JP2007127558A - 接地抵抗測定端子盤 - Google Patents

Abstract

【課題】電気機器側と接地側を接続する端子を複数備え、各端子間同士を断接可能とすることにより、接地抵抗の規定値が容易に得られない場合であっても、他の接地極と連接して規定値を得ることができる接地抵抗測定端子盤を提供する。
【解決手段】この接地抵抗測定端子盤１００は、２つの図示しない電気機器に接続した夫々の導線を接続する２つの機器側端子６ｂ、６ｃと、機器側端子６ｂ、６ｃに対応して備えられ地中に埋設した図示しない接地極からの導線を接続する２つの接地側端子６ａ、６ｄと、機器側端子６ｂ、６ｃ間を断接するショートバー（機器側断接手段）３と、夫々の機器側端子６ｂ、６ｃと接地側端子６ａ、６ｄとを断接するショートバー（機器接地間断接手段）２、４と、機器側端子６ｂ、６ｃ及び接地側端子６ａ、６ｄを保持する本体基盤５と、本体基盤５に対し着脱可能なアクリル製透明蓋（蓋材）１と、を備えて構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電柱、鉄塔等に備える接地抵抗測定端子盤の改良に関し、特に、電柱類に装柱された複数の電気機器の単独、或いは合成の接地抵抗を測定する際に生じていた不具合を解消した接地抵抗測定端子盤に関するものである。

漏電による事故を防止するため、変圧器、避雷器、高圧機器等の電気機器を取り付けた電柱、鉄塔等には、接地工事が法律で義務付けられている。即ち、電気設備に関する技術基準を定める省令では、接地抵抗の規定を設備の重要性や工事方法の違いにより、第１種から特別第３種まで４種類に分けて定めている。この接地工事は、電柱等から所定距離離れた地中に所定深さで接地極となる接地部材を埋め込み、該接地極に導線を接続することにより行われる（詳細は後述する）。
この導線と電気機器に接続した導線との接続は、電柱等に取り付けた接地抵抗測定端子盤を介して行われる。この接地抵抗測定端子盤は、電気機器からの導線を接続する第１の端子と、接地極からの導線を接続する第２の端子とを並べて設け、両端子を断接自在な接続具で接続するようにしたものである。
このように、両導線の接続を断接することができるようにしておく理由は、接地抵抗を測定する際、両者を接続したままでは、他の接地極との共用接地を行っている場合等において、接地極側の導線の接地抵抗だけを測定できない場合があり、測定時に一時的に両者を切り離して接地極側の導線の接地抵抗だけを正確に測定するためである。この測定は一定期間ごとに行われ、経年変化等で接地抵抗が規定値よりも大きくなっている場合は、接地極の補修工事を行って、接地抵抗を規定値以下にすることが義務付けられている。
特許文献１に開示された接地抵抗測定端子装置は、電柱、鉄塔等に取付け可能な基盤と該基盤に対して着脱可能な蓋材を備え、前記基盤には、接地すべき電気機器からの導線を接続する第１の端子と、地中に埋設した接地極からの導線を接続する第２の端子とが互いに間隔をおいて設けられるとともに、両端子を互いに接続、切断可能な接続具が設けられている。前記第２の端子は、基盤に固定した金属基部材と、該金属基部材にねじ込む螺子を中央部に備えその両側には導線を金属基部材との間で強圧保持する保持部が設けられた押圧具とで構成される。また、前記基盤もしくは蓋材の底部には、導線を挿入することのできる少なくとも３個の挿入口が設けられている。
実開平７−１１７６３号公報

特許文献１に開示されている従来技術は、電気機器側と接地側の導線を断接する接続具を備え、接地抵抗を測定するときにこの接続具を切り離して測定を行なう。その結果、測定値が規定値より大きい場合に、新たに設置した接地極をもう一方の挿入口から挿入して接続するものである。接地は単独であることが望ましいが、規定値が容易に得られない場合や、コスト低減の観点から他の接地極と連接して規定値を得ようとする場合、特許文献１の従来技術ではそのような接続が容易でないといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、電気機器側と接地側を接続する端子を複数備え、各端子間同士を断接可能とすることにより、接地抵抗の規定値が容易に得られない場合であっても、他の接地極と連接して規定値を得ることができる接地抵抗測定端子盤を提供することを目的とする。

本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、地中に埋設された複数の接地極と夫々接続された複数の電気機器の各接地抵抗を測定するための接地抵抗測定端子盤であって、前記接地抵抗測定端子盤は、前記各電気機器からの各導線と接続された複数の機器側端子と、該各機器側端子に対応して備えられ且つ前記各接地極からの導線と接続された複数の接地側端子と、前記各機器側端子間を断接する機器側断接手段と、前記各機器側端子と各接地側端子との間を断接する機器接地間断接手段と、前記機器側端子及び接地側端子を保持する本体基盤と、該本体基盤に対し着脱可能な蓋材と、を備えたことを特徴とする。
本発明の接地抵抗測定端子盤は、複数の機器側端子と接地側端子を備え、各端子間に断接可能な断接手段を備えて、それらの断接手段の断接の組み合わせにより単独接地抵抗や合成接地抵抗を測定するものである。
請求項２は、前記蓋材は、当該蓋材を前記本体基盤に装着した際に内部が視認可能な材質により構成されていることを特徴とする。
複数の機器側端子と接地側端子には断接手段が接続されたり、接続されなかったりしている。その状況を蓋材を開けなくとも外部から視認できるようにしておけば、作業効率を高めることができる。

請求項３は、前記本体基盤に接地規格の種別が判別可能なシール、識別タグ又は識別コードを備えたことを特徴とする。
接地抵抗は測定時から時間が経過すると抵抗値が変化してくる。そこで本発明では、測定時の接地規格を判別できるようなシール、識別タグ又は識別コードを貼り付けておき、次回測定するときにそのシール、識別タグ又は識別コードを見て規格を満足しているか否かを判断するものである。
請求項４は、前記機器接地間断接手段の断接により前記電気機器と前記接地極を断接し、前記機器側断接手段の断接により複数の前記接地極を断接することを特徴とする。
接地抵抗を測定するときは、正確に測定するために接地極と電気機器側との間を切断しておく必要がある。また、複数の接地極が並列に接続されている場合も、それらを切り離して測定する必要がある。その意味で本発明では機器接地間断接手段と機器側断接手段を設けた。これにより、単独の接地抵抗と並列の接地抵抗とを個別に測定することができる。
請求項５は、前記機器側断接手段による各機器側端子間の接続の有無により前記接地極が単独であっても接地抵抗の規定値を満足するか否かを確認可能としたことを特徴とする。
機器側断接手段は、単独の接地抵抗では規格値を満足しない場合に、複数の接地極を並列に接続して規格値を満足するように接続するためにある。従って、元々単独の接地抵抗が規格を十分満足して余裕がある場合、機器側断接手段を備える必要がない。即ち、機器側断接手段による各機器側端子間の接続の有無により、単独でも接地抵抗の規定値を満足するか否かを確認する目安とすることができる。

請求項６は、前記機器側端子の少なくとも一つが他の接地極と接続されている場合、前記機器側断接手段と機器接地間断接手段との断続状態の組み合わせにより各接地極単独の接地抵抗又は合成の接地抵抗を任意の値に設定可能に構成したことを特徴とする。
接地は単独であることが望ましいが、規定値が容易に得られない場合や、コスト低減の観点から架空共同地線により他の接地極と連接して規定値を得る場合もある。そのような場合、本発明の接地抵抗測定端子盤は、機器側断接手段及び機器接地間断接手段の断続方法の組み合わせにより、各接地極の単独の接地抵抗又は合成の接地抵抗を任意の値に設定することができる。
請求項７は、前記機器側断接手段及び機器接地間断接手段は、導電体又はスイッチにより構成されていることを特徴とする。
機器側断接手段及び機器接地間断接手段は、任意に断接が可能なように構成されていればよい。そこで本発明では、導電体によるショートバーやスイッチを各端子間に備えるものである。

請求項１の発明によれば、機器側端子と接地側端子とが互いに間隔をおいて設けられると共に、機器側断接手段を夫々の機器側端子間に備え、機器接地間断接手段を機器側端子と接地側端子間に備えたので、各接地極の単独の接地抵抗と各接地極間の合成接地抵抗を容易に測定することができる。
また請求項２では、蓋材は、当該蓋材を前記本体基盤に装着した際に内部が視認可能な材質により構成されているので、外部から接続状況が容易に確認でき、作業効率を高めることができる。
また請求項３では、本体基盤に接地規格の種別が判別可能なシール、識別タグ又は識別コードを備えたので、次回の接地抵抗の測定時に規格値を満足しているか否かを確認することができる。
また請求項４では、機器接地間断接手段の断接により電気機器と接地極を断接し、機器側断接手段の断接により複数の接地極を断接するので、各接地極の単独の接地抵抗と各接地極間の合成接地抵抗を個別に測定することができる。
また請求項５では、機器側断接手段による各機器側端子間の接続の有無により接地極が単独でも接地抵抗の規定値を満足するか否かを確認できるので、作業性を高めることができる。
また請求項６では、機器側端子の少なくとも一つが他の接地極と接続されている場合、機器側断接手段と機器接地間断接手段との断続状態の組み合わせにより各接地極単独の接地抵抗又は合成の接地抵抗を任意の値に設定可能に構成したので、容易に規格値に合わせ込む組み合わせを構成することができる。
また請求項７では、機器側断接手段及び機器接地間断接手段は、導電体又はスイッチにより構成されているので、安価に構成するか又は操作性を高めるかを容易に選択することができる。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る接地抵抗測定端子盤の外観斜視図である。この接地抵抗測定端子盤１００は、電柱、鉄塔等に装柱された２つの図示しない電気機器から延びる各導線と接続された２つの機器側端子６ｂ、６ｃと、機器側端子６ｂ、６ｃに対応して備えられ地中に埋設した図示しない接地極からの導線を接続する２つの接地側端子６ａ、６ｄと、機器側端子６ｂ、６ｃ間を断接するショートバー（機器側断接手段）３と、各機器側端子６ｂ、６ｃと接地側端子６ａ、６ｄとの間を断接するショートバー（機器接地間断接手段）２、４と、機器側端子６ｂ、６ｃ及び接地側端子６ａ、６ｄを保持する本体基盤５と、本体基盤５に対し着脱可能なアクリル製透明蓋（蓋材）１と、を備えて構成される。尚、機器側端子６ｂ、６ｃと接地側端子６ａ、６ｄは、台座金１８に対して、バネ性を有した押さえ板１７をねじ１６により固定する構成である。また、機器線と接地線を挿入するための機器線挿入口１０と接地線挿入口７が本体基盤５の上下側板に夫々備えられている。また、本体基盤５を電柱等に固定するためのベルトを挿通するためのベルト穴９が本体基盤５の両側面にかけて貫通形成されている。更に、接地規格の種別を明示するための色別シール８が接地線挿入口７の近傍に取り付けられている。
そして機器側端子６ｂ、６ｃと接地側端子６ａ、６ｄとは、互いに所定間隔をおいて離間配置されると共に、ショートバー３を各機器側端子６ｂ、６ｃ間に断接自在に備え、ショートバー２、４を機器側端子６ｂと接地側端子６ａ間及び機器側端子６ｃと接地側端子６ｄ間に着脱自在に備えたものである。薄板状のショートバー３は、一方の機器側端子６ｂ側（ねじ１６）によってその切欠き部を回動自在に支持されることにより、他方の切欠き部を他方の機器側端子６ｃのねじ１６に対して断接できるように構成されている。なお、図１（ａ）では２つのショートバー２、４のうちのショートバー２のみが接続されている例を示している。薄板状の各ショートバー２、４は両端部に切欠き部を備え、各切欠き部を各端子６ａ〜６ｄのねじ１６に対して着脱されることにより各端子間の断接が行われる。

図１（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る接地抵抗測定端子盤の外観斜視図である。同じ構成要素には図１（ａ）と同じ参照番号を付して説明する。この接地抵抗測定端子盤１１０は、２つの図示しない電気機器に接続した夫々の導線を接続する２つの機器側端子６ｂ、６ｃと、機器側端子６ｂ、６ｃに対応して備えられ地中に埋設した図示しない接地極からの導線を接続する２つの接地側端子６ａ、６ｄと、機器側端子６ｂ、６ｃ間を断接するスイッチ（機器側断接手段）１３と、夫々の機器側端子６ｂ、６ｃと接地側端子６ａ、６ｄとを断接するスイッチ（機器接地間断接手段）１２、１４と、機器側端子６ｂ、６ｃ及び接地側端子６ａ、６ｄを保持する本体基盤５と、本体基盤５に対し着脱可能な図示しないアクリル製透明蓋（蓋材）１と、を備えて構成される。尚、機器側端子６ｂ、６ｃ及び接地側端子６ａ、６ｄとスイッチ１２、１３、１４との間はパターン１５により接続されている。また、その他の構成は図１（ａ）と同様であるので説明を省略する。
機器側端子６ｂ、６ｃと接地側端子６ａ、６ｄとは、互いに所定の間隔をおいて離間配置されると共に、スイッチ１３を夫々の機器側端子６ｂ、６ｃ間に備え、スイッチ１２、１４を機器側端子６ｂと接地側端子６ａ間及び機器側端子６ｃと接地側端子６ｄ間に夫々備えたものである。図１（ｂ）ではスイッチ１２、１３、１４が全て接続されている状態を示す。

次に本発明の動作を説明する前に、一般的な接地抵抗の測定方法について図２を参照して説明する。図２（ａ）は接地抵抗の測定原理を説明する図である。図２（ｂ）は各ポイントでの電位曲線を示す図である。接地抵抗を測定するには、図２（ａ）のように接地電極Ｐ１に対して補助電極Ｐ３を１０ｍ以上離間させて大地に埋める。そして接地電極Ｐ１と補助電極Ｐ３間に発振器１６を接続し、直列に電流計１８を挿入する。更に、接地電極Ｐ１と補助電極Ｐ２間に電圧計１７を接続する。その状態で発振器１６から所定の周波数の電圧Ｖ０を出力する。Ｐ１とＰ３の中間に補助電極Ｐ２を埋めると、そこには電位が平坦になっている部分が発生する（図２（ｂ）参照）。Ｐ１とＰ２の間に電圧計１７を入れてその平坦な電圧を測定する。そのときの電圧をＶ１とし、電流計１８の電流をＩとすると、接地電極Ｐ１の接地抵抗Ｒ１はＲ１＝Ｖ１／Ｉ（Ω）で求まる（電気百科事典、オーム社編参照）。
図３は本発明の接地抵抗測定端子盤を電柱に設置した場合の構成を示す模式図である。この接地抵抗測定端子盤１００／１１０は、電柱２０の所定の高さ位置に金属ベルト２２により巻回されて固定されている。また接地抵抗測定端子盤１００／１１０からは、図示しない接地すべき電気機器（変圧器、避雷器、高圧機器等）と接続する機器線２１と電柱２０内に埋設された導線２３が接続され、導線２３は大地２４に埋設された接地極２６と接続された導線２５と接続されている。尚、図３では電柱２０に対して電気機器１つが単独の接地極２６により接地されている例を示している。

図４は本発明の接地抵抗測定端子盤を使用して接地抵抗を測定する実施例について説明する図である。同じ構成要素には図１（ａ）と同じ参照番号を付して説明する。図４（ａ）は本実施例の基本構成を示す図であり、図１（ａ）の接地抵抗測定端子盤１００を使用し、他の接地極（接地Ｃ）と架空共同地線３０により接続した場合を示す図である。この基本構成では接地抵抗測定端子盤１００は機器Ａと機器線３３により接続され、機器Ｂと機器線３４により接続され、機器線３４と架空共同地線３０により機器Ｃの接地線３１と接続されている。また機器Ａの接地線３２は接地Ａと接続され、機器Ｂの接地線３５は接地Ｂと接続されている。そしてこの図では、接地抵抗測定端子盤１００内のショートバー２、３、４は全て各端子６ａ〜６ｄと接続されている。従って、機器Ａは接地抵抗測定端子盤１００を介して接地Ａに接続され、機器Ｂは接地抵抗測定端子盤１００を介して接地Ｂに接続されて、且つショートバー３により接地Ａ、接地Ｂと並列に接続され、更に架空共同地線３０により接地Ｃと接続されており、接地Ａ、Ｂ、Ｃの夫々の接地抵抗をＲａ、Ｒｂ、Ｒｃとすると、その合成接地抵抗Ｒｓは、Ｒｓ＝１／（１／Ｒａ＋１／Ｒｂ＋１／Ｒｃ）となる。
図４（ｂ）は接地Ａの接地抵抗を測定する場合の構成図である。この実施例ではショートバー２を切断し、ポイント３６に測定器を接続して接地Ａの接地抵抗を測定する。即ち、ショートバー２を切断することにより、機器端子６ｂと接地端子６ａが切断され、接地Ａと接続された接地線３２は機器Ａと接続されなくなるので、測定器をポイント３６に接続して図２で説明したように測定することにより、接地Ａの接地抵抗を正確に測定することができる。
図４（ｃ）は接地Ｂの接地抵抗を測定する場合の構成図である。この実施例ではショートバー４を切断し、ポイント３６に測定器を接続して接地Ｂの接地抵抗を測定する。即ち、ショートバー４を切断することにより、機器端子６ｃと接地端子６ｄが切断され、接地Ｂと接続された接地線３５は機器Ｂと接続されなくなるので、測定器をポイント３６に接続して図２で説明したように測定することにより、接地Ｂの接地抵抗を正確に測定することができる。

図４（ｄ）は接地Ｂ、接地Ｃの合成接地抵抗を測定する場合の構成図である。この実施例ではショートバー３を切断し、ポイント３６に測定器を接続して接地Ｂ、接地Ｃの合成接地抵抗を測定する。即ち、ショートバー３を切断することにより、機器端子６ｂと６ｃが切断され、接地Ｂと接地Ａは切断されるが、接地Ｃとは架空共同地線３０により接続され、測定器をポイント３６に接続して図２で説明したように測定することにより、接地Ｂと接地Ｃの合成接地抵抗を正確に測定することができる。
図４（ｅ）は接地Ａ、接地Ｂ、接地Ｃの合成接地抵抗を測定する場合の構成図である。この実施例ではショートバー２、３、４を全て接続し、ポイント３６に測定器を接続して接地Ａ、接地Ｂ、接地Ｃの合成接地抵抗を測定する。即ち、ショートバー２、３、４を全て接続することにより、機器端子６ａ、６ｂ、６ｃが全て接続され、接地Ａ、接地Ｂが接続されると共に、接地Ｃとは架空共同地線３０により接続され、測定器をポイント３６に接続して図２で説明したように測定することにより、接地Ａ、接地Ｂ、接地Ｃの合成接地抵抗を正確に測定することができる。

以上の通り本発明によれば、機器側端子６ｂ、６ｃと接地側端子６ａ、６ｄとが互いに間隔をおいて非接続状態となるように離間配置されると共に、ショートバー３を夫々の機器側端子６ｂ、６ｃ間に断接自在に備え、ショートバー２、４を機器側端子６ｂ、６ｃと接地側端子６ａ、６ｄ間に断接自在に備えたので、各接地極の単独の接地抵抗と各接地極間の合成接地抵抗を容易に測定することができる。
また、アクリル製透明蓋１は、アクリル製透明蓋１を本体基盤５に装着した際に内部が視認可能な材質により構成されているので、外部から接続状況が容易に確認でき、作業効率を高めることができる。
また、本体基盤５に接地規格の種別が判別可能な色別シール８、識別タグ又は識別コードを備えたので、次回の接地抵抗の測定時に規格値を満足しているか否かを確認することができる。
また、ショートバー２、４の着脱により電気機器と接地極を断接し、ショートバー３の着脱により複数の接地極を断接するので、各接地極の単独の接地抵抗と各接地極間の合成接地抵抗を個別に測定することができる。
また、ショートバー３の接続の有無により、接地極が単独でも接地抵抗の規定値を満足するか否かを確認できるので、作業性を高めることができる。
また、機器側端子６ｂ、６ｃの少なくとも一方が他の接地極と接続されている場合、ショートバー３及びショートバー２、４の断続方法の組み合わせにより各接地極の単独の接地抵抗又は合成の接地抵抗を任意の値に設定可能に構成したので、容易に規格値に合わせ込む組み合わせを構成することができる。
また、ショートバー３及びショートバー２、４は、導電体又はスイッチにより構成されているので、安価に構成するか又は操作性を高めるかを容易に選択することができる。

（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る接地抵抗測定端子盤の外観斜視図、（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る接地抵抗測定端子盤の外観斜視図である。 （ａ）は接地抵抗の測定原理を説明する図、（ｂ）は各ポイントでの電位曲線を示す図である。 本発明の接地抵抗測定端子盤を電柱に設置した場合の構成を示す模式図である。 （ａ）は本実施例の基本構成を示す図、（ｂ）は接地Ａの接地抵抗を測定する場合の構成図、（ｃ）は接地Ｂの接地抵抗を測定する場合の構成図、（ｄ）は接地Ｂ、接地Ｃの合成接地抵抗を測定する場合の構成図、（ｅ）は接地Ａ、接地Ｂ、接地Ｃの合成接地抵抗を測定する場合の構成図である。

符号の説明

１ アクリル製透明蓋、２、３、４ ショートバー、５ 本体基盤、６ｂ、６ｃ 機器側端子、６ａ、６ｄ 接地側端子、１２、１３、１４ スイッチ、 １００ 接地抵抗測定端子盤

Claims (7)

1. 地中に埋設された複数の接地極と夫々接続された複数の電気機器の各接地抵抗を測定するための接地抵抗測定端子盤であって、
   前記接地抵抗測定端子盤は、前記各電気機器からの各導線と接続された複数の機器側端子と、該各機器側端子に対応して備えられ且つ前記各接地極からの導線と接続された複数の接地側端子と、前記各機器側端子間を断接する機器側断接手段と、前記各機器側端子と各接地側端子との間を断接する機器接地間断接手段と、前記機器側端子及び接地側端子を保持する本体基盤と、該本体基盤に対し着脱可能な蓋材と、を備えたことを特徴とする接地抵抗測定端子盤。
2. 前記蓋材は、当該蓋材を前記本体基盤に装着した際に内部が視認可能な材質により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接地抵抗測定端子盤。
3. 前記本体基盤に接地規格の種別を判別可能とするシール、識別タグ又は識別コードを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の接地抵抗測定端子盤。
4. 前記機器接地間断接手段を断接することにより前記電気機器と前記接地極間を断接し、前記機器側断接手段を断接するにより前記各接地極間を断接することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の接地抵抗測定端子盤。
5. 前記機器側断接手段による各機器側端子間の接続の有無により前記接地極が単独であっても接地抵抗の規定値を満足するか否かを確認可能としたことを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の接地抵抗測定端子盤。
6. 前記機器側端子の少なくとも一つが他の接地極と接続されている場合、前記機器側断接手段と機器接地間断接手段との断続状態の組み合わせにより各接地極単独の接地抵抗又は合成の接地抵抗を任意の値に設定可能に構成したことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の接地抵抗測定端子盤。
7. 前記機器側断接手段及び機器接地間断接手段は、導電体又はスイッチにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の接地抵抗測定端子盤。

Images