(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気設備のアース線に接続して地中に垂直に埋設される接地棒であって、
その周囲に複数の電線の各端を接続して構成され、
前記複数の電線は、各々の上端が固定して接続され、各々の下端は棒の長さ方向に移動自在に取り付けた可動部材を介して接続されたことを特徴とする接地棒。
【請求項２】
請求項１記載の接地棒において、
前記複数の電線の上端と下端との間に位置する部位に、前記可動部材の移動範囲を制限する制限部材を設けたことを特徴とする接地棒。
【請求項３】
電気設備のアース線に接続して地中に垂直に埋設される接地棒の作成方法であって、
金属棒の周囲に、所定の長さに切断した複数本の電線の上端を固定して接続し、各々の下端は棒の長さ方向に移動自在に取り付けた可動部材を介して接続することを特徴とする接地棒の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気設備のアース線に接続して地中に垂直に埋設され、電気設備における漏電や落雷などの際に、地中に電流を逃がして周辺設備を保護するための接地棒及びその作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
接地棒は、電気設備における漏電や落雷などの際に、地中に電流を逃がして周辺設備を保護するために電気設備のアース線に接続され、地中に垂直に埋設される。
【０００３】
従来、接地棒は先端の尖った金属棒であり、杭のように地中に打ち込んで、電気設備のアース線に接続して使用する。
【０００４】
この際、土壌の接地抵抗によっては、接地棒と土壌との間の電気抵抗値である接地抵抗値が十分に低くならないことがあり、その場合は、接地棒を打ち増しするか、接地抵抗の低い、より深い地層に届くための深打式接地極を使用することで十分に低い接地抵抗値を得ていた。
【０００５】
また、下記文献には、必要に応じて周辺の土に化学的抵抗低減剤を供給し、それによって接地棒と地面との間の接触抵抗を軽減することの可能な構成を有する接地棒が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１６７８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような接地棒では別途の接地棒や化学的抵抗低減剤が必要であるから、設備費用がかかる。また、化学的抵抗低減剤は土壌を汚染する恐れもある。
【０００８】
一方、電力会社では廃棄する電線が大量に発生し、環境への配慮の必要性からも有効に再利用することが要請されている。
【０００９】
本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、環境に配慮しつつ、安価な手段で接地抵抗を低減できる接地棒と、そのような接地棒を作成する方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、電気設備のアース線に接続して地中に垂直に埋設される接地棒であって、その周囲に複数の電線の各端を接続し、複数の電線は、各々の上端が棒の周囲に固定して接続され、各々の下端は棒の長さ方向に移動可能に取り付けた可動部材を介して接続されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の実施態様では、接地棒において複数の電線の上端と下端との間に位置する部位に、前記可動部材の移動範囲を制限する制限部材を設けることが望ましい。
【００１３】
本発明の方法は、電気設備のアース線に接続して地中に垂直に埋設される接地棒の作成方法であって、金属棒の周囲に、所定の長さに切断した複数本の電線の下端を、導電体のスリーブによって締め付けて接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の接地棒は、その周囲に複数の電線を接続したことにより、埋設時に周辺土壌に接触する棒に加えて電線の数だけ導電体の表面積が増えるので、接地抵抗を低減することができる。また、電線はある程度の長さをもった導電体であればよく、通常は廃棄されるＣＶ電線や低圧引込み線などの被膜を剥がしたものでもよいから、廃材である電線の再利用を図ることができる。これにより、環境に配慮しつつ、従来と殆ど変らない費用で、接地抵抗を低減する接地棒を提供することができる。
【００１７】
また、接地棒に対して電線の上端が固定して接続され、電線の下端が可動部材を介して接続されるので、埋設時には可動部材が上方に移動することで電線が撓み、各電線の端が棒から離れて提灯状に開く。このため、周辺土壌に接触する導電体の表面積が広くなり、接地抵抗をより低減することができる一方、引き抜き時には電線が伸びて閉じた状態になることで接地棒を引き抜き易くなる。また、電線の脱落を防止して、より環境に配慮したものとなる。
【００１８】
さらに、電線の上端と下端との中間の本体部分に設けられた制限部材で可動部材の移動を制限することで、電線の開きを最適な状態で止めることができるので、接地棒の埋設時における周辺土壌に接触する導電体の表面積を最適にして、接地抵抗が最小になるように設定することができる。
【００１９】
本発明の接地棒の作成方法によれば、金属棒の周囲に、所定の長さに切断した複数本の電線の上端を固定して接続し、各々の下端は棒の長さ方向に移動自在に取り付けた可動部材を介して接続することにより、埋設時に周辺土壌に接触する棒に加えて電線の数だけ導電体の表面積が増えるので、接地抵抗を低減することができる。また、電線は所定の長さをもっていればよく、通常は廃棄されるＣＶ電線や低圧引込み線などの被膜を剥がしたものでもよいから、廃材である電線の再利用を図ることができる。これにより、環境に配慮しつつ、従来と殆ど変らない費用で、接地抵抗を低減する接地棒を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１に示す接地棒１は、本体２と、電線部３ａ，３ｂとからなる。接地棒１を地中に埋設する際には、地面に対しほぼ垂直に打ち込むので、図において上側の端を上端、下側の端を下端とする。
【００２１】
本体２は細長い金属棒であり、従来の接地棒をそのまま使用することができる。その長さは土壌や、必要とする接地抵抗に応じて設計される。また、複数の棒を直列連結して一本の棒状にしたものでもよい。
【００２２】
本体２の下端４は円錐状に尖っているため、ボーリングによる事前の穴あけを行うことなく、接地棒１を地中に打ち込んで埋設することを可能にしている。
【００２３】
本体２の上端には突起状のストッパー５を設ける。これは、電気設備に接続するアース線を本体２に巻きつけた後、接地棒１を地中に埋設する際にアース線が本体２の上端方向に脱落するのを防ぐものである。
【００２４】
電線部３ａ，３ｂはそれぞれ、複数の電線６ａ，６ｂと、それらを本体２に固定的に接続するためのスリーブ７ａ，７ｂとからなる。
【００２５】
電線６ａ，６ｂは導電体の線条であり、同じく導電体の本体２に導電可能に接続する。電線６ａ，６ｂの表面積が広ければ接地抵抗は減るため、その本数及び長さは、土壌や必要とする接地抵抗に応じて設計される。
【００２６】
スリーブ７ａ，７ｂは、本体２の外径とほぼ同じ内径を有する短い円筒状の部材であり、電線６ａ，６ｂを締め付けることで本体２に固定し、埋設時に土との摩擦により電線６ａ，６ｂが脱落することを防ぐ。
【００２７】
電線６ａ，６ｂの上端は本体２に固定されていないので、電線６ａ，６ｂの上端が本体２から離れた位置に置かれることにより、全体として図１のように花状に開く。
【００２８】
電線部３ａ，３ｂは、効率的に接地抵抗を低減し、また事故を防ぐために、本体２の下端付近に取り付ける。なお、図示した電線部３ａ，３ｂの個数は例示であり、接地抵抗を最適なものにするために増減することが可能である。
この接地棒は電線を一端のみ固定すればよいので、電線の増設が容易であり、一スリーブあたりの電線の数も多くすることが可能であるから、より接地抵抗を低減することができる。
【００２９】
表１及び表２は、従来の直径１０mmの接地棒のみの接地抵抗と、図１のように電線を接続した接地棒の接地抵抗とを、それぞれを同一条件で施設（埋設）し、接地抵抗値を実測したものである。
【００３０】
表１は、福山市曙町において各接地棒を施設し、接地抵抗値を比較したものである。
【００３１】
【表１】
0004716888.tif 000002
【００３２】
表２は、福山市新浜町の、海岸に近く水分の多い土質において各接地棒を施設し、接地抵抗値を比較したものである。
【００３３】
【表２】
0004716888.tif 000003
【００３４】
上記実験結果より、図１のように電線を接続した接地棒は、従来の接地棒に比べ略３割〜５割減の接地抵抗値となって、大幅に低減されることがわかる。
【００３５】
図２に示す接地棒１１は、本体１２と、電線部１３とからなる。接地棒１１を地中に埋設する際には、地面に対し垂直に打ち込むので、図において上側の端を上端、下側の端を下端とする。
【００３６】
本体１２は細長い金属棒であり、従来の接地棒をそのまま使用することが可能である。その長さは土壌や必要とする接地抵抗に応じて選択される。また、複数の棒を連結して一本の棒状にしたものでもよい。
【００３７】
本体１２の下端１４は円錐状に尖っているため、ボーリングによる事前の穴あけを行うことなく、接地棒１１を地中に打ち込んで埋設することを可能にしている。
【００３８】
本体１２の上端には、突起状のストッパー１５を設ける。これは、電気設備に接続するアース線を本体１２に巻きつけた後、接地棒１１を地中に埋設する際にアース線が本体１２の上端方向に脱落するのを防ぐものである。
【００３９】
電線部１３は、複数の電線１６と、それらを本体１２に固定的に接続するための上側のスリーブ１７ａと、本体１２に沿って滑動可能な可動部材としての下側のスリーブ１７ｂとからなる。
【００４０】
電線１６は導電体の線条であり、同じく導電体の本体１２に導電可能に接続する。電線１６ａ，１６ｂの表面積が広ければ接地抵抗は減るため、その本数及び長さは、土壌や必要とする接地抵抗に応じて設計される。
【００４１】
上側のスリーブ１７ａは、本体１２の外径とほぼ同じ内径を有する短い円筒状の部材であり、電線１６の上端を締め付けることで本体１２に固定し、埋設時の土との摩擦により電線１６が脱落することを防ぐ。また、下側のスリーブ１７ｂは本体１２の外径より少し大きな内径を有する短い円筒状の部材であり、埋設時の土との摩擦抵抗を低減するため、その下端の外径は上端の外径より小さくなっている。電線１６の下端は下側のスリーブ１７ｂに溶接等の手段で接続され、埋設時の土との摩擦により電線１６が脱落することを防ぐ。
【００４２】
本体１２において上側のスリーブ１７ａと下側のスリーブ１７ｂとの間に位置する部位に、下側のスリーブ１７ｂの移動範囲を制限するためのスリーブ形のストッパー１８が設けられる。これは、本体１２の外径とほぼ同じ内径を有し、かつ下側のスリーブ１７ｂの内径より大きな外径を有する、短い円筒状の部材であり、溶接等の適宜の手段で本体１２に固着される。これにより、下側のスリーブ１７ｂは、スリーブストッパー１８より上へ移動することはできない。また、下側のスリーブ１７ｂは、電線１６を介して上側のスリーブ１７ａに接続されているので、電線１６が伸びきった状態では、それより下に移動することができない。
【００４３】
電線部１３は、接地抵抗を低減し、また事故を防ぐために、本体１２の下端付近に取り付ける。なお、電線部１３の個数は一つでなくてもよく、接地抵抗を最適なものにするために増やすことが可能である。
【００４４】
以下、接地棒１及び１１の埋設方法について説明する。
【００４５】
まず、事故防止のために接地棒を規定の深さに埋設するため、図３及び図４に示すように、地面Ｇに深さ 75 cmの穴２０を掘る。
【００４６】
次に、接地棒１又は１１を穴２０の底に垂直につき立て、地面Ｇに差し込む。このとき、下端４又は１４が円錐状に尖っているため、容易に差し込むことができる。
【００４７】
ここで、図２の接地棒１１では、図４に示すように、下側のスリーブ１７ｂが地面Ｇに突き当たり、さらに接地棒１１を地面Ｇに差し込むと、スリーブ１７ｂは本体１２に沿って相対的に上側に、スリーブ状のストッパー１８に突き当たるまで滑動する。その際、電線１６は上下のスリーブ１５ａ，１５ｂの間隔が短くなることにより撓むので、その中心部分は本体１２から離れ、全体として提灯形に広がる。これにより、広い範囲に電気を逃がすことが可能となり、より接地抵抗を低減することができる。
【００４８】
一方、図１の接地棒１は移動するスリーブを有しないので、図３に示すように形態の変化を伴わずに地面Ｇに差し込む。
【００４９】
接地棒１又は１１のほぼ全体が地中に埋まったとき、アース線３０を本体２又は１２においてストッパー５又は１５の下の部分に巻き付ける。そして、図５及び図６に示すように、接地棒を完全に埋設する。なお、事故防止のため、アース線３０のうち地面Ｇの下 75 cm以上の部分は、絶縁管３１により絶縁して保護する。
【００５０】
また、アースする電気設備を支える柱３２が金属製である場合は、柱３２に接地棒１又は１１からの電流が流れることを防ぐため、柱３２と接地棒１又は１１との間隔を100 cm以上あける。
【００５１】
接地棒の埋設の際、接地棒が地中の岩盤に突き当たってしまい、それ以上地中に差し込むことができない場合がある。そのようなときは、接地棒を引き抜き、再度別の場所に埋設することになる。
【００５２】
なお、図１の接地棒１では、電線６ａ，６ｂの下端のみをスリーブ７ａ，７ｂで本体２に固定しているので、上方に引き抜く際には、電線６ａ，６ｂの上端が本体２から離れることにより全体として花状に開くことになる。これは、接地棒１の引き抜きに対する抵抗となる。
【００５３】
一方、図２の接地棒１１は、埋設中は上述のように電線１６が提灯形に開いているが、本体１２を上方向に引き抜く際は下側のスリーブ１７ｂが土との摩擦により相対的に下方向に移動し、電線１６はその両端を上下のスリーブ１７ａ及び１７ｂに引っ張られることにより直線状となり、本体１２に密着する形になるので、容易に引き抜くことができる。なお、上述の通り、接地棒の形態によって接地抵抗も異なるので、打ち込む土地の地質により適した形態を採用すればよい。
【００５４】
以上、図示の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限らず、実際の使用態様に合せて種々の形態や改変が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第一の接地棒を示す正面図。
【図２】第二の接地棒を示す正面図。
【図３】第一の接地棒の地面への差し込み時の態様を示す図。
【図４】第二の接地棒の地面への差し込み時の態様を示す図。
【図５】第一の接地棒の埋設後の状態を示す図。
【図６】第二の接地棒の埋設後の状態を示す図。
【符号の説明】
【００５６】
１，１１…接地棒、２，１２…本体、３ａ，３ｂ，１３…電線部、４，１４…下端、５，１５…ストッパー、６ａ，６ｂ，１６…電線、７ａ，７ｂ，１７ａ，１７ｂ…スリーブ、１８…スリーブストッパー、２０…穴、３０…アース線、３１…絶縁管、３２…柱。
【図１】
0004716888.tif 000004
【図２】
0004716888.tif 000005
【図３】
0004716888.tif 000006
【図４】
0004716888.tif 000007
【図５】
0004716888.tif 000008
【図６】
0004716888.tif 000009