(57)【要約】【解決手段】大地Ｅに埋設されたアース体７を、雷サージ電流の流入に起因する大地電位の上昇による影響が、建造物Ｂや建造物内に配設されている電気機器を含む設備等に及ばない距離以上に、建造物から離して配設するとともに、避雷突針４に接続された外部導電層付き絶縁導線５の大地に埋設された端部を、アース体の端部近傍に配置し、且つ、外部導電層付き絶縁導線のアース体側の端部を、外部導電層付き絶縁導線の中心導体５ａと外部導電層（外部導体）５ｄとを短絡する短絡接続部１１、絶縁被膜電線１２、１３及び端子箱９の接続端子１０を介して、アース体に接続した避雷針接地装置に関するものである。。【効果】外部導電層付き絶縁導線の絶縁層の絶縁破壊を防止することができる。【選択図】図１
2004140922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大地に埋設されたアース体を、雷サージ電流の流入に起因する大地電位の上昇による影響が、建造物や建造物内に配設されている電気機器を含む設備等に及ばない距離以上に、建造物から離して配設するとともに、避雷突針に接続された外部導電層付き絶縁導線の大地に埋設された端部を、アース体の端部近傍に配置し、且つ、外部導電層付き絶縁導線のアース体側の端部を、外部導電層付き絶縁導線の中心導体と外部導電層（外部導体）とを短絡する短絡接続部、絶縁被膜電線及び端子箱の接続端子を介して、アース体に接続したことを特徴とする避雷針接地装置。
【請求項２】
アース体に近接して端子箱を配設し、この端子箱にて、アース体の接地抵抗の測定を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の避雷針接地装置。
【請求項３】
保護管に挿通されている部分の外部導電層付き絶縁導線には、非磁性の金属製テープや網等が巻回されているとともに、非磁性の金属製テープや網等が接地されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の避雷針接地装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物や建造物内に設置され電気機器を含む設備等を、落雷等の雷サージ等から防護する避雷針接地装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建造物や建造物内に設置され電気機器を含む設備等を直撃雷や誘導雷等から防護するために、これらに近接して設けられた避雷針接地装置が知られている。
【０００３】
図５を用いて、上述した従来の一例としての避雷針接地装置Ｌ’について説明する。
【０００４】
支柱１’は、大地Ｅに埋設されたコンクリート等からなる基礎体２’に立設されており、支柱１’の上端部に取着された鉄管や鋼管等からなる支持管３’には、避雷突針４’が取着されている。支持管３’に、その一端が接続された絶縁導線５’は、支柱１’に沿って下方に引き下げられ、引下げられた絶縁導線５’は、支柱１’の下部に配設された保護管６’に挿入された後、その他端が、基礎体２’の近傍の大地Ｅ内に配設されたアース体７’に接続されている。このような構成を有する避雷針接地装置Ｌ’は、電気機器を含む設備等が内設されている建造物Ｂの近傍に設置されている。
【０００５】
上述した従来の避雷針接地装置Ｌ’においては、避雷突針４’を接地するアース体７’が、支柱１’が立設されている基礎体２’及び建造物Ｂの近傍に埋設されており、落雷等による雷サージ等により、アース体７’の大地電位が上昇して、この大地電位による高電圧が、図５（ｂ）に示されている落雷時の電位傾度に示されているように、近傍に配設された建造物Ｂに加わり、建造物Ｂ内に設置され電気機器を含む設備等が、絶縁耐圧に耐えられず損傷することがあった。
【０００６】
近年、金属導体と該金属導体を被覆する絶縁外被で構成された絶縁導線に代えて、高絶縁耐圧の絶縁導線として、中心導体と、該中心導体の外周に形成された半導電層と、該半導電層の外周に形成された絶縁層と、該絶縁層の外周に形成された外部導電層（外部導体）と、該外部導電層（外部導体）の外周に形成された絶縁層又は半導電層と、該絶縁層又は半導電層の外周に形成された外被とからなる外部導電層付き絶縁導線が使用されている。上記の金属導体と該金属導体を被覆する絶縁外被で構成された絶縁導線に代えて、外部導電層付き絶縁導線を使用し、この外部導電層付き絶縁導線の中心導体と外部導電層（外部導体）とを、建造物Ｂの近傍に、それぞれ別個に配設されたアース体７’及びアース体８’に接続して、避雷針接地装置Ｌ’が構成されている。
【０００７】
上述したように、外部導電層付き絶縁導線の中心導体と外部導電層（外部導体）とを、それぞれ別個にアース体７’、８’に接地するのは、落雷時の雷サージ電流流入時に、雷サージ電流を、アース体７’、８’に放出することにより、外部導電層（外部導体）に生じるノイズを放流するためであり、また、当初の設計絶縁耐圧以上の極めて大きい落雷等による雷サージ電流流入時に、中心導体と外部導電層（外部導体）との間の絶縁破壊を防止するために、それぞれ別個に配設した外部導電層（外部導体）から、アース体７’、８’に雷サージ電流を放出するためである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
外部導電層付き絶縁導線において、中心導体と外部導電層（外部導体）の大地側を、それぞれ別個にアース体に接地した場合、設計値以下の雷サージ等の場合には、避雷突針とアース体の間の雷サージ電圧が、中心導体と外部導電層（外部導体）との間の電圧に等しく、よって、中心導体と外部導電層（外部導体）との間の絶縁破壊は生じないが、設計値以上の極めて大きい落雷等の雷サージ等が加わり、中心導体と外部導電層（外部導体）との間の絶縁耐圧を超えると、中心導体と外部導電層（外部導体）の間に配設された絶縁層が破壊されてしまうという問題があった。
【０００９】
また、アース体は、支柱を支持する基礎体や電気機器を含む設備等が内設されている建造物の設置箇所の近傍に設置されており、そのため、アース体に、極めて過大な雷サージ電流が流入すると、アース体及びアース体の付近の大地電位が上昇し、アース体の近傍に設置されている建造物内の電気機器を含む設備機器等が、大地電位の上昇による高電圧により損傷するという問題があった。
【００１０】
更に、アース体の接地抵抗等の管理において、従来、支柱の下部に端子箱９’を設置し、この端子箱９’を介して、アース体７’の接地抵抗を測定していたが、端子箱９’とアース体７’との距離による線路インダクタンスが影響して、誤差を生じ、接地抵抗の正しい測定ができないという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、上述した従来の避雷針接地装置が有する課題を解決するとともに、作業者の保護が万全な避雷針接地装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した目的を達成するために、第１には、大地に埋設されたアース体を、雷サージ電流の流入に起因する大地電位の上昇による影響が、建造物や建造物内に配設されている電気機器を含む設備等に及ばない距離以上に、建造物から離して配設するとともに、避雷突針に接続された外部導電層付き絶縁導線の大地に埋設された端部を、アース体の端部近傍に配置し、且つ、外部導電層付き絶縁導線のアース体側の端部を、外部導電層付き絶縁導線の中心導体と外部導電層（外部導体）とを短絡する短絡接続部、絶縁被膜電線及び端子箱の接続端子を介して、アース体に接続したものであり、第２には、アース体に近接して端子箱を配設し、この端子箱にて、アース体の接地抵抗の測定を行うようにしたものであり、第３には、保護管に挿通されている部分の外部導電層付き絶縁導線に、非磁性の金属製テープや網等を巻回するとともに、非磁性の金属製テープや網等を接地したものである。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明に趣旨を越えない限り何ら、本実施例に限定されるものではない。
【００１４】
本実施例の避雷針接地装置Ｌにおいても、上述した従来の避雷針接地装置Ｌ’と同様に、支柱１が、大地Ｅ内部に埋設されたコンクリート等からなる基礎体２に立設されており、支柱１の上端部に取着された支持管３には、避雷突針４が取着されている。支持管３は、金属や合成樹脂等から形成されており、金属の場合は、碍子等による高絶縁材を介して、避雷突針４が取り付けられている。
【００１５】
避雷針接地装置Ｌにおいて使用される外部導電層付き絶縁導線５は、導電性の中心導体５ａと、中心導体５ａの外周に形成された半導電層５ｂと、半導電層５ｂの外周に形成された絶縁層５ｃと、絶縁層５ｃの外周に形成された外部導電層（外部導体）５ｄと、外部導電層（外部導体）５ｄの外周に形成された絶縁層又は半導電層５ｅと、絶縁層又は半導電層５ｅの外周に形成された外被５ｆとから構成されており、半導電層５ｂ、絶縁層５ｃ、外部導電層（外部導体）５ｄ、絶縁層又は半導電層５ｅ及び外被５ｆは、中心導体５ａの周囲に同心的に形成されている。
【００１６】
避雷突針４に、外部導電層付き絶縁導線５の中心導体５ａを接続するとともに、外部導電層付き絶縁導線５を、支柱１に沿って引き下げ、引き下げられた外部導電層付き絶縁導線５は、支柱１の下部に配設された保護管６に挿通された後、略水平状態に大地Ｅに埋設される。一方、建造物Ｂや支柱１が立設された基礎体２から、１０〜２０ｍｍ程度以上の距離を隔てて、アース体７が、略水平状態に大地Ｅに埋設される。
【００１７】
略水平状態に大地Ｅに埋設された外部導電層付き絶縁導線５の一端と、同じく略水平状態に大地Ｅに埋設されたアース体７の一端とは、近くに対向するように配置されており、その付近の大地Ｅには、ハンドホール８が埋設されており、ハンドホール８には、端子箱９が収納されている。そして、外部導電層付き絶縁導線５の一端とアース体７の一端とは、端子箱９の接続端子１０を介して接続されている。
【００１８】
１１は、外部導電層付き絶縁導線５のアース体７側の端部に配設された、中心導体５ａと外部導電層（外部導体）５ｄとを短絡する短絡接続部であり、１２は、短絡接続部１１と端子箱９の接続端子１０とを接続する接続線としての絶縁被膜電線であり、１３は、アース体７と端子箱９の接続端子１０とを接続する接続線としての絶縁被膜電線であり、特に、アース体７側の絶縁被膜電線１３は、短い方が好ましく、本実施例では、略３０ｃｍの長さとした。
【００１９】
上述したように、接続端子１０に、それぞれ、上述した短絡接続部１１や絶縁被膜電線１２、１３を介して、外部導電層付き絶縁導線５及びアース体７が接続されており、この接続を解除して、アース体７の接地抵抗の測定を行う。なお、アース体７として、銅棒、銅板、その他の接地線を使用することができ、また、銅棒や銅板、その他の接地線の周囲に、炭素粉末を混練した導電性コンクリートを使用した接地抵抗低減材１４を配設してもよい。また、大地Ｅに配設されたハンドホール８は、地表面より隠れる程度の深さに埋設されている。
【００２０】
上述したように、大地Ｅに埋設されたアース体７を、雷サージ電流の流入に起因する大地電位の上昇による影響が、建造物Ｂや建造物Ｂ内に配設されている電気機器を含む設備等に及ばない距離以上に、建造物Ｂから離して配設するとともに、避雷突針４に接続された外部導電層付き絶縁導線５を、アース体７の近傍まで導入し、且つ、外部導電層付き絶縁導線５のアース体７側の端部を、中心導体５ａと外部導電層（外部導体）５ｄとを短絡する短絡接続部１１、絶縁被膜電線１２、端子箱９の接続端子１０及び絶縁被膜電線１３を介して、アース体７に接続したので、極めて大きい雷サージが避雷突針４に印加し、また、外部導電層付き絶縁導線５の中心導体５ａと外部導電層（外部導体）５ｄに静電容量やインピーダンスがあっても、低い電圧に抑えられ、従って、絶縁層５ｃの絶縁破壊を防止することができ、しかも、図１（ｂ）の落雷時の電位傾度に示されているように、建造物Ｂが、大地電位の上昇による高電圧の影響を受けないので、建造物Ｂや建造物Ｂ内に配設されている電気機器を含む設備等の損傷を回避することができる。
【００２１】
また、外部導電層付き絶縁導線５とアース体７と間のアース体７に、近づけて端子箱９を設置し、接地抵抗を測定するようにしたことで、正確な真の接地抵抗値が得られる。
【００２２】
上述したように、支柱１に沿って引き下げられた外部導電層付き絶縁導線５は、支柱１の下部に配設された保護管６に挿通されているが、図４に示されている実施例においては、保護管６に挿通されている部分の外部導電層付き絶縁導線５に、非磁性の金属製テープや網等（例えば、銅製テープや銅製網）１５が巻回されているとともに、この非磁性の金属製テープや網等は、接地棒等１６で接地されている。これは、設計以上のより過大な雷電流が流入し、万が一、外部導電層付き絶縁導線５の絶縁破壊が発生した際に、保護管６に挿通されている部分の外部導電層付き絶縁導線５に巻回された非磁性の金属製テープや網等１５を介して接地棒等１６に過大電流が放流され、作業者を保護する機能を有するものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、上述した避雷システムの接地装置の構成により、以下に記載する効果を奏するものである。
【００２４】
大地に埋設されたアース体を、雷サージ電流の流入に起因する大地電位の上昇による影響が、建造物や建造物内に配設されている電気機器を含む設備等に及ばない距離以上に、建造物から離して配設するとともに、避雷突針に接続された外部導電層付き絶縁導線の大地に埋設された端部を、アース体の端部近傍に配置し、且つ、外部導電層付き絶縁導線のアース体側の端部を、外部導電層付き絶縁導線の中心導体と外部導電層（外部導体）とを短絡する短絡接続部、絶縁被膜電線及び端子箱の接続端子を介して、アース体に接続したので、極めて大きい雷サージが避雷突針に印加し、外部導電層付き絶縁導線の線路静電容量やインピーダンス、更には、アース体の近傍まで導入された外部導電層付き絶縁導線の長さによるインダクタンスが増加しても、低い電圧に抑えられ、従って、外部導電層付き絶縁導線の絶縁層の絶縁破壊を防止することができる。
【００２５】
また、外部導電層付き絶縁導線の中心導体と外部導電層（外部導体）とを短絡接続してアース体に接続したことにより、外部導電層付き絶縁導線の絶縁破壊の防止と、アース体の大地電位の上昇による影響とを回避することができ、従って、建造物や建造物内に配設されている電気機器を含む設備等の損傷を防止することができる。
【００２６】
更に、アース体に近接して端子箱を配設し、この端子箱にて、アース体の接地抵抗の測定を行うようにしたので、正確な接地抵抗の測定が可能となる。
【００２７】
保護管に挿通されている部分の外部導電層付き絶縁導線に、非磁性の金属製テープや網等を巻回するとともに、非磁性の金属製テープや網等を接地するように構成したので、万が一の外部導電層付き絶縁導線の絶縁破壊の際にも、確実に、作業者を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明の避雷針接地装置の構成図であり、（ｂ）は、（ａ）の避雷針接地装置への落雷時の電位傾度である。
【図２】図２は、本発明の避雷針接地装置の大地に埋設されたアース体近傍の構成図である。
【図３】図３は、本発明の避雷針接地装置に使用される外部導電層付き絶縁導線の断面図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施例の避雷針接地装置の要部構成図である。
【図５】図５（ａ）は、従来の避雷針接地装置の構成図であり、（ｂ）は、（ａ）の避雷針接地装置への落雷時の電位傾度である。
【符号の説明】
Ｂ・・・・・・・・・・・建造物
Ｅ・・・・・・・・・・・大地
Ｌ・・・・・・・・・・・避雷針接地装置
１・・・・・・・・・・・支柱
２・・・・・・・・・・・基礎体
４・・・・・・・・・・・避雷突針
５・・・・・・・・・・・外部導電層付き絶縁導線
７・・・・・・・・・・・アース体
９・・・・・・・・・・・端子箱
１０・・・・・・・・・・接続端子
１１・・・・・・・・・・短絡接続部
１２、１３・・・・・・・絶縁被覆電線
【図１】
2004140922.tif 000003
【図２】
2004140922.tif 000004
【図３】
2004140922.tif 000005
【図４】
2004140922.tif 000006
【図５】
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