(57)【要約】【課題】２つ以上の鉄塔の基礎のアース接地抵抗を求める方法を提供する。【解決手段】鉄塔の各基礎の選択的測定を連続的に実施するステップを含み、測定された各基礎の抵抗についての真の値が計算される。試験用手段は、鉄塔から所定の距離をおいて配置された２つの補助電極と、基礎に沿って流れる電流を測定するために鉄塔の基礎の周りに設置された電流測定手段とに直接接続される。【選択図】図１
2011112652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の鉄塔の基礎のアース接地抵抗を求める方法であって、
試験手段を、鉄塔の基礎、第１および第２の補助電極、ならびに、電流測定手段に接続するステップと、
前記鉄塔の基礎から所定の距離にある土壌に、前記第１および第２の補助電極を設置するステップと、を含み、
鉄塔の各基礎に対して、
前記電流測定手段を前記基礎の周りに設置するステップと、
少なくとも１つの所定の周波数をもつ交流電流および電圧を、前記鉄塔の基礎と前記第１の補助電極との間に印加するステップと、
前記鉄塔の基礎と前記第２の補助電極との間の前記電圧降下を測定するステップと、
前記電流測定手段を使用して、前記鉄塔の基礎を流れる前記電流を測定するステップと、
前記所定の電圧および周波数の値、ならびに、測定された電流値に基づいて、前記鉄塔の基礎についてのアース抵抗値を、計算するステップと
により特徴づけられる方法。
【請求項２】
２つ以上の鉄塔の基礎のアース接地抵抗を求める方法であって、
試験用手段を、電圧生成手段および交流電流測定手段に接続するステップを含み、
鉄塔の各基礎に対して、
前記電圧発生手段および前記電流測定手段を、前記基礎の周りに設置するステップと、
前記電圧発生手段を使用して、前記鉄塔の基礎において所定の電圧を生成するステップと、
前記電流測定手段を使用して、前記鉄塔の基礎に沿った前記電圧により誘導された前記電流を測定するステップと、
前記所定の電圧および前記測定された電流の値に基づいて、前記基礎についてのアース抵抗の値を計算するステップと
により特徴づけられる方法。
【請求項３】
並列接続された鉄塔の基礎すべての前記抵抗に基づいて、鉄塔の前記総合的な接地抵抗を計算するステップを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記アース接地抵抗を求めるステップは、
鉄塔の各基礎に対して
前記電圧および前記電流の複素成分を求めるステップと、
前記基礎の複素数の接地インピーダンス値を計算するステップと
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記複素数の接地インピーダンスは、振幅と位相とを有する極形式、および、実数部と虚数部とを有するデカルト形式、のうちの少なくとも一方を使用して特性を決定されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
並列接続された鉄塔の基礎すべての前記複素数の接地インピーダンスに基づいて、鉄塔の前記総合的な複素数の接地インピーダンスを計算するステップを含むことを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
複数の鉄塔について、前述のステップを繰り返し行うステップを含むことを特徴とする請求項１ないし６に記載の方法。
【請求項８】
前記電流測定手段はクランプであり、標準的なクランプ、フラックスクランプ、電流変換クランプ、フラックスゲートクランプ、ホール効果クランプのうちの少なくとも１つのクランプを含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記試験用手段は、測定データを記憶するためのデータ記憶手段を含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記試験用手段は、互いに通信するようになされたメインユニットおよびリモートユニットを含むことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、接地棒、特に、接地棒として機能する鉄塔の基礎、または鉄塔の基礎に取り付けられる接地棒のアース接地抵抗を正確に測定するための、ならびに、鉄塔の抵抗すなわち並列の基礎および基礎に並列接続されているすべての鉄塔の抵抗についての総合的な値を得るための簡易化した方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
良好な接地の欠如は危険であり、装置故障の危険性を高める。効果的な接地システムがないと、計装誤差、高調波の歪み問題（harmonic distortion issue）、力率の問題および起こり得る多くの断続的な難題は言うまでもなく、人々が、電気ショックの危険性に曝される可能性もある。故障電流が、適切に設計されて維持されている接地システムを介して、グラウンドへ流れない場合、故障電流は、人を含む意図しない経路へ流れることになる。さらに、安全面に加えて、良好な接地システムはまた、工業施設および設備への損壊を防止するために使用され、それゆえ、設備の信頼性を向上させ、雷または故障電流による損壊の可能性を低くするために必要である。
【０００３】
時間とともに、高い水分含量、高い塩類含有量、および高温の腐食性土壌は、接地棒およびそれらの接続を劣化させることがある。そのため、接地システムは、最初に設置されたときに小さい接地抵抗値を有していたとしても、接地システムの抵抗は、接地棒または接地システムの他の要素が時間とともに腐食すると、大きくなることがある。接地抵抗測定装置（Grounding tester）は、軟弱な抵抗または質の悪い電力に関連する可能性のある断続的な電気の問題などの課題に対処するときに、必須のトラブル解決ツールである。そのために、すべての接地およびグラウンド接続を定期点検することが重要である。これらの定期点検中に、２０％を超える抵抗の増加が測定され、例えば、４つの基礎を有する鉄塔の１つの基礎の接続が意図せずに外れている場合、例えば、接地システムに対する接地棒を取り換えるかまたは追加することにより、抵抗を小さくする各修正を実施するために、問題の原因調査が必要である。そのような定期点検は、電位降下試験および選択的測定などの確立した手法を行うことになる。
【０００４】
典型的な鉄塔は、アース接地棒として使用される複数の基礎、例えば４つを有し、補足の補助接地棒を備える可能性がある。そのようなアース接地棒の抵抗は、定期的に試験しなければならない。多くの場合、個々の各基礎とは対照的に、各鉄塔全体のアース接地抵抗のみに関心をもつ。個々の各基礎のアース接地抵抗は、一般に、鉄塔の異なる基礎にで測定された各抵抗値の間に相当の変化がある場合にだけ関係する。そのような差は、故障、すなわち、１つもしくは複数の基礎の過度の腐食、または、損壊を示すことがある。すべての基礎がアースグリッドで共に接続される場合、グリッドと直列の全基礎の低いループ抵抗がまた、確立した手法で計測されることがある。このことは、正しく接続されたグリッド自体のアース抵抗がそう簡単に急激に変化することはないという仮定があるために可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
接地抵抗測定システムは、具体的には、複数の接地棒の総抵抗率を試験するために、すなわち前述した、高電圧送電鉄塔の基礎のような用途において使用することができる。既知の最新の手法では、前述の抵抗測定を行うために、測定対象の接地棒と接地抵抗測定装置との間に接続される追加のアダプタ機器を必要とする。そのようなアダプタユニットは、一般に、４つのクランプへの接続が必要となり、各クランプは、個々の鉄塔の各基礎に取り付けるために必要とされる。その上、４つの基礎の総抵抗が求められる。そのようなアダプタは、高価であるだけでなく、大きくなりがちであり、そのために、鉄塔の測定現場まで輸送する必要のある機材が増える。さらに、そのような最新のシステムは、最大で４つの基礎を有する鉄塔に限られる。多くの鉄塔は、５つ以上の測定を要する、追加のアース接地棒および複数の基礎を有するので、現在の最新の手法では、さらなる複数の基礎または複数の接地棒の測定に適応するための有効なシステムを提供することができない。鉄塔の接地システムの補足の要素の測定を考慮に入れないことにより、このことが、鉄塔の総抵抗に対して、不正確な値をもたらすことがある。さらに、最新のシステムはまた、鉄塔の基礎の抵抗に対して、真の値を提供することができない。
【０００６】
また、最新の手法は、電流クランプが、複数のアース接地棒、すなわちアダプタにも接続する必要がある試験用手段に接続される複数の基礎のそれぞれに接続することが必要であるので、極めて時間がかかり、労力を費やし、高価になりがちである。さらに、精度を高めるために、個々の鉄塔の各基礎について、抵抗だけでなくインピーダンスの真の値を得ることが、鉄塔の全基礎についての真の抵抗値および／または真のインピーダンス値の計算を可能にするためにも望ましい。したがって、本発明の目的は、得られた測定値に基づいて、１つもしくは複数の鉄塔の複数の基礎のうちの各基礎の真の抵抗値および／または真のインピーダンス値を計算することを可能にするより柔軟なシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、独立項の特徴による方法を提供することにより、これらの問題を解決する。好ましい有利な実施形態は、従属項の付加的な特徴により提供される。
【０００８】
２つ以上の鉄塔の基礎のアース接地抵抗を決定する方法は、鉄塔の各基礎の選択的測定を連続的に実施するステップを含む本発明により提供され、測定された各基礎の抵抗についての真の値が計算される。本発明によれば、試験用手段は、鉄塔から所定の距離に設置された２つの補助電極、および基礎に沿って流れる電流を測定するために鉄塔の基礎周りに設置された電流測定手段に直接接続される。２つの補助電極は普通、接地ステイク（ground stake）を備え、電流測定手段は普通、電流クランプを備える。そのようなステイクおよび電流クランプは、最新の手法とは対照的に、試験用手段に直接接続される、標準的で容易に入手可能な測定付属品であり、単一の電流測定手段だけが使用されるので、本発明は、そのようなアダプタの必要性をなくすことにより、試験装置の据え付けおよび解体に伴う総費用および余分な労力を軽減し、それによって実施する測定の効率を向上させる。
【０００９】
具体的には、４つの鉄塔の基礎に沿って流れる電流を同時に測定する代わりに、本発明は、個々の鉄塔の各基礎について連続的に測定値を得るステップを伴う。したがって、本発明による、４つの連続する測定値を得るプロセスは、４つの個々のクランプが同時に接続され、各クランプのそれぞれが各々の基礎に接続されることを要する、既知の最新のシステムによって、アダプタを据え付けるのに要する時間よりも多くの時間を要しない。それにより、本発明は、４つのクランプの各々をアダプタに接続する仕事、および、次にアダプタを主の試験用手段に接続する作業をなくすことにより、試験装置を据え付けるのに要する時間を効果的に減らす。
【００１０】
さらに、抵抗および／またはインピーダンスの大きさについて総合的な値を求めることができる既知の最新の手法ではなく、本発明は、一連の個々の抵抗および／またはインピーダンスの測定（すなわち、４つの基礎それぞれに関して）を実施し、次にすべての基礎についての抵抗およびインピーダンスの真の値を計算することを可能にする。
【００１１】
また、直列接続された４つの手段ではなく、単一の電流測定手段を実行するため、本発明はまた、４つの基礎だけを測定することに限定されず、所定の鉄塔が５つ以上の基礎で構築される場合、および／または、その全体のアースシステムの一部としてさらなる補足の接地棒を含む場合に、さらなる適応性を提供する。
【００１２】
本発明の個々の測定方法は、真の値が、鉄塔の接地システムの個々の各基礎に対して得られることを可能にすることにより、精度の改良だけでなく、損壊により適切に機能しない個々の基礎の迅速な分離を可能にする。
【００１３】
したがって、総合的な値に基づいて、鉄塔の接地システムの全要素を全体として取り換えおよび／または改良を行う代わりに、本発明に従い、特定の要素の取り換えおよび／または改良に注意を払うことができ、それによって、関連する費用および労力が低減する。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態において、そのような個々のインピーダンス測定はまた、測定された電圧降下と、電流測定手段によって基礎を通して測定された電流との間の位相差を測定するステップを含む、電圧および電流の複素成分を決定するステップを含むことができる。実際の用途において、高速フーリエ変換が、既知の手法を使用して決定された複素成分に適用され、その手法は、結果の実数部および虚数部を直接誘導する。電圧および電流の複素成分を求めることにより、この実施形態は、インピーダンス、すなわち実数部および虚数部を有するインピーダンスについての完全で真の値の計算を可能にする。そのような真の値は、起こり得る短絡電流の正確で精密な計算を可能にすることにおいて有利であり、短絡電流の評価は、鉄塔が、推奨される安全指針に準拠し、嵐の場合に雷を効果的に放電することができることを確実にするために、非常に重要である。
【００１５】
本発明の他の実施形態において、前記複素数の接地インピーダンスは、振幅と位相とを有する極形式、および／または、実数部と虚数部とを有するデカルト形式を使用して特徴づけることが可能である。デカルト形式の使用では、便利なインピーダンスの加算または減算が可能になり、極形式の使用では、インピーダンス値の乗算または除算が簡素化される。したがって、両形式を使用する可能性を提供することにより、この実施形態は、所望の目的に応じた簡素化した計算を可能にする。
【００１６】
本発明の他の実施形態によれば、鉄塔の総合的な複素インピーダンスを求めるための計算が実施される。そのような計算は、並列接続された少なくとも２つの鉄塔の基礎についての少なくとも２つの複素インピーダンス値を含む。この実施形態は、計算中に必要とされる、極形式とデカルト形式との間の変換を可能にすることにより、総合的な計算をより効率的に実施することを可能にする。
【００１７】
他の実施形態において、本発明および前述の実施形態の方法が、複数の鉄塔に対して実施される。そうすることで、複数の鉄塔を備える全送電線またはグリッドシステムの完全で真の抵抗特性および／またはインピーダンス特性が得られる。そのような情報を正確に効率的に得ることにより、安全性の問題に対処し、関連する費用および労力を低減することが可能になる。
【００１８】
本発明の他の実施形態において、電流測定手段は、標準クランプ、フレックス（flex）クランプ、電流変換器クランプ、フラックスゲート（Flux gate）クランプ、ホール効果クランプのうちの少なくとも１つを含む。そのようなクランプは、異なる状況で有利になり得る。例えば、フレックスクランプは、試験用手段に接続され得る柔軟で軽量の測定ヘッドを備え、測定ヘッドは、試験用手段に必要な電力を供給する。このことにより、余分なバッテリまたは余分な外部電源を必要とせずに、到達するのが困難な領域で、迅速かつ容易にクランプを取り付けることが可能になる。そのようなフレックスクランプはまた、高電流測定のために使用することが可能であり、フレックスクランプは、母線など、大きな導体または到達しにくい導体の周りに適合するという利点を有する。連続的な測定の代替として、すべての基礎を通して流れる総合的な電流の値を得るために、延設された単一の長いフレックスクランプが、すべての鉄塔の基礎の周りに設置されてよい。そのようなクランプの代替として、他の任意のガルバニック絶縁された電流測定手段が、同様に実施されてよく、前記測定手段は、例えば、フラックスゲート、ホール効果および／または巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）技術を利用し得ることは、当業者には理解される。
【００１９】
本発明の一実施形態において、複数のクランプを使用することが可能であり、各々は、鉄塔の各基礎に接続すなわち直列接続され、複数のクランプによって複数の基礎において測定された合計電流の総和の瞬時値は、別々の測定を順次実施しおよび／またはそれらの測定で引き続き計算を実施する前にそれらの測定値を記憶するのではなく得られる。
【００２０】
さらに他の実施形態において、試験用手段は、測定データを記憶することが好ましい。このことにより、個々の基礎、個々の鉄塔、または、所定の送電線もしくはグリッドに接続された複数の鉄塔について多数の測定を行うことが可能になる。このことにより、オペレータは、十分な精度のための十分なデータが収集された時点を決定し、最後の選択的測定が（個々の鉄塔または複数の鉄塔のいずれかに関して）行われた後、鉄塔の総抵抗および／または総インピーダンスと、各基礎の抵抗および／またはインピーダンスと、アースケーブルを介して並列接続されたすべての鉄塔の総抵抗および／または総インピーダンスとが、簡単な方法で計算することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】６２％ルールによる３極法電位降下試験を実行する方法を示す図である。
【図２ａ】本発明による選択的測定を実施するための方法を示す図である。
【図２ｂ】図２ａによる選択的測定に対応する回路図を示す図である。
【図３】４極配置試験を使用して鉄塔の各基礎の４つのアース接地棒の抵抗を測定するための従来技術の解決策を示す図である。
【図４】本発明による鉄塔の各基礎に３極配置を使用して選択的測定を実施するための試験手段を示す図である。
【図５ａ】本発明による接地電極のステイクレス測定を実施するため、２つのクランプを介して測定される接地電極に接続された試験用手段を示す図である。
【図５ｂ】本発明による鉄塔の接地電極のステイクレス測定を実施するための方法を示す図である。
【図５ｃ】本発明による、ステイクレス測定が実施される接地システムの並列抵抗を示す等価回路図である。
【図６】本発明による２極法測定を実施するための方法を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態によるメインユニットＭＵおよびリモートユニットＲＥＭを備える、測定を実施するための試験用手段を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
選択的測定
本発明によれば、「選択的測定試験」の手法が実施される。この一例を図２ａに示す。これは、アース接地システムまたは個々の電極が、鉄塔からエネルギーを消散させる力を測定するために使用される既知の「電位降下」試験と非常によく似ている。なぜなら、この試験は、電位降下の手法から得られるものと全く同じ測定値をもたらすからである。選択的測定はまた、有利なことに、電位降下試験に対して、はるかに安全で容易な方法で得られる。なぜなら、試験する個々のアース電極を、鉄塔の接地システムへのその接続から切り離す必要がないからである。そのような切り離しは、望ましくないことに、鉄塔の接地システム全体の電圧電位を変化させ、それによって、正確でないそれゆえ誤解をあたえる測定結果の要因となる可能性がある。
【００２３】
特に、鉄塔の場合、高圧送電線は一般に、それぞれの線上に、すべての鉄塔を接続するアースケーブルを備える。そのようなアースケーブルにより、雷は、鉄塔を介して地面に放電することが可能になる。特定の線においてそのような鉄塔がすべて、そのようなアースケーブルに接続されると、ケーブルは導体として機能し、このために鉄塔にまたがる電位差は、大きさが同じになる。言い換えれば、接続された鉄塔すべてのアース抵抗は、並列とみることができる。普通、電位降下試験の場合のように、アースケーブルが切断されないと、選択的測定など、伝統的な３極法を使用して個々の鉄塔の抵抗を測定することは不可能である。しかし、本発明は、危険で時間のかかるアースケーブルの切断を実施する必要性をなくすことにより、オペレータが、自分自身もしくは他の人員または電子装置を危険にさらす機会を少なくする解決策を提供するとともに同時に、有利なことに、必要な測定値を、はるかに費用効率が高く効率的な態様で得ることを可能にする。本発明は、アースシステム全体を変えず、したがって電圧電位を変えないことにより、アースケーブルの切断を必要とせず、また正確な測定結果を得ながら、４つの極ではなく３つの極だけを使用して選択的測定手法を実施することを可能にする。
【００２４】
図４に示す本発明の例では、アース電極Ｘ、２つの補助電極ＹおよびＺが、試験用手段Ｔに接続されて、既知の電位降下の手法と類似の方法で、例えば直線で、鉄塔Ｐすなわちアース電極Ｘから所定の距離離れて土壌中に設置される。さらに他の代替の一般的な測定配列（図示せず）は、直線ではなく、互いに異なる角度すなわち９０度で電極を設置するステップを含む。図４に示す例によれば、アース電極Ｘは、鉄塔Ｐの複数の基礎のうちの１つを含む。試験用手段はまた、図４に示すように、試験用手段に接続される、少なくとも１つの、クランプＣＣなどの電流測定手段を備える。クランプＣＣは、図４に示すように、試験下の基礎を通って流れる電流を測定し、１つの独立した鉄塔の基礎の正確な抵抗の測定を可能にする。
【００２５】
本発明によれば、所定の試験電流が、前記試験用手段で生成され、Ｘ電極を通ってＺ電極に流れる。基礎ＸからＹ電極までの電圧降下が、測定される。基礎Ｘは、アース接地棒を備える他の基礎に付加的に接続されるために、生成された試験電流の全部が、試験中の基礎を通って流れるのではなく、この試験電流の一部が、他の基礎に並列接続されるアース接地棒を備えるすべての他の基礎を通って付加的に流れる。したがって、試験用手段Ｔはまた、オームの法則（Ｖ＝ＩＲ）を使用して、既知の生成された電流および測定された電位降下に基づいて、基礎の接地棒電極Ｘの抵抗を自動的に計算することができる。
【００２６】
それゆえに、複数の基礎を備え、各基礎がアース電極を備える鉄塔Ｐの、特定の接地システムの総抵抗の値が、電極Ｘ、ＹおよびＺと試験用手段との間の初期の配線接続を再構成する必要なく、クランプＣＣを独立した鉄塔の各基礎周りに連続的に設置することにより得られる。本発明は、独立した基礎の各抵抗の値の決定だけではなく、特定の鉄塔の総抵抗、すなわち鉄塔の基礎すべての抵抗が、試験用手段Ｔによって実施される次の計算によって求めることができる。言い換えれば、１つの基礎における各測定が、特定の基礎のアース抵抗と、並列接続された他の基礎すべての全体のアース抵抗との２つの結果を得る。測定結果はまた、架空アースケーブルＯＥＣを介して測定される鉄塔に接続された他の鉄塔（図示せず）すべてのアース抵抗の値を含むことができる。
ステイクレス測定
図５ａ、図５ｂおよび図５ｃに示す、本発明による他の代替的手法は、接地ステイクの形式で補助電極を必要とするのとは対照的に、試験用手段Ｔが、例えば電流クランプＣ１およびＣ２を単に使用して、接地システムでアース接地のループ抵抗を測定することを可能にする。図５ｂに示すように、この手法によるループはまた、試験下での基礎だけではなく、接地システムのさらなる要素を含むことができる。そのようなさらなる要素は、例えば、接地電極導体、メインボンディングジャンパ（main bonding jumper）、サービス中立（service neutral）、ユーティリティ中立対接地ボンド（utility neutral-to-ground bond）、ユーティリティ接地導体（極間）、およびユーティリティ極接地を含むことができる。
【００２７】
この手法はまた、本発明により実施されるとき、危険で時間のかかる、並列接続された接地を切断する活動をなくし、さらに、補助電極を設置するために適切な場所を探すという手間のかかるプロセスを完了しなければならないというニーズをなくす利点を提供する。それによって、この手法は、近傍の障害物、地質もしくは土壌の不足のため、土壌へのアクセスが危険であるか、困難であるか、または全く不可能であるところで、アース接地試験を実行することを可能にする。
【００２８】
本発明によるこのステイクレス手法の一例において、前記試験用手段Ｔは、少なくとも１つの電圧生成（電流誘導）手段Ｃ１、および、少なくとも１つの電流測定（電流感知）手段Ｃ２に、好ましくは、電流誘導および電流変換を行う各々のクランプの形式で接続される。２つのクランプＣ１およびＣ２が、測定対象の鉄塔の基礎周りに設置され、次に、誘導するクランプＣ１が、前記基礎Ｘの周りに所定の、すなわち既知の電圧を生成する。鉄塔の基礎の中を流れる、結果として誘導された電流が、感知する電流変換クランプＣ２を使用して測定され、感知クランプＣ２は、基礎から地中へ流れる電流を測定するために、誘導するクランプと土壌との間の、鉄塔の基礎周りに設置するのが好ましい。
【００２９】
次に、基礎（すなわち、その接地ループを含めて）についての抵抗値および／またはインピーダンス値は、これらの、誘導された電圧および測定された結果としての電流の既知の値に基づいて計算することが可能である。図５ｂおよび図５ｃの例で示すように、鉄塔の複数の基礎および複数の鉄塔が並列接続されているとき、それらは、事実上、並列抵抗ループＸ２からＸ４／Ｘｎとみなされる。したがって、本発明のこのステイクレスの実施形態によれば、基礎において得られた値は、抵抗値および／またはインピーダンス値Ｘ１に、全並列抵抗ループＸ２からＸ４／Ｘｎの総抵抗値および／または総インピーダンス値を加算したものである。
２極法測定
本発明により実施されるさらなる手法は、地中に設置された単一の補助電極Ｙを伴う。この手法が正しく機能するために、補助電極Ｙは、試験下の接地電極Ｘまたは鉄塔の基礎の影響を受けないところにあることが必要である。この手法の主な利点は、３つの極（選択的測定の場合）の代わりに、２つの極だけを必要とするので、より少ない接続が求められる利便性にある。さらに、補助電極Ｙは、図６に示すように、送水管Ｙなど、測定対象の鉄塔の基礎Ｘの近傍の地中に設置された、任意の適切な手段を構成することが可能である。本発明によれば、試験用手段は、試験下の基礎Ｘのアース抵抗、補助電極Ｙのアース抵抗、ならびに、測定用リード線ＡおよびＢの抵抗の組み合わせを測定する。補助電極Ｙのアース抵抗は、非常に小さいこと、例えば、樹脂部分または絶縁された接合部を有しない金属製の送水管であることが前提になる。さらに、より正確な結果を得るために、測定用リード線ＡおよびＢの影響は、リード線が共に短絡される状態で抵抗を測定し、この読み取り値を最終の測定値から差し引くことにより取り除かれ得る。
リモートユニットＲＥＭ
本発明の他の実施形態では、試験用手段Ｔは、互いに通信するメインユニットＭＵおよびリモートユニットＲＥＭから構成することが可能である。リモートユニットＲＥＭは、異なる試験および測定を実施するための制御手段に加えて、測定結果を示すディスプレイを含むことができることが好ましい。前記制御手段は、例えばパラメータを設定し、試験を開始し、そして結果を記憶するなどのために使用することができる。試験用手段のリモートユニットＲＥＭは、次いで、それぞれのコマンドを、測定を実施するメインユニットＭＵに送信することができる。測定が完了すると、メインユニットＭＵは、測定結果を試験用手段のリモートユニットＲＥＭに送信することができる。
【００３０】
一実施形態において、そのようなコマンド、パラメータおよび結果の通信すなわち送信は、メインユニットとリモートユニットＲＥＭとの間のケーブル通信リンクを使用することにより実施することができる。リモートユニットＲＥＭまで往復して通信するために、メインユニットＭＵに接続された、既存の電極試験用リード線を使用することも可能である。他の実施形態では、そのような通信は、無線周波数（ＲＦ）、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、ＷＬＡＮ、携帯電話周波数によって、または、代替的に赤外線技術によって、無線で実現することができる。リモートユニットＲＥＭは、クランプなどの少なくとも１つの電流測定装置に接続することが可能である。そのようなリモートユニットＲＥＭを提供することにより、このことが、鉄塔の各基礎への接続の再配線のために要する時間と労力を著しく減らし、測定手順および試験手順の効率を確保する。
【００３１】
あるいは、試験用手段ＴのメインユニットＭＵは、制御手段に加えて、それ自体のディスプレイを備えていてもよく、それにより、メインユニットは、リモートユニットＲＥＭがなくても動作することができる。しかし、メインユニットＭＵはまた、単にブラックボックスを備えることも可能であり、ブラックボックスは、メインユニットを動作させるために、事実上、リモートユニットＲＥＭを必要とする。リモートユニットＲＥＭは、手で持って操作可能な携帯型であることが好ましく、メインユニットＭＵと、機械的にも電気的にも取り外し可能に接続することが可能である。図７は、そのような一体化された装置の一例を示していて、メインユニットＭＵは、リモートユニットＲＥＭに対してドック（dock）として機能する。
【００３２】
本発明のさらに他の実施形態では、試験用手段のリモートユニットＲＥＭにより、位置および距離の情報を取り込んで、さらなる分析のために使用することが可能になる、ＧＰＳ受信機を装備することができる。ＧＰＳ受信機はまた、３次元座標のセットに関して、すなわち高さを含んでいて、地理上の位置および距離情報を含む絶対座標を得るために使用することができる。したがって、ＧＰＳ受信機は、文字通りの地図作成、ならびに、実施している試験場所および関連する各距離、例えばリモートプローブの各配置を可能にする。これらの座標は、試験が行われている現場のデータベースに記憶してよく、前記データは、報告、記録および保全的なメンテナンス目的で使用することが可能である。このことは、例えば、アース接地試験に適用するときに、特に有利である。なぜなら、接地試験は、多くの場合、各々の距離に関連する特定の抵抗を測定することが必要になるからである。さらに、そのようなＧＰＳ受信機を含むことはまた、より正確な結果を得る目的でデータ収集を改良してそれを容易にすることができる。
【００３３】
代替的実施形態では、光、例えば、レーザまたは超音波の距離測定手段は、時間がかかりかつ潜在的に不正確な手動の測定を実施する必要性をなくすことにより、距離データの決定を容易にするために、試験用手段のリモート部分に一体化することが可能である。
【００３４】
他の実施形態では、メインユニットＭＵおよびリモートユニットＲＥＭの一方または両方が、例えば、距離、ＧＰＳ座標、日時および標準的な試験パラメータを含む、求められ測定されたすべての値を記憶し、処理するためのメモリ記憶手段および処理手段を備えることが可能である。このことは、所与の時間周期にわたって得られたすべての測定値、または、特定の接地システムもしくは領域の完全な記録が得られ、そのことが、例えば最後の測定が行われた後でデータを比較することを容易にするために使用され得る。
【００３５】
要約すれば、本発明は、オペレータが、試験装置を据え付け、前記抵抗測定を実施するために必要な、危険で時間のかかる労力の多くを取り除きながら、また、試験用手段に加えて高価なアダプタユニットを購入する必要性をなくす。それによって、本発明は、標準的な装置を使用して、３極法の選択的測定、ステイクレス測定、および／または、鉄塔の特定の基礎で２極法測定を実施するための便利で柔軟な方法を提供し、並列接続された特定の基礎、鉄塔およびすべての鉄塔についての総抵抗値および／または総インピーダンス値を得ることを可能にする。さらに、本発明の実施形態は、独立した鉄塔の基礎の抵抗だけでなく複素インピーダンスの測定を可能にし、好ましい実施形態において、前記複素インピーダンスの値は、実数部および虚数部の両方を含む。そのため、実数部および虚数部の両方を有する、真の総合的な鉄塔の複素インピーダンスの計算を実施することができる。
【００３６】
前述の測定技術のいくつかは、ＡＣ測定またはＤＣ測定として実施してよく、ケルビンＤＣ測定など、具体的な目的に必要な任意の他の適切な手法もまた、本発明により実施することができることは、当業者には理解される。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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