JPH05111152A - ビル接地システム及び接地極間連結放電安全器 - Google Patents

ビル接地システム及び接地極間連結放電安全器

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JPH05111152A
JPH05111152A JP26767391A JP26767391A JPH05111152A JP H05111152 A JPH05111152 A JP H05111152A JP 26767391 A JP26767391 A JP 26767391A JP 26767391 A JP26767391 A JP 26767391A JP H05111152 A JPH05111152 A JP H05111152A
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ground
electrodes
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Kazuo Inoue
井上一男
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】避雷用、電力用、弱電、信号用接地極を独立し
て施設した時、一つの接地極の電位上昇が、他の接地系
統の機器に及ぼす被害を防ぐ。 【構成】避雷器用接地極3、弱電、信号用接地極5、電
力系統接地極6が個別に独立して施設され、単独接地極
3,5,6からの立上り線4を、同じ接地端子箱7内に
集められて取付けた接続端子8,8′,8″に接続する
と共に、各接地系統毎の接地母線9,9′,9″を配線
し、各接地端子8,8′,8″間を、接地電極間連結放
電安全器10,10′,10″を介して連結する。接地
電極間連結放電安全器には放電電極を放電ギャップをお
いて対立して設け、バイファイラ巻抵抗線、サージアブ
ソーバーを放電ギャップと並列になるよう構成し、落雷
時等で一つの接地極の電位が急上昇した場合に瞬時に接
地極間連結放電安全器が動作し全ての接地極を等電位化
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インテリジェントビ
ル、コンピュータ計算センター、産業施設等において、
避雷用、電力用、弱電・信号用接地極を夫々独立して施
設した時、一つの接地極の電位上昇が、他の接地系統の
機器に及ぼす被害を防ぐためのビル接地システム及び接
地極間連結放電安全器に関する。
【0002】
【従来の技術】電気用接地は大きく分類すると、弱電関
係の保安用接地と、電気通信、コンピュータ制御関係に
用いられる信号用電位安定化接地の二つに分類される。
【0003】現在では、広い事業所用地が得難いこと、
低接地抵抗を得るためにはメッシュ接地、並列接地など
が必要であること、落雷等の時は、全部の接地が共用で
あれば事業所全体が等電位になり被害を最小限におさえ
られること等の理由から、全部の接地を共同にするいわ
ゆる共用接地が主流となっている。
【0004】しかし、コンピュータ制御を中心とする弱
電精密機器では雑音障害排除の強い要望から、単独接地
の要望が多く、独立した単独接地を施設する場合が少な
くない。
【0005】平常時は、このような単独の接地形式が理
想的であるが、一旦落雷等があると、接地極間に電位差
が生じ、対電圧性能の低い弱電機器が被害をうける例が
多く、この種の事故が後をたたない。
【0006】従って、この対策として、夫々の接地極間
にサージアブソーバー等の避雷器を取り付けるビル接地
システムが望まれる。しかし近接落雷による接地電位上
昇などの場合には耐エネルギー性能上前記の避雷器が焼
損し役立たない場合もある。
【0007】又、耐エネルギー性能を向上させるには
「放電ギャップ」を持った避雷器を使用すればよいが、
通常の「電路用避雷器」では放電したとき引きつづいて
商用電源による電流、いわゆる「続流」防止のため、ギ
ャップをある程度以上せばめられない。このため放電の
ための電極材料が制限される(例えば、耐熱性が強く、
溶融性の無いカーボンなどは続流遮断性能が極端に悪い
ため使用できない)。従って放電開始電圧を低くするこ
とができず、電路の絶縁破壊電圧と協調がとれない、と
いう問題点も残されていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来の
方法では、1.独立接地にすると、いずれかの接地極が
電位上昇したときその影響をうけ、大きな被害を生ずる
場合がある。
【0009】2.共用接地にすると前記1.の被害は防
げるが、平常時の雑音障害に対する処理が十分に得られ
ない。
【0010】以上の矛盾した問題点がある。
【0011】本発明は上記問題点に鑑み創案したもの
で、独立接地の利点は十分に活かし、事故発生の時は瞬
時に他の接地極との電位差を等電位にするようビル接地
システム及び接地極間連結放電安全器を提供するもので
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため創案したもので、ビルディング等の構築体にお
いて、避雷器用接地、電力系用接地、弱電、信号用接地
等を個別に独立して施設し、更に、前記単独接地極から
の立上り線を同一の接地端子箱に収めた接地端子に連結
させると共に、各接地端子間はサージアブソーバー等の
避雷器を介して連結し、平常時は電気的に絶縁されてお
り、落雷時一つの接地極の電位が急上昇した時はサージ
アブソーバー等の避雷器は瞬時に動作し、他の接地極と
連結し、すべての接地極を等電位化するようにしたもの
である。更に従来の避雷器に改良を加えたビル接地シス
テム専用の「接地極間連結放電安全器」の提案も併せ行
う。
【0013】
【作用】本発明を図1、図2で説明すると、各単独接地
極3,5,6が施設してあり、若し接地極3,5,6の
何れか一つの接地極(図では避雷針の接地極3)に落雷
等で大電流が流れ高電圧が生じ電位が急上昇すると、そ
の接地系統の何処かで絶縁の弱い所、例えば電子機器の
コンセント11のところで火花放電し、入力線を伝わっ
て電子機器12の内部に入り、内部では更に絶縁が弱い
ので、その信号接地13に火花放電し、他の接地系統へ
電流が流れることになる(過去この種の事故実績が非常
に多い)。そこで本発明は、図に示されるようにサージ
アブソーバー等の避雷器または接地極間連結放電安全器
10を設置し、事故の際は瞬時に前記の絶縁破壊電圧よ
りはるかに低い電圧で接地端子箱7内で他の接地極との
間を連結し、バイパスするので連結された接地系は全て
等電位になり安全となる。また接地極間連結放電安全器
10の作用を説明すると、端子14,14′の間に、前
記の電位差がかかると、まず瞬時にサージアブソーバー
が動作し、通過電流に応じて規定の制限電圧におさえ、
通過電流がふえて電位差が大きくなると、制限電圧も高
くなるが放電ギャップ17の放電電圧に達すれば、この
間で放電し、一挙に電位差はなくなる(通過電流は大き
くなる)。
【0014】
【実施例】図は、本発明によるビル接地システム及び接
地極間連結放電安全器の一実施例を図に基いて説明す
る。
【0015】図1、図2に示すようにビルディングの接
地としては、三極の単独接地極が施設されている。この
三極の単独極取付け位置は、避雷針1、鉄骨利用引下げ
導線2、地下コンクリート壁による躯体接地極3と、そ
の他に通信制御用接地極5、電力用接地極6が前記した
ように施設してある。
【0016】前記各接地極3,5,6からの立上り線4
は、接地端子箱7内に集められて取付けた接続端子8,
8′,8″…に接続され、更に接続端子8,8′,8″
…には、各接地系統毎に各接地母線9,9′,9″…が
配線されると共に、接地端子箱7内に取付けた接地極間
連結放電安全器10,10′,10″…を介して各接地
極の接続端子8,8′,8″…に導線にて連結させて結
んである。
【0017】更に、室内に配した前記接地母線9,
9′,9″…のうち例えば避雷器用の母線9に接地端子
付3Pとコンセント11の接地極が接続され、また通信
制御用接地極5に連結する母線9′に電子機器12の信
号接地13が接続してあるとする。もし、接地極間連結
放電安全器10が無い場合は、電子機器12はコンセン
ト11より電源を得ているので、接地極3の電位が上昇
した場合は11→12→13と夫々の絶縁を破って接地
極5へ事故電流が流れることになる。
【0018】前記連結放電安全器10は接地端子箱7に
複数配列して取付け収められ、夫々図3に示すように、
接続端子14,14′を備えた放電電極保持金具15,
15′と押ねじ20で保持したカーボン製の放電電極1
6,16′を、放電ギャップ17をおいて対立させて取
付け、更に放電電極16,16′間にはテフロンチュー
ブ等に挿入したバイファイラ巻抵抗線18、サージアブ
ソーバー19を直列にして介在させて、ネジ21により
放電ギャップで並列になるよう連結して構成してある。
サージアブソーバー19の性能劣化が外部からでもわか
るように、目視出来る個所に温度ラベル22が貼付けら
れる。この構成でバイファイラ巻抵抗線18を用いてサ
ージアブソーバー19の耐エネルギーの特性に応じて抵
抗値を決め、放電ギャップ17の放電電圧との協調がと
れるようにしてある。即ち、火花ギャップ17の放電開
始電圧をサージアブソーバー19のサージ耐量で除した
値と抵抗線18の抵抗値が略等しく、その電流容量もサ
ージ耐量より大となる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、単独接地を複数組
設置した時各接地端子を接地極間連結放電安全器で連結
し結んでおけば、常時は単独接地の利点を十分活かし、
異常電位上昇時は共用接地となるので接地抵抗は低くな
り、等電位化が計られ、機器損傷、更には火災発生等を
防ぐことができる。
【0020】また、火花電極には、続流に関係無くカー
ボンのように耐熱性で溶融痕を生じないものが用いられ
るから放電間隔も工作上可能な所まで縮めることができ
るので、本発明のビル接地システムの効果を一段と高め
ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の背景となる単独接地極と接地線引留接
続端子と、接地極間連結放電安全器の配置を示した説明
図である。
【図2】図1の拡大した説明図である。
【図3】本発明における接地極間連結放電安全器を示し
た正面図である。
【符号の説明】
1 避雷針 2 鉄骨利用引下げ導線 3,5,6 接地極 4 立上り線 7 接地端子箱 8,8′,8″ 接続端子 9,9′,9″ 接地母線 10 接地極間連結放電安全器 11 コンセント 12 電子機器 13 信号接地 14,14′ 接続端子 15,15′ 放電電極保持金具 16,16′ 放電電極 17 放電ギャップ 18 バイファイラ巻抵抗線 19 サージアブソーバー 20 ネジ 21 押ネジ 22 温度ラベル
【手続補正書】
【提出日】平成3年11月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】更に、室内に配した前記接地母線9,
9′,9″…のうち例えば避雷器用の母線9に接地端子
付3Pコンセント11の接地極が接続され、また通信制
御用接地極5に連結する母線9′に電子機器12の信号
接地13が接続してあるとする。もし、接地極間連結放
電安全器10が無い場合は、電子機器12はコンセント
11より電源を得ているので、接地極3の電位が上昇し
た場合は11→12→13と夫々の絶縁を破って接地極
5へ事故電流が流れることになる。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビルディング等の構築体において、避雷
    器用接地、電力系統用接地、弱電、信号用接地等を個別
    に独立して施設し、更に前記各単独接地極からの立上り
    線を、同じ接地端子箱に収めた各接地端子に接続すると
    共に、各接地端子間は避雷器を介して連結し、平常時は
    電気的に絶縁されており、落雷時等に1つの接地極の電
    位が急上昇した場合に瞬時に前記避雷器が動作し、他の
    接地極と連結し、全ての接地極を等電位化することを特
    徴とするビル接地システム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の避雷器は、半導体型の
    避雷素子とバイファイラ巻きした抵抗線の直列回路へ、
    火花電極を並列に接続した接地電極間連結放電安全器が
    含まれる。
  3. 【請求項3】 請求項2の接地電極間連結放電安全器に
    含まれる前記火花電極には、カーボン製の電極が用いら
    れる。
  4. 【請求項4】 請求項2の接地電極間連結放電安全器に
    含まれる前記バイファイラ巻きの抵抗線の抵抗値は、前
    記火花放電開始電圧を、前記半導体型避雷器のサージ耐
    量で除した商と略等しい値で、前記抵抗線の電流容量
    は、前記半導体型避雷器のサージ耐量より大である。
  5. 【請求項5】 請求項2の前記バイファイラ巻きの抵抗
    線は、線間を絶縁するために、テフロンチューブ等の絶
    縁性、耐熱性のチューブに挿入している。
  6. 【請求項6】 請求項2の前記半導体型避雷器はサージ
    アブソーバーである。
  7. 【請求項7】 請求項2の前記半導体型避雷器には、外
    部より目視できる個所に温度ラベルを貼り、性能劣化が
    容易にわかるようにしてある。
  8. 【請求項8】 請求項2の前記半導体型避雷器、バイフ
    ァイラ巻きの抵抗線、火花電極は、接地電極間連結放電
    安全器の1ユニット内に組込まれる。
  9. 【請求項9】 請求項2の接地電極間連結放電安全器に
    は、堅牢で、耐熱性のある磁器製容器を使用する。
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