JPH0282479A

JPH0282479A - 中空柱体の接地抵抗低減方法

Info

Publication number: JPH0282479A
Application number: JP23450488A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Nakajima; 中島　淳雄; Seiji Oku; 奥　清司; Katsumi Yoshino; 勝美吉野; Takeshi Kaneko; 武金子; Hiroshi Nakaguchi; 中口　啓
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Kinki Concrete Industry Co Ltd
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Kinki Concrete Industry Co Ltd
Priority date: 1988-09-19
Filing date: 1988-09-19
Publication date: 1990-03-23
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH0830390B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、接地抵抗低減柱とその接地抵抗低減方法に関
し、更に詳しくは、任意の絶縁性柱材、例えば、コンク
リート、プラスチック等によって構成された中空柱体の
接地抵抗を低減して避雷器接地線のサージ・インピーダ
ンスの低減を図るところの中空柱体の接地抵抗低減柱そ
の接地抵抗低減方法に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

従来、架空電線支持用として、遠心力鉄筋コンクリート
柱（以下コンクリート柱と略称する）が大量に用いられ
ている。　そして、こうした架空電線支持用としての所
謂電柱は、絶縁機能が要求されることは勿論ながら雷撃
或いは開閉サージ等の影響を低減するだめの適切な接地
抵抗を持たなければならないことが知られている。

こうした要求を達成するために、現在、材質として、例
えば銅を用いた導電体構造を採用することによって低サ
ージ・インピーダンス化を図っており、その具体的方法
としては、接地線を帯状にするためにビニール絶縁テー
プ電線（厚み０．１５ｍｍＸ幅４０ｍｍ）をコンクリー
ト柱外部の表面に垂直に這わせることによって行ってい
るのである。

然し、この方法では、急峻波の襲来頻度に対して未だ不
十分な低サージ・インピーダンスであった。

新しい導電材料の開発に伴って更に低サージ・インピー
ダンス化を図らねばならないという要求があった。

尚、低サージ・インピーダンスの定量的な実験による文
献として、雑誌「電気評論：１９８５゜８　耐雷対策工
事　頁３２〜３９」を参考に挙げておく。

［問題点を解決するための手段］本発明にかかる請求項（１）に記載の接地抵抗低減柱は
、上述した従来技術の問題点を解決するために、任意の絶縁性柱材により中空柱体を構成し、この中空柱
体の内壁面に導電材料を付設する、という手段を講じた
のである。

そして、請求項（２）に記載のように、前記導電材料が
、導電性高分子フィルム、粉末、及び／又は液体であっ
てもよく、又、前記導電材料が、金属性のフィルム、導
体柱、導体板であってもよい。

また、前記絶縁性柱材が、ポルトランドセメントを主材
として重量比で１０〜２０％のシリカフュームを内割で
混入したコンクリートであるのが好ましい。

そして、本発明にかかる接地抵抗低減方法は、上述した
従来技術の問題点を解決するべく、請求項（５）におい
て、任意の絶縁性柱材により中空柱体を構成し、この中空柱
体の内壁面に導電材料を付与して低インピーダンスとす
る、という解決手段を講したのである。

また、請求項（６）に記載のように、導電材料を付与を
より一層簡便で且つ均等厚みに行う方法として、前記導
電材料が炭素繊維系の導電液化ポリマーで、電液化ポリ
マーを小型噴霧器に入れて、この小型噴霧器を前記中空
柱体の内壁面に沿って挿入噴霧するという方法を用いる
のが好ましいのである。

更に、請求項（７）に記載のように、炭素繊維系の導電
液化ポリマーが充分に塗布され、且つ最も導電機能を発
揮できるようにするのに、前記小型噴霧器による液化ポ
リマーの噴霧が実質的に０．　５ｍｍ行われ、その後、
７０〜８５°Ｃで乾燥養生することが好ましい。

上記のように、コンクリート柱は、材料節減のため、曲
げ強さを高めるために円筒中空柱体とするのが普通であ
る。　本発明では、この中空柱体の内壁面を利用して導
電性高分子、金属シート、金属層等を設置して低サージ
・インピーダンス化を実現したものである。

上記導電材料としては、従来周知の金属導電体である鉄
、アルミニウム、銅等を使用することができることは勿
論のこと、最近開発されている絶縁性高分子に導電性フ
ィラーであるアルミ繊維、スチール繊維、炭素繊維、黒
鉛等を複合化して導電性を付与したもの、或いは、高分
子構造体自体が有機物でありながら極めて高導電率（単
位記号Ｓｃｍ−’）を示し、且つ、実際には共役系、即
ち高分子主鎖が二重結合と一重結合が交互に繰り返すと
いう構造のものがある。　また、導電率を高めるために
適当な「ドーパント」と呼ばれる不純物を積極的に添加
することもある。

尚、導電性高分子の原理とその例として、「吉野勝美：
電気学会雑誌　１９８５．ＩＩＪを参考に挙げておく。

本考案の中空柱体の素材は、コンクリートとプラスチッ
クに限定されるものではなく、絶縁性を備えている構造
体を構成できるものであれば既存の材料で良い。

〔作　用〕

上述の構成によって、本来材料節約等の理由で中空とさ
れるこの種の柱体の既存の内壁面を利用して、この内壁
面に導電材料を付設するだけの簡単な構造改良と方法を
採用するだけで、柱体の接地抵抗の低減を得ることがで
きるのである。

また、ポルトランドセメントを主材として重量比で１０
〜２０％のシリカフュームを内割で混入したコンクリー
トで柱体を構成した場合には、その中空内壁面を平滑に
形成できて、前記導電材料を付設が容易となるのである
。

〔実施例］以下、本発明にかかる接地抵抗低減柱とその接地抵抗低
減の一実施例について図面に基づき説明する。

接地抵抗低減柱として、第１図及び第２図に示すように
、小型コンクリート柱体を作成した。

このコンクリート柱体２は、内壁面を平滑に仕上げるべ
く、ポルトランドセメントを主材として重量比で１５％
のシリカフューム（フェロシリコンを製造するとき発生
するシリカガスを集塵したもので、ＳｉＯ□が９３〜９
８％、比表面積約２０万ｃｍ２／ｇ；タバコの煙が１０
万ｃｍ２／ｇ）を内割で混入した生コンクリートを用い
て遠心力を応用した装置によって製造した。　これによ
って、従来のコンクリート中空体の内壁面の仕上がりよ
りも平滑性に優れたものが得られた。

この成形においては、型枠に入っているコンクリフトの
脱型強度が出るまで蒸気養生した後、型枠を除去した。

尚、前記シリカフュームは、実験の結果約１０〜２０％
の重量比であれば充分に前述の平滑化の目的を達するこ
とが分かっている。

３は、鉄筋であって、強度を上げるためにコンクリート
柱体２の軸方向に沿って伸びるように、周方向に複数本
配置されている。　前記鉄筋３は、この実施例ではＰＣ
鋼線を籠状に構成したものを用いている。　そして、こ
の鉄筋２にコンデンサー結合してサージ・インピーダン
スを低くする相乗効果に利用できるようにしている。

■は、導電材料であり、前記コンクリート柱体２の内壁
面に設けられている。　この導電材料１は、この実施例
では、導電性ポリマーを用いており、炭素繊維系の導電
液化ポリマーを小型噴霧器に入れて、この小型噴霧器を
前記コンクリート柱体２の内壁面に沿って挿入し、その
ノズルの先からまんべんな（噴霧させ、約０．５ｍｍの
厚みに塗布した。　その後、このコンクリート柱体２の
両端を蓋して７０〜８５°Ｃで約１時間乾燥養生し、以
て、固形化したシート状の導電材料１を内壁面に付設し
たのである。　この導電性ポリーマーシートの導電率は
、約１０”Ｓｃｍ−’（単位記号Ｓ　ｃ　ｍ−’）であ
る。

尚、上記導電材料１及び中空柱体（コンクリート柱２）
の絶縁性柱材の均等物について述べれば、次の通りであ
る。

■　ドープした厚みが５００μｍのポリピロールフィル
ムをコンクリート柱体２の内壁面に直接に張りつける。

　　このポリピロールフィルム１の作成は、電解重合法
によった。（例えば、金属、吉野；機能材料を参照） ■　上記コンクリート柱２内壁面に、導電材料としてポ
リフェニレンビニレンフィルムの張りっけヲ行う。　こ
のポリフェニレンビニレンフィルムは、予めポリマー前
駆体のフィルムを作成した後、熱処理することによって
得る。（例えば、村瀬−基、大西敏博、野口公信、弘岡
正明　電気学会絶縁材料研究資料　１９８５．Ｎｏ、７
１−８３頁９〜１６参照）　即ち、コンクリート柱中空
内壁面に厚さ約１ｍｍのポリマー前駆体フィルムを塗布
した後、これを約２００°Ｃで２時間熱処理することに
より、コンクリート柱中空内壁面にポリフェニレンビニ
レンフィルムを形成したのである。　そして、更にこれ
を約９００’Ｃで、約１時間熱処理することにより、導
電率約１０３３ｃｍ−’のフィルムとしたものである。

尚、前記第二段階の熱処理を行わずに、Ｓ０３ガスに晒
すことによっても、Ｓ　Ｏ３をドープすることによって
も同様の導電率を得ることができたものである。

また、予めポリフェニレンビニレンフィルムを作成した
後、これをコンクリート柱内壁面に張り付けることによ
っても、コンクリート柱のサージ・インピーダンスの低
減を図ることができた。

具体的には、５フツ化ヒ素（ＡｓＦ、）をドープした厚
さ４００μｍのフィルムで、内壁面に導電率約１０’Ｓ
ｃｍ−’を持たせることができた。

■　コンクリート柱２の内壁面に、厚さ２ｍｍの鋼板を
張りつけた。　　これにより、コンクリート柱内部のサ
ージ・インピーダンスが、平均約９６オーム（Ω）とな
った。

■　ここでは、中空柱体としてコンクリート柱２に代え
てポリ塩化ビニールパイプを作成した。

このポリ塩化ビニールパイプの内壁面に塩化第二鉄（Ｆ
ｅＣ１３）をクロロホルムに溶かした溶液を塗布した後
、ビロールをガス状で接触させたのである。　この場合
、塩化第二鉄が触媒として作用し、ポリ塩化ビニールパ
イプの内壁面にポリピロール層が形成された。　この塩
化第二鉄を触媒とする合成法は、「吉野他；応用物理学
会欧文誌・Ｊｐｎ、Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ」を参照。

この結果、ポリ塩化ビニールパイプの内壁面の導電率は
、約１０２３ｃｍ−’となった。

尚、上述の素材以外にも既存の均等物を使用してよいこ
とは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明にかかる請求項（１）に記載の接地抵抗低減柱に
よれば、外壁面が絶縁材によって絶縁され、低サージ・
インピーダンス化された中空柱体を得ることができ、電
流が表面を流れることなく、架空電線支持体として人体
に安全でありながら、避雷器接地線のサージ・インピー
ダンスの低減を図り得るという利点がある。

そして、請求項（２）に記載の導電材料を用いることで
、接着或いは吹きつけという簡便な手段を用いることが
できて、製造コストの低減を図ることができる。

また、請求項（３）に記載の導電材料を用いることで、
同様に単なる接着等の付設手段のみで、吹きつけのため
の装置を必要とすることなく設置できるという利点があ
る。

また、請求項（４）に記載のように、絶縁性柱材を特殊
コンクリートとすることによって、内壁面の平滑度を高
め、これへの導電材料の付設を、接着或いは吹きつけに
おいて自動的に容易、均等化ならしめることができるの
である。

そして、本発明にかかる請求項（５）に記載の接地抵抗
低減方法によれば、上記した接地抵抗低減柱を、導電材
料の中空柱体の内壁面への付与という簡単な方法によっ
て得ることができるのである。

また、請求項（６）に記載の方法によれば、導電材料の
付与をより一層簡便で且つ均等厚みに行うことができる
のである。

更に、請求項（７）に記載の方法によれば、炭素繊維系
の導電液化ポリマーが充分に塗布され、且つ最も導電機
能を発揮できるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明にかかる接地抵抗低減柱の一実施例の中
空柱体を示し、第１図は、中空柱体の要部の継断側面図
、第２図は、第１図のＡ−Ａ線矢視断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）任意の絶縁性柱材により中空柱体を構成し、この
中空柱体の内壁面に導電材料を付設したことを特徴とす
る接地抵抗低減柱。
（２）前記導電材料が、導電性高分子フィルム、粉末、
及び／又は液体であることを特徴とする請求項（１）に
記載の接地抵抗低減柱。
（３）前記導電材料が、金属性のフィルム、導体柱、導
体板であることを特徴とする請求項（１）に記載の接地
抵抗低減柱。
（４）前記絶縁性柱材が、ポルトランドセメントを主材
として重量比で１０〜２０％のシリカフュームを内割で
混入したコンクリートであることを特徴とする請求項（
１）乃至請求項（３）の何れか１項に記載の接地抵抗低
減柱。
（５）任意の絶縁性柱材により中空柱体を構成し、この
中空柱体の内壁面に導電材料を付与して低インピーダン
スとすることを特徴とする接地抵抗低減方法。
（６）前記導電材料が炭素繊維系の導電液化ポリマーで
、該液化ポリマーを小型噴霧器に入れて、この小型噴霧
器を前記中空柱体の内壁面に沿って挿入噴霧することを
特徴とする請求項（５）に記載の接地抵抗低減方法。
（７）前記小型噴霧器による液化ポリマーの噴霧は実質
的に０．５ｍｍ行われ、その後、７０〜８５℃で乾燥養
生することを特徴とする請求項（６）に記載の接地抵抗
低減方法。