JP2588370B2 - 棒状接地電極の埋設深さに対応する接地抵抗の推定方法 - Google Patents
棒状接地電極の埋設深さに対応する接地抵抗の推定方法Info
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- JP2588370B2 JP2588370B2 JP18518794A JP18518794A JP2588370B2 JP 2588370 B2 JP2588370 B2 JP 2588370B2 JP 18518794 A JP18518794 A JP 18518794A JP 18518794 A JP18518794 A JP 18518794A JP 2588370 B2 JP2588370 B2 JP 2588370B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、棒状接地電極を地中に
垂直に埋設して接地をとる場合に、棒状接地電極の埋設
深さに対応する接地抵抗の推定方法に関するものであ
る。
垂直に埋設して接地をとる場合に、棒状接地電極の埋設
深さに対応する接地抵抗の推定方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術とその課題】接地抵抗は「電気設備の技術
基準」によると、第一種および特別第三種で10Ω以
下、第三種で100Ω以下と規定されている。接地抵抗
はその土地の地質によって大きく異なり、地質の悪い所
では10Ω以下の接地抵抗を得ることが非常に困難な場
合が多い。
基準」によると、第一種および特別第三種で10Ω以
下、第三種で100Ω以下と規定されている。接地抵抗
はその土地の地質によって大きく異なり、地質の悪い所
では10Ω以下の接地抵抗を得ることが非常に困難な場
合が多い。
【0003】接地工事は通常、ボーリングにより垂直に
直径数10mmの穴を掘削し、その穴の中にほぼ全長にわた
って直径10〜10数mmの導電性金属棒を挿入し、その金属
棒と穴内周面との間の空隙に導電性硬化樹脂を流し込ん
で硬化させるという方法で行われる。この場合は、金属
棒と硬化した導電性樹脂とが一体となって棒状接地電極
を構成する。またボーリングで掘削した穴に、それと同
径の導電性金属棒を打ち込んで棒状接地電極とする場合
もある。いずれにせよ地質の悪い所で目標とする接地抵
抗を得るためには、棒状接地電極の長さを長くして、棒
状接地電極の埋設深さ(棒状接地電極の先端の深さ)を
深くしなければならない。
直径数10mmの穴を掘削し、その穴の中にほぼ全長にわた
って直径10〜10数mmの導電性金属棒を挿入し、その金属
棒と穴内周面との間の空隙に導電性硬化樹脂を流し込ん
で硬化させるという方法で行われる。この場合は、金属
棒と硬化した導電性樹脂とが一体となって棒状接地電極
を構成する。またボーリングで掘削した穴に、それと同
径の導電性金属棒を打ち込んで棒状接地電極とする場合
もある。いずれにせよ地質の悪い所で目標とする接地抵
抗を得るためには、棒状接地電極の長さを長くして、棒
状接地電極の埋設深さ(棒状接地電極の先端の深さ)を
深くしなければならない。
【0004】接地工事の工事費は一般に、棒状接地電極
の埋設深さ(ボーリングの掘削深さに相当)を基準とし
て定められる。しかし接地抵抗は、その土地の地質によ
って大きく異なるため、目標とする接地抵抗を得るため
に棒状接地電極の埋設深さがどの程度になるかを予測す
ることは極めて困難である。このため接地工事は、とも
かく現地で目標とする接地抵抗が得られるまで工事を行
うということになり、工事費や工事期間の予定がたて難
いという問題があった。
の埋設深さ(ボーリングの掘削深さに相当)を基準とし
て定められる。しかし接地抵抗は、その土地の地質によ
って大きく異なるため、目標とする接地抵抗を得るため
に棒状接地電極の埋設深さがどの程度になるかを予測す
ることは極めて困難である。このため接地工事は、とも
かく現地で目標とする接地抵抗が得られるまで工事を行
うということになり、工事費や工事期間の予定がたて難
いという問題があった。
【0005】本発明の目的は、以上のような問題点に鑑
み、接地工事を行う場合に、目標とする接地抵抗を得る
ために棒状接地電極の埋設深さをどの程度にすべきかを
知る手立てとして、棒状接地電極の埋設深さに対応する
接地抵抗の推定方法を提供することにある。
み、接地工事を行う場合に、目標とする接地抵抗を得る
ために棒状接地電極の埋設深さをどの程度にすべきかを
知る手立てとして、棒状接地電極の埋設深さに対応する
接地抵抗の推定方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段とその作用】棒状接地電極
を地中に垂直に埋設して接地をとる場合の接地抵抗は、
その棒状接地電極が埋設される大地の比抵抗に大きく左
右される。大地の比抵抗を測定する手段としてはWen
nerの4電極法が知られている。この方法は、図1に
示すように地表面の1直線に沿って4つの点電極C1 、
P1 、P2 、C2 を等間隔に並べ、両端の電極C1 、C
2 間に直流電流Iを流し、中間の電極P1 、P2 間の電
位差Vを電位差計で測定するものである。
を地中に垂直に埋設して接地をとる場合の接地抵抗は、
その棒状接地電極が埋設される大地の比抵抗に大きく左
右される。大地の比抵抗を測定する手段としてはWen
nerの4電極法が知られている。この方法は、図1に
示すように地表面の1直線に沿って4つの点電極C1 、
P1 、P2 、C2 を等間隔に並べ、両端の電極C1 、C
2 間に直流電流Iを流し、中間の電極P1 、P2 間の電
位差Vを電位差計で測定するものである。
【0007】大地の比抵抗が一様であるとすると、その
比抵抗ρX 〔Ω−m〕は、Wennerの4電極法で測
定した(V/I)の値と、そのときの電極間隔aから、
次式で求めることができる。
比抵抗ρX 〔Ω−m〕は、Wennerの4電極法で測
定した(V/I)の値と、そのときの電極間隔aから、
次式で求めることができる。
【0008】
【数1】
【0009】この式はWennerの公式と呼ばれ、大
地の比抵抗が一様である場合に成り立つものである。
地の比抵抗が一様である場合に成り立つものである。
【0010】Wennerの4電極法では、電極間隔a
が小さいときは、C1 から地中を通ってC2 に帰る電流
の大部分が地表面に近い上層部に流れるため、地中の下
層部の影響をあまり受けない。しかし電極間隔aが大き
くなると、電流経路が広がり地中の下層部にも電流が流
れるため、上層部と下層部の比抵抗が異なる場合には、
電極間隔aによってρX の測定値が異なってくる。We
nnerの4電極法はこの原理を応用して地層探査など
に用いられているものである。
が小さいときは、C1 から地中を通ってC2 に帰る電流
の大部分が地表面に近い上層部に流れるため、地中の下
層部の影響をあまり受けない。しかし電極間隔aが大き
くなると、電流経路が広がり地中の下層部にも電流が流
れるため、上層部と下層部の比抵抗が異なる場合には、
電極間隔aによってρX の測定値が異なってくる。We
nnerの4電極法はこの原理を応用して地層探査など
に用いられているものである。
【0011】しかし大地の比抵抗が深さ方向に一様でな
い場合でも、Wennerの4電極法では、電極間隔a
が大きくなればなるほど、それに応じて地中の深い所ま
での「平均的な比抵抗」を測定していると考えることが
できる。
い場合でも、Wennerの4電極法では、電極間隔a
が大きくなればなるほど、それに応じて地中の深い所ま
での「平均的な比抵抗」を測定していると考えることが
できる。
【0012】一方、図2(イ)に示すように棒状接地電
極1を地中に垂直に埋設して接地をとる場合には、棒状
接地電極1の埋設深さL+t(tは電気設備の技術基準
で0.75〔m〕と定められている)が深くなれば、それに
応じて接地抵抗が小さくなるが、ある埋設深さでの棒状
接地電極の接地抵抗は、その埋設深さまでの大地の「平
均的な比抵抗」によってほぼ定まると考えることができ
る。
極1を地中に垂直に埋設して接地をとる場合には、棒状
接地電極1の埋設深さL+t(tは電気設備の技術基準
で0.75〔m〕と定められている)が深くなれば、それに
応じて接地抵抗が小さくなるが、ある埋設深さでの棒状
接地電極の接地抵抗は、その埋設深さまでの大地の「平
均的な比抵抗」によってほぼ定まると考えることができ
る。
【0013】本発明者は、この点に着目し、Wenne
rの4電極法の電極間隔aと、棒状接地電極の埋設深さ
とを1対1で対応させたときの、(V/I)と接地抵抗
の関係を究明した結果、両者に比例関係のあることを見
いだし、本発明を完成するに至ったものである。
rの4電極法の電極間隔aと、棒状接地電極の埋設深さ
とを1対1で対応させたときの、(V/I)と接地抵抗
の関係を究明した結果、両者に比例関係のあることを見
いだし、本発明を完成するに至ったものである。
【0014】すなわち、本発明は、 Wennerの4電極法により、電極間隔aを段階
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
(電位差/電流)の値を測定し、 それぞれのV/Iの値に棒状接地電極の直径により
定まる定数Cを掛けて推定抵抗値を求め、 それぞれの電極間隔aにおける推定抵抗値を、棒状
接地電極をそれぞれの電極間隔aに相当する深さに埋設
したときの接地抵抗と推定する、 ものである。
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
(電位差/電流)の値を測定し、 それぞれのV/Iの値に棒状接地電極の直径により
定まる定数Cを掛けて推定抵抗値を求め、 それぞれの電極間隔aにおける推定抵抗値を、棒状
接地電極をそれぞれの電極間隔aに相当する深さに埋設
したときの接地抵抗と推定する、 ものである。
【0015】以下、この方法によって棒状接地電極の接
地抵抗が推定できる理由を説明する。
地抵抗が推定できる理由を説明する。
【0016】接地抵抗は次のように定義されている。図
2(イ)のように一つの接地電極1があって、これに接
地電流I〔A〕が流れ込んでいるとすると、同図(ロ)
のように接地電極1の電位が周囲の大地にくらべてV
〔V〕だけ高くなる。このときV/I〔Ω〕をその接地
電極の接地抵抗という。つまり接地抵抗は、接地電極
と、そこから無限遠(接地電流により電位が変動しない
点)にある補助電極との間の抵抗と定義される。
2(イ)のように一つの接地電極1があって、これに接
地電流I〔A〕が流れ込んでいるとすると、同図(ロ)
のように接地電極1の電位が周囲の大地にくらべてV
〔V〕だけ高くなる。このときV/I〔Ω〕をその接地
電極の接地抵抗という。つまり接地抵抗は、接地電極
と、そこから無限遠(接地電流により電位が変動しない
点)にある補助電極との間の抵抗と定義される。
【0017】いま図3に示すように、地表から深さa
〔m〕までの地層の平均比抵抗がρ1、a〔m〕以深の
無限に続く地層の平均比抵抗がρ2 の2層構造の大地を
仮定した場合、Hummelの電気影像論によると、地
表面の点電流源Cに電流I〔A〕が流れたときの、Cか
らa〔m〕離れた地点Pの電位VP は次のように表すこ
とができる。
〔m〕までの地層の平均比抵抗がρ1、a〔m〕以深の
無限に続く地層の平均比抵抗がρ2 の2層構造の大地を
仮定した場合、Hummelの電気影像論によると、地
表面の点電流源Cに電流I〔A〕が流れたときの、Cか
らa〔m〕離れた地点Pの電位VP は次のように表すこ
とができる。
【0018】
【数2】
【0019】ただし、K:反射係数、n:境界数であ
る。反射係数Kは次式で表される。
る。反射係数Kは次式で表される。
【0020】
【数3】
【0021】また図4に示すように、地表から深さa
〔m〕までの平均比抵抗がρ1 、それ以深の平均比抵抗
がρ2 の2層構造の大地を仮定し、Wennerの4電
極法により、電極間隔をa〔m〕として、C1 、C2 間
に電流Iを流したときの、P1、P2 間の電位差Vは次
のように表わすことができる。
〔m〕までの平均比抵抗がρ1 、それ以深の平均比抵抗
がρ2 の2層構造の大地を仮定し、Wennerの4電
極法により、電極間隔をa〔m〕として、C1 、C2 間
に電流Iを流したときの、P1、P2 間の電位差Vは次
のように表わすことができる。
【0022】
【数4】
【0023】大地の比抵抗が一様であるときのρX 〔Ω
−m〕は数1式で表されるから、数4式を数1式に代入
すると次式が得られる。
−m〕は数1式で表されるから、数4式を数1式に代入
すると次式が得られる。
【0024】
【数5】
【0025】この式は、ρX /ρ1 が、K、nの関数で
あることを示している。数5式の右辺をSとおくと、数
5式は次のように表せる。
あることを示している。数5式の右辺をSとおくと、数
5式は次のように表せる。
【0026】
【数6】
【0027】この式は、点電流源下で仮定した2層構造
大地の上層部の比抵抗ρ1 と、比抵抗が一様と仮定した
場合の大地の比抵抗ρX との関係を示している。
大地の上層部の比抵抗ρ1 と、比抵抗が一様と仮定した
場合の大地の比抵抗ρX との関係を示している。
【0028】この関係を明らかにするためSの値を求め
ることとする。数2式の反射係数Kはρ1 、ρ2 の値に
よって−1<K<1の範囲で変化する。Kを−1から+
1まで0.2 間隔で分割し、それぞれのKに対してnを変
化させた場合のSの値を計算し、グラフに表すと図5の
ようになる。図5によると、数6式はnを無限大まで計
算することになっているが、n=10以上になれば、Sの
値はほぼ一定と考えてよいことが分かる。
ることとする。数2式の反射係数Kはρ1 、ρ2 の値に
よって−1<K<1の範囲で変化する。Kを−1から+
1まで0.2 間隔で分割し、それぞれのKに対してnを変
化させた場合のSの値を計算し、グラフに表すと図5の
ようになる。図5によると、数6式はnを無限大まで計
算することになっているが、n=10以上になれば、Sの
値はほぼ一定と考えてよいことが分かる。
【0029】これは、Hummelの電気影像論で仮定
した2層構造の大地においては、n=10の範囲で考えれ
ばよいことを示している。また接地抵抗は、接地電極
と、そこから無限遠にある補助電極との間の抵抗と定義
されるが、図5はn=10までの範囲でも、無限遠と同等
の値が得られることを示している。
した2層構造の大地においては、n=10の範囲で考えれ
ばよいことを示している。また接地抵抗は、接地電極
と、そこから無限遠にある補助電極との間の抵抗と定義
されるが、図5はn=10までの範囲でも、無限遠と同等
の値が得られることを示している。
【0030】数2式の{ }内をS1 、数4式の{ }
内をS(数5式の右辺と同じ)とすると、S1 とSの関
係は、接地抵抗の定義を満足するためには次の条件が必
要となる。
内をS(数5式の右辺と同じ)とすると、S1 とSの関
係は、接地抵抗の定義を満足するためには次の条件が必
要となる。
【0031】
【数7】
【0032】数7式は次のように変形できる。
【0033】
【数8】
【0034】この数8式を満足するKの値を求めるた
め、Kを−1から+1まで0.2 間隔で分割し、それぞれ
のKに対するS1 、S、(S1 −S)の値を計算し、グ
ラフに表すと図6のようになる。図6によれば、Kはρ
1 、ρ2 の関数であるが(数2式)、数7式の条件を満
足させるKは「1点」しか存在しないことが分かる。こ
の時のKとSの値を計算によって求めると、K=0.869
、S=1.41となる。
め、Kを−1から+1まで0.2 間隔で分割し、それぞれ
のKに対するS1 、S、(S1 −S)の値を計算し、グ
ラフに表すと図6のようになる。図6によれば、Kはρ
1 、ρ2 の関数であるが(数2式)、数7式の条件を満
足させるKは「1点」しか存在しないことが分かる。こ
の時のKとSの値を計算によって求めると、K=0.869
、S=1.41となる。
【0035】このSの値は、接地抵抗に関連する電位V
P (数2式)と、Wennerの4電極法で測定される
電位差V(数4式)とを結び付ける因子となる。すなわ
ち、数6式にS=1.41を代入すると、次式が得られる。
P (数2式)と、Wennerの4電極法で測定される
電位差V(数4式)とを結び付ける因子となる。すなわ
ち、数6式にS=1.41を代入すると、次式が得られる。
【0036】
【数9】
【0037】この式は、Wennerの4電極法でρX
を測定すれば、ρ1 が得られることを示している。すな
わち図3において、点Cより無限遠に点電流を流した際
に生じるP点の電位VP はWennerの4電極法で求
めることができるので、P点の電位VP が分かれば、そ
れを生じさせる大地比抵抗ρ1 が求められることにな
る。ρ1 は深さa〔m〕までの比抵抗であるから、これ
が分かれば、深さa〔m〕に埋設した接地電極の接地抵
抗を推定できる。
を測定すれば、ρ1 が得られることを示している。すな
わち図3において、点Cより無限遠に点電流を流した際
に生じるP点の電位VP はWennerの4電極法で求
めることができるので、P点の電位VP が分かれば、そ
れを生じさせる大地比抵抗ρ1 が求められることにな
る。ρ1 は深さa〔m〕までの比抵抗であるから、これ
が分かれば、深さa〔m〕に埋設した接地電極の接地抵
抗を推定できる。
【0038】Hummelの電気影像論は、点電流の考
えを基本としているので、数9式の定数(1/1.41)は
点電流条件下でしか用いることができない。棒状接地電
極を使用した場合の接地抵抗を推定するには、棒状接地
電極を半球電極に換算したときの等価半径で考える必要
がある。上記の(1/1.41)は棒状接地電極が等価半径
r=1〔m〕に相当する深さに埋設されたときの定数と
なる。
えを基本としているので、数9式の定数(1/1.41)は
点電流条件下でしか用いることができない。棒状接地電
極を使用した場合の接地抵抗を推定するには、棒状接地
電極を半球電極に換算したときの等価半径で考える必要
がある。上記の(1/1.41)は棒状接地電極が等価半径
r=1〔m〕に相当する深さに埋設されたときの定数と
なる。
【0039】図2(イ)に示す棒状接地電極1の接地抵
抗Rは、大地比抵抗が一様でρX 〔Ω−m〕であるとす
ると、次式で表すことができる(日本電設工業協会技術
資料JECA「建設電気設備の保安用接地に関する研
究」より)。
抗Rは、大地比抵抗が一様でρX 〔Ω−m〕であるとす
ると、次式で表すことができる(日本電設工業協会技術
資料JECA「建設電気設備の保安用接地に関する研
究」より)。
【0040】
【数10】
【0041】ただし L:棒状接地電極の長さ D:棒状接地電極の直径 t:地表面から棒状接地電極の上端までの深さ
【0042】一方、半径rの半球電極の接地抵抗Rは次
式で求められる。
式で求められる。
【0043】
【数11】
【0044】数10式、数11式より、長さL、直径D
の棒状接地電極の半球電極に相当する等価半径rは次式
で表すことができる。
の棒状接地電極の半球電極に相当する等価半径rは次式
で表すことができる。
【0045】
【数12】
【0046】棒状接地電極の形状係数fは、数10式に
おいてρX =1として、次式で表される。
おいてρX =1として、次式で表される。
【0047】
【数13】
【0048】数12式、数13式より、棒状接地電極の
形状係数fは、等価半径をr〔m〕とすると、次式で表
される。
形状係数fは、等価半径をr〔m〕とすると、次式で表
される。
【0049】
【数14】
【0050】大地の比抵抗がρ1 であるときの棒状接地
電極の接地抵抗Rは、数13式の形状係数の考え方を入
れると、次式で表すことができる。
電極の接地抵抗Rは、数13式の形状係数の考え方を入
れると、次式で表すことができる。
【0051】
【数15】
【0052】またρ1 とρX との間には数9式が成立す
るので、比抵抗がρ1 である地層に棒状接地電極を埋設
したときの接地抵抗は、等価半径r〔m〕の考え方を導
入することによって、次式で表すことができる。
るので、比抵抗がρ1 である地層に棒状接地電極を埋設
したときの接地抵抗は、等価半径r〔m〕の考え方を導
入することによって、次式で表すことができる。
【0053】
【数16】
【0054】ただし、A、Bは次のとおりである。 A=r/(L+t):任意の長さLを有する棒状接地電
極の埋設深さL+t〔m〕と、その棒状接地電極の等価
半径r〔m〕との比 B=1/(L1 +t):等価半径1〔m〕に相当する長
さL1 を有する棒状接地電極の埋設深さL1 +t〔m〕
と、等価半径1〔m〕との比
極の埋設深さL+t〔m〕と、その棒状接地電極の等価
半径r〔m〕との比 B=1/(L1 +t):等価半径1〔m〕に相当する長
さL1 を有する棒状接地電極の埋設深さL1 +t〔m〕
と、等価半径1〔m〕との比
【0055】数16式に数1式、数14式およびA、B
の関係を代入し、a=L+tとして整理すると次式が得
られる。
の関係を代入し、a=L+tとして整理すると次式が得
られる。
【0056】
【数17】
【0057】ここでL1 は、半径1〔m〕の半球電極に
相当する棒状接地電極の長さであるから、棒状接地電極
の直径が決まれば一義的に定まる。具体的にはL1 は数
12式に、r=1〔m〕と、t=0.75〔m〕(電気設備
の技術基準で定められた値)を代入して得られる次式に
より求めることができる。
相当する棒状接地電極の長さであるから、棒状接地電極
の直径が決まれば一義的に定まる。具体的にはL1 は数
12式に、r=1〔m〕と、t=0.75〔m〕(電気設備
の技術基準で定められた値)を代入して得られる次式に
より求めることができる。
【0058】
【数18】
【0059】数18式によれば、L1 は棒状接地電極の
直径Dにより定まる定数であるので、数17式の(1/
1.41)・(L1 +t)も直径Dにより定まる定数という
ことになる(tは電気設備の技術基準で0.75〔m〕と定
められているため)。
直径Dにより定まる定数であるので、数17式の(1/
1.41)・(L1 +t)も直径Dにより定まる定数という
ことになる(tは電気設備の技術基準で0.75〔m〕と定
められているため)。
【0060】ここで(1/1.41)・(L1 +t)=Cと
おくと、この定数Cは、数17式から明らかなように、
Wennerの4電極法で電極間隔をaとして測定した
V/Iの値と、棒状接地電極を深さaに埋設したときの
接地抵抗Rとを関連付ける比例定数ということになる。
例えば棒状接地電極の直径D=0.056 〔m〕とすると、
数18式よりL1 =6.58〔m〕となるので、C=5.20が
得られる。これより棒状接地電極を電極間隔aに相当す
る深さに埋設したときの接地抵抗はR=5.20(V/I)
と推定できることになる。
おくと、この定数Cは、数17式から明らかなように、
Wennerの4電極法で電極間隔をaとして測定した
V/Iの値と、棒状接地電極を深さaに埋設したときの
接地抵抗Rとを関連付ける比例定数ということになる。
例えば棒状接地電極の直径D=0.056 〔m〕とすると、
数18式よりL1 =6.58〔m〕となるので、C=5.20が
得られる。これより棒状接地電極を電極間隔aに相当す
る深さに埋設したときの接地抵抗はR=5.20(V/I)
と推定できることになる。
【0061】したがって、 Wennerの4電極法により、電極間隔aを段階
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
(電位差/電流)の値を測定し、 それぞれのV/Iの値に棒状接地電極の直径により
定まる定数Cを掛けて推定抵抗値を求めれば、 それぞれの電極間隔aにおける推定抵抗値は、棒状
接地電極をそれぞれの電極間隔aに相当する深さに埋設
したときの接地抵抗と推定できるということである。
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
(電位差/電流)の値を測定し、 それぞれのV/Iの値に棒状接地電極の直径により
定まる定数Cを掛けて推定抵抗値を求めれば、 それぞれの電極間隔aにおける推定抵抗値は、棒状
接地電極をそれぞれの電極間隔aに相当する深さに埋設
したときの接地抵抗と推定できるということである。
【0062】なお棒状接地電極の直径は、ボーリングで
穴を掘削し、その穴の中に導電性金属棒を挿入し、その
穴内の空隙に導電性硬化樹脂を流し込んで硬化させるこ
とにより棒状接地電極を形成する場合は、穴の内径と同
じになる。
穴を掘削し、その穴の中に導電性金属棒を挿入し、その
穴内の空隙に導電性硬化樹脂を流し込んで硬化させるこ
とにより棒状接地電極を形成する場合は、穴の内径と同
じになる。
【0063】
【実施例】本発明の推定方法の精度を確かめるため、本
発明の推定方法により接地抵抗の推定を行い、その後、
実際に棒状接地電極を埋設して接地抵抗を測定する試験
を行った。その結果を実施例1〜4に示す。
発明の推定方法により接地抵抗の推定を行い、その後、
実際に棒状接地電極を埋設して接地抵抗を測定する試験
を行った。その結果を実施例1〜4に示す。
【0064】〔実施例1〕 測定地:山形県大蔵村 棒状接地電極の直径D=0.056 〔m〕(C=5.20)
【0065】
【表1】
【0066】この結果によれば、10Ω以下の接地抵抗を
得るためには、棒状接地電極の埋設深さをほぼ70mにす
ればよいと予測できることが分かる。
得るためには、棒状接地電極の埋設深さをほぼ70mにす
ればよいと予測できることが分かる。
【0067】〔実施例2〕 測定地:山形県長井市 棒状接地電極の直径D=0.056 〔m〕(C=5.20)
【0068】
【表2】
【0069】この結果によれば、10Ω以下の接地抵抗を
得るためには、棒状接地電極の埋設深さをほぼ90mにす
ればよいと予測できることが分かる。
得るためには、棒状接地電極の埋設深さをほぼ90mにす
ればよいと予測できることが分かる。
【0070】〔実施例3〕 測定地:栃木県那須町 棒状接地電極の直径D=0.0405〔m〕(C=5.50)
【0071】
【表3】
【0072】この結果によれば、10Ω以下の接地抵抗を
得るためには、棒状接地電極の埋設深さをほぼ40mにす
ればよいと予測できることが分かる。
得るためには、棒状接地電極の埋設深さをほぼ40mにす
ればよいと予測できることが分かる。
【0073】〔実施例4〕 測定地:北海道千歳市 棒状接地電極の直径D=0.0405〔m〕(C=5.50)
【0074】
【表4】
【0075】この結果によれば、10Ω以下の接地抵抗を
得るためには、棒状接地電極の埋設深さをほぼ40mにす
ればよいと予測できることが分かる。
得るためには、棒状接地電極の埋設深さをほぼ40mにす
ればよいと予測できることが分かる。
【0076】以上の各実施例では、 Wennerの4電極法により、電極間隔aを段階
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
の値を測定し、 それぞれのV/Iの値に棒状接地電極の直径により
定まる定数Cを掛けて推定抵抗値を求め、 それぞれの電極間隔aにおける推定抵抗値を、棒状
接地電極をそれぞれの電極間隔aに相当する深さに埋設
したときの接地抵抗と推定する、 という方法を採用した。
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
の値を測定し、 それぞれのV/Iの値に棒状接地電極の直径により
定まる定数Cを掛けて推定抵抗値を求め、 それぞれの電極間隔aにおける推定抵抗値を、棒状
接地電極をそれぞれの電極間隔aに相当する深さに埋設
したときの接地抵抗と推定する、 という方法を採用した。
【0077】しかし通常の場合は測定に入る前に目標と
する接地抵抗(例えば10Ω以下)が分かっているので、
本発明は、 目標とする接地抵抗を棒状接地電極の直径により定
まる定数Cで割って基準値を求め、 Wennerの4電極法により、電極間隔aを段階
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
の値を測定し、 ある電極間隔aで測定したV/Iの値が前記基準値
と同程度になったときに、棒状接地電極をその電極間隔
aに相当する深さに垂直に埋設すると、目標とする接地
抵抗と同程度の接地抵抗が得られると推定する、 という方法で実施することも可能である。
する接地抵抗(例えば10Ω以下)が分かっているので、
本発明は、 目標とする接地抵抗を棒状接地電極の直径により定
まる定数Cで割って基準値を求め、 Wennerの4電極法により、電極間隔aを段階
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
の値を測定し、 ある電極間隔aで測定したV/Iの値が前記基準値
と同程度になったときに、棒状接地電極をその電極間隔
aに相当する深さに垂直に埋設すると、目標とする接地
抵抗と同程度の接地抵抗が得られると推定する、 という方法で実施することも可能である。
【0078】また前記各実施例に近い方法であるが、本
発明は、 目標とする接地抵抗を定め、 Wennerの4電極法により、電極間隔aを段階
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
の値を測定し、 それぞれのV/Iの値に棒状接地電極の直径により
定まる定数Cを掛けて推定抵抗値を求め、 ある電極間隔aで得られた推定抵抗値が目標とする
接地抵抗と同程度になったときに、棒状接地電極をその
電極間隔aに相当する深さに垂直に埋設すると、目標と
する接地抵抗と同程度の接地抵抗が得られると推定す
る、 という方法で実施することも可能である。
発明は、 目標とする接地抵抗を定め、 Wennerの4電極法により、電極間隔aを段階
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
の値を測定し、 それぞれのV/Iの値に棒状接地電極の直径により
定まる定数Cを掛けて推定抵抗値を求め、 ある電極間隔aで得られた推定抵抗値が目標とする
接地抵抗と同程度になったときに、棒状接地電極をその
電極間隔aに相当する深さに垂直に埋設すると、目標と
する接地抵抗と同程度の接地抵抗が得られると推定す
る、 という方法で実施することも可能である。
【0079】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、そ
の土地での棒状接地電極の埋設深さに対応する接地抵抗
を推定することができるので、目標とする接地抵抗が決
まれば、その接地抵抗を得るための棒状接地電極の埋設
深さを推定することが可能となる。したがって接地工事
にあたり、工事費や工事期間の予定を立てることが可能
となり、接地工事を計画的に行うことができる利点があ
る。
の土地での棒状接地電極の埋設深さに対応する接地抵抗
を推定することができるので、目標とする接地抵抗が決
まれば、その接地抵抗を得るための棒状接地電極の埋設
深さを推定することが可能となる。したがって接地工事
にあたり、工事費や工事期間の予定を立てることが可能
となり、接地工事を計画的に行うことができる利点があ
る。
【図1】 大地の比抵抗が一様な場合のWennerの
4電極法を示す説明図。
4電極法を示す説明図。
【図2】 (イ)は棒状接地電極の埋設状態を示す説明
図、(ロ)は接地抵抗の定義を示す説明図。
図、(ロ)は接地抵抗の定義を示す説明図。
【図3】 2層構造の大地で地表面の点電流源Cから電
流を流したときのP点の電位を示す説明図。
流を流したときのP点の電位を示す説明図。
【図4】 2層構造の大地を仮定した場合のWenne
rの4電極法を示す説明図。
rの4電極法を示す説明図。
【図5】 各種のK値における、nとSの関係を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図6】 KとS1 、S、(S1 −S)との関係を示す
グラフ。
グラフ。
1:棒状接地電極 L:棒状接地電極の長さ D:棒状接地電極の直径 t:地表面から棒状接地電極の上端までの深さ
Claims (4)
- 【請求項1】 Wennerの4電極法により、電極
間隔aを段階的に変化させて、それぞれの電極間隔aに
おけるV/I(電位差/電流)の値を測定し、 それぞれのV/Iの値に棒状接地電極の直径により
定まる定数Cを掛けて推定抵抗値を求め、 それぞれの電極間隔aにおける推定抵抗値を、棒状
接地電極をそれぞれの電極間隔aに相当する深さに埋設
したときの接地抵抗と推定する、 ことを特徴とする棒状接地電極の埋設深さに対応する接
地抵抗の推定方法。 - 【請求項2】 目標とする接地抵抗を棒状接地電極の
直径により定まる定数Cで割って基準値を求め、 Wennerの4電極法により、電極間隔aを段階
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
の値を測定し、 ある電極間隔aで測定したV/Iの値が前記基準値
と同程度になったときに、棒状接地電極をその電極間隔
aに相当する深さに垂直に埋設すると、目標とする接地
抵抗と同程度の接地抵抗が得られると推定する、 ことを特徴とする棒状接地電極の埋設深さに対応する接
地抵抗の推定方法。 - 【請求項3】 目標とする接地抵抗を定め、 Wennerの4電極法により、電極間隔aを段階
的に変化させて、それぞれの電極間隔aにおけるV/I
の値を測定し、 それぞれのV/Iの値に棒状接地電極の直径により
定まる定数Cを掛けて推定抵抗値を求め、 ある電極間隔aで得られた推定抵抗値が目標とする
接地抵抗と同程度になったときに、棒状接地電極をその
電極間隔aに相当する深さに垂直に埋設すると、目標と
する接地抵抗と同程度の接地抵抗が得られると推定す
る、 ことを特徴とする棒状接地電極の埋設深さに対応する接
地抵抗の推定方法。 - 【請求項4】棒状接地電極の直径により定まる定数Cの
値は、C=(L1 +t)/1.41(ただし、L1 は半径1
〔m〕の半球電極と同じ接地抵抗になる直径Dの棒状接
地電極の長さ、tは地表面から棒状接地電極の上端まで
の深さ)であることを特徴とする請求項1、2または3
記載の接地抵抗の推定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18518794A JP2588370B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 棒状接地電極の埋設深さに対応する接地抵抗の推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18518794A JP2588370B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 棒状接地電極の埋設深さに対応する接地抵抗の推定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0829464A JPH0829464A (ja) | 1996-02-02 |
JP2588370B2 true JP2588370B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=16166378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18518794A Expired - Lifetime JP2588370B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 棒状接地電極の埋設深さに対応する接地抵抗の推定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2588370B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112213564A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-12 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种铁路土壤电阻率测量方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100687098B1 (ko) * | 2005-02-24 | 2007-02-27 | 제주대학교 산학협력단 | 원격 접지저항 측정시스템 |
JP6259573B2 (ja) * | 2013-02-08 | 2018-01-10 | 日置電機株式会社 | 接地抵抗計、接地抵抗計測方法および接地抵抗計測プログラム |
JP2014163800A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Hioki Ee Corp | 接地抵抗計測支援装置、接地抵抗計測支援方法および接地抵抗計測支援プログラム |
CN103941096A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-23 | 国家电网公司 | 基于激发极化效应消除互感影响的大地电阻率测量方法 |
JP6048900B1 (ja) * | 2015-06-16 | 2016-12-21 | 大協株式会社 | 地球環境保全静電誘導方法 |
US10476406B2 (en) | 2017-09-16 | 2019-11-12 | Daikyo Corporation | Electrostatic induction system for global environmental conservation |
CN107748293B (zh) * | 2017-10-18 | 2020-11-17 | 国家电网公司 | 接地线、测试***及方法 |
-
1994
- 1994-07-15 JP JP18518794A patent/JP2588370B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112213564A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-12 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种铁路土壤电阻率测量方法 |
CN112213564B (zh) * | 2020-09-25 | 2021-09-03 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种铁路土壤电阻率测量方法 |
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---|---|
JPH0829464A (ja) | 1996-02-02 |
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