JPH01663A

JPH01663A - 接地材料および接地構造

Info

Publication number: JPH01663A
Application number: JP62-156069A
Authority: JP
Inventors: 昭雄村田
Original assignee: 株式会社　村田電機製作所
Filing date: 1987-06-23
Publication date: 1989-01-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】以下の順序で本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野Ｂ１発明の概要Ｃ０従来の技術り１発明が解決しようとする問題点Ｂ１問題点を解決するための手段Ｆ０作用Ｇ、実施例（Ｇ−１）接地材料の実施例（Ｇ−２）接地構造の実施例Ｈ０発明の効菓Ａ、産業上の利用分野本発明は、接地電極の埋設に使用される接地材料と、上
記接地材料を用いた接地構造に関する。

Ｂ０発明の概要第１の発明は、水処理によって得られる汚泥の焼成物を
主体とすることにより、人畜に無害で電気抵抗率が低い
接地材料を実現したものである。

第２の発明は、水処理によって得られる汚泥の焼成物を
主体とする接地材料を接地設備の敷地に客土した客土層
に接地電極を埋設することにより、接地効果が太き（経
済的な接地構造を実現したものである。

第３の発明は、水処理によって得られる汚泥の焼成物を
主体とする接地材料を水に溶かして埋設接地電極の周囲
に注入して接地層を形成することにより、接地効果が大
きく経済的な接地構造を実現したものである。

Ｃ６従来の技術従来より、電力設備や通信設備等のさまざまな電気設備
において、上記電気設備と大地を電気的に結び？けるこ
とにより人体や上記電気設備を地絡事故等から保護した
り通信の明瞭化を図ったりする、いわゆる接地が行われ
ている。

このような接地が行われる電気設備、すなわち接地設備
では、一般に、上記電気設備に接続した金属棒や金属板
あるいは裸電線等より成る接地電極を大地に埋設し、上
記接地設備と大地間の抵抗（いわゆる接地抵抗）が十分
低く保持されるようにしている。しかし上記大地の電気
抵抗率は第１表に示すように様々であり、特に、山地や
河岸・河床跡等の高抵抗率地帯では、上記接地電極付近
の土壌の導電率を改良して上記接地抵抗を低減する、い
わゆる接地抵抗低減剤が用いられている。

第１表　大地の電気抵抗率〔Ω−ｍ〕上記接地抵抗低減剤として、古くは食塩等の電解質や木
炭などが用いられ、近年においては化学処理を施した導
電性樹脂や炭素と生石灰の混合物を主体としたものなど
の提案がなされている。

上記接地抵抗低減剤を用いた接地構造は、例えば第９図
に示すように、接地段０Ｉ９１と接続した裸電線等より
成る上記接地電極９２を敷設した溝９３に上記接地抵抗
低減剤を散布した後、残土９４により上記溝９３を埋め
戻すことによって形成され、上記接地電極９２の周囲に
上記接地抵抗低減剤により電気抵抗率の低い擬似接地体
９５が生じ上記接地電極９２の見かけ大きさを増加させ
ることによって接地効果を増大させている。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点ところで、上述の接地抵抗低減剤において、木炭は銅の
接地電極を腐食させ、電解質は水に溶は次第に拡散して
しまい接地抵抗の低減効果が持続しないという欠点があ
り、化学処理を施した導電性樹脂は人畜および作物に対
する薬害の心配があり田畑や水脈近傍には用いにくいと
いう欠点があった。

また、上述の接地抵抗低減剤を用いた接地構造では、上
記化学処理を施した導電性樹脂や炭素と生石灰の混合物
を主体とした接地抵抗低減剤が高価なために、一般に、
上記接地抵抗低減剤を少量しか用いないので、十分に低
い接地抵抗を得られなかったり、上記接地抵抗低減剤が
雨水や地下水により流出して接地抵抗の低減効果を失い
最悪の場合には地絡事故等につながる虞れがあった。

そこで、本発明は、上述の如き従来の問題点に鑑み、人
畜に無害で電気抵抗率が低い接地材料を提供するととも
に、上記接地材料を用いた接地効果が大きく経済的な接
地構造を提供するものである。

Ｅ０問題点を解決するための手段第１の発明に係る接地材料は、上述の如き問題点を解決
するために、水処理によって得られる汚泥の焼成物を主
体としたことを特徴とする特第２の発明に係る接地構造
は、上述の如き問題点を解決するために、水処理によっ
て得られる汚泥の焼成物を主体とする接地材料を接地設
備の敷地に客土した客土層に接地電極を埋設したことを
特徴とする。

第３の発明に係る接地構造は、上述の如き問題点を解決
するために、水処理によって得られる汚泥の焼成物を主
体とする接地材料を水に溶かして埋設接地電極の周囲に
注入して接地層を形成したことを特徴とする。

Ｆ６作用第１の発明に係る接地材料は、含水時に低い電気抵抗率
を呈する。また、上記接地材料の主体となる汚泥の焼成
物は、焼却処理により公害物質が除去され人畜に無害で
ある。

第２の発明に係る接地構造では、上記接地材料を客土し
接地電極を埋設した客土層が擬似接地体として作用する
。

第３の発明に係る接地構造では、上記接地材料を水に溶
かして埋設接地電極の周囲に注入して形成した接地層が
擬似接地体として作用する。

Ｇ、実施例以下、具体的な実施例をもって本発明を説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものではないことは言
うまでもない。

（Ｇ−１）接地材料の実施例後述の浄水場における排泥処理により得られる汚泥の焼
成物を第１の発明に係る接地材料の試料１とした。

上記試料１について含水時の電気抵抗率の特性を測定し
たところ第１図（Ａ）に示す結果が得られた。

上記試料１は、大地中に埋設した場合に２０％（乾燥状
態）〜５０％（通常状りの含水率を持つが、第１図（Ａ
）に示す結果から明らかなように、この場合の電気抵抗
率は１００〔Ω−ｍ〕以下であり、特に、通常状態では
１０（Ω−用）程度である。この試料１の電気抵抗率は
、第１表に示した山地や河岸・河床跡等の高抵抗率地帯
の電気抵抗率と比較して非常に低いものである。

また、上記試料１は、大地中に埋設した場合、保水性が
あり長期にわたり含水率を通常状態に保持するばかりで
なく、乾燥により電気抵抗率が上昇しても吸水によって
ふたたび電気抵抗率が低下することを確認した。

さらに、上記試料１にあっては、公害物質検出試験を行
った結果、アルキル水銀、総水銀、カドミウム、鉛、有
機燐、六価クロム、ヒ素、シアン。

ＰＣＢ、有機塩素化合物などの公害物質が検出されず、
大地中に埋設しても公害の心配がないことを確認した。

また、上記試料ｌについて成分分析を行ったところ第２
表に示す結果が得られた。

第２表に示す成分分析結果より明らかなように、上記試
料１は、一般的な土壌の成分である珪酸（Ｓｔｏｗ）や
酸化アルミニウム（ＡＩｔｏｚ）等の安定した無機物を
主成分とするため大地中に埋設しても近傍の土壌になじ
みやす（、かつ変質しにくい。

次に、上記試料ｌを主体としてポルトランドセメントを
２５％（重量割合）あるいは炭素粉末を２９％（重量割
合）混入したものをそれぞれ第１の発明に係る接地材料
の試料２．試料３とした。

上記試料２．試料３は、上記試料ｌに無公害物質のポル
トランドセメントあるいは炭素粉末を混入したものであ
るから上記試料１と同様に公害の心配がない。

上記試料２および試料３について含水時の電気抵抗率の
特性を測定したところ第１図（Ｂ）。

（Ｃ）に示す結果が得られた。

第１図（Ｂ）、（Ｃ）の測定結果から明らかなように、
上記試料２および上記試料３は、含水率２０％の時の電
気抵抗率が５０（Ω−ｍ〕以下で、含水率５０％の時の
電気抵抗率は５〔Ω−ｍ〕程度であり、同じ含水率の試
料１のほぼ半分の電気抵抗率であった。

ここで、上記試料２および上記試料３が含水時に低い電
気抵抗率をもつのは、上述の割合でポルトランドセメン
トあるいは炭素粉末を混入した場合に限定されるもので
はなく、混入割合を変えた場合の電気抵抗率を示した第
２図および第３図より明らかなように、試料中のポルト
ランドセメントあるいは炭素粉末の混入割合が増加する
と上記各試料の電気抵抗率が低下し、この傾向は上記各
試料の含水率が少ないほど顕著に現れる。

以上の結果より上記試料１は、含水時に低い電気抵抗率
をもち、さらに上記試料２および上記試混入することに
より一層低い電気抵抗率を得られ、しかも、大地中に埋
設しても公害の心配がなく近傍の土壌になじみやすく変
質しにくい等の性質をもつため、接地材料として用いれ
ば絶大な効果を期待できる。

ここで、上記試料１．試料２および試料３に使用した汚
泥の焼成物は、浄水場における第４図に示すような排泥
処理によって得た。この浄水場における排泥処理では、
水処理により沈澱池等に沈澱した多量の水分を含む汚泥
ｌを、濃縮処理過程２によって濃い泥水にしたものに凝
集剤等３を加え、さらに脱水処理過程４によって含水率
６５〜７５％の土砂状にしたものを直火炉５において天
然ガス６により焼却５ａおよび乾燥５ｂして焼成物７と
する。なお、上記濃縮処理過程２で分離した水は放流さ
れる。上記直火炉５から発生した排出ガスは、除しん装
置８により塵埃を除去してから大気放出される。また、
上記焼成物７は、通常、廃車処理されるので安価に入手
できる。

なお、浄水場における水処理の際に脱臭等の目的で木屑
活性炭を混入した汚泥の焼成物を第１の発明に係る接地
材料として用いることも可能である。

上述の実施例では、浄水場より得られる汚泥の焼成物と
、上記汚泥の焼成物にポルトランドセメントまたは炭素
粉末を混入した試料を用いたが、本発明に係る接地材料
は、上記浄水場より得られる汚泥の焼成物を主体とする
焼成物に限定されるものではなく、他の水処理設備より
得られる汚泥を焼却処理した焼成物を主体としてもよい
、さらに電気抵抗率の低減や接地電極の防食あるいは圧
縮強度の増加等のさまざまな接地材料特性の増大あるい
は保持などを目的として上記焼成物に上記ポルトランド
セメントや炭素粉末以外の物質を混入させたり上記焼成
物や混入物の粒度や粒形を変化させてもよい。

（Ｃ−２）接地構造の実施例第２の発明に係る接地構造の一実施例を第５図に示す。

この第５図において、接地構造５０は、水処理によって
得られる汚泥の焼成物を主体とする接地材料として例え
ば上記試料ｌを接地設備５１の敷地に客土した客土層５
２と、上記接地設備５１に接続し上記客土層５２に埋設
された線状または板状の接地電極５３により構成されて
いる。

ここで上記接地構造５０は、上記接地電極５３を覆う非
常に大きな擬似接地体層が低電気抵抗率の上記客土層５
２により形成されることによって、上記接地設備５１を
十分に低い接地抵抗で接地することができ、しかも、雨
水や地下水による擬似接地体層の流失の虞れがなく、十
分に低い接地抵抗を長期にわたり得られる等、接地効果
が大きい。

また、上記客土層５２は、上記試料１を用いて形成する
ために、経済的で公害の心配がないことはいうまでもな
い。

ここで、上記客土Ｎ５２を形成するためには、上記接地
電極５３を埋設するために掘った穴や上記接地設備５１
の基礎工事等のために掘った大の埋め戻しを上記試料１
で行えばよく、また、上記接地設備５１の敷地に上記試
料ｌを積上げてもよい。

第２の発明に係る接地構造の他の実施例を第６図に示す
。

この第６図において、接地構造６０は、接地設備６１に
接続した線状または板状の接地電極６２と、上記接地電
極６２を埋設した第１の客土層６３と、上記第１の客土
層を覆うように上記接地設備６１の敷地に客土した第２
の客土層６４により構成される。上記第１および第２の
客土層６３゜６４には、水処理によって得られる汚泥の
焼成物を主体とする接地材料として例えば上記試料１が
用いられ、特に、上記第１の客土層６４には、ボールミ
ル等により粉砕処理した粒径の小さな接地材料が用いら
れている。

ここで、上記接地構造６０は、上記第１の客土Ｎ６３に
粒径の小さな接地材料を用いて上記接地電極６２の密着
性等を向上させ接地効果を増大し、さらに上記第１の客
土層６３を覆う低電気抵抗率の上記第２の客土Ｍ６４に
よって非常に大きな擬似接地体層を形成することにより
、上記接地設備６１を十分に低い接地抵抗で接地するこ
とができ、しかも、雨水や地下水による擬似接地体層の
流失の虞れがなく、十分に低い接地抵抗を長期にわたり
得られる等、接地効果が大きい。また、上記第１および
第２の客土層６３．６４には、上記試料１と上記試料１
を粉砕処理した粒径の小さな接地材料を用いるので、経
済的で公害の心配がないことはいうまでもない。

なお、上記第１および第２の客土Ｊ！６３．６４には、
上述のごとく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
さまざまな接地材料を用いることが可能である。特に、
上記第１の客土層６４に用いる接地材料は、上記第２の
客土層６３と異なる接地材料を粉砕処理して用いてもよ
く、さらに上述の接地材料特性の増大あるいは保持など
を目的としてさまざまな物質を混入したり粒度や粒形を
変化させた接地材料を用いてもよい。

次に、第３の発明に係る接地構造の一実施例を第７図に
示す。

この第７図において、接地構造７０は、接地設備７１に
接続した棒状の接地電極８０と、上記接地電極８０を垂
直に埋設した接地層７２により構成されている。

ここで、上記接地電極８０は、第８図（Ａ）に示すよう
に、先端に円錐状の突入部材８１を装着した中空で周囲
に多数の六８２のある接地棒単体８３の後端に上記接地
設備７１に接続されるリード線８４を接続したリード線
導出部材８５を装着して成り、第８図（Ｂ）に示すよう
に、打ち込み深さに応じて上記接地棒単体８３に中空の
継手８６を介して上記接地棒単体８３と同じく中空で周
囲に多数の穴８７のある接地棒単体８日を連通状態で連
結し長さを変えることができる。また、上記接地層７２
は、上記接地電極８０を上記接地設備７１の敷地に電動
ハンマー等でほぼ垂直に打ち込む過程で、水処理によっ
て得られる汚泥の焼成物を主体とする接地材料として例
えば上記試料１よび８８の後端より注入して上記接地棒
単体８３゜８８の周囲の穴８２．８７より上記接地電極
８０の周囲の大地に浸透させることにより形成される。

したがって、上記接地構造７０では、上記接地電極８０
を覆う非常に大きな擬似接地体層が低電気抵抗率の上記
接地層７２により形成され、上記接地設備７１を十分に
低い接地抵抗で接地することができ、しかも、十分に低
い接地抵抗を長期にわたり得られる等、接地効果が大き
い。また、上記接地層７２には、上記試料１を用いるた
めに、経済的で公害の心配がないことはいうまでもない
。

なお、上記接地構造７０は、上記試料１を水に溶かし流
動性にした接地材料を潤滑剤として用いてポーリングを
行いつつ上記接地１１ｉ７２を形成し、上記ポーリング
によって作られた穴に棒状の接地電極を挿入して形成す
ることもできる。

上記接地層に用いる接地材料は、上記試料１に限定され
るものではなく上述のごとく本発明の趣旨を逸脱しない
範囲でさまざまなものが可能であＨ１発明の効果第１の発明では、水処理によって得られる汚泥の焼成物
を主体とすることにより、含水時に低い電気抵抗率を呈
し、しかも、人畜に無害の接地材料を得ることができる
。

第２の発明では、水処理によって得られる汚泥の焼成物
を主体とする接地材料を客土して接地電極を埋設するこ
とにより、接地を効果的かつ経済的に行うことができる
。

第３の発明では、水処理によって得られる汚泥の焼成物
を主体とする接地材料を水に溶かして埋設接地電極の周
囲に注入し接地層を形成することにより、接地を効果的
かつ経済的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例に用いた試料の含水時に
おける電気抵抗率を示した特性図、第２図は試料中のポ
ルトランドセメントの混入割合と電気抵抗率の関係を示
した特性図、第３図は試料中の炭素粉末の混入割合と電
気抵抗率の関係を示した特性図、第４図は浄水場の排泥
処理を説明す　　　　　−る工程図、第５図は第２の発
明の一実施例を示した接地構造図、第６図は第２の発明
の他の実施例を示した接地構造図、第７図は第３の発明
の一実施例を示した接地構造図、第８図は上記第７閏に
示した実施例に用いる棒状電極の構造を示した模式図、
第９図は従来の接地構造を示した模式図である。５１．６１．７１・・・接地設備５３．６２．８０・・・接地電極５２．６３．６４・・・客土層７２・・・接地層特許出願人　株式会社村田電機製作所代理人　弁理士　小　　池　　　　見間　　　　　１）　　村　　　条　　　−第１図第２図第３図第５図／鮫第罎ａｌ”！に４祭る千姦創的揖１艷Ａ４瞠めスＩ嘲」
円第６図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水処理によって得られる汚泥の焼成物を主体とす
る接地材料。
（２）上記焼成物にポルトランドセメントを混入したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の接地材料
。
（３）上記焼成物に炭素を混入したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の接地材料。
（４）水処理によって得られる汚泥の焼成物を主体とす
る接地材料を接地設備の敷地に客土した客土層に接地電
極を埋設したことを特徴とする接地構造。
（５）上記焼成物を粉砕処理した粒径の小さな接地材料
を上記接地電極周辺に使用したことを特徴とする特許請
求の範囲第４項に記載の接地構造。
（６）水処理によって得られる汚泥の焼成物を主体とす
る接地材料を水に溶かして埋設接地電極の周囲に注入し
て接地層を形成したことを特徴とする接地構造。