大地抵抗率測定ページ印刷

日本国内において電気工作物を設置・運用する場合、電気設備技術基準の解釈（電技）に適合する必要があります。
電技17条では接地工事の種類を分類し、種別毎に接地抵抗値が定められています。
目標の接地抵抗値を取得するためには、電気工作物を設置する場所において土壌の比抵抗（大地抵抗率）の測定を行い、接地抵抗値取得に向けた接地設計を事前に行うことで、施工管理上のリスク低減を行うことが求められます。

当社では、大地抵抗率測定から接地工事の設計・施工、工事後の接地抵抗測定まで全て一貫して請け負うことが可能です。
国内外でも多数の実績があります。

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大地抵抗率は、ウェンナーの四電極法と呼ばれる方法で測定を行います。この測定では図のように4本の電極を一直線上に等間隔で打ち込み、電極C1-C2間に電流を流します。そのときP1-P2間に生じた電位差を測定し、抵抗値Rを求めます。

このときの電極間隔を \(a\) [m]とすれば、次式により大地抵抗率 \(\rho\) [Ω·m]を求めることができます。

$$\rho = 2 \pi aR$$

\(\rho\)：大地抵抗率[Ω·m]、\(\pi\)：円周率、\(a\)：電極間隔[m]、\(R\)：測定値[Ω]

電極間隔\(a\) を広げることでそれだけ地中深くに測定電流が浸透し、深さ\(a\) [m]の大地抵抗率を測定することができます。この抵抗率の深さ方向の変化を地上から推定する方法がウェンナーの四電極法の特長となります。

接地極を地中深くに埋設するボーリング工事を検討する際には、深い地層の大地抵抗率を測定することが重要になりますので、電極間隔はそれだけ長い距離が必要になります。

1.測定場所を選定し、測定器を設置する。

2.測定電極を4本打ち込む。測定したい深度に合わせて電極間隔を広げる（通常はa=0.5mから測定を開始）。

3.測定線を配線し、電極と測定器に接続する。

4.抵抗値Rを測定する。大地抵抗率ρは電卓等を使用して計算で求める。

5.電極間隔を広げて2～4を繰り返し行う。電極間隔の最大距離は、大地抵抗率の値や敷地状況により調整する。

6.撤収作業

ウェンナーの4電極法では測定結果をもとにρ―ａ曲線を作成します。

【ρ―ａ曲線にて把握できる内容】

• 大地の電気的構造（地層の数と厚さ、大地抵抗率）
• 大地抵抗率の深さ方向の変化

上記のρ―ａ曲線を測定した土壌は、GLから20m程度まで1,000Ωmを超える高抵抗率の地層がありますが、20m以降は大地抵抗率が下がる傾向となり約60m以降は300Ωmの比較的大地抵抗率が低い地層が存在することが分かります。

このような土壌で接地工事を行う場合、地表面に接地棒を打設するよりもボーリングで地中深くに接地極を埋設することで、効率的に接地抵抗値を取得することができます。

※ρ―ａ曲線の作成には専門的な知識が必要です。