JP3408235B2 - 接地システムの監視装置 - Google Patents

接地システムの監視装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一種の接地システム
の監視装置に係り、特に、マルチステーション遠距離接
地システム及びその状態監視に用いられる接地システム
の監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】接地工程は広く集積回路製造、精密回路
組立作業場所、各飛行場中の航空機、給油ステーション
の給油車輛等、近距離或いは遠距離の接地を必要とする
場面に使用され、特に、静電に敏感な集積回路、電子素
子及び作業人員或いは高燃焼爆発性燃料の航空機、車輛
は、いずれもこの接地工程の実施により現場の作業人員
の身体に付帯した静電及び航空機、車輛の高速走行によ
り発生する表面静電を、完全に大地に導入することによ
り、電子部品の製造、組立施工の順調さと航空機や給油
車輛の給油、抜油動作の安全性を確保する必要がある。
このため、接地工程の品質及びその接地状態の随時掌
握、監視は接地工程の成否を握る鍵となる。
【０００３】しかし、周知の接地状態測量の方式は、人
工的に定期或いは不定期に接地バスと接地パイルが露出
する地面との間の接地抵抗値を測定する方式とされ、そ
れにより得られる数値は僅かに対地抵抗であり、真正の
接地抵抗ではない。事実上、真正の接地抵抗値は一つの
極めて抽象的な物理量であり、その示すものは接地パイ
ル或いは接地ネットに外界より接地電流を注入した後
に、接地パイル或いは接地ネットの遠方零電位に対して
上昇する比の値であり、簡単に言うと、それは接地線、
接地パイル或いは接地ネット自体の抵抗、接地パイル或
いは接地ネットと土壌の接触抵抗及び土壌自体の抵抗を
包括し、単に地面上のバスから接地パイルを連接する線
の抵抗ではない。
【０００４】上述の周知の接地抵抗測量法はその欠点及
び技術盲点のため、地面下に接地パイル、接地ネットの
腐蝕或いは接地パイルと地面間の連接線の切断状況があ
る場合に、有効な測量ができなかった。
【０００５】さらに上述の周知の接地抵抗測量法は標準
の接地システムとの対比が行えず、僅かに人員の経験に
より接地状況が異常であるか否かを判断しており、随時
正確に接地状態を掌握することができず、また、接地パ
イルが腐蝕したり、接地パイルと接地バスの間が切断さ
れたり、接地バスが切断されると、迅速に掌握し反応す
ることができず、このために集積回路製造ライン上に時
としてシステムバス、接地パイル仮接地によるトラブル
が形成された。並びに飛行場や給油ステーションにあっ
て、随時接地状態を監視できないほか、もし接地バス、
接地パイルの仮接地現象が監視で分からなかった場合、
このために事故や災害が発生する恐れがあった。このほ
か、上述の給油ステーション、飛行場は遠距離マルチス
テーションに属する場合、接地システムの遠距離状態監
視上、大量の人力と設備を投入しなければならず、実施
上、比較的困難と不便があり、且つもし統一監視制御を
行おうとしても容易ではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、一種の接地システムの監視装置を提供することにあ
り、それは、交流の商用電源の接地線を標準接地とな
し、随時測定対象の接地システムの接地バス、接地パイ
ルの状態を測定し、並びに接地状態に異常或いは故障が
発生した時には、適時に警報を発生して知らせて接地異
常或いは故障を排除するよう促す装置であるものとす
る。
【０００７】本発明のもう一つの目的は、一種の接地シ
ステムの監視装置を提供することにあり、それは、各種
業界の国際規範中の接地抵抗最大許容値に基づき、例え
ば建築物の避雷針接地、電子半導体業の静電防止接地、
医療業の接地、通信接地、石化業の爆発防止の設備接地
等において設定されている各業種の異なる抵抗必要値に
基づき、随時敏感に及び正確に全体の地面上及び地面下
の接地システム状態に反応し監視を行う装置であるもの
とする。
【０００８】本発明のさらにもう一つの目的は、一種の
接地システムの監視装置を提供することにあり、それ
は、一つの通信インタフェースを具え、即時接地システ
ムの監視データに対して直接メインコントロールコンピ
ュータ設備に遠距離伝送し、さらに一歩、接地状態の遠
距離監視及び掌握の効果を達成するか、或いは遠端の監
督単位より随時ノートパソコンで該通信インタフェース
を透過して現場監視記録をリモート測定解読し、また遠
端より記録のセルフ解読を行う装置であるものとする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の接地状態監視ユニット及び一つのメインコントロール
コンピュータ装置を具えた接地システムの監視装置にお
いて、該接地状態監視ユニットが、一つの電源供給装置
とされ、交流商用電源を直流作業電源に変換し、並びに
交流商用電源中の一つの接地線を該直流作業電源の接地
端に連結して、標準接地を形成する、上記電源供給装置
と、一つの検出回路とされ、測定待機の測定待機接地パ
イルと測定待機接地バスに連結され、上述の電源供給装
置の作業電源中の標準接地を根拠として、該測定待機接
地パイルと測定待機接地バスの標準接地に対する接地状
態を検出し並びに対応する電気信号に変換して出力す
る、上記検出回路と、一つのバッファ回路とされて、上
述の検出回路の検出した測定待機接地パイルと測定待機
接地バスの接地状態に対応する電気信号を緩衝及び増幅
し出力する、上記バッファ回路と、一つの表示装置とさ
れ、上述のバッファ回路の出力する測定待機接地パイル
と測定待機接地バスの接地状態に対応する電気信号を、
接地抵抗値に対応するパラメータ形態で表示する、上記
表示装置と、一つの比較回路及び入力装置とされ、該比
較回路の一つの入力端が、上述のバッファ回路の出力す
る測定待機接地パイルと測定待機接地バスの接地状態に
対応する電気信号に連結され、もう一つの入力端が入力
装置に連結されて、入力装置により設定された接地コン
トロール目標値が入力され、比較後に、該比較回路の出
力端よりその結果を出力する、上記比較回路及び入力装
置と、一つの駆動装置及びアラーム装置とされ、該駆動
回路が上述の比較回路の出力端が出力した結果を受け取
り、アラーム装置を作動させるか或いは作動させず、即
ち、上述の比較回路の一つの入力端より入力した測定待
機接地パイルと測定待機接地バスの接地状態に対応する
電気信号がもう一つの入力端より入力した設定接地コン
トロール目標値を超過した時に、アラーム装置を駆動し
て異常警報を発生させる、上記駆動装置及びアラーム装
置と、一つの通信インタフェースとされ、上述のバッフ
ァ回路の出力及び比較回路の一つの入力端に入力された
測定待機接地パイルと測定待機接地バスの接地状態に対
応する電気信号を上述のメインコントロールコンピュー
タ装置に送り、遠距離監視システムを形成する、上記通
信インタフェースと、を具えたことを特徴とする、接地
システムの監視装置としている。請求項２の発明は、前
記表示装置が切り換え操作により測定待機接地パイルと
測定待機接地バスの接地状態情報と入力装置より入力さ
れた設定接地コントロール目標値を表示することを特徴
とする、請求項１に記載の接地システムの監視装置とし
ている。請求項３の発明は、前記表示装置が抵抗値とパ
ラメータを表示することを特徴とする、請求項１に記載
の接地システムの監視装置としている。 請求項４の発明
は、前記通信インタフェースがＲＳ−２４２或いはＵＳ
Ｂとされたことを特徴とする、請求項１に記載の接地シ
ステムの監視装置としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の接地システムの監視装置
は、複数の接地状態監視ユニットとメインコントロール
コンピュータ装置を包括し、接地状態監視ユニットはさ
らに一つの電源供給装置を具え、該電源供給装置が交流
の工業用電源をシステムの必要とする作業電源に変換
し、並びに検出回路及びバッファ回路により測定待機の
接地システムに出力し、まず接地データを検出し、さら
に表示装置に送り表示し、且つ該接地データを一つの比
較回路の一つの入力端に送り、及び、該接地状態監視ユ
ニットが一つの入力装置を具え、該入力装置が接地制御
目標値を比較回路のもう一つの入力端に入力するのに供
されて上述の接地データとの対比に供し、並びに接地異
常状態下で、一つの駆動装置を駆動してアラーム回路を
起動させて接地異常警報を発生させ、上述の各接地状態
監視ユニット中の接地データ及び接地異常状態が、通信
インタフェースを透過してメインコントロールコンピュ
ータ装置中に集められて、これによりメインコントロー
ルコンピュータ装置が随時各遠距離拠点の接地システム
の接地状態を掌握及び監視できるものとされ、及び通信
インタフェースの連結を透過し、ノートパソコンにより
遠端にあって随時随所で現場で観測された記録をリモー
ト測定及び解読でき、及びこの装置によりこれをセルフ
解読並びに記録できる。
【００１１】
【実施例】図１に示されるように、接地システムの監視
装置は、複数の接地状態監視ユニット１００を具え、該
接地状態監視ユニット１００は一つの電源供給装置１０
を具え、交流商用電源Ａを標準の直流作業電源に変換
し、並びにさらに交流商用電源Ａ中の一つの接地線Ａ１
が上述の直流作業電源の接地端１１に連結され、電源 供
給装置１０が全体の接地状態監視ユニット１００の必要
とする作業電源を供給するほか、標準接地を全体の接地
状態監視ユニット１００の行う接地状態の監視に提供す
る。
【００１２】検出回路２０は、測定待機する測定待機接
地パイルＡ２及び測定待機接地バスＡ３に連結される。
そのうち、該測定待機接地パイルＡ２と測定待機接地バ
スＡ３は集積回路製造ラインの接地腕帯、給油ステーシ
ョンの給油車外殻接地及び飛行場の航空機外殻接地に用
いられ、且つ測定待機接地パイルＡ２は並びに上述の交
流商用電源Ａの接地線Ａ１に連結された接地パイルＡ４
と、大地を透過して電気回路を形成し、且つ上述の検出
回路２０は上述の電源供給装置１０により標準接地を取
得し、即ち上述のシステムの直流作業電源の接地端１１
を取得し、先に該測定待機接地パイルＡ２及び測定待機
接地バスＡ３の接地状態を検出し、即ち測定待機接地パ
イルＡ２と測定待機接地バスＡ３と標準接地（即ち上述
の接地端１１）間の接地抵抗値或いはその他の等価の変
換可能なパラメータを検出し、並びに変換して電気信号
或いはデータの形態となす。
【００１３】バッファ回路３０は、検出回路２０が先に
検出して得た測定待機接地パイルＡ２と測定待機接地バ
スＡ３の接地状態に対応する変換後の電気信号或いはデ
ータを受け取り、並びにさらに、緩衝増幅出力の効果を
提供する。
【００１４】表示装置４０は、その形態は不問とされ、
それは前述のバッファ回路３０が得た測定待機接地パイ
ルＡ２と測定待機接地バスＡ３の検出より得た電気信号
或いはデータを表示し、その表示内容にも制限がなく、
例えば接地抵抗値或いはその他の表示可能な接地状態パ
ラメータを表示する。
【００１５】比較回路５０及び入力装置６０に係り、該
比較回路５０の一つの入力端５１が上述のバッファ回路
３０の出力端に連結され、上述の測定待機接地パイルＡ
２と測定待機接地バスＡ３の接地状態に対応する電気信
号及びデータを導入し、並びに上述の比較回路５０のも
う一つの入力端５２が入力装置６０に連結され、入力装
置６０より設定接地コントロール目標値に対応する電気
信号或いはデータを入力設定でき、その設定結果は直接
表示装置４０に出力されて表示され、即ち該表示装置４
０は切り換えにより測定待機接地状態と設定接地目標値
を表示でき、該入力装置６０の入力設定した接地コント
ロール目標値の電気信号或いはデータは、システムの実
際の作業時に、上述の入力端５１より入力された測定待
機接地パイルＡ２と測定待機接地バスＡ３の接地状態に
対応する電気信号或いはデータと相互に比較された後、
比較回路５０の一つの出力端５３よりその結果が出力さ
れる。
【００１６】駆動回路７０及びアラーム装置８０に係
り、駆動回路７０が上述の比較回路５０の出力端５３が
出力した結果を受け取り、アラーム装置８０を作動させ
るか或いは作動させず、即ち、上述の比較回路５０の一
つの入力端５１より入力した測定待機接地パイルＡ２と
測定待機接地バスＡ３の接地状態に対応する電気信号或
いはデータがもう一つの入力端５２より入力した設定接
地コントロール目標値を超過した時は、アラーム装置８
０を駆動して作動させて、現場の駐在員に接地故障或い
は接地不良の状態を警告し、反対の場合は、アラーム装
置８０が動作しない。
【００１７】通信インタフェース９０は、その形態に制
限がなく、標準のＲＳ−２４２、ＵＳＢ等の通信インタ
フェースとされ、並びに上述の比較回路５０の入力端５
１より入力した測定待機接地パイルＡ２と測定待機接地
バスＡ３の接地状態に対応する電気信号或いはデータに
連結され、即時一つのメインコントロールコンピュータ
装置２００に伝送し（図２参照）、こうして現場接地状
態を遠距離監視する目的を達成する。
【００１８】図２も共に参照されたい。図２は本発明の
実際の応用の実施例図である。即ち、上述の各接地状態
監視ユニット１００は、集積回路製造ラインの各接地シ
ステムの末端に取り付けられるか、或いは給油ステーシ
ョン、給油営業拠点、飛行場の停機スペース、飛行機修
理棚等の遠距離分散する作業現場の監視の場所に取り付
けられる。メインコントロールコンピュータ装置２００
は、集積回路製造工場のコントロールセンター、オフィ
ス或いは各給油ステーションの本社、飛行場のコントロ
ールセンター或いは修理センターに設置され、各現場作
業拠点の静電設置状態及びデータが随時コントロールセ
ンター或いは本社に送られて、最小の人員及び設備で静
電設置状態を遠距離監視する目的を達成する。並びに、
もう一方で、遠端監督単位が随時携帯に便利なノートパ
ソコンに通信インタフェース９０により連結され、本発
明の設置システムの監視装置の測定した記録を遠隔解読
するか、或いは該遠端より該現場で測定した記録をセル
フ解読し、また、各一つの接地状態監視ユニット１００
はいずれも接地異常表示と記録の機能を具え、接地シス
テムに接地異常が発生した時に、警報を発して人員に故
障排除を促し並びにこれを記録し、こうして本発明はア
ラーム及び遠距離監視の目的を達している。
【００１９】図３は本発明の接地システムの監視装置中
の接地状態監視ユニット１００がタンクローリー車Ｂの
給油の場合に応用される状態を示す。該タンクローリー
車Ｂの車体外殻は接地ケーブル１Ｂで送油金属管路Ｃの
外部及び金属サポートフレームＤに連結され、該送油金
属管路Ｃと金属サポートフレームＤと大地間の接触によ
り接地を形成し、その作用は上述の測定待機接地パイル
Ａ２と測定待機接地バスＡ３の作用と同じであり、これ
により該タンクローリー車Ｂの車体外殻及びオイルタン
クが確実に接地し、これによりタンクローリー車Ｂの給
油時に静電が発生してそれにより爆発などの事故が発生
することを防止する。
【００２０】図１及び図２に記された本発明中の接地状
態監視ユニット１００により上述の送油金属管路Ｃ、金
属サポートフレームＤ及びタンクローリー車Ｂ外殻及び
オイルタンクＢ’間に形成される接地回路が確実に接地
しているか否か、及び、送油金属管路Ｃの錆、腐蝕によ
る接地不良状態が監視され、このような測定は地下サポ
ートフレームＧ’（図１のＡ２に相当）が地上の金属サ
ポートフレームＤを経由しさらに接地ケーブル１Ｂを経
てタンクローリー車外殻がオイルタンクＢ’を経由して
上述の接地状態監視ユニット１００の検出回路２０に連
結され、並びに上述の接地検出原理により地下サポート
フレームＧ’が真正に接地しているか否かが検出され
る。
【００２１】さらに図４は本発明の接地システムの監視
装置中の接地状態監視ユニット１００が、船舶の寄港給
油に応用された状態を示し、陸上送油金属管路Ｃ’が接
地ケーブルＥで地面の接地ステーションＦに連結され、
陸上送油金属管路Ｃ’が並びに船上送油金属管路Ｄ’と
連結され、船上送油金属管路Ｄ’が上述の接地状態監視
ユニット１００の検出回路２０に連接され、こうして接
地検出を行い、大地回路を透過して陸上送油金属管路
Ｃ’、船上送油金属管路Ｄ’及び船体Ｈ’と接地ステー
ションＦ間が良好な接地状態であるか否かを検出し、こ
れにより接地ステーションＦの錆、腐蝕による仮接地或
いは接地不良の現象を防止する。
【００２２】本発明の精神は、最も簡単なシステム及び
設備構造により複雑な遠距離拠点の接地システムに対す
る随時監視及び即時警告の効果を達成することにある。
以上の図１から図２に示される本発明の接地監視システ
ムのうち、関係する説明及び図の内容は僅かに全体の技
術内容及び技術手段を説明するための望ましい一つの実
施例に関するものにすぎず、本発明の請求範囲を限定す
るものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或
いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものと
する。
【００２３】
【発明の効果】本発明の接地システムの監視装置は、交
流の商用電源の接地線を標準接地となし、随時測定対象
の接地システムの接地バス、接地パイルの状態を測定
し、並びに接地状態に異常或いは故障が発生した時に
は、適時に警報を発生して知らせて接地異常或いは故障
を排除するよう促す装置である。本発明の接地システム
の監視装置は、各種業界の国際規範中の接地抵抗最大許
容値に基づき、例えば建築物の避雷針接地、電子半導体
業の静電防止接地、医療業の接地、通信接地、石化業の
爆発防止の設備接地等において設定されている各業種の
異なる抵抗必要値に基づき、随時敏感に及び正確に全体
の地面上及び地面下の接地システム状態に反応し監視を
行う装置である。本発明の接地システムの監視装置は、
一つの通信インタフェースを具え、即時接地システムの
監視データに対して直接メインコントロールコンピュー
タ設備に遠距離伝送し、さらに一歩、接地状態の遠距離
監視及び掌握の効果を達成するか、或いは遠端の監督単
位より随時ノートパソコンで該通信インタフェースを透
過して現場監視記録をリモート測定解読し、また遠端よ
り記録のセルフ解読を行う装置である。以上から分かる
ように、本発明は新規性、進歩性及び産業上の利用価値
を有する発明であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステムブロック回路図である。
【図２】本発明の実施例図である。
【図３】本発明をオイルタンクからの注油に応用した応
用例図である。
【図４】本発明を船舶給油に応用した応用例図である。
【符号の説明】１００ 接地状態監視ユニット １０ 電源供
給装置 １１ 接地端 ２０ 検出回路 ３０ バッファ回路 ４０ 表示装置 ５０ 比較回路 ５１ 入力端 ５２ 入力端 ５３ 出力端 ６０ 入力装置 ７０ 駆動回路 ８０ アラーム装置 ９０ 通信インタ
フェース ２００ メインコントロールコンピュータ装置 Ａ
交流商用電源 Ａ１ 電源接地線 Ａ２ 測定待機接地
パイル Ａ３ 測定待機接地バス Ａ４ 接地パイル Ｂ タンクローリー車 １Ｂ 接地ケーブル Ｃ 送油金属管路 Ｄ 金属サポートフ
レーム Ｅ 接地ケーブル Ｆ 接地ステーショ
ン Ｃ’ 陸上送油金属管路 Ｄ’ 船上送油金属
管路 Ｇ’ 地下サポートフレーム Ｈ’ 船体 Ｂ’ オイルタンク

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の接地状態監視ユニット及び一つの
    メインコントロールコンピュータ装置を具えた接地シス
    テムの監視装置において、該接地状態監視ユニットが 、 一つの電源供給装置とされ、交流商用電源を直流作業電
    源に変換し、並びに交流商用電源中の一つの接地線を該
    直流作業電源の接地端に連結して、標準接地を形成す
    る、上記電源供給装置と、 一つの検出回路とされ、測定待機の測定待機接地パイル
    と測定待機接地バスに連結され、上述の電源供給装置の
    作業電源中の標準接地を根拠として、該測定待機接地パ
    イルと測定待機接地バスの標準接地に対する接地状態を
    検出し並びに対応する電気信号に変換して出力する、上
    記検出回路と、 一つのバッファ回路とされて、上述の検出回路の検出し
    た測定待機接地パイルと測定待機接地バスの接地状態に
    対応する電気信号を緩衝及び増幅し出力する、上記バッ
    ファ回路と、 一つの表示装置とされ、上述のバッファ回路の出力する
    測定待機接地パイルと測定待機接地バスの接地状態に対
    応する電気信号を、接地抵抗値に対応するパラメータ形
    態で表示する、上記表示装置と、 一つの比較回路及び入力装置とされ、該比較回路の一つ
    の入力端が、上述のバッファ回路の出力する測定待機接
    地パイルと測定待機接地バスの接地状態に対応する電気
    信号に連結され、もう一つの入力端が入力装置に連結さ
    れて、入力装置により設定された接地コントロール目標
    値が入力され、比較後に、該比較回路の出力端よりその
    結果を出力する、上記比較回路及び入力装置と、 一つの駆動装置及びアラーム装置とされ、該駆動回路が
    上述の比較回路の出力端が出力した結果を受け取り、ア
    ラーム装置を作動させるか或いは作動させず、即ち、上
    述の比較回路の一つの入力端より入力した測定待機接地
    パイルと測定待機接地バスの接地状態に対応する電気信
    号がもう一つの入力端より入力した設定接地コントロー
    ル目標値を超過した時に、アラーム装置を駆動して異常
    警報を発生させる、上記駆動装置及びアラーム装置と、 一つの通信インタフェースとされ、上述のバッファ回路
    の出力及び比較回路の一つの入力端に入力された測定待
    機接地パイルと測定待機接地バスの接地状態に対応する
    電気信号を上述のメインコントロールコンピュータ装置
    に送り、遠距離監視システムを形成する、上記通信イン
    タフェースと、 を具えたことを特徴とする、接地システムの監視装置。
  2. 【請求項２】 前記表示装置が切り換え操作により測定
    待機接地パイルと測定待機接地バスの接地状態情報と入
    力装置より入力された設定接地コントロール目標値を表
    示することを特徴とする、請求項１に記載の接地システ
    ムの監視装置。
  3. 【請求項３】 前記表示装置が抵抗値とパラメータを表
    示することを特徴とする、請求項１に記載の接地システ
    ムの監視装置。
  4. 【請求項４】 前記通信インタフェースがＲＳ−２４２
    或いはＵＳＢとされたことを特徴とする、請求項１に記
    載の接地システムの監視装置。
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