JP3415864B2 - 接地抵抗低減用組成物 - Google Patents
接地抵抗低減用組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は接地抵抗の低減、特に電
力、通信設備機器および家庭用電気機器などの接地工事
において、接地電極の上方の土壌中や接地電極周りに埋
設して接地抵抗の低減を計る接地抵抗低減剤に関するも
のであり、本発明による接地抵抗低減剤を使用すれば、
接地抵抗低減効果およびその耐久性が著しく向上し、組
成物自体の硬化時間も短いため、従来にもまして電力工
事、電気工事で利用されものである。 【０００２】 【従来の技術】電気設備には保安のために接地工事を行
なうが、電気設備基準に定められた接地抵抗値を保つこ
とが困難な土壌では、補助極として接地電極の上方の土
壌中に塩化カルシウムその他の電解質を混入・注入させ
たり、電極付近の土壌を開削して電解質を含む流動性物
質を流し込み、固化させて接地抵抗の低減を計ってお
り、この補助極を接地抵抗低減剤と呼んでいる。接地抵
抗低減剤にはリグニンとクロムを混合した物、石膏、セ
メント系無機水硬剤、生石灰、イソシアネートにそれぞ
れ電解質を加えた物、エテノイド系単量体等が用いられ
ている。しかし、リグニンとクロムの混合物やイソシア
ネートは毒性が強く、セメント系・石灰系材料からはア
ルカリが溶出する等それらは各々環境汚染の問題を有し
ている。石膏系は、主に石膏と導電材とその他の成分か
ら構成されており材料も中性で安全であるが、固化が遅
く作業効率に問題を有している。従来の石膏系接地抵抗
低減剤は、JIS R-9112「陶磁器型材用せっこうの物理試
験方法」に示されている流し込み開始時間が長いため、
流し込み開始時間までの間施工を待たなければならない
からである。流し込み開始時間より短い時間で施工する
と石膏が沈澱して浮き水が生じ、体積収縮を起こしてし
まう。また従来の石膏系接地抵抗低減剤は、積み重ねた
状態で長期間保管すると材料が固結してしまうことがあ
るという問題を有している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、接地抵抗低
減剤の上記した問題点を解消しようとするものであり、
石膏系接地抵抗低減剤の流し込み開始時間および凝結時
間を短縮させ、かつ強度・耐水性および貯蔵安定性を向
上させることを目的とするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
が石膏系接地抵抗低減剤に特定の微粉末シリカを併用す
ることにより達成されることを見出し本発明を完成し
た。即ち、本発明は焼石膏、導電性物質および比表面積
が４０ｍ2 ／ｇ以上４００ｍ2 ／ｇ以下である多孔質微
粉末シリカからなることを特徴とする石膏系接地抵抗低
減用組成物に関するものである。 【０００５】〇焼石膏 本発明に用いられる焼石膏としては、天然に産出する２
水石膏や排煙脱硫等で副生する２水石膏を焼いて製造さ
れる一般的なものでよく、半水石膏に無水石膏が混在し
ているものもあるが本発明の使用には差し支えない。 【０００６】○導電性物質 本発明の導電性物質には塩化ナトリウム、塩化カリウ
ム、塩化カルシウム、硫酸アンモニウム、硫酸マグネシ
ウム等の電解質やグラファイト、カーボンブラック、金
属粉等の公知の導電性粉体等を、求められる導電性に応
じて公知の添加量、例えば電解質は１０重量％以下の量
で用いることができる。 【０００７】○多孔質微粉末シリカ 本発明に用いられる多孔質微粉末シリカとはケイ素を骨
格に持つ粉体全般を示し、天然・人工何れのものでもよ
く、多孔質微粉末シリカとしては具体的には珪藻土、ホ
ワイトカーボン、微粉末シリカゲル等が挙げられるが、
本発明においてはこれらとともに種々の種類のものが使
用できる。ＩＣ封止材等に多用されている高純度シリカ
も本発明にも用いることが可能であるが、本発明におい
ては特にそれほど純度の高いものを使う必要はない。珪
藻土には天然物では海成物と湖成物があり、形状が異な
るが何れも用いることができ、天然物を焼成した粉末も
用いることができる。合成シリカはその製法により比表
面積、細孔径を制御することができ、多孔質で比表面積
が４０ｍ2 ／ｇ以上４００ｍ2 ／ｇ以下に調整されたも
のが本発明に用いられる。 【０００８】本発明で使用される多孔質微粉末シリカは
比表面積が４０ｍ2 ／ｇ以上４００ｍ2 ／ｇ以下（ＢＥ
Ｔ法による測定値）のものである。比表面積が４０ｍ2
／ｇ以下の粉末は流し込み開始時間を短縮するために必
要な添加量が多くなり過ぎ、著しい増粘のために作業性
が悪くなる。また４００ｍ2 ／ｇをこえる粉末は嵩比重
が小さくなり過ぎ、石膏への混和が困難となる。 【０００９】多孔質微粉末シリカの使用量としては、石
膏に対し0.０１重量％から１０重量％用いるのが好まし
く、0.０１重量％未満では殆ど効果はなく、微粉末の種
類にもよるが１０重量％以上添加すると増粘し過ぎて作
業性が悪くなったり凝結時間が短くなり過ぎたりして施
工性が悪くなるおそれがある。 【００１０】〇その他の添加剤 本発明の組成物には、増量あるいは補強のために作業性
を著しく低減させない範囲で珪粉、珪砂、カオリン、ク
レー等の粉体やガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、
石綿等の繊維質、メチルセルロース等の水溶性増粘剤を
添加することもできる。 【００１１】〇施工方法 本発明の組成物は、組成物（固形分）に対して７０〜２
００重量％の水が添加され均一に混合されスラリー状と
して使用され、地盤表土を掘削後穿孔して接地極を挿入
した部分に流し込み、硬化させたり、表土掘削後の孔底
に接地極板を敷き、接地極板が十分浸かるように流し込
み、硬化後表土を埋め戻して使用するという一般的な方
法が適用される。上記の様に多孔質微粉末シリカは石膏
にあらかじめ混和しておく事が望ましいが、注水後１分
以上攪拌するならば別途添加することもできる。 【００１２】 【作用】本発明の組成物は、多孔質微粉末シリカの吸脱
着作用により石膏の凝結を促進し、また、シリカの細孔
内に担持された導電剤が保護されて、低減剤から溶出し
難くなるため低減効果が長続きし、かつ補強効果を発揮
するという作用機構により、接地抵抗低減剤としての性
能、強度、耐久性が向上するものと考えられる。また本
発明の組成物は多孔質微粉末シリカの固結防止効果によ
り、積み重ねて長期に保管しても材料が固結しないた
め、従来の石膏系接地抵抗低減剤が有する貯蔵安定性の
問題も解決する。 【００１３】 【実施例】以下実施例をあげて本発明をさらに具体的に
説明する。 実施例１ JIS R 9111（陶磁器型材用せっこう）に規定されている
焼石膏５９７ｇと細孔径１５０オングストローム、比表
面積３００ｍ2 ／ｇの多孔質微粉末シリカ３ｇ（サイロ
イド＃２４４；富士デヴィソン化学株式会社製：石膏と
の総和の0.５重量％）、塩化カリウム１８ｇを添加して
空混合した粉剤に、水８００ｇを添加して混合した試料
について測定した物性値は表１のとおりであった。な
お、各物性値の測定方法は以下のとおりである。 〇 可使時間：JIS R-9112「陶磁器型材用せっこう」の
3.2 流し込み開始時間に準じて測定した。 〇 硬化時間：上記流し込み開始時間の測定方法に準じ
て注水、攪拌し、棒で軽く押しても跡がつかなくなるま
での時間とした。 〇 貯蔵安定性：水と混合する前の組成物５００ｇに１
０Kgの重りを載せて６ケ月後に組成物の固結の有無を調
べた。 〇 圧縮強さ：直径５cm、高さ１０cmの円筒型型枠に流
し込み、固化後脱型し円柱形に成型した試料についてJI
S A 1216「土の一軸圧縮試験方法」に準じて測定した。 〇 溶失率：９５分間で水が干満を繰り返す容積６５リッ
トルの水槽に成型した円柱形試料を４日間静置し、その重
量減少を測定し、初期重量に対する１日当りの減量
（％）を溶失率とした。 【００１４】比較例１ 実施例１で多孔質微粉末シリカの代わりに硅砂（比表面
積１０ｍ2 ／ｇの程度のシリカ粉末）を用いた場合の物
性値を併せて表１に掲げる。 比較例２ 実施例１で多孔質微粉末シリカを用いなかった場合の物
性値を併せて表１に掲げる。 【００１５】 【表１】 【００１６】以上の様に、多孔質微粉末シリカを用いた
本発明の組成物における流し込み開始時間、凝結時間
は、多孔質微粉末シリカを用いなかった場合に比較し
て、１／２に短縮され、圧縮強さは１割強増加し、耐水
性も促進試験での重量変化率で約４割も減少しており、
本発明の接地抵抗低減用組成物が優れていることは明白
である。 【００１７】実施例２〜５ 実施例１と同様の方法で多孔質微粉末シリカの種類を変
えた場合の結果を表２に示す。 【００１８】 【表２】以上の表２にある実施例４および５で使用した添加剤名
称は商品名であり、詳細は以下のとおりである。 ○カープレックス；塩野義製薬株式会社製ホワイトカー
ボン＃６７ ○シールデックス；富士デヴィソン化学株式会社製微粉
末シリカゲル 【００１９】 【発明の効果】本発明の組成物を用いれば、接地抵抗低
減剤の施工能率を向上させ、かつ硬化した低減剤の耐久
性も向上させることができるという優れた効果が奏され
る。
力、通信設備機器および家庭用電気機器などの接地工事
において、接地電極の上方の土壌中や接地電極周りに埋
設して接地抵抗の低減を計る接地抵抗低減剤に関するも
のであり、本発明による接地抵抗低減剤を使用すれば、
接地抵抗低減効果およびその耐久性が著しく向上し、組
成物自体の硬化時間も短いため、従来にもまして電力工
事、電気工事で利用されものである。 【０００２】 【従来の技術】電気設備には保安のために接地工事を行
なうが、電気設備基準に定められた接地抵抗値を保つこ
とが困難な土壌では、補助極として接地電極の上方の土
壌中に塩化カルシウムその他の電解質を混入・注入させ
たり、電極付近の土壌を開削して電解質を含む流動性物
質を流し込み、固化させて接地抵抗の低減を計ってお
り、この補助極を接地抵抗低減剤と呼んでいる。接地抵
抗低減剤にはリグニンとクロムを混合した物、石膏、セ
メント系無機水硬剤、生石灰、イソシアネートにそれぞ
れ電解質を加えた物、エテノイド系単量体等が用いられ
ている。しかし、リグニンとクロムの混合物やイソシア
ネートは毒性が強く、セメント系・石灰系材料からはア
ルカリが溶出する等それらは各々環境汚染の問題を有し
ている。石膏系は、主に石膏と導電材とその他の成分か
ら構成されており材料も中性で安全であるが、固化が遅
く作業効率に問題を有している。従来の石膏系接地抵抗
低減剤は、JIS R-9112「陶磁器型材用せっこうの物理試
験方法」に示されている流し込み開始時間が長いため、
流し込み開始時間までの間施工を待たなければならない
からである。流し込み開始時間より短い時間で施工する
と石膏が沈澱して浮き水が生じ、体積収縮を起こしてし
まう。また従来の石膏系接地抵抗低減剤は、積み重ねた
状態で長期間保管すると材料が固結してしまうことがあ
るという問題を有している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、接地抵抗低
減剤の上記した問題点を解消しようとするものであり、
石膏系接地抵抗低減剤の流し込み開始時間および凝結時
間を短縮させ、かつ強度・耐水性および貯蔵安定性を向
上させることを目的とするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
が石膏系接地抵抗低減剤に特定の微粉末シリカを併用す
ることにより達成されることを見出し本発明を完成し
た。即ち、本発明は焼石膏、導電性物質および比表面積
が４０ｍ2 ／ｇ以上４００ｍ2 ／ｇ以下である多孔質微
粉末シリカからなることを特徴とする石膏系接地抵抗低
減用組成物に関するものである。 【０００５】〇焼石膏 本発明に用いられる焼石膏としては、天然に産出する２
水石膏や排煙脱硫等で副生する２水石膏を焼いて製造さ
れる一般的なものでよく、半水石膏に無水石膏が混在し
ているものもあるが本発明の使用には差し支えない。 【０００６】○導電性物質 本発明の導電性物質には塩化ナトリウム、塩化カリウ
ム、塩化カルシウム、硫酸アンモニウム、硫酸マグネシ
ウム等の電解質やグラファイト、カーボンブラック、金
属粉等の公知の導電性粉体等を、求められる導電性に応
じて公知の添加量、例えば電解質は１０重量％以下の量
で用いることができる。 【０００７】○多孔質微粉末シリカ 本発明に用いられる多孔質微粉末シリカとはケイ素を骨
格に持つ粉体全般を示し、天然・人工何れのものでもよ
く、多孔質微粉末シリカとしては具体的には珪藻土、ホ
ワイトカーボン、微粉末シリカゲル等が挙げられるが、
本発明においてはこれらとともに種々の種類のものが使
用できる。ＩＣ封止材等に多用されている高純度シリカ
も本発明にも用いることが可能であるが、本発明におい
ては特にそれほど純度の高いものを使う必要はない。珪
藻土には天然物では海成物と湖成物があり、形状が異な
るが何れも用いることができ、天然物を焼成した粉末も
用いることができる。合成シリカはその製法により比表
面積、細孔径を制御することができ、多孔質で比表面積
が４０ｍ2 ／ｇ以上４００ｍ2 ／ｇ以下に調整されたも
のが本発明に用いられる。 【０００８】本発明で使用される多孔質微粉末シリカは
比表面積が４０ｍ2 ／ｇ以上４００ｍ2 ／ｇ以下（ＢＥ
Ｔ法による測定値）のものである。比表面積が４０ｍ2
／ｇ以下の粉末は流し込み開始時間を短縮するために必
要な添加量が多くなり過ぎ、著しい増粘のために作業性
が悪くなる。また４００ｍ2 ／ｇをこえる粉末は嵩比重
が小さくなり過ぎ、石膏への混和が困難となる。 【０００９】多孔質微粉末シリカの使用量としては、石
膏に対し0.０１重量％から１０重量％用いるのが好まし
く、0.０１重量％未満では殆ど効果はなく、微粉末の種
類にもよるが１０重量％以上添加すると増粘し過ぎて作
業性が悪くなったり凝結時間が短くなり過ぎたりして施
工性が悪くなるおそれがある。 【００１０】〇その他の添加剤 本発明の組成物には、増量あるいは補強のために作業性
を著しく低減させない範囲で珪粉、珪砂、カオリン、ク
レー等の粉体やガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、
石綿等の繊維質、メチルセルロース等の水溶性増粘剤を
添加することもできる。 【００１１】〇施工方法 本発明の組成物は、組成物（固形分）に対して７０〜２
００重量％の水が添加され均一に混合されスラリー状と
して使用され、地盤表土を掘削後穿孔して接地極を挿入
した部分に流し込み、硬化させたり、表土掘削後の孔底
に接地極板を敷き、接地極板が十分浸かるように流し込
み、硬化後表土を埋め戻して使用するという一般的な方
法が適用される。上記の様に多孔質微粉末シリカは石膏
にあらかじめ混和しておく事が望ましいが、注水後１分
以上攪拌するならば別途添加することもできる。 【００１２】 【作用】本発明の組成物は、多孔質微粉末シリカの吸脱
着作用により石膏の凝結を促進し、また、シリカの細孔
内に担持された導電剤が保護されて、低減剤から溶出し
難くなるため低減効果が長続きし、かつ補強効果を発揮
するという作用機構により、接地抵抗低減剤としての性
能、強度、耐久性が向上するものと考えられる。また本
発明の組成物は多孔質微粉末シリカの固結防止効果によ
り、積み重ねて長期に保管しても材料が固結しないた
め、従来の石膏系接地抵抗低減剤が有する貯蔵安定性の
問題も解決する。 【００１３】 【実施例】以下実施例をあげて本発明をさらに具体的に
説明する。 実施例１ JIS R 9111（陶磁器型材用せっこう）に規定されている
焼石膏５９７ｇと細孔径１５０オングストローム、比表
面積３００ｍ2 ／ｇの多孔質微粉末シリカ３ｇ（サイロ
イド＃２４４；富士デヴィソン化学株式会社製：石膏と
の総和の0.５重量％）、塩化カリウム１８ｇを添加して
空混合した粉剤に、水８００ｇを添加して混合した試料
について測定した物性値は表１のとおりであった。な
お、各物性値の測定方法は以下のとおりである。 〇 可使時間：JIS R-9112「陶磁器型材用せっこう」の
3.2 流し込み開始時間に準じて測定した。 〇 硬化時間：上記流し込み開始時間の測定方法に準じ
て注水、攪拌し、棒で軽く押しても跡がつかなくなるま
での時間とした。 〇 貯蔵安定性：水と混合する前の組成物５００ｇに１
０Kgの重りを載せて６ケ月後に組成物の固結の有無を調
べた。 〇 圧縮強さ：直径５cm、高さ１０cmの円筒型型枠に流
し込み、固化後脱型し円柱形に成型した試料についてJI
S A 1216「土の一軸圧縮試験方法」に準じて測定した。 〇 溶失率：９５分間で水が干満を繰り返す容積６５リッ
トルの水槽に成型した円柱形試料を４日間静置し、その重
量減少を測定し、初期重量に対する１日当りの減量
（％）を溶失率とした。 【００１４】比較例１ 実施例１で多孔質微粉末シリカの代わりに硅砂（比表面
積１０ｍ2 ／ｇの程度のシリカ粉末）を用いた場合の物
性値を併せて表１に掲げる。 比較例２ 実施例１で多孔質微粉末シリカを用いなかった場合の物
性値を併せて表１に掲げる。 【００１５】 【表１】 【００１６】以上の様に、多孔質微粉末シリカを用いた
本発明の組成物における流し込み開始時間、凝結時間
は、多孔質微粉末シリカを用いなかった場合に比較し
て、１／２に短縮され、圧縮強さは１割強増加し、耐水
性も促進試験での重量変化率で約４割も減少しており、
本発明の接地抵抗低減用組成物が優れていることは明白
である。 【００１７】実施例２〜５ 実施例１と同様の方法で多孔質微粉末シリカの種類を変
えた場合の結果を表２に示す。 【００１８】 【表２】以上の表２にある実施例４および５で使用した添加剤名
称は商品名であり、詳細は以下のとおりである。 ○カープレックス；塩野義製薬株式会社製ホワイトカー
ボン＃６７ ○シールデックス；富士デヴィソン化学株式会社製微粉
末シリカゲル 【００１９】 【発明の効果】本発明の組成物を用いれば、接地抵抗低
減剤の施工能率を向上させ、かつ硬化した低減剤の耐久
性も向上させることができるという優れた効果が奏され
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 天野 時元
愛知県名古屋市港区船見町１番地の１東
亞合成化学工業株式会社名古屋総合研究
所内
(72)発明者 谷川 伸
愛知県名古屋市港区船見町１番地の１東
亞合成化学工業株式会社名古屋総合研究
所内
(56)参考文献 特開 平２−275742（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−30949（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−41681（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−42975（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−12644（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−284755（ＪＰ，Ａ)
化学大辞典，日本，共立出版株式会
社，1997年 ９月20日，第36刷，870、
871
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01R 43/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 焼石膏、導電性物質および比表面積が４
０ｍ2 ／ｇ以上４００ｍ2 ／ｇ以下である多孔質微粉末
シリカからなることを特徴とする石膏系接地抵抗低減用
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20716292A JP3415864B2 (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 接地抵抗低減用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20716292A JP3415864B2 (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 接地抵抗低減用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163133A JPH06163133A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3415864B2 true JP3415864B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=16535257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20716292A Expired - Lifetime JP3415864B2 (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 接地抵抗低減用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3415864B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100898010B1 (ko) * | 2008-10-09 | 2009-05-19 | 제일엔지니어링 (주) | 토질에 영향을 받지 않는 루프형 접지 구조물 및 그 시공방법 |
-
1992
- 1992-07-10 JP JP20716292A patent/JP3415864B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 化学大辞典，日本，共立出版株式会社，１９９７年 ９月２０日，第３６刷，８７０、８７１ |
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| Publication number | Publication date |
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| JPH06163133A (ja) | 1994-06-10 |
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