JPH01281685A

JPH01281685A - 低抵抗接地体

Info

Publication number: JPH01281685A
Application number: JP11178988A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamane; 宏山根; Takeshi Ideguchi; 井手口　健; Masamitsu Tokuda; 正満徳田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-05-09
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1989-11-13
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JP2721866B2

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】〔産業上利用分野）本発明は低抵抗接地、さらに詳細には高吸水性材料を用
いた接地工法において、作業性の良い低抵抗接地に関す
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で
、１０Ω以下または１００Ω以下にするよう定められて
おり、また通信施設の接地抵抗は、１０Ω〜１００Ω等
の低抵抗接地が要求されている。これらの接地抵抗を実
現するため、金属製の接地板、接地網あるいは接地体を
地中に埋設する接地工法が行われている。

金属接地板または金属接地網を用いた接地工法において
、接地抵抗をできるだけ低くするため、埋設面積を広く
するようにしており、また接地抵抗値を安定にするため
、約１０ｍＸ１０ｍ以上の広さにして使用するすること
が望ましいとされている。

また、接地抵抗をさらに減少させるために、金属接地板
または金属接地網の周囲にベントナイト処理剤を埋設し
たりする方法が用いられていた。

ベントナイト処理剤とは、ベントナイト：水：食塩：セ
メント＝１：１：Ｏ，ｉ：ｏ、１の配合比で作製したも
のである。これは、ベントナイト（粘土の一種）の保水
性が良いことと、さらに食塩を入れて電気伝導度を良く
することにより、接地抵抗を減少させたものである。

第１図（ａ）に金属接地板または金属接地網を用いた接
地工法の構成を示している。図中において、１は大地、
２はリード線、３は金属接地板または金属接地網である
。また、第１図（１））に金属接地板または金属接地網
の周囲にベントナイト処理剤を埋設した構成を示してお
り、１は大地、２はリード線、３は金属接地板または金
属接地網、４はベントナイト処理剤である。

第１図（ａ）、俣）から明らかなように、金属接地板ま
たは金属接地網３はリード線２に接続しており、金属接
地板または金属接地網３は大地１中に埋設されている。

さらに接地抵抗を減少するために、ベントナイト処理剤
４を接地板または接地網３の周囲に埋設しているため、
湿気と食塩による電気伝導性が良く、接地板または接地
網が太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〕

しかしながら、第１図（ａ）に示すように接地板または
接１ｔ！！ＮＭだけを用いる場合には、埋設面積壱広く
する必要があり、実際には約１１０ｍＸ１０以上の大き
さにして用いている。このため、非常に重くなり、作業
性が悪いという欠点があった。また、接地板または接地
線周辺の大地が乾燥してくると接地抵抗が上昇してしま
う欠点もあった。

さらに、ベントナイト処理剤を用いた場合には、数年以
上の長期間径る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、塩分により接地板また
は接地網が腐食して、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少なくなり、接地抵抗が上
昇する欠点もあった。また、実際の作業ではベントナイ
トを非常に大量に使うことが多く、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。

本発明の目的は、上記問題点を解決することであり、さ
らに詳細には高吸水性材料をシート状にして、これを吸
水させ接地体とし、従来の接地板または接地網を用いた
接地工法の作業性の向上および接地板または接地網の腐
食防止とを図った低接地抵抗を提供することにある。

〔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
、高吸水性材料をシート状にして、これを吸水させ、接
地体としたことを特徴としている。

また、本発明による低抵抗接地は、金属接地板、金属接
地網の周囲に高吸水性材料を吸水させて埋設したことを
特徴としている。

本発明をさらに詳しく説明する。

本発明に使用する高吸水性材料は、本発明においては基
本的に限定されるものではないが、好ましくは吸水倍率
が１００以上のものを用いるのが望ましい、このような
高吸水性材料として、例えば、ポリアクリル酸塩系、無
水マレイン酸系、澱粉系、セルロース系等の高吸水性材
料を使用できる。

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、無水マレイン酸系、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。但し、接地体として使用する場合には繊維状、テ
ープ状のものが望ましい。

従来の金属接地板、金属接地網とは、その材料が全く異
なるとともに、接地抵抗低減剤として従来用いられてい
るベントナイト処理剤とはその材料が全く異なる。

また、接地体の接地抵抗を長期間安定に保つことが必要
であるから、土中に埋設した高吸水性材料が腐食しない
材料を選定するとともに、場所によって高吸水性材料の
電気伝導度を良くするために、水辺外のイオン性溶液を
吸水させることもできる。このようなイオン性溶液は本
発明において、基本的に限定されるものではなく、例え
ば、ＫＯＨｌＮａＣｆ、ＮａＯＨ１Ｈ（１，、Ｈ，Ｓｏ
、、ＨＮＯ，等の一種以上の溶液であることができる。

これは、従来の接地抵抗低減剤では多酸の食塩を用いて
たことが大きく異なる。

さらに、接地体あるいは金属接地板または金属接地網の
周囲に埋設して接地抵抗低減剤として用いる場合に強度
を増すために、高吸水性材料にセメント、石膏、プラス
チック硬化剤等の一種以上を混ぜて固化することもでき
る。

前述のプラスチック硬化剤としては、例えば、エポキシ
系樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニール系樹脂、オレ
フィン系樹脂、アクリル系樹脂、フラン樹脂、フェノー
ル樹脂、ポリウレタン樹脂等を挙げることができる。

また、氷点降下作用を持つ物質を水とともに高吸水性材
料に吸水させ使用することにより氷点下になる際に大地
導電率が高くなることを防ぐことができる。この氷点降
下作用を持つ物質は、限定されるものではないが、例え
ば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム
、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム等の種ｊｉおよび
エチレングリコール、グリセリン、エタノール、ブドウ
糖、ショ糖、可溶性澱粉等の有機化合物よりなる群から
選択された一種以上であることができる。

（実施例）本発明の第１の実施例を第２図に示しており、１は大地
、２はリード線、３゛は高吸水性材料を吸水させた接地
シートである。

本発明では、シート状にした高吸水性材料を吸水させ、
接地体として使用し、低接地抵抗を得るものでる。

第２図において、実験では高吸水性材料として、アクリ
ル酸塩系吸水性材料を用い、長さし＝６０ａｍ、幅Ｗ＝
６０ｃｍ、厚さｔ＝１ｍ＋程度の接地シートを大地に埋
める深さｄを変え、また、長さしを変えて接地抵抗を測
定した。比較のために、金属接地板として銅板および金
属接地網として亜鉛鍍金金網（目の大きさ３ｍａＸ３■
）を接地シートと同じ大きさにして接地抵抗を測定した
。その結果を第３図に示す。

第３図から、接地面積Ｓ、また埋設深さｄを増加させる
と接地抵抗は減少することがわかる。特に、高吸水性材
料を吸水させた接地シートを用いた場合には、埋設深さ
ｄが１０Ｃ１１，２０ｃＩＩＩのとき、銅板および金網
とほぼ同程度の接地抵抗だが、大地表面に置いたとき（
即ちｄ＝ｏ）には、接地抵抗が低くなっている。これは
、大地表面の凹凸により、銅板および金網は接触面積が
小さく、これらに比べて高吸水性材料を吸水させた接地
シートは、柔軟性があるため接触面積が多くなっている
ためと考えられる。但し、ｏＥｐ胴板、Δ印は金網、・
印は高吸水性材料を吸水させた接地シートにより測定し
た接地抵抗値を示している。

高吸水性材料を用いた接地シートでは銅板および金網よ
り非常に軽く作業性が良い。また、高吸水性材料は、−
旦吸水すると自然状態では６力月程度水を含んだままな
ので、周囲が乾燥しても保水性が良く接地抵抗の増加が
起こらない。例として、吸水している水が次第に減少し
ても雨が降ると再び高吸水性材料は即時に吸水する。実
際には６力月間雨が降らないことは考えにくいので、結
果として長期間保水したままとなり、接地抵抗を一定の
状態に保つことができる。

第４図に本発明の第２の発明の実施例を示しており、１
は大地、２はリード線、３は金属接地板または金属接地
網、４°は吸水させた高吸水性材料である。第１の発明
の実施例で示すように、接地体として使用することもで
きるが、金属接地板または金属接地網の周囲に吸水した
高吸水性材料を埋設し、接地抵抗低減剤として用いるこ
ともできる。この場合、高吸水性材料の吸水倍率が非常
に高いため（水の量の０．　５〜１％（重量比））、少
量の高吸水性材料を加えるだけでよく、従来のベントナ
イト処理剤に比べ、運搬、作業性が良い。

また、食塩を使用しないため、金属接地板または金属接
地網の腐食も起こらない。

次に、高吸水性材料を選定するためにあたっては大地中
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、注意することが必要であ
る。

第５図は、高吸水性材料の微生物の腐食試験方法を示し
ており、５はフラスコ、６はコック、７は高吸水性材料
と土壌抽出液とリン酸アンモニウム（微生物の栄養剤）
を混ぜたものであり、３０°Ｃ程度に約１カ月放置して
おくと微生物が高吸水性材料を分解して繁殖し、フラス
コ内の空気中の酸素を消費して水素等を発生することが
知られている（文献：　ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　ＬＥ
ＴＴＥＲＳ　２６ｔｈ　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９８５　
Ｖｏｌ、２１　Ｎｏ、２０ｐｐ、　９０２−９０３．“
ＩＩＹＤＲＯＧＥＮＧＩＥＮＥＲＡＴＩＯＮ　ＤＵＥ　
Ｔｏ　ＤＥＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮ　ＯＦ　ＣＡＲＢＯ
ＸＹＭＥＴＨＹＬ−ＣＥＬＬＵＬＯＳＥ　　ＩＮ　　Ｍ
ＵＤＤＹ　　讐へ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高吸水性材料はセ
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などがある。一方、腐
食しない高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雇
人に、本発明の第１および第２の発明で示したように高
吸水性材料に加える水に水道水を用いても十分効果が発
揮できるが、効果をより向上するために、高吸水性ポリ
マーの電気伝導度を良くすることが望ましい。

高吸水性材料の伝導率を良くするためわずかのイオン性
水溶液を加えても良い。

例えば、０．Ｏ１ｍｏ　ｌ／ｊ！のＫＯＨを加えると吸
水性ポリマーは０．２ｓ／ｍとなり、一般の大地の０．
０１ｓ／ｍより吸水材料の抵抗を１桁も小さくできる。

また、高吸水性材料は機械的強度が弱いため、リード線
あるいは金属接地板、金属接地網を固定するため、プラ
スチック硬化剤等を混ぜ、機械的強度を増加することも
できる。

さらに、高吸水性材料に水と氷点降下作用のる物質であ
る不凍液として例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、
塩化アンモニウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム
、硫酸ナトリウム等の塩類およびエチレングリコール、
グリセリン、エタノール、ブドウ糖、シ＝１糖、可溶性
澱粉等を一種類または複数種類混ぜ合わせ、氷点下以下
の温度に対しても低接地抵抗を得ることができた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、高吸水性材料はシート状にして接
地体としても、また金属接地板または金属接地網の周囲
に埋設して使用しても、約１００倍以上の水を吸水する
ため親水性が良（接地周辺部を湿潤し、接地抵抗を低下
させる。

水を含ませた場合には、柔軟性があるため、隙間を十分
埋めることができる。

また、長期に乾燥しないので、−時減少効果の−みなら
ず経時変化を少なくする上で効果がある。

さらに、吸水倍率が１００倍以上もあるため、材料が少
量でよく経済的であるという利点がある。

また、水と混ぜ合わせるだけで接地体および接地抵抗低
減剤が作成でき、作業時間も短縮できるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は従来の実施例の斜視図、第２図
は本発明の第１の発明の実施例、第３図は接地体の埋設
深さをパラメータとして、埋設面積と接地抵抗との関係
を示す図、第４図は本発明の第２の発明の実施例、第５
図は腐食試験の実験方法である。１・・・大地、２・・・リード線、３・・・金属接地板
または金属接地網、３°　・・・高吸水性材料をシート
状にして吸水させた接地体、４・・・ベントナイト処理
剤、４″　・・・吸水させた高吸水性材料、５・・・フ
ラスコ、６・・・コック、７・・・高吸水性材料と土壌
抽出液とリン酸アンモニウムを混ぜた混合物出ｌ※ｎ人代理人　　雨　　宮　　正　　季第１図＼（ａ）（ｂ）第２図第３図埋　設　面　ｔｌ　　　Ｓ　　（ｍ２）第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高吸水性材料をシート状として、これを吸水させ
、接地体としたことを特徴とする低抵抗接地。
（２）高吸水性材料を吸水させ、金属接地板または金属
接地網の周囲に埋設したことを特徴とする低抵抗接地。