JP3371115B2 - 深埋設絶縁独立接地電極設置条件指示グラフ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、深埋設絶縁独立接
地電極設置条件指示グラフ、特に、地表部分の或る深さ
の土壌中に、他の接地系と絶縁し、所定深度で電気的に
独立した接地電極を設けるに際し、その接地電極の埋設
地点、深埋設絶縁独立接地電極としての絶縁深さ、他の
接地系との効果的な離隔間隔を持たせるための接地条件
を指示せしめるグラフに関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、既に特願平８−２２７７８
４号及び特願平１０−５５８６８号として、深埋設絶縁
独立接地電極との埋設工法を出願している。これは絶縁
深さの設定や、埋設地点等を詳細に設定しない深埋設絶
縁独立接地電極と、その工事方法であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、埋設地点
や絶縁深さを詳細に設定しないで、接地電極を形成して
埋設した場合、他の接地系に与える影響等を、工事終了
後に詳細に再測定する必要があり、そのため、作業効率
が悪い欠点があった。

【０００４】本発明者はこのような欠点を除くため種々
実験研究の結果、絶縁独立接地電極の絶縁深さに対応す
る等価半球体半径ｒの値と、接地電極からの電圧波及率
αの減衰率とが対数座標では略比例すること、及びｒが
１のときαの減衰率が０であり、ｒが５０のときαの減
衰率が98％であることを見出した。本発明はかかる知見
をもとになされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の深埋設絶縁独立
接地電極設置条件指示グラフは、絶縁独立接地電極の絶
縁深さに対応する等価半球体半径ｒの1ｒから50ｒ迄を
対数目盛で目盛った横軸と、接地電極からの電圧波及率
αの減衰率の98％から0％迄を対数目盛で目盛った縦軸
と、上記縦軸の0％位置と横軸の50ｒ位置間を結ぶ直線V
とより成り、横軸上の所望のｎ・ｒ値（ここでｎは1〜5
0の整数）に対応する直線Vの縦軸上の値から電圧波及率
αの減衰率を得るようにしたことを特徴とする。

【０００６】また、本発明の深埋設絶縁独立接地電極設
置条件指示グラフは、上記等価半球体半径ｒに対する上
記接地電極の接地抵抗を示す曲線Ｒを付加したことを特
徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下図面によって本発明の実施例
を説明する。図１において１は、電極半径ｄ、長さｈ１
に取った接地電極部２に、地表３から長さｈ２の絶縁し
た電線、又は、電纜（ケーブル）４を接続した深埋設絶
縁独立接地電極を示す。

【０００８】図１の接地電極１に対する電源が、通電点
の上部上空に有る場合接地電極１に電流Ｉが流入する
と、等価半径ｒの半球状と見做せる表面から地中電流ｉ
が地中に放流される。

【０００９】絶縁深さｈ２が浅い場合は、流入電流Ｉの
地中電流ｉの方向は図２の様に変化し、抵抗区域は図３
の様になる。

【００１０】図３の等価半球ｒの接地電極１に電流Ｉを
通電すると、ｒ面の電圧は５の様になる。又、等価半球
体半径ｒのｎ倍のｎ・ｒ面の電圧は６の様になる。

【００１１】図４の様に、２個の等価半球体半径ｒのｎ
倍のｎ・ｒの半球体接地電極７と、７′とをある間隔離
して設けた場合、その設置有効区域が重なり合う部分８
が発生し、この重なり合う部分８が並列係数ηとなり、
数１のように計算される。

【００１２】

【数１】 η＝Ｒ／（Ｒ１×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））

【００１３】ここでＲは接地電極１の接地抵抗、Ｒ ₁ 、
Ｒ ₂ は夫々接地電極７，７′の接地抵抗である。

【００１４】以上の計算から、ηを１．０にする工事は
難しいが、１．０に近づけることは出来る。即ち、２接
地電極７，７′間の間隔を大きくするか、深埋設絶縁独
立接地電極の絶縁深さｈ２を深くすることである。この
並列係数ηから、接地電極の接地電圧が、他の接地系に
波及する波及率αを計算出来ることが判明した。即ち、
接地電極２極を並列接続した接地抵抗の場合、その並列
係数ηが、常に１．０＜２．０関係にあり、数２の様に
計算する事が出来る。

【００１５】

【数２】 α＝（Ｒ／（Ｒ１×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））−１）×１００％ α＝（η−１．０）×１００％

【００１６】このαは接地電極１の接地電圧が、他の対
象物に影響を及ぼす割合を示し、こ れによって電極の埋
設深さが定められることになる。また、電圧波及率αの
減衰率が0％のとき接地電極の等価半球体半径が1ｒとな
り、αの減衰率が50％のとき等価半径は2ｒとなり、α
の減衰率が略98％のとき50ｒとなることが実験により確
かめられた。

【００１７】図５は、深埋設絶縁独立接地電極の接地抵
抗測定方法を示し、電流通電補助接地電極Ｃをｘ、ｗ、
ｙ、ｚ方向の何れか、例えば、ｘ方向の遠地点に設け、
電圧検出補助極Ｐをｘ方向にＰｘ１〜Ｐｘｎ、ｗ方向に
Ｐｗ１〜Ｐｗｎ設け、ｙ方向にＰｙ１〜Ｐｙｎ、ｚ方向
にＰｚ１〜Ｐｚｎの様に設けて、その接地抵抗を測定す
る。

【００１８】なお、９は直読式接地抵抗計、１０は電流
通電線、１１は電圧検出線、１２は両者間の間隔を示
す。

【００１９】また、電圧波及率αは図６のように測定で
きる。

【００２０】従って本発明においては図７に示すように
横軸に、接地電極の等価半球体半径ｒのｎ倍のｎ・ｒ
（ここでｎは1〜50）を、縦軸に接地電極からの電圧波
及率αの減衰率を98％から0％迄夫々対数目盛で示し、5
0ｒの点と電圧波及率αの減衰率100％の点を直線１３で
結んだグラフを構成する。

【００２１】なお、曲線１４はｎ・ｒに対する接地抵抗
Ｒの値を示す。

【００２２】

【発明の効果】以上述べた様に本発明によれば、図７に
示すグラフを用い、横軸上の所望のｒ値に対応する直線
１３の値の縦軸上の値から接地電極で発生した接地電圧
が他の接地系や保護対象物に波及する電圧波及率αの減
衰率を％で表すことができる。電圧波及率αの減衰率を
極めて簡単容易に得ることができ、このようにして得ら
れたαの減衰率が仮に大きい場合にはｎ・ｒの値を大き
くする、即ち、接地電極 の埋設深さを更に大きくするこ
とにより接地電極の接地条件を最適となし得るようにな
る大きな利益がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における深埋設絶縁独立接地電極の電流
電圧概念図である。

【図２】絶縁深さを小さくした深埋設接地電極の地電圧
発生の概念図である。

【図３】接地電極の電圧分布概念図である。

【図４】２極並列接地極の接地抵抗区域の一部分が重な
り合う概念図である。

【図５】２極並列合成接地抵抗区域概念図である。

【図６】接地電圧波及範囲測定回路図である。

【図７】接地極の抵抗区域と接地電圧波及率の関係を示
す線図である。

【符号の説明】

１ 接地電極又は電線 ２ 接地電極部 ３ 地表 ４ 電纜（ケーブル） ７ 接地電極 ７′ 接地電極 ８ 重なり合う部分 ９ 直読式接地抵抗計 １０ 電流通電線 １１ 電圧検出線 １２ 間隔 １３ 直線 １４ 曲線 Ｉ 流入電流 ｉ 地中電流

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁独立接地電極の絶縁深さに対応する
   等価半球体半径ｒの1ｒから50ｒ迄を対数目盛で目盛っ
   た横軸と、接地電極からの電圧波及率αの減衰率の98％
   から0％迄を対数目盛で目盛った縦軸と、上記縦軸の0％
   位置と横軸の50ｒ位置間を結ぶ直線Vとより成り、横軸
   上の所望のｎ・ｒ値（ここでｎは1〜50の整数）に対応
   する直線Vの縦軸上の値から電圧波及率αの減衰率を得
   るようにしたことを特徴とする深埋設絶縁独立接地電極
   設置条件指示グラフ。
2. 【請求項２】 上記等価半球体半径ｒに対する上記接地
   電極の接地抵抗を示す曲線Ｒを付加したことを特徴とす
   る請求項１記載の深埋設絶縁独立接地電極設置条件指示
   グラフ。