(57)【要約】【課題】  埋設配管が、地下室等の通常接地抵抗の測定が困難な場所に埋設されている場合であっても、その測定を迅速かつ容易にする接地抵抗測定方法を提供する。【解決手段】  媒質から一部が露出している第１埋設物１および第２埋設物２のうち、測定対象である第１埋設物１の接地抵抗を測定する接地抵抗測定方法であって、第１埋設物１および第２埋設物２における媒質１０を介した直列抵抗を導出する工程と、媒質１０に接地された電源電極６を設け、この電源電極６と第１埋設物１および第２埋設物２の間に設けた接点７との間に電位差を印加する工程と、第１埋設物１と接点７との間に流れる第１電流、および、第２埋設物２と接点７との間に流れる第２電流をそれぞれ計測する工程と、直列抵抗を、第１電流および第２電流の比率で按分する工程とを包含する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒質から一部が露出している第１埋設物および第２埋設物のうち、測定対象である第１埋設物の接地抵抗を測定する接地抵抗測定方法であって、
前記第１埋設物および前記第２埋設物における前記媒質を介した直列抵抗を導出する工程と、
前記媒質に接地された電源電極を設け、この電源電極と前記第１埋設物および前記第２埋設物の間に設けた接点との間に電位差を印加する工程と、
前記第１埋設物と前記接点との間に流れる第１電流、および、前記第２埋設物と前記接点との間に流れる第２電流をそれぞれ計測する工程と、
前記直列抵抗を、前記第１電流および前記第２電流の比率で按分する工程とを包含する接地抵抗測定方法。
【請求項２】
前記直列抵抗を算出する工程は、前記第１埋設物と前記第２埋設物との間に電位差を印加する工程と、前記第１埋設物および前記第２埋設物に流れる全体電流を計測する工程とを包含し、前記電位差と前記全体電流とから、前記直列抵抗を導出する請求項１に記載の接地抵抗測定方法。
【請求項３】
前記第１埋設物と前記第２埋設物とが露出部において導電体を介して電気的に接続されている請求項１または２に記載の接地抵抗測定方法。
【請求項４】
前記電源電極は、既設の電力アース線である請求項１から３のいずれか一項に記載の接地抵抗測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒質に埋設されている複数の埋設物のうち、測定対象である埋設物の接地抵抗を測定する方法に関する。より詳細には、本発明は、測定対象である埋設配管等の埋設物における腐食状態の診断に利用する接地抵抗を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中には水やガスなどのユーティリティを、消費者が生活する建物内へ供給するための様々な種類の配管が埋設されている。このような配管は、道路の下などに埋設された本支管（外管）を介して各建物の敷地内へ内管として引き込まれ、建物内部へ至る。
【０００３】
このような埋設配管において腐食が発生した場合、その腐食部分から水漏れやガス漏れといった問題が発生することがある。この問題を避けるため、配管の防食方法や、配管の腐食状態検査方法が種々提案されている。なお、配管が道路の下などの地中に埋設されている場合、建物の地下に埋設されている場合、建物内部のコンクリート中または建物の地下に埋設されている場合等には、配管を掘り出すこと無しに配管の腐食の有無を検査することが要求される。
【０００４】
従来の埋設配管の診断方法の一つとして、測定対象としての埋設配管の接地抵抗（インピーダンス）を測定することによって、その埋設配管の腐食状態を判定する方法があった（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１の方法では、測定した接地抵抗の値が予め定めた閾値を下回った場合に、埋設配管に損傷（腐食）が発生しているとの判定を行っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３２７６４号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１の方法では、測定対象である埋設配管の接地抵抗を測定するために、少なくとも二つの電極を設置する必要がある。このため、埋設配管の測定部位が、例えば、地下室のコンクリート壁の外側部や、アスファルト舗装されている路面の下や、硬い地盤の下にある場等では、電極の設置作業に手間が掛かり、作業者に大きな負担を強いることになる。
【０００７】
また、測定対象としての埋設配管は、電極の設置可能な場所から遠く離れている位置に存在することもある。このような場合においては、電極に接続するリード線を引き回すことが困難となる。
【０００８】
さらに、埋設配管と電極とが離れている場合では、測定の度に電極とリード線とをセッティングする作業は作業者にとって大変煩わしいものであり、作業効率が悪い。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、測定対象物である埋設配管が、地下室の外側部等の通常接地抵抗の測定が困難な場所に埋設されている場合であっても、迅速かつ容易に接地抵抗の測定が可能である接地抵抗測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る接地抵抗測定方法の特徴構成は、媒質から一部が露出している第１埋設物および第２埋設物のうち、測定対象である第１埋設物の接地抵抗を測定する接地抵抗測定方法であって、前記第１埋設物および前記第２埋設物における前記媒質を介した直列抵抗を導出する工程と、前記媒質に接地された電源電極を設け、この電源電極と前記第１埋設物および前記第２埋設物の間に設けた接点との間に電位差を印加する工程と、前記第１埋設物と前記接点との間に流れる第１電流、および、前記第２埋設物と前記接点との間に流れる第２電流をそれぞれ計測する工程と、前記直列抵抗を、前記第１電流および前記第２電流の比率で按分する工程とを包含する点にある。
【００１１】
本構成の接地抵抗測定方法であれば、例えば、地下室等において媒質（例えば、コンクリート壁や土壌等）から露出している埋設物の一部を利用して、この埋設物の埋設部分における接地抵抗を測定することができる。従って、従来のように、接地抵抗を測定するために電極を媒質に設置するという必要がなくなり、迅速かつ容易な測定が可能となる。また、このことによって、作業者の負担が低減され、作業効率が向上する。
【００１２】
本発明の接地抵抗測定方法では、前記直列抵抗を算出する工程は、前記第１埋設物と前記第２埋設物との間に電位差を印加する工程と、前記第１埋設物および前記第２埋設物に流れる全体電流を計測する工程とを包含し、前記電位差と前記全体電流とから、前記直列抵抗を導出することも可能である。
【００１３】
本構成の接地抵抗測定方法であれば、第１埋設物と第２埋設物との間に電位差を印加して、そのときに流れる電流を計測するという比較的簡単な作業で、直列抵抗を容易に測定することができる。
【００１４】
本発明の接地抵抗測定方法では、前記第１埋設物と前記第２埋設物とが露出部において導電体を介して電気的に接続されていてもよい。
【００１５】
本構成の接地抵抗測定方法であれば、測定対象である第１埋設物が非測定対象である第２埋設物と導電体を介して導通状態にある場合、これら埋設物の少なくとも一部が媒質から露出した状態であれば、前記と同様、接地抵抗を測定するための電極を媒質に設置する必要がなくなり、迅速かつ容易な測定が可能となる。よって、作業者の負担が低減され、作業効率が向上する。
【００１６】
本発明の接地抵抗測定方法では、前記電源電極を、既設の電力アース線とすることも可能である。
【００１７】
本構成の接地抵抗測定方法であれば、埋設物の接地抵抗を測定するための電源電極として既設の電力アース線を利用できるので、接地抵抗測定のためにわざわざ電源電極を設置する必要がなく、より一層の作業の効率化を図ることができる。また、電源電極の設置が不要な分、測定にかかるコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜測定原理＞
先ず初めに、本発明の接地抵抗測定方法の測定原理について、図１および図２を参照して説明する。図１は測定対象である第１埋設物１と非測定対象である第２埋設物２とが導通していない場合の測定モデル（以後、非導通埋設物測定モデルと称する）であり、図２は第１埋設物１と第２埋設物２とが導通している場合の測定モデル（以後、導通埋設物測定モデルと称する）である。なお、本実施形態において説明する第１埋設物１および第２埋設物２としては、例えば、樹脂等で被覆された金属製の埋設配管などが挙げられる。
【００１９】
〔１〕非導通埋設物測定モデル
図１に示す非導通埋設物測定モデルでは、媒質１０から一部が露出している複数の埋設物のうち、測定対象である第１埋設物１の接地抵抗を測定するケースについて説明する。図１（ａ）のように、第１埋設物１と第２埋設物２は、コンクリート等の媒質１０から一部が露出した状態にある。このような第１埋設物１および第２埋設物２に対し、図１（ｂ）のようにリード線３等を用いて電気的に接続した状態を形成する。この電気的接続状態で、第１埋設物１および第２埋設物２に電源装置４を接続して電位差（全体電圧Ｅと称する）を印加する。本発明では、電源装置４として交流電源を使用しているが、直流電源を使用することも可能である。
【００２０】
次に、第１埋設物１および第２埋設物２の全体に流れる電流（全体電流Ｉと称する）を電流計５で計測する。そして、上記の全体電圧Ｅと全体電流Ｉとから、第１埋設物および第２埋設物における媒質を介した直列抵抗Ｒを算出する。すなわち、以下の式（１）：
直列抵抗Ｒ  ＝  全体電圧Ｅ  ／  全体電流Ｉ  ・・・  （１）
として直列抵抗Ｒが求められる。
【００２１】
次に、図１（ｃ）のように、媒質１０に電源電極６を設け、この電源電極６と第１埋設物１および第２埋設物２の間に設けた接点７との間に電源装置４´によって電位差を印加する。電源装置４´は、先に使用した電源装置４と同一のものを使用してもよいし、別個のものであってもよい。電位差を付与すると、第１埋設物１と接点７との間には第１電流Ｉ１が流れ、第２埋設物２と接点７との間には第２電流Ｉ２が流れるので、これらを電流計１１および１２でそれぞれ計測する。そして、前記直列抵抗Ｒを、第１電流Ｉ１および第２電流Ｃの比率で按分すると、第１埋設物１の接地抵抗Ｒ１は、以下の式（２）：
Ｒ１  ＝  Ｉ２  ／  （Ｉ１＋Ｉ２）  ×  Ｒ  ・・・  （２）
として求められる。
【００２２】
〔２〕導通埋設物測定モデル
図２に示す導通埋設物測定モデルを用いて、第１埋設物１の接地抵抗を測定するケースについて説明する。図２（ａ）のように、第１埋設物１と第２埋設物２は、コンクリート等の媒質１０から一部が露出した状態にあり、さらに本モデルでは第１埋設物１および第２埋設物２は金属管等の導電体２０を介して導通状態にされており、これによって電気的に接続した状態が形成されている。
【００２３】
図２（ｂ）のように、導電体２０にクランプ接地抵抗計３０を取り付ける。クランプ接地抵抗計３０は、導通体２０の周りに環状磁界を発生させる外磁コイルユニット３１と、外磁コイルユニット３１に設定電圧Ｅｓを印加する電源手段３２と、環状磁界によって導通体２０を流れる電流、すなわち第１埋設物１および第２埋設物２の全体に流れる全体電流Ｉを測定する電流測定手段３３とを備えている。クランプ接地抵抗計３０による測定結果から、第１埋設物および第２埋設物における媒質を介した直列抵抗Ｒを算出することができる。すなわち、以下の式（３）：
直列抵抗Ｒ  ＝  全体電圧Ｅ  ／  全体電流Ｉ  ・・・  （３）
となる。ここで、全体電圧Ｅは、
Ｅ  ＝  ａ×Ｅｓ  ＋  ｂ  ・・・  （４）
ａ：周囲温度によって定まる定数
ｂ：周辺電磁波によるノイズによって定まる定数
で規定される。全体電圧Ｅは、例えば、設定電圧Ｅｓとの関係を示す相関マップ等を予め作成しておき、それから導くようにしてもよい。
【００２４】
次に、図２（ｃ）において接地抵抗Ｒ１を求めるが、このステップについては、上記非導通埋設物測定モデルにおいて図１（ｃ）を参照して説明したステップと同様に行うことができる。つまり、接点７の両側に流れる第１電流Ｉ１および第２電流Ｉ２を、それぞれクランプ電流計１１´および１２´で求め、これらの電流値と直列抵抗Ｒとから、第１埋設物１の接地抵抗Ｒ１を求めることができる。
【００２５】
上記〔１〕において説明した非導通埋設物測定モデルでは、直列抵抗Ｒを求めるにあたり、図１（ｂ）に示したように、全体電圧Ｅを印加するための電源装置４と、第１埋設物１および第２埋設物２に流れる全体電流Ｉを計測するための電流計５とを用いていたが、〔２〕において説明した導通埋設物測定モデルと同様に、クランプ接地抵抗計３０によって求めることも可能である。すなわち、第１埋設物１と第２埋設物２とをリード線などで電気的に接続した後、リード線にクランプ接地抵抗計３０を取り付け、上述の手順と同様にして接地抵抗Ｒ１を求めるようにしてもよい。
【００２６】
＜実施例＞
本発明の接地抵抗測定方法の実施例について、図３を参照して説明する。図３は、地下室６０内に一部が露出された状態で埋設されているユーティリティ管５０を概略的に示している。このユーティリティ管５０は、主管５１と、複数の支管５２（例えば、支管５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）とから構成され、主管５１と支管５２とは絶縁継手５３で接続されている。主管５１の上流および支管５２の下流は、地下室６０の壁部６１を貫通して土壌中に埋設された状態となっている。さらに支管５２の下流は、土壌中において建物の鉄筋７０と接触し、導通状態を形成している。このような状況において、主管５１の接地抵抗Ｒ１の測定は、以下のような手順で行う
【００２７】
先ず、図３（ａ）に示すように、主管５１と支管５２（例えば、支管５２ａ）とをリード線３で接続し、このリード線３にクランプ接地抵抗計３０の外磁コイルユニット３１および電流測定手段３３を取り付ける。そして、上述した測定原理に従って、全体電圧Ｅおよび全体電流Ｉをから主管５１と支管５２との直列抵抗Ｒを求める。本実施例では、クランプ接地抵抗計３０に内蔵される電源手段３２（１ｋＨｚの交流電源）によって外磁コイルユニット３１を電磁誘導し、リード線３に流れる電流から接地抵抗を求めた。その結果、接地抵抗値は２９８０Ωであった。
【００２８】
次に、クランプ接地抵抗計３０を取り外し、図３（ｂ）のように、リード線３に設けた接点７と電源電極として利用可能な電力アース線６とを別のリード線３´で接続し、ここに電源装置４´（例えば、５００Ｈｚの交流電圧）を設けて電位差（例えば、２９Ｖ）を印加する。このとき、主管５１と接点７との間に流れる第１電流Ｉ１と、支管５２と接点７との間に流れる第２１電流Ｉ２とを、クランプ電流計１１および１２でそれぞれ計測した。その結果、Ｉ１＝０．１ｍＡ、Ｉ２＝１１．５ｍＡであった。
【００２９】
従って、上記の式（２）を適用すると、主管５１の接地抵抗Ｒ１は、
接地抵抗Ｒ１＝  ２９８０Ω  ×  １１．５ｍＡ／（０．１ｍＡ＋１１．５ｍＡ）
＝  ２９５４Ω
として求められる。このように、本実施例では、主管５１の接地抵抗Ｒ１が大きな値となった。この結果から、主管５１は被覆管であると判定することができる。
【００３０】
このように、本発明の接地抵抗測定方法では、地下室における媒質（例えば、コンクリート壁や土壌）から露出しているユーティリティ管５０の一部を利用して、このユーティリティ管５０の埋設部分における接地抵抗を容易に測定することができる。従って、従来のように、接地抵抗を測定するために電極を媒質に設置するという必要がなくなり、迅速かつ容易な測定が可能となる。また、このことによって、作業者の負担が低減され、作業効率が向上する。なお、上記接地抵抗を求めるためにはユーティリティ管５０の直列抵抗を求めておく必要があるが、本発明の接地抵抗測定方法であれば、ユーティリティ管５０に電位差を印加して、そのときに流れる電流を計測するという比較的簡単な作業で、直列抵抗を容易に測定することができる。
【００３１】
また、本発明では、主管５１と支管５２とから構成されるユーティリティ管５０において、その一部が媒質から露出していれば、両者が導通しているか否かを問わずに接地抵抗の測定が可能である。
【００３２】
さらに、上記実施例のように、ユーティリティ管５０の接地抵抗を測定するための電源電極として既設の電力アース線６を利用すれば、接地抵抗測定のためにわざわざ電源電極を設置する必要がなくなり、より一層の作業の効率化を図ることができる。さらに、電源電極の設置が不要な分、測定にかかるコストを低減することもできるという点においても有効である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の接地抵抗測定方法は、種々のユーティリティ管における接地抵抗の測定に利用可能である。例えば、地中に埋設されているガス管、上下水道管、各種ケーブル管等、あるいは、建物の壁部に隠蔽されている各種配管についての接地抵抗の測定に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１埋設物と第２埋設物とが導通していない場合の非導通埋設物測定モデルを示す図
【図２】第１埋設物と第２埋設物とが導通している場合の導通埋設物測定モデルを示す図
【図３】地下室内に一部が露出された状態で埋設されているユーティリティ管の概略図
【符号の説明】
【００３５】
１    第１埋設物
２    第２埋設物
６    電源電極（電力アース線）
７    接点
１０  媒質
２０  導電体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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