JPH11154542A

JPH11154542A - アース棒及びアース設置方法

Info

Publication number: JPH11154542A
Application number: JP33479497A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kikuchi; 秀昭菊地; Yasuo Hiruma; 靖男蛭間; Masato Araki; 正任荒木
Original assignee: STAR SHIP KK; Asahi Electric Works Ltd
Current assignee: STAR SHIP KK; Asahi Electric Works Ltd
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 1999-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な工法で、接地抵抗の低いアース設置
法と、それに用いるアース棒を得る。【解決手段】先端に爆薬とそれを包囲する導電性流
体を内蔵したアース棒を埋設し、爆薬を爆発させること
により、地盤や岩盤等、導電用金属棒を包囲する地盤や
岩盤等に空洞を作るか亀裂を入れて、導電性流体をアー
ス棒と電気的接触を保ちつつ空洞の内面に付着させ、或
は亀裂内に進入させると共に、アース棒を拡大させて固
定することを特徴とするアース設置方法及び同用アース
棒を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤や岩盤等に対
する固着力が高く、乾燥した砂礫層や岩盤等の単なる金
属導電体を埋設するだけでは低い抵抗値が得られ難い設
置箇所でも、導電性の良好な大電流用のアースを容易に
設置する方法及びそれに用いるアース棒に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、低い抵抗値が得られ難く、かつ深
く掘削することが困難なアース設置箇所に大電流用のア
ースを設置するには、地面を浅く掘り、金属板を埋設し
てそれをアースとすることが行われてきた。また、場合
によっては、金属のアース棒を機械力で打ち込んだり、
予め掘った孔に埋設することが行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法による場
合、次のような問題点がある。（１）送電線用鉄塔が設置される場所は、山間僻地が多
く、不整地の上、重機を搬入することが困難か不可能で
あるため、地面を浅く掘る場合でも、人力で掘ることに
多くの労力を要し、特に岩盤の場合は、技術的、経済的
にも極めて困難な作業であった。

【０００４】（２）アース棒を打ち込んだり埋設する場
合には、上記の問題点の他に、埋設箇所の地盤や岩盤
（以下地盤）の性質によって、アース棒と地盤の接触面
積が不十分なため、低い抵抗が得られ難いことが多かっ
た。本発明は、これらの問題点に鑑み、山間僻地でも容
易に設置でき、固着力が高く、接地抵抗の低いアースを
容易に得られることを課題として解決に当たった。

【０００５】

【問題を解決するための手段】発明者等は、上記課題を
解決する手段を理論、実験の両面から検討した結果、以
下の結論に達した。（１）アースが有効に作用するには、地盤の電気抵抗が
低く、それに対してアースが電気的に低い電気抵抗で接
触している必要がある。

【０００６】（２）しかし、地盤の電気抵抗を変更する
ことには大きな困難があり、地盤に対してアースが電気
的に低い電気抵抗で接触するようにすることが、実際的
である。

【０００７】（３）そのために、広い面積を有するアー
ス板を埋設したり、アース棒を深く打ち込んだりするこ
とが行われていた。

【０００８】（４）そのような手段でも低い電気抵抗が
得られない場合の対策として、導電性流体をアース板
や、アース棒（以下アース体）の周囲に重力の作用で流
し込んだり、高圧ガスで強制的に押し込んで、地盤とア
ース体の接触抵抗を低下させることが試みられていた。

【０００９】（５）しかし、導電性流体を重力の作用の
みで流し込む場合は、導電性流体の粘性のため、狭い空
隙にまで流し込むことが困難であり、高圧ガスで押し込
む場合は、そのための機器や高圧ガスを用意することの
経済的損失や、現場が山間僻地の場合、機器を搬入する
ための労力の問題が存在した。

【００１０】（６）また、アース板を埋設する場合は、
大雨等で土砂が流出する場合、アース板が露出し、アー
ス棒の場合も地盤の変動で設置状況が不適切になる場合
があった。

【００１１】（７）本発明に於いては、先端に爆薬とそ
れを包囲する導電性流体を内蔵したアース棒を孔に埋設
し、爆薬を爆発させることによって、アース棒の先端部
分を拡張させつつ、周囲の地盤に空洞又は亀裂を形成
し、導電性流体を空洞や亀裂の内面に付着させつつ、ア
ース棒が拡張したことにより埋設位置に固定され、更に
導電性流体がアース棒と地盤に良好な電気的接触を保つ
ようにするものである。

【００１２】（８）本発明による利点は、特別な機器
や、多大の労力を要することなく、先端に爆薬と導電性
流体を内蔵するアース棒を通常の手段で埋設して、爆薬
を爆発させるだけで、良好な設地と、強固な固定が得ら
れることである。

【００１３】（９）本発明の特別の応用として、アース
棒の先端のみでなく、中間の１ヵ所以上の位置に爆薬を
設け、その部分でもアース棒を爆薬の爆発で膨張させ
て、アース棒の地盤への固着力を更に強化することも考
えられるし、その部分にも爆薬の周囲を導電性流体で包
囲し、爆薬の爆発でアース棒の一部が破断し、漏洩した
導電性流体が地盤と接触して電気的接触の良好な部位を
増加すると共に、アースの固定力を増加することも考え
られるが、それらは本発明の単純な延長であり、本発明
の範疇に含まれるものである。

【００１４】（１０）本発明の実施に供する爆薬は、爆
轟性を有する爆薬であればどのような種類のものでもよ
い。敢えて言えば、地盤が固い岩盤の場合は爆発速度が
５，０００ｍ／秒以上の高爆速を有する爆薬、柔らかい
土質の場合はそれ未満の低爆速の爆薬が適するとも言え
るが、必須の条件ではなく、爆薬に知識のある当業者で
あれば、容易に適当な爆薬を選定し得る。

【００１５】（１１）また、導電性流体とは、文字通り
導電性のある流体で、目的に適えばどのようなものでも
良く、例えば合成樹脂系の流体にグラファイトや金属粉
のような導電性物質を混入したもの、或は、グリセリン
のような水溶性物質に水を加えて粘度調整をしたものに
上記のような粉体や、炭素繊維、金属繊維等の導電性物
質を添加したものが適当である。敢えて言えば、導電性
物質としては、粉体より繊維状物質が導電性物質同士の
接触を保つに適切であるが、飽く迄も選択の範囲であ
り、このような技術に知識と経験のある当業者であれば
容易に適切な選択をすることが出来る。

【００１６】（１２）アース棒の埋設方法については、
予め地表に略垂直に掘削した孔に挿入してから、残土で
埋めても、機械力でアース棒を打ち込んでもよいが、一
般的には、爆薬を内蔵した物体に衝撃を加えることに
は、衝撃で爆薬が爆発すると言う危険が伴うので、特別
な場合を除き、衝撃を伴うような埋め込み方法は避ける
べきである。

【００１７】（１３）アース棒の材質は、アース棒とし
ての性能を発揮できる材料であれば何でも良いが、例え
ば鉛のような公害を伴う材料は避けるべきであり、好適
な例としては炭素鋼やステンレス鋼等の鉄系の材料や、
銅や黄銅或は青銅等の銅系の材料が適切である。ただ
し、露天で多くの場合水に浸かった状態で使用されるこ
とがあるので、耐食性には充分意を用いることが必要で
ある。

【００１８】（１４）公害の防止と言う意味では、単に
導電性のみを求める場合であれば、導電性流体として水
銀を用いることも可能であるが、公害防止の観点から避
けるべきである。

【００１９】

【発明の実施の形態】発明の実施形態を図面と実施例に
よって説明する。図１は本発明の実施に使用するアース
棒の断面図で、アース棒の本体１の先端部内に、導電性
流体２が、爆薬３を囲んで収納され、爆薬の端には電気
雷管４が装着され、電気雷管４からは導線５が地表側に
延ばされている状態を示している。

【００２０】図２は、アース棒１’が地盤６’に埋設さ
れて爆薬が爆発した状態を示し、爆発によって地盤６’
には空洞と亀裂７’が生じ、アース棒１’の爆薬と導電
性流体を内蔵した部分は膨張して表面が破断すると共
に、導電性流体２’が爆発圧力により投射されて空洞と
亀裂７’の内面に付着した状態を示す。

【００２１】〈実施例１〉砂礫質の地盤に、直径約８０
ｍｍ、深さ約１ｍの孔を掘った。別に外径６０．５ｍ
ｍ、肉厚３．８ｍｍ、長さ１，１００ｍｍのＪＩＳ鋼管
ＳＧＰの先端から３００ｍｍの位置の内面に厚さ３．２
ｍｍの鋼板を溶接で取り付けて仕切板とし、導電性流体
としてグリセリン６０重量％にグラファイト粉１０重量
％、ポリアクリロニトリル系繊維を炭化した炭素繊維３
０％を混入したものを充填し、更にその中に図１に示す
形状で外径φ３４．０ｍｍ、肉厚３．２ｍｍ、長さ２０
０ｍｍのＪＩＳ鋼管ＳＧＰを取り付け、内部に爆発速度
４，５００ｍ／秒の爆薬を充填したものを用意した。孔
の中に導電性流体と爆薬を充填した鋼管を、爆薬を充填
した部分に６号電気雷管を装着してから、爆薬を充填し
た部分を下に、電気雷管の導線が地表に導かれるように
して挿入し、鋼管の周囲と空洞部に掘削した土砂を充填
して埋設し、電気雷管に通電して、爆薬を爆発させた。
爆発によって、地表から約１００ｍｍ突出していた鋼管
の先端は、３０ｍｍ程度沈下したが、爆発による土砂等
の噴出は認められなかった。鋼管と、鋼管から１０ｍ離
れた地点の地表との間の電気抵抗を測定したところ、１
９Ωであった。鋼管の周囲の土砂を掘って、爆薬を装着
した部分の状況を確認したところ、導電性流体を充填し
た部分の鋼管が裂けて、導電性流体は爆薬を中心として
出来た直径約１５０ｍｍの空洞内部の表面に付着すると
共に、裂けた鋼管の表面に付着し、鋼管と地盤の電気的
接触を達成していた。また、鋼管の裂けた部分が元の径
より拡張しているため、地盤に食い込み、引き抜くこと
は困難であった。比較のため、単に鋼管を埋めただけと
して、鋼管と、鋼管から１０ｍ離れた地点の地表との間
の電気抵抗を測定したところ、５４Ωであり、また、人
力で容易に抜くことが出来、本発明のアース設置法を採
用することにより、アース接地抵抗の低減と、アースの
固定にに大きな効果があることが確認出来た。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、簡単な
施工によって、低い接触抵抗で、耐引抜力のあるアース
を、容易に実施できる設置法と、同用のアース棒を提供
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用するアース棒の断面図である。

【図２】本発明によるアース設置法によって同用アース
棒を設置した状況を示す断面図である。

【符号の説明】

１、１’ アース棒本体２、２’ 導電性流体３爆薬４電気雷管５電気雷管用導線６’ 地盤７’ 爆薬の爆発によって生じた空洞と亀裂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒木正任愛知県半田市岩滑西町２丁目31番地31 株式会社スターシップ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端部分に爆薬とそれを包囲する導電性
流体を内蔵した、アース棒。
【請求項２】地盤や岩盤等、アースを設置する箇所
に、先端に爆薬とそれを包囲する導電性流体を内蔵した
アース棒を埋設し、爆薬を爆発させることにより、地盤
や岩盤等、導電用金属棒を包囲する地盤や岩盤等に空洞
を作るか亀裂を入れて、導電性流体をアース棒と電気的
接触を保ちつつ空洞の内面に付着させ、或は亀裂内に進
入させると共に、アース棒を拡大させて固定することを
特徴とするアース設置方法。