JP7353210B2 - Earth resistance measuring device - Google Patents
Earth resistance measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7353210B2 JP7353210B2 JP2020027750A JP2020027750A JP7353210B2 JP 7353210 B2 JP7353210 B2 JP 7353210B2 JP 2020027750 A JP2020027750 A JP 2020027750A JP 2020027750 A JP2020027750 A JP 2020027750A JP 7353210 B2 JP7353210 B2 JP 7353210B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grounding
- ground
- measuring device
- current
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、架空地線に引下げ導体(引下げ接地線)を介して接続される接地極の接地抵抗を測定する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for measuring the ground resistance of a ground electrode connected to an overhead ground wire via a down conductor (down ground wire).
引下げ導体に接続された接地極の接地抵抗は施工時の測定値のみが保存され、その後は管理されていないのが現状である。仮に接地抵抗が施工時より上昇しており、雷電流が接地極に流入した時の電位上昇が予想される値より大きい場合には、周辺設備に大きな影響を与えるため、正確な接地抵抗を常に把握して継続的に管理することは極めて重要である。 Currently, only the measured value of the grounding resistance of the grounding electrode connected to the down conductor at the time of construction is saved and is not managed thereafter. If the grounding resistance has increased since the time of construction and the potential rise when lightning current flows into the grounding electrode is greater than the expected value, it will have a major impact on surrounding equipment, so it is necessary to always check the accurate grounding resistance. It is extremely important to understand and continuously manage it.
ここで、図4は、架空地線の接地状態を等価的に示した模式図であり、10は架空地線、11~13は引下げ導体、14A,14B,14Cは接地極、Gは大地、RA,RB,RCは各接地極14A,14B,14Cの接地抵抗である。
上記の構成において、周知の電圧降下法(電位降下法)によって接地極14Bの接地抵抗RBを測定する場合、測定電流を引下げ導体12のb点に直接注入すると、この測定電流は接地極14Bを介して接地極14A,14Cにも流れるため、得られる抵抗値は接地抵抗RA,RB,RCの合成抵抗となってしまう。従って、接地抵抗RBを測定する場合には、b点を切り離して接地極14Bのみに測定電流が流れるように回路を構成する必要がある。
Here, FIG. 4 is a schematic diagram equivalently showing the grounding state of the overhead ground wire, where 10 is the overhead ground wire, 11 to 13 are down conductors, 14 A , 14 B , and 14 C are ground electrodes, and G is the ground, and R A , R B , and R C are the ground resistances of the
In the above configuration, when measuring the grounding resistance RB of the grounding electrode 14B by the well-known voltage drop method (potential drop method), if the measurement current is directly injected into the point b of the pull-down
図5は、上記の点を考慮した従来の接地抵抗の測定方法を示している。図5において、b’点は引下げ導体12の前記b点を切り離した箇所、40は測定器、Eは測定端子、Cは電流極端子、Pは電圧極端子であり、その他の部分については図4と同一の符号を付してある。
この従来技術によれば、測定器40の測定端子Eからb’点、接地極14B、電流極端子Cを介して測定電流を流した時の端子E-P間の電圧から接地抵抗RBを求めることができる。
しかし、この方法では引下げ導体12をb’点で切り離す必要があるため、その手間を考えると現実的には実現困難である。
FIG. 5 shows a conventional method for measuring ground resistance in consideration of the above points. In FIG. 5, point b' is a point separated from point b of the pull-
According to this prior art, the ground resistance R B is determined from the voltage between the terminals E and P when a measurement current is passed from the measurement terminal E of the
However, in this method, it is necessary to separate the pull-down
そこで、引下げ導体や接地線を切り離さずに接地抵抗を測定可能とした従来技術が、例えば特許文献1(特許第4028167号公報)に記載されている。
図6は、この特許文献1に係る接地抵抗測定装置の構成図である。図6において、設備回路43はリード線15を介して架空地線10に接続されると共に、接地線41及びインダクタンス要素42を介して大地G内の接地極17に接続される。ここで、インダクタンス要素42は例えば強磁性体によって構成されており、接地線41に固定的に接続されているものである。また、インダクタンス要素42と接地極17との間の接地線41には、リード線44を介して測定器40が接続され、その他端には大地Gとの間で容量結合されるリターン導線45が接続されている。
なお、16は引下げ導体11に接続された接地極である。
Therefore, a conventional technique that makes it possible to measure ground resistance without disconnecting the pull-down conductor or the ground wire is described in, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent No. 4028167).
FIG. 6 is a configuration diagram of a ground resistance measuring device according to
Note that 16 is a ground electrode connected to the pull-down
この従来技術は、測定器40により交流信号をリード線44とリターン導線45との間に印加し、その前後の測定電圧比に基づいて接地極17の接地抵抗を測定するものであり、インダクタンス要素42は、上記交流信号による測定周波数近傍では高インピーダンス、商用周波数では低インピーダンスになることから、接地抵抗測定時にのみ接地極17を設備回路43側から等価的に切り離すべく作用している。
In this prior art, an AC signal is applied between a
更に、他の従来技術として、電気所等に敷設された接地網の接地抵抗を測定する測定装置が、特許文献2(特許第6469740号公報)に記載されている。
図7は、この接地抵抗測定装置の構成図であり、61~63は鉄塔、50は高周波数(商用周波数の数百倍~数千倍)のパルス電流を出力するパルス発生器、51は接地網、52は電流補助極、Z0~Z4は分布定数回路として機能する架空地線10のインピーダンスである。
この従来技術において、上記パルス電流は高インピーダンスの架空地線10側に流れず、そのほとんどが接地網51に流れるため、真値に近い値で接地網51の接地抵抗を測定することができる。
Furthermore, as another conventional technique, a measuring device for measuring the grounding resistance of a grounding network installed at an electric station or the like is described in Patent Document 2 (Japanese Patent No. 6469740).
FIG. 7 is a configuration diagram of this earth resistance measuring device, where 61 to 63 are steel towers, 50 is a pulse generator that outputs a pulse current of high frequency (several hundred to several thousand times the commercial frequency), and 51 is the ground. 52 is a current auxiliary pole, and Z 0 to Z 4 are the impedances of the
In this prior art, the pulse current does not flow to the high-impedance
前述した特許文献1に係る従来技術は、リターン導線45及び接地極17を含む回路に交流信号を印加して接地抵抗を測定する原理であるため、大地Gとの間で容量結合するリターン導線45が必要であり、また、大地Gに接地極17を埋設するのではなく、例えばコンクリートやアスファルト等の接地抵抗を測定する場合にはそのまま適用することが困難である。
また、特許文献2に係る従来技術は、電気所等に敷設された接地網51の接地抵抗を測定する用途に限られると共に、極めて高い周波数のパルス発生器50が必要になり、装置全体のコストが高くなるという問題がある。
The prior art according to
Further, the conventional technology according to Patent Document 2 is limited to the use of measuring the grounding resistance of a
そこで、本発明の解決課題は、測定場所を選ばず、回路構成が簡単であって低コストで接地抵抗を測定可能とした接地抵抗測定装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ground resistance measuring device that can measure ground resistance at any measurement location, has a simple circuit configuration, and is inexpensive.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、架空地線から引下げ導体を介して接続された接地極の接地抵抗を測定する接地抵抗測定装置において、
前記引下げ導体上の注入点と前記接地極と外部の電流極とを含む経路に単一極性の過渡電流を注入し、前記注入点と外部の電圧極との間の電圧を測定して当該電圧及び前記過渡電流を用いて電圧降下法により前記接地抵抗を算出する測定器と、
前記引下げ導体の、前記注入点と前記架空地線との間の部位に装着される着脱可能な耐雷インダクタンス用コアと、
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention according to
A unipolar transient current is injected into a path including an injection point on the pull-down conductor, the ground electrode, and an external current pole, and a voltage between the injection point and an external voltage pole is measured to determine the voltage. and a measuring device that calculates the grounding resistance by a voltage drop method using the transient current;
a removable lightning inductance core attached to a portion of the down conductor between the injection point and the overhead ground wire;
It is characterized by having the following.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載した接地抵抗測定装置において、
前記耐雷インダクタンス用コアは、前記過渡電流に対して高インピーダンスであり、前記過渡電流では磁気飽和しない特性を有することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the ground resistance measuring device according to
The lightning-proof inductance core is characterized in that it has a high impedance with respect to the transient current and does not undergo magnetic saturation with the transient current.
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載した接地抵抗測定装置において、
導電性及び流動性を有するジェル状の高吸水性ポリマーからなり、かつ、コンクリート地盤またはアスファルト地盤に滲入可能な接地抵抗低減材を内蔵した接地具により、前記電流極、前記電圧極の一方または両方を構成したことを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the ground resistance measuring device according to
One or both of the current electrode and the voltage electrode is connected by a grounding tool that is made of a gel-like super absorbent polymer that has conductivity and fluidity, and has a built-in grounding resistance reducing material that can seep into concrete or asphalt ground. It is characterized by comprising the following.
本発明は、引下げ導体に耐雷インダクタンス用コアを装着した状態で、単一極性過渡電流を引下げ導体に注入して電圧降下法により接地抵抗を測定するものである。
これにより、引下げ導体に交流信号を注入する方法に比べて回路構成の簡略化、低コスト化を図ることができ、また、接地極等の埋設が困難なコンクリートやアスファルト等の地盤に対しても接地抵抗の測定が可能である。
The present invention measures ground resistance by a voltage drop method by injecting a single polarity transient current into the down conductor with a lightning inductance core attached to the down conductor.
This makes it possible to simplify the circuit configuration and reduce costs compared to the method of injecting AC signals into the pull-down conductor, and is also suitable for use in concrete, asphalt, and other ground where it is difficult to bury ground electrodes. It is possible to measure ground resistance.
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図1は、この実施形態に係る接地抵抗測定装置の使用状態を示す模式的な回路図であり、図4,図5と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略し、以下では異なる部分を中心に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing the usage state of the ground resistance measuring device according to this embodiment, and the same parts as in FIGS. 4 and 5 are given the same reference numerals and explanations are omitted. Let's focus on the different parts.
図1において、架空地線10、引下げ導体11,12,13、接地極14A,14B,14C等の構成は図4と同一であり、ここでは、B部として示す接地極14Bの接地抵抗RBを測定する場合について説明する。
まず、20は測定器であり、電流注入端子A、電圧測定端子V、電流極端子C、電圧極端子P、及び、測定結果である接地抵抗を表示する表示部21を備えている。
In FIG. 1, the configurations of the
First,
電流注入端子Aに接続されたリード線24aには、引下げ導体12に注入する後述の単一極性過渡電流の大きさ測定するための変流器23が取り付けられ、前記リード線24aはクリップ24により引下げ導体12に接続可能となっている。また、電圧測定端子Vに接続されたリード線25aはクリップ25により引下げ導体12に接続可能となっている。
更に、電流極端子Cは電流極14Eに接続され、電圧極端子Pは電圧極14Dに接続されている。
A
Furthermore, the current pole terminal C is connected to the current pole 14E , and the voltage pole terminal P is connected to the voltage pole 14D .
引下げ導体12と架空地線10との接続点と、前記クリップ24との間の引下げ導体12には、耐雷インダクタンス用コア30が着脱可能に取り付けられている。この耐雷インダクタンス用コア30は、特開2006-324455号公報に記載されているように、例えばナノ結晶軟磁性体材料からなるものであり、半円状の分割コア部30a,30bを開いて引下げ導体12に装着できるように構成されている。
A
上記構成において、測定器20の電流注入端子Aから、接地抵抗RBの測定電流として、例えば図2(a)に示すように0.2[μs]でピークに達するような単一極性過渡電流iを引下げ導体12に注入する。この注入電流iは耐雷インダクタンス用コア30が磁気飽和しない程度の大きさである。なお、耐雷インダクタンス用コア30をナノ結晶軟磁性体材単体で構成すれば、残留磁束密度を小さくし、単一極性過渡電流によっても着磁することなく繰り返し使用することが可能である。
In the above configuration, from the current injection terminal A of the
上記の注入電流iに対して、耐雷インダクタンス用コア30は高インピーダンス要素として動作するので、注入電流iの大部分は接地極14B側に流れて架空地線10側には流れない。測定器20は、この時の電圧測定端子Vと電圧極端子Pとの間の電圧v(図2(b)参照)を測定して注入電流iにて除算することにより、接地抵抗RBを算出することができる。具体的には、例えば、1[μs]までの時間における電圧vの最大値と10[μs]以降の最大値との差を注入電流iにて除算することにより、過渡的な接地抵抗RBを求めることができ、雷対策における接地特性を解析することが可能である。
With respect to the above injection current i, since the
なお、接地抵抗を測定したい地盤が土壌ではなく、コンクリートやアスファルト等である場合には、これらを掘削して土壌内に接地極等を埋設せずに、図3に示すような接地具100を使用して対応することができる。
図3に示す接地具100は、本出願人による特許第5839430号に開示されているものであり、下方が開口された筐体101の内部に電極網102を配置すると共に、その上に、導電性及び流動性を有するジェル状の高吸水性ポリマー等の接地抵抗低減材103を充填し、目的とするコンクリート地盤200等の表面に載置して使用される。
Note that if the ground you want to measure ground resistance is not soil but concrete, asphalt, etc., instead of excavating it and burying a grounding electrode etc. in the soil, use the
The
この接地具100によれば、筐体101の内部の接地抵抗低減材103が電極網102を介してコンクリート地盤200側に流下することで低減材滲入領域201が形成され、接地線105からリード線104、電極網102、及び低減材滲入領域201を介した接地経路が構成される。
このため、図1における電流極14E、電圧極14Dとして、必要に応じて上記接地具100を適用すれば、接地極等の埋設が困難なコンクリートやアスファルト等の地盤についても接地抵抗の測定が可能になる。
According to this
Therefore, if the above-mentioned
10:架空地線
11,12,13:引下げ導体
14A,14B,14C:接地極
14E:電流極
14D:電圧極
20:測定器
A:電流注入端子
V:電圧測定端子
C:電流極端子
P:電圧極端子
21:表示部
23:変流器
24,25:クリップ
24a,25a:リード線
30:耐雷インダクタンス用コア
30a,30b:分割コア部
100:接地具
101:筐体
102:電極網
103:接地抵抗低減材
104:リード線
105:接地線
200:コンクリート地盤
201:低減材滲入領域
G:大地
RA,RB,RC:接地抵抗
10:
Claims (3)
前記引下げ導体上の注入点と前記接地極と外部の電流極とを含む経路に単一極性の過渡電流を注入し、前記注入点と外部の電圧極との間の電圧を測定して当該電圧及び前記過渡電流を用いて電圧降下法により前記接地抵抗を算出する測定器と、
前記引下げ導体の、前記注入点と前記架空地線との間の部位に装着される着脱可能な耐雷インダクタンス用コアと、
を備えたことを特徴とする接地抵抗測定装置。 In a grounding resistance measuring device that measures the grounding resistance of a grounding electrode connected from an overhead grounding wire via a down conductor,
A unipolar transient current is injected into a path including an injection point on the pull-down conductor, the ground electrode, and an external current pole, and a voltage between the injection point and an external voltage pole is measured to determine the voltage. and a measuring device that calculates the grounding resistance by a voltage drop method using the transient current;
a removable lightning inductance core attached to a portion of the down conductor between the injection point and the overhead ground wire;
A grounding resistance measuring device characterized by comprising:
前記耐雷インダクタンス用コアは、前記過渡電流に対して高インピーダンスであり、前記過渡電流では磁気飽和しない特性を有することを特徴とする接地抵抗測定装置。 In the ground resistance measuring device according to claim 1,
A grounding resistance measuring device characterized in that the lightning inductance core has a property of having a high impedance with respect to the transient current and not being magnetically saturated with the transient current.
導電性及び流動性を有するジェル状の高吸水性ポリマーからなり、かつ、コンクリート地盤またはアスファルト地盤に滲入可能な接地抵抗低減材を内蔵した接地具により、前記電流極、前記電圧極の一方または両方を構成したことを特徴とする接地抵抗測定装置。 The earth resistance measuring device according to claim 1 or 2,
One or both of the current electrode and the voltage electrode is connected by a grounding tool that is made of a gel-like super absorbent polymer that has conductivity and fluidity, and has a built-in grounding resistance reducing material that can seep into concrete or asphalt ground. A grounding resistance measuring device characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020027750A JP7353210B2 (en) | 2020-02-21 | 2020-02-21 | Earth resistance measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020027750A JP7353210B2 (en) | 2020-02-21 | 2020-02-21 | Earth resistance measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021131338A JP2021131338A (en) | 2021-09-09 |
JP7353210B2 true JP7353210B2 (en) | 2023-09-29 |
Family
ID=77550844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020027750A Active JP7353210B2 (en) | 2020-02-21 | 2020-02-21 | Earth resistance measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7353210B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117072387A (en) * | 2023-08-18 | 2023-11-17 | 国网经济技术研究院有限公司 | Tower barrel voltage-sharing current-sharing lightning-protection grounding device and grounding method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002131349A (en) | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Nippon Telegraph & Telephone East Corp | Method and device for measuring grounding resistance |
JP2005237157A (en) | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Shoden Corp | Safety device |
JP5839430B1 (en) | 2015-03-01 | 2016-01-06 | 株式会社ミライト | Grounding method |
JP2018132333A (en) | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 株式会社かんでんエンジニアリング | Grounding resistance measuring method |
JP2019221086A (en) | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 株式会社昭電 | Lightning protection system |
-
2020
- 2020-02-21 JP JP2020027750A patent/JP7353210B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002131349A (en) | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Nippon Telegraph & Telephone East Corp | Method and device for measuring grounding resistance |
JP2005237157A (en) | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Shoden Corp | Safety device |
JP5839430B1 (en) | 2015-03-01 | 2016-01-06 | 株式会社ミライト | Grounding method |
JP2018132333A (en) | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 株式会社かんでんエンジニアリング | Grounding resistance measuring method |
JP2019221086A (en) | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 株式会社昭電 | Lightning protection system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021131338A (en) | 2021-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yamada et al. | Experimental evaluation of a UHV tower model for lightning surge analysis | |
He et al. | Effective length of counterpoise wire under lightning current | |
Zeng et al. | Lightning impulse performances of grounding grids for substations considering soil ionization | |
CN103792433B (en) | With the low amplitude value impulse resistance measuring method of spark coefficient correction tower grounding device | |
US8575918B2 (en) | Wideband transducer for measuring a broad range of currents in high voltage conductors | |
JP7353210B2 (en) | Earth resistance measuring device | |
Caetano et al. | A new method for grounding resistance measurement based on the drained net charge | |
JP3169921B2 (en) | Ground resistance measuring method and ground resistance measuring system | |
Karaki et al. | Transient impedance of GIS grounding grid | |
Harid et al. | Effect of ground return path on impulse characteristics of earth electrodes | |
Wang et al. | Capacitive voltage sensor array for detecting transient voltage distribution in transformer windings | |
CN106249072B (en) | Transient impact performance detection system of high-voltage alternating-current transmission equipment | |
CN109613341A (en) | A kind of measuring device of earthing material and soil contact resistance | |
Spoor et al. | Filtering effects of substation secondary circuits on power system traveling wave transients | |
Modarres et al. | Design and implementation of a resistive MV voltage divider | |
CN207571171U (en) | Pincerlike meter clamp extender and pincerlike meter assembly | |
RU2217846C1 (en) | Magnetoresistive transducer | |
CN104777367B (en) | A kind of method based on ohmmeter measurement of Grounding Resistance | |
Baba et al. | Tower models for fast-front lightning currents | |
Perry | The measurement of lightning voltages and currents in South Africa and Nigeria—1935 to 1937 | |
JP2935229B1 (en) | Earth resistance measuring apparatus and earth resistance measuring method using the same | |
Tronchoni et al. | Transient evaluation of grounding encased in concrete: a study based on real measurements in power systems configurations | |
Torres et al. | Design, construction and calibration of three devices to measure directly lightning parameters | |
JPH06222093A (en) | Method for measuring grounding resistance | |
KR102467046B1 (en) | Apparatus for measuring earth resistance of low voltage power line and method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200309 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220630 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20221111 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20221111 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230327 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230905 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230919 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7353210 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |