JPH01130483A

JPH01130483A - 低抵抗接地

Info

Publication number: JPH01130483A
Application number: JP28869887A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamane; 宏山根; Hiroaki Koga; 古賀　広昭; Takeshi Ideguchi; 井手口　健; Takashi Nakai; 中居　孝
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1987-11-16
Publication date: 1989-05-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の産業上利用分野］本発明は低抵抗接地、さらに詳細には低接地抵抗が実現
でき、かつ安定に固定できる低抵抗接地に関するもので
ある。

〔従来技術〕

電力設備の接地抵抗は、第一、第三種接地工事等におい
て、１０Ω以下または１００Ω以下にするように定めら
れており、また、通信施設の接地抵抗は１００Ω〜１０
Ω等の低抵抗接地が要求されているが、特に砂地の場所
や砂利の多い場所で低接地抵抗を得ることは大変困難で
ある。このため、接地棒を何本も地中に接地するか、長
い接地°線を地中に接地することが行われる。

この時、１本当たりの接地棒の接地抵抗をできるだけ小
さくするため、ベントナイト処理法による低接地工法が
あった。

ベントナイト処理法とはベントナイト：水：食塩−１：
１：０．１の配合比で処理剤を作成し、接地棒の周囲に
埋めて接地抵抗を減少させたものである。これは、ベン
トナイト（粘土の一種）の保水性が砂や砂利より良いこ
とと、さらに食塩を入れて電気伝導度良くすることによ
り接地抵抗を減少させたもので、第１図のように構成さ
れている。図中において、１は接地棒、２はリード線、
３はベントナイト：水：食塩を混ぜた処理剤、４は大地
である。接地棒１の周囲はベントナイト処理剤３で覆わ
れているので湿気と食塩による電気伝導性が良く、接地
棒が太くなったものと電気的に等価になり、接地抵抗が
減少する。

〔発明が解決する問題点〕

しかし、ベントナイト処理による低接地工法は、数年以
上の長期間経つと食塩が次第に周囲の大地中に溶は出し
て井戸水等に悪影響を与えたり、塩分により接地棒が腐
食してアースの切断が起こる欠点があった。さらに、正
確なデータはないが、経験的に乾燥が続くとベントナイ
トの保水力も小さくなり、接地抵抗が上弄するというこ
とも知られている。また、実際の作業ではベントナイト
を１００ｋｇ〜２００ｋｇも使うことが多く、食塩や水
を混ぜ合わせる作業が大変な労働であるという欠点もあ
った。

これらの欠点を解決するため、高吸水性材料を接地棒の
周囲に設置して、接地抵抗を減少させた発明がなされ、
特許出願された（特願昭６２−１２５３９１号：通信用
接士碩。

この特許出願にかかわる発明の中で、吸水させた高吸水
性材料を固化させるために、セメントまたは炭酸カルシ
ウムあるいはプラスチック硬化剤等の固化剤を入れるこ
とが示された。この場合、第１図においてベントナイト
処理剤３の代わりに、吸水させた高吸水性材料にセメン
トまたは炭酸カルシウムあるいはプラスチック硬化剤等
の固化剤を混合させた処理剤で構成されることになる。

しかしながら、この吸水させた高吸水性材料の重量と固
化剤の重量の配合において、固化剤の重量を増加すると
固化剤が通常絶縁体であるため、接地抵抗が高くなる欠
点があった。また、固化剤の計を減らし過ぎると高吸水
性材料が固化できなくなる欠点があった。

本発明の目的は、上述の問題点を除去すること、さらに
詳細には接地棒の周囲に高吸水性材料を固定でき、かつ
低接地抵抗が実現できるようにすることである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本発明による低抵抗接地は
、接地棒の周囲に接地抵抗減少剤を埋設した低抵抗接地
において、前記接地抵抗減少剤は吸水させた高吸水性材
料とプラスチック硬化剤との混合物であることを特徴と
している。

本発明によれば吸水させた高吸水性材料とプラスチック
硬化剤とを混合するため、接地棒周囲に高吸水性材料を
固定でき、かつ低接地抵抗が実現できるという利点があ
る。

本発明をさらに詳しく説明する。

本発明による低抵抗接地は、接地棒の周囲に埋設する接
地抵抗減少剤として、吸水させた高吸水性材料とプラス
チック硬化剤を混合したものを使用している。

このような高吸水性材料は、本発明において基本的に限
定されるものではない。たとえば、澱粉系、セルロース
系、無水マレイン酸系、ポリアクリル酸塩系等の高吸水
性材料の一種以上を使用することができる。

しかしながら、このような高吸水性材料は、腐食しない
ようなものが好ましいことは明らかである。このような
腐食しない高吸水性材料として、例えばポリアクリル酸
塩系材料、無水マレイン酸系材料、ポリエチレンオキサ
イド系材料等を挙げることができる。

上記高吸水性材料の形態も限定されるものでは′なく、
例えば繊維状、テープ状、粉末状等の形態であることが
できる。

また、この高吸水性材料と混合されるプラスチック硬化
剤としては、たとえば塩化ビニール系樹脂、オレフィン
系樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、フラン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等
の一種以上を有効に使用できる。

高吸水性材料に水を吸水させ、プラスチック硬化剤を用
いて固化させて低抵抗接地を設ける場合、水を吸水させ
た高吸水性材料とプラスチック硬化剤との重り・比Ｒｇ
（プラスチック硬化剤の重量／水を吸水させた高吸水性
材料の重量）は０．　２〜２．３の範囲にあることが好
ましい。さらに、望ましくは、０．３２〜１．０である
のがよい。上述の重量比ＲＦ、が０．　２未満であると
、後述の実施例より明らかなように、充分な圧縮強度が
得られない恐れがあり、一方２．３を越えると、抵抗が
大きくなりすぎる恐れがあるからである。

〔実施例］本発明の実施例を第２図に示しており、１は接地棒、２
はリード線、３°は高吸水性材料に水を吸水させ、プラ
スチック硬化剤で固化させた処理剤、４は大地である。

この処理剤において、高吸水性材料の吸水率Ｑ及び水を
吸水させた高吸水性材料の重量とプラスチック硬化剤の
重量比Ｒｇを変え、接地抵抗を測定した結果を第３図に
示す。但し、縦軸は第２図において処理剤を用いず、接
地棒（外径１４ｍｍφ）のみの接地抵抗値を基準とし、
処理剤を用いた場合の接地抵抗値の比で示しており、モ
デル実験として埋設深度を１０ｃｍ、試料の大きさを直
径１０ｃｍの円筒として測定した。

なお、高吸水性材料として、微生物の腐食を受・けない
無水マレイン酸系吸水性材料、プラスチック硬化剤とし
てエポキシ樹脂を用いて行った。高吸水性材料の吸水率
Ｑは、高吸水性材料が完全に膨潤し、単位重計当たり吸
水できる水の晴の最大値をＭｏ　（ｍｆｆｉ／ｇ）　、
実際に吸水させる水の舒をＭ（ｍｌ／ｇ）とした場合、
Ｑ＝Ｍ／Ｍｏとして定義した。

この図から、プラスチック硬化剤と水を吸水させた高吸
水性材料との重量比Ｒｇ（プラスチック硬化剤の重量／
水を吸水させた高吸水性材料の重量）が、高吸水性材料
の吸水率Ｑが２の場合１以下、２の場合１．７以下、１
への場合２．３以下であれば接地抵抗は接地棒のみの接
地抵抗値より小さくすることができ、それ以上にプラス
チック硬化剤の重量を増加させるとプラスチック硬化剤
が通常絶縁体であるため、接地抵抗は急増する。

すなわち、どの吸水率の場合でもプラスチック硬化剤と
水を吸水させた高吸水性材料の重量比Ｒｇが１以下であ
れば接地抵抗を増加させないことができる。また、第３
図には、従来の方法としてベントナイト処理剤を用いた
場合の結果も合わせて示しであるが、このベントナイト
処理法と同等以上に接地抵抗を低くするには、プラスチ
ック硬化剤と水を吸水させた高吸水性材料との重量比Ｒ
ｇは、吸水率が２の場合０．７以下、％、　　Ｉ八とも
ほぼ１．１以下にすればよいことがわかる。すなわち、
どの吸水率の場合でも重量比Ｒｇを０．　７以下にすれ
ばベントナイト処理剤を用いた場合より接地抵抗を低く
することができる。

次に、プラスチック硬化剤と水を吸水させた高吸水性材
料を配合させた処理剤が接地棒を固定させることが可能
であるかを測定するために、高吸水性材料の吸水率をパ
ラメータにして、プラスチック硬化剤と水を吸水させた
高吸水性材料との重量比Ｒｇを変え、−軸圧縮試験法に
より、圧縮強度を測定した結果を第４図に示す。供試体
の大きさは、直径５ｃｍφ、高さ１０ｃｍの円筒で、圧
縮速度１ｃｍ／ｍｉｎで行った。この図からプラスチッ
ク硬化剤の重量を増加させると圧縮強度も高くなるが、
接地棒と固定するのに十分なベントナイト処理法より圧
縮強度を高（するには、プラスチック硬化剤と水を吸水
させた高吸水性材料との重量比Ｒｇを、高吸水性材料の
吸水率Ｑが２の場合０．２５以上、スの場合０．３２以
上、１への場合０．　２以上にすればよいことがわかる
。すなわち、どの吸水率でも重量比Ｒｇを０．３２以上
にすればベントナイト処理法より圧縮強度を高くするこ
とができる。なお、−軸圧縮試験法に用いた高吸水性材
料は、無水マレイン酸系吸水性材料であり、プラスチッ
ク硬化剤はエポキシ樹脂である。また、通常土壌の圧縮
強度は約０．　６ｋｇｆ／ｃ＋ｆｌ程度以下であり、接
地抵抗低減剤として一般的に用いられているベントナイ
ト処理剤の圧縮強度は０．８ｋｇｆ／ｃＪであった。ベ
ントナイト処理剤については、従来技術で述べた欠点は
あるものの接地棒を固定するためには、十分な強度であ
ると考えられる。従って、本発明による接地抵抗低減剤
においても、ベントナイト処理剤の圧縮強度と同等以上
あれば、十分接地棒を固定できると考えられる。

そこで、ベントナイト処理剤の圧縮強度を基準にして、
これ以上の値を有する爪針配合比Ｒｇを求めた。

以上より、接地棒の周囲に高吸水性材料を固定でき、か
つ接地抵抗値を処理剤を用いず、接地棒のみの接地抵抗
値より増加させないようにするには、本発明による処理
剤では、プラスチック硬化剤と水を吸水させた高吸水性
材料の重量比Ｒｇを、高吸水性材料の吸水率Ｑが２の場
合０．２５≦Ｒｇ≦１、Ａの場合０．３２≦Ｒｇ≦１．
７、′への場合０．２≦Ｒｇ≦２．３であれば良く、す
なわち、どの吸水率でも重量比を０．３２≦Ｒｇ≦１に
すれば良いことがわかる。また、ベントナイト処理法に
より接地抵抗値を低く、かつ接地棒を固定できるように
するには、本発明による処理法ではプラスチック硬化剤
と水を吸水させた高吸水性材料の重量比Ｒｇを、高吸水
性材料の吸水率Ｑが２の場合０．２５≦Ｒｇ≦０．７、
Ｖａミノ合０．３２≦Ｒｇ≦１．１、Ｉ／８の場合０．
２≦Ｒｇ≦１であれば良く、すなわち、どの吸水率でも
重量比を０．３２≦Ｒｇ≦０．７にすれば良いことがわ
゛かる。

ここで、高吸水性材料の吸水率Ｑをｚ−簾へとしたが、
これは以下の理由による、プラスチック硬化剤と水を吸
水させた高吸水性材料を配合させた場合、高吸水性材料
の吸水率を２以上とすると水を放出してしまい、また、
固化しにくい状態になる。すなわち、高吸水性材料に水
のみを加える場合の吸水率の最大値は１になるが、この
水を吸水させた高吸水性材料にプラスチック硬化剤を配
合させた場合には、吸水率の最大値が低下し、約％が最
大値となる。

また、高吸水性材料に吸水させる量が少ない場合、ゲル
状にならず、粉末または粉粒状の状態のまま留まってし
まう。そこで、水を吸水させ、高吸水性材料をゲル状に
する高吸水性材料の吸水率の最小値が１八である。この
ことから、実験は、高吸水性材料の吸水率を％〜ｌ八で
範囲を設定した。

次に、高吸水性材料を選定するに当たっては、大地中に
存在する微生物、バクテリアによって腐食するものと腐
食しないものがあるため、注意する必要がある。そこで
、高吸水性材料の微生物による腐食試験を実施した。腐
食試験は、フラスコ内に高吸水性材料と土壌抽出液とリ
ン酸アンモニウム（微生物の栄養剤）を混ぜ、３０°Ｃ
程度に約１カ月程度放置しておき、フラスコ内の酸素を
分解して水素等を発生するかを検出する方法である（文
献：　ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ３ＬＥＴＴＥＲＳ　２６ｔ
ｈ　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９８５　Ｖｏｌ、２１　Ｎｏ
、２０ｐｐ、　９０２−９０３．“ＩＩＹＤＲＯＧＥＮ
ＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ　ＤＵＥＴｏ　ＤＥＣＯＭＰＯ３
ＩＴＩＯＮ　ＯＦ　ＣＡＲＢＯＸＹＭｔ！ＴＩＩＹＬ−
ＣＥＬＬＵＬＯ５Ｅ　ＩＮ　ＭＵＤＤＹ願ＴＥＲ”）。

この試験法を用いて腐食する高吸水性材料と腐食しない
高吸水性材料を調べた結果、腐食する吸水性材料はセル
ロース系吸水材（例えばカルボキシメチルセルロース）
、澱粉系吸水材（例えば澱粉とアクリル酸ソーダの共重
合物）、ポリビニルアルコール等がある。一方、腐食し
ない吸水性材料としては、ポリアクリル酸塩系材料、無
水マレイン酸系材料、ポリエチレンオキサイド系材料等
があった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、高吸水性材料に水を吸水させ、プ
ラスチック硬化剤で間化させた低抵抗接地において、接
地抵抗を必要以上に上弄させず、主だ、高吸水性材料を
固化させ、強度を高くできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の実施例の断面図、第２図は本発明による
実施例の断面図、第３図は高吸水性材料の吸水率Ｑをパ
ラメータにして、プラスチック硬化剤と水を吸水させた
高吸水性材料との重晴比Ｒｇと処理剤を用いず接地棒の
みの接地抵抗値を基準にした本発明による処理剤による
接地抵抗値との比の関係を示す図、第４図は水を吸水さ
せた高吸水性材料をプラスチック硬化剤で固化させたと
きの重′量比と圧縮強度との関係を示す図である。ｌ・・・接地棒、２・・・リード線、３・・・ベントナ
イト処理剤または吸水させた高吸水性材料にセメントま
たは炭酸カルシウムあるいはプラスチック硬化剤等の固
化剤を混合させた処理剤、３”　・・・高吸水性材料に
水を吸水させ、プラスチック硬化剤で固化させた処理剤
、４・・・大地。出ｌ＋ｎ人代理人　　雨　　宮　　正　　季十プラスチ
ック６更化剤第３図Ｖ）里里、工に９

Claims

【特許請求の範囲】

（１）接地棒の周囲に接地抵抗減少剤を埋設した低抵抗
接地において、前記接地抵抗減少剤は吸水させた高吸水
性材料をプラスチック硬化剤で固化したものであること
を特徴とする低抵抗接地。
（２）前記吸水させた高吸水性材料とプラスチック硬化
剤との重量比Ｒｇは０．２〜２．３であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の低抵抗接地。
（３）前記高吸水性材料として、ポリアクリル酸塩系材
料、無水マレイン酸系材料、ポリエチレンオキサイド系
材料の一種以上を用いたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項記載の低抵抗接地。
（４）プラスチック硬化剤として、塩化ビニール系樹脂
、オレフィン系樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リエステル樹脂、フラン樹脂、フェノール樹脂、ポリウ
レタン樹脂の一種以上を用いることを特徴とする特許請
求の範囲第１項から第３項記載のいずれかの低抵抗接地
。