接地極の種類

May 31, 2024

配電会社が設備に接地手段を提供していない場合、または規制上の理由で必要な場合には、接地電極を設置し、設備が TT システムの BS 7671 の要件を満たしている必要があります。 適切なタイプの接地電極は BS 7671 の規則 542.2.2 にリストされており、この記事では認識されているタイプのいくつかを取り上げます。

適切な種類の電極を選択する際、設置設計者は、地面の種類と組成、土壌の乾燥または凍結の影響 (規則 542.2.4 を参照) を含む遭遇する可能性のある外部影響、および機械的損傷のリスクを考慮する必要があります。 。

駆動ロッドまたはパイプ接地電極は、ほとんどではないにしても、多くの接地用途に適しているため、多くの場合好まれます。 銅、銅被覆鋼 (結合鋼芯)、ステンレス鋼、または亜鉛メッキ鋼製のロッドなど、さまざまな直径の標準長さのロッドが簡単に入手できます。

土壌の抵抗率により、地球全体に対するロッドの接続の信頼性は、場所によって大きく異なる可能性があります。 接続が確実に機能するのに十分な低さであることを確認するために、BS 7671 では、電極の対地抵抗 (RA) を測定し、その値を証明書または報告書の関連部分に記録することが求められています (規則 643.7.2)。 電極の対地抵抗 (RA) の測定値が実用的でない場合は、外部地絡ループ インピーダンス (Ze) の測定値を近似値として使用できます。 200 Ω を超える値は、地絡保護を提供するには信頼できない可能性があることに注意してください (BS 7671 の表 41.5 の注 2 を参照)。

棒状接地電極の抵抗値を下げるために一般的に使用される方法には次のようなものがあります。 電極の長さを延長するか、追加のロッドを取り付けます。 土壌の抵抗率によっては、延長ロッドを使用して電極の長さを長くすることが有益な場合がありますが、場所によっては、下層土の組成により、接地電極を一定の深さを超えて延長するのは時間がかかるだけでなく、時間がかかる場合もあります。専門的な機器も必要です。 さらに、特により深い土壌層がより高い抵抗値を有する材料で形成されている場合には、接地抵抗の低減はほとんど達成されない可能性がある。

十分なスペースが利用できる場合は、追加のロッドを並列に接続して設置する方が適切な場合があります。 ただし、この場合、電極の抵抗領域は重なり合ってはいけません。 一般に、これは、図 1 に示すように、ロッドが打ち込み深さ以上の距離だけ離れていることを確認することで達成されます。並列に接続された電極の場合、すべてのロッドの合成抵抗は、ロッドの逆数にほぼ比例します。使用されるロッドの数 (BS 7430: 2011 + A1: 2015 の条項 9.5.3 を参照)。 たとえば、1 本のロッドの測定接地抵抗が 300 Ω である場合、追加の 2 本のロッドを並列に接続すると、総接地抵抗値は約 300/3 = 100 Ω に減少します。

BS 7671 の規則 542.2.5 では、2 つの異種金属が混在している場合に発生する可能性のある腐食による過度の劣化を防ぐために適切な予防措置を講じることを条件として、ケーブルの鉛シースまたはその他の金属被覆を接地電極として使用することが許可されています。すぐ近く。 シースまたはカバーはアースと効果的に接触する必要がありますが、ケーブルにポリマー製のオーバーシースが付いている場合、これは達成できません。 ケーブルの所有者の同意を得る必要があり、抵抗に影響を与える可能性のあるケーブルの変更について電気設備の所有者に確実に警告するための取り決めを整える必要があります。

アース棒を設置する代わりに、構造物に適切な接続を行うことができれば、建物の鉄筋補強基礎やコンクリートに包まれた鋼製支柱を接地手段として利用することも可能です。 大規模な構造物の地下金属工事を組み合わせて形成される電極の総面積は、他の方法で得られるものよりもはるかに低い全体的な接地抵抗を提供でき、場合によっては 1 Ω 未満の値に達することもあります。 ただし、このような基礎金物を接地電極として使用することが適切かどうかについては、慎重に考慮する必要があります。