３０Cとが一致するように、リード端子２００Cの平板形状部分を、頭部１２０Cの側面１２２Cに宛がう。そして、ネジPを接続部１３０Cへ螺合することで、リード端子２００Cとドリル式接地棒１００Cとは強固に接続される。

なお、本願発明のドリル式接地棒は、上記の実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせもその権利範囲に含むものである。

Claims (3)

1. 地面に埋設して使用されるドリル式接地棒であって、
   螺旋状の本体部と
   当該本体部の上端に連結された頭部と、を備え、
   当該頭部は、前記ドリル式接地棒を回転させるための工具と連結可能な形状であると共に、リード端子を接続する接続部を備えることを特徴とするドリル式接地棒。
2. 前記頭部の表面形状は、前記工具の連結部分の内面形状と対応しており、
   前記接続部は、前記頭部の表面より内側に備えられていることを特徴とする請求項１に記載のドリル式接地棒。
3. 前記接続部は、前記頭部の上端面の内側に備えられていることを特徴とする請求項２に記載のドリル式接地棒。

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