JP3072020B2 - 電気的に絶縁された建造物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は強化プラスチック筋を使
用したコンクリート構造物に関するものであり、特に、
電気的に絶縁された建造物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のコンクリート構造の建造物は、そ
の引張強度を増すために鉄筋及び鉄骨を使用している。
これらの材料は安価であり、且つ、機械的強度が大であ
るので大量に使用されている。また、電気設備や機械設
備等の設備機器の接地線を鉄筋の一部へ接続すれば、簡
易な接地装置となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の建造物に使用さ
れている鉄筋は磁性体であり、且つ電気的に良導性であ
るので、雷や電気設備からの電気ノイズが鉄筋を伝わ
り、誘導電流が発生する。誘導電流による電磁誘導作用
並びに鉄筋に接続されている接地線からの伝導により、
コンピュータをはじめとする精密電子機器が誤動作した
り、或いは破損を生じたりすることがある。

【０００４】また、核融合や超電導電力貯蔵等の強力な
磁力を利用する新しいエネルギー施設に於いては、磁力
によって鉄筋に誘導電流が流れ、この誘導電流が作り出
す微弱な磁場が核融合の磁場を乱したり、貯蔵している
電力を徐々に目減りさせる。

【０００５】また、鉄筋を運搬するときに電磁石を利用
したり、建設現場で鉄筋を溶接する際の電流により、鉄
筋に残留磁気が発生し、この残留磁気が周囲の精密測定
機器に悪影響を及ぼすことになる。

【０００６】更に、迷走電流による電食やマクロセル、
ミクロセルといった自然腐食が発生し易く、これらの腐
食によって鉄筋の断面が減少した場合には建造物の強度
が低下する。

【０００７】そこで、コンクリート構造の建造物に於け
る電気ノイズの伝播及び電磁誘導作用を防止し、電気
的、磁気的に絶縁された建造物を構築するために解決す
べき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課
題を解決することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、鉄筋を使用せず、非
磁性且つ電気的絶縁性の強化プラスチック筋を使用した
コンクリート構造物であって、窓枠、扉、手摺等の屋外
に露出した金属部分を第１の接地系に接続するととも
に、電気設備、機械設備、情報設備等の設備機器を前記
第１の接地系とは別の独立した第２の接地系に接続した
電気的に絶縁された建造物、及び、絶縁構造体にて接地
系シャフトを形成し、該接地系シャフト内に前記第１の
接地系を格納するとともに、この第１の接地系を独立し
た接地極へ接続した電気的に絶縁された建造物、並び
に、絶縁構造体にて接地系シャフトを形成し、該接地系
シャフト内に避雷針の導線を格納するとともに、この導
線を独立した接地極へ接続した電気的に絶縁された建造
物を提供するものである。

【０００９】

【作用】本発明の絶縁建造物は、非磁性且つ電気的絶縁
性の強化プラスチック筋を使用しているので、雷や電気
設備からの電気ノイズが筋材から伝播することがない。
窓枠、扉、手摺等の屋外に露出した金属部分に帯電した
電気は、第１の接地系からアースされる。また、電気設
備、機械設備、情報設備等の設備機器は前記第１の接地
系とは別の独立した第２の接地系に接続されており、前
記屋外に露出した金属部分の帯電は独立した第１の接地
系にてアースされ、他の設備機器に悪影響を及ぼす虞が
ない。

【００１０】一方、絶縁構造体にて接地系シャフトを形
成し、該接地系シャフト内に第１の接地系または避雷針
の導線を格納した場合には、之等第１の接地系または導
線がシールドされるので、建造物内への電気的及び磁気
的な漏洩がなくなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述
する。図１は電気的に絶縁された建造物１１の概念図で
あり、該建造物１１は鉄筋を使用せずに強化プラスチッ
ク筋（以下「ＦＲＰ筋」と称する）１２を使用したコン
クリート構造物である。本実施例では絶縁性の高いアラ
ミド繊維材のＦＲＰ筋を使用するが、非磁性且つ電気的
絶縁性を有していれば他の材質のＦＲＰ筋であってもよ
い。

【００１２】之等ＦＲＰ筋１２は鉄筋以上の引張強度を
有していることが各試験データによって明らかにされて
おり、ＦＲＰ筋１２を使用したコンクリート構造物につ
いては、その機械的強度について何ら問題はない。

【００１３】ＦＲＰ筋１２を使用する利点としては、該
ＦＲＰ筋１２が非磁性且つ電気的絶縁性を有するので、
雷による電気ノイズや、電気設備、機械設備、情報設備
等の各設備機器１３，１３…からの電気ノイズが筋材か
ら伝播することがなく、従来の鉄筋のように電磁誘導作
用によってコンピュータをはじめとする他の精密電子機
器に誤動作や破損等を生じさせることがなくなる。

【００１４】また、該ＦＲＰ筋１２には鉄筋のように残
留磁気が発生することがなく、残留磁気による精密測定
機器の誤動作を防止できる。更に、迷走電流による電食
が発生せず、筋材の腐食によるコンクリート強度の低下
がない。

【００１５】ここで、ＦＲＰ筋１２によって構築された
建造物１１は電気的に絶縁されており、窓枠１４や扉１
５等の金属部分が静電誘導等によって帯電する。特に、
屋外に露出している窓枠１４や扉１５をはじめ、手摺１
６やパラペット１７等は雷等によって高電位に帯電する
虞があり、之等金属部分に人体が接触したときは感電事
故を起こす危険がある。

【００１６】金属部分の帯電を防止するため、前記窓枠
１４、扉１５を第１の接地系である接地線１８ａに接続
するとともに、手摺１６、パラペット１７も第１の接地
系である別の接地線１８ｂに接続し、各接地線１８ａ，
１８ｂ毎に独立した接地極１９ａ，１９ｂにてアースす
る。

【００１７】ここで、人体の帯電を考慮した場合には、
前記窓枠１４、扉１５と接地線１８ａとの間に避雷器２
０ａを介装するとともに、前記手摺１６、パラペット１
７と接地線１８ｂとの間に避雷器２０ｂを介装しておく
のが好ましい。然るときは、人体が之等の金属部分に接
触したときに、人体に帯電している電気が金属部分にア
ースされることがなく、放電による電気的ショックがな
い。尚、避雷器を介装するか否かに拘わらず、之等第１
の接地系の接地線を一本にまとめてアースしてもよい。

【００１８】また、電気設備や機械設備等の各設備機器
１３を夫々ノイズ吸収装置２１を介して、前記第１の接
地系とは別の独立した第２の接地系である接地線１８ｃ
に接続し、独立した接地極１９ｃにてアースする。この
ノイズ吸収装置２１の構成は、商用周波数の５０Hzまた
は６０Hz付近に於いて比較的インピーダンスの低いイン
ダクタンス、及び障害波電力を吸収する抵抗成分で構成
されている。例えば、図２（ａ）乃至（ｅ）に示すよう
な可変コイル２２、抵抗２３、コイル２４、リアクタン
ス２５を単独または直列若しくは並列で接続したローパ
スフィルタや、図２（ｆ）に示すような抵抗２３とリア
クタンス２５を直列に接続したバイパスフィルタ等が使
用される。

【００１９】ここで、各設備機器１３に於けるノイズ発
生が極めて低い場合や、コスト面を考慮する場合には、
前記ノイズ吸収装置２１を省略してもよい。また、図示
した状態では、各設備機器１３ごとに独立した接地線１
９ｃを設けているが、之等第２の接地系の接地線を一本
にまとめてアースしてもよい。

【００２０】一方、前記建造物１１には絶縁構造体にて
接地系シャフト２６が形成されており、前記第１の接地
系の接地線１８ａ及び１８ｂは該接地系シャフト２６内
に格納されて地中の各接地極１９ａ乃至１９ｂまで配線
してある。従って、静電誘導や雷等によって帯電した電
流が、該接地系シャフト２６によりシールドされるの
で、建造物１１内への電気的及び磁気的な漏洩がなくな
り、他の機器への悪影響を防止できる。

【００２１】また、建造物１１の屋上に避雷針２７を設
置した場合には、該避雷針２７の導線２８も前記接地系
シャフト２６内に格納して地中の接地極２９まで配線す
る。従って、落雷時に避雷針２７から導線２８に高圧電
流が流れたときでも、該高圧電流は前記接地系シャフト
２６によりシールドされるため、該高圧電流が建造物１
１内の他の設備に与える悪影響を可及的に抑止すること
ができる。

【００２２】尚、図示は省略するが、前記各設備機器１
３の設置には絶縁アンカーを使用し、各設備機器１３を
建造物から絶縁させるとともに、電気配管や空調ダクト
も絶縁性の材料を使用して絶縁継ぎ手にて接続する。ま
た、前記第２の接地系の接地線１８ｃからの電気ノイズ
の漏洩が多い場合には、前記接地系シャフト２６とは別
に絶縁構造体にてシャフトを形成し、このシャフト内に
第２の接地系を格納すれば、該電気ノイズが建造物１１
内の他の設備に与える悪影響を減少できる。

【００２３】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上記一実施例に詳述したよう
に、従来の鉄筋を使用せず、非磁性且つ電気的絶縁性の
強化プラスチック筋を使用してあるので、電気的、磁気
的に絶縁された建造物を構築できる。従って、雷や電気
設備からの電気ノイズが筋材から伝播することがなくな
り、電子機器の誤動作や破損を防止できる。

【００２５】また、屋外に露出した金属部分の第１の接
地系と、各設備機器の第２の接地系とを独立させたこと
により、接地系相互間の干渉をなくして他物への影響を
防止できる。

【００２６】更に、第１の接地系または避雷針の導線
を、絶縁構造体にて形成した接地系シャフト内に格納す
ることにより、落雷時に於ける高圧電流が建造物内の他
の設備に与える悪影響を可及的に抑止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、電気的に絶縁された
建造物の概念図。

【図２】（ａ）乃至（ｆ）はノイズ吸収装置の回路図。

【符号の説明】

１１ 建造物 １２ 強化プラスチック筋（ＦＲＰ筋） １３ 設備機器 １４ 窓枠 １５ 扉 １６ 手摺 １７ パラペット １８ａ，１８ｂ，１８ｃ 接地線 １９ａ，１９ｂ，１９ｃ 接地極 ２０ａ，２０ｂ 避雷器 ２６ 接地系シャフト ２７ 避雷針 ２８ 導線 ２９ 接地極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000001085 株式会社クラレ 岡山県倉敷市酒津1621番地 (73)特許権者 000183325 住友建設株式会社 東京都新宿区荒木町13番地の４ (73)特許権者 000003001 帝人株式会社 大阪府大阪市中央区南本町１丁目６番７ 号 (73)特許権者 000219266 東レ・デュポン株式会社 東京都中央区日本橋本町１丁目５番６号 (73)特許権者 000219875 東急建設株式会社 東京都渋谷区渋谷１丁目16番14号 (73)特許権者 000140982 株式会社間組 東京都港区北青山２丁目５番８号 (73)特許権者 000000549 株式会社大林組 大阪府大阪市中央区北浜東４番33号 (73)特許権者 394017251 建設省建築研究所長 茨城県つくば市立原１番地 (73)特許権者 000141060 株式会社関電工 東京都港区芝浦４丁目８番33号 (72)発明者 大川 慶直 茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の １ 日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者 圷 陽一 茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の １ 日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者 恒岡 まさき 茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の １ 日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者 加藤 武彦 茨城県つくば市大字鬼ケ窪字下山1043番 １ 株式会社熊谷組技術研究所内 (72)発明者 大桃 重一郎 茨城県つくば市大字鬼ケ窪字下山1043番 １ 株式会社熊谷組技術研究所内 (72)発明者 森谷 俊夫 東京都千代田区岩本町３丁目10番１号 三井建設株式会社内 (72)発明者 藤崎 忠志 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 山本 忠之 東京都中央区日本橋３丁目８番２号 株 式会社クラレ内 (72)発明者 樋口 義次 東京都新宿区荒木町13番地の４ (72)発明者 神吉 正弥 大阪府茨木市耳原３丁目４番１号 帝人 株式会社大阪研究センター内 (72)発明者 角田 敦 東京都千代田区平河町２−７−１ (72)発明者 菊池 章裕 東京都渋谷区渋谷一丁目16番14号 東急 建設株式会社内 (72)発明者 原 明久 東京都港区北青山２丁目５番８号 株式 会社間組内 (72)発明者 佐々木 勤 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株式会社大林組東京本社内 (72)発明者 山内 泰之 茨城県つくば市立原１番地 建設省建築 研究所内 (72)発明者 福山 洋 茨城県つくば市立原１番地 建設省建築 研究所内 (72)発明者 村野 佳大 千葉県千葉市中央区新宿２−１−24 株 式会社関電工千葉支店内 (56)参考文献 特開 平５−263571（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−111152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43099（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−289313（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04H 5/02 E04H 9/14 H01R 4/64

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄筋を使用せず、非磁性且つ電気的絶縁
   性の強化プラスチック筋を使用したコンクリート構造物
   であって、窓枠、扉、手摺等の屋外に露出した金属部分
   を第１の接地系に接続するとともに、電気設備、機械設
   備、情報設備等の設備機器を前記第１の接地系とは別の
   独立した第２の接地系に接続したことを特徴とする電気
   的に絶縁された建造物。
2. 【請求項２】 絶縁構造体にて接地系シャフトを形成
   し、該接地系シャフト内に前記第１の接地系を格納する
   とともに、この第１の接地系を独立した接地極へ接続し
   た請求項１記載の電気的に絶縁された建造物。
3. 【請求項３】 絶縁構造体にて接地系シャフトを形成
   し、該接地系シャフト内に避雷針の導線を格納するとと
   もに、この導線を独立した接地極へ接続した請求項１記
   載の電気的に絶縁された建造物。