接地設備の設計｜A種接地工事について

A種接地工事と聞いて、まず出てくるのは「10Ω以下」でしょう。ところが図面を書く段になると、それだけでは足りません。どの機器に施すのか、接地極をどれだけ深く埋めるのか、接地線をどこまで管で覆うのか。どれも条文に数字で決まっていて、どれも現場で聞かれます。ここでは、10Ωのその先を順に埋めていきます。

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決め方の順番 ― 10Ωは入口にすぎない

A種接地工事の説明は「10Ω以下」で終わってしまうことが多いのですが、設計で決めることはそのあとにあります。そもそもこの機器はA種の対象か、接地極をどう埋めるか、接地線をどこまで保護するか。いずれも条文に数字があります。

ペン太

A種の対象って、避雷針と高圧機器だけじゃないんですか？

ハリタ

それだけではありません。ケーブルの金属被覆や、特別高圧の計器用変成器の2次側も対象です。

A種は「危ないほうの接地」

A種・C種・D種はいずれも金属部にふれた人の感電を防ぐための接地です。違いはその金属部に出てくるかもしれない電圧にあります。出てくる電圧が高いほど、許される接地抵抗は小さくなります。

A種とC種はどちらも10Ω以下ですが、C種には「地絡を生じたときに0.5秒以内に自動遮断する装置を施設すれば500Ω以下」という緩和があります。A種にはこの緩和がありません。高圧が出てくる金属部は、切れるまでの時間に関係なく10Ω以下です。B種の考え方はB種接地工事について、C種・D種はC種接地工事についてとD種接地工事についてにまとめています。

どこに施すかは、第17条には書いていない

ここが条文の探し方でつまずくところです。第17条は「A種接地工事とはどういう工事か」を決めているだけで、「どこに施すか」は一切書いていません。対象は、機器や配線ごとに別の条文が指定しています。

第29条は、機器の外箱に施す接地の種別を電圧で分けています。低圧300V以下はD種、300V超はC種、高圧または特別高圧はA種です。同じ条文の第2項に接地を施さないことができる場合も並んでいますが、大半は乾燥した場所の低圧機器、二重絶縁構造の機器、漏電遮断器を施設した場合など低圧向けです。高圧用の機器に使えるのは、周囲に適当な絶縁台を設ける場合（六号）と、木柱その他の絶縁性のものの上で人が触れるおそれがない高さに施設する場合（八号）などに限られ、キュービクルの中の機器で使える場面はほとんどありません。

避雷器については避雷器（LA）の設置基準と接地で、設置義務の条文や接地線の扱いを詳しく扱っています。

第17条第1項が決めること ― 抵抗値と接地線

対象が決まったら、こんどは方法です。第17条第1項が決めているのは接地抵抗値・接地線・接地極の施設方法の3つです。

接地抵抗値は10Ω以下。対象が避雷器でも高圧機器の外箱でも同じです。接地線は引張強さ1.04kN以上の容易に腐食し難い金属線、または直径2.6mm以上の軟銅線。これは機械的な強さの下限で、「これより細いものを使ってはいけない」という意味です。実際の太さは、流れる電流と機器の仕様から別に決めます。

見落としやすいのは接地極の施工

抵抗値は測れば確認できますが、埋設の深さは埋めたあとでは確認できません。だからこそ図面と施工要領に書いておく必要があります。第17条第1項には、4つの寸法が出てきます。

「金属体に近接する場合」の2つの条件は、どちらかを満たせばよいという書き方です。鉄柱のすぐ横に打つなら底面より30cm以上深く、離せるなら1m以上離す。両方を求められているわけではありません。

ペン太

ほかの接地極からも1m以上離すんですよね？

ハリタ

それは別の話です。条文が言っているのは鉄柱などの金属体との距離で、接地極どうしの間隔ではありません。

14mm² は法令の数字ではない

A種接地線というと14mm²という数字がよく出てきます。これはこれで実務の値として使われていますが、電技解釈がA種の最低条件として定めているのは直径2.6mm（より線なら約5.5mm²）です。14mm²は法令の最低条件ではありません。

では太さはどう決めるか。順番は次のとおりです。①機器の仕様書に指定があればそれに従う。②なければ内線規程の表（高圧自動遮断器の定格電流に応じた太さ）で引く。③そのうえで法令の最低条件を下回っていないか確かめる。容量ごとの一覧は接地線の太さ早見表（A〜D種）にまとめてあります。

高圧屋内配線は、接触防護措置でD種にできる

A種には遮断時間による緩和がありませんが、対象そのものがD種に落ちるケースがあります。ケーブル工事による高圧屋内配線です。

電技解釈 第168条第1項第三号ハは、ケーブルを収める防護装置の金属製部分、金属製の電線接続箱、ケーブルの被覆に使用する金属体にA種接地工事を施すことと定めています。そのうえで接触防護措置を施す場合はD種接地工事によることができるとしています。

高圧ケーブルの遮へい層の接地が「A種だったりD種だったり」して見えるのは、この条文が理由です。図面を書くときは、どちらを選んだのかと、その理由（接触防護措置の有無）を残しておくと、更新や増設のときに迷いません。

ペン太

キュービクルの中なら、誰も触らないからD種でいいですよね？

ハリタ

「誰も触らない」ではなく「接触防護措置を施しているか」で判断します。そこを図面に書いておきます。

10Ωに入らないとき ― 打つ手は3つ

A種には抵抗値の緩和がないので、入らなければ抵抗値そのものを下げるしかありません。ただし掘り直す前に、確かめることがあります。

測定値がおかしいときにまず疑うのは測り方です。補助極の間隔が足りない、向きが直線になっていない、接続部が緩んでいる。またほかの接地極とつながったまま測ると、合成抵抗として低く出ます。単独の値を知りたいなら、切り離して測ります。

そのうえで下げる方法が3つ。接地極を増やして並列にする、深く打つ、接地抵抗低減剤を使うです。並列にするときは間隔をあけないと、互いの影響で本数どおりには下がりません。

選定例と、図面に残すこと

6.6kV受電のキュービクルを例に、どこにどの接地が付くかを並べます。同じ盤の中でA種・B種・D種が混在するのが普通です。

接地線を省略できる条件は接地線の免除方法、接地全体の考え方は接地は何のためにあるか、受変電設備の中での位置づけは設計マニュアル⑫ 接地で扱っています。

まとめ ― 取り違えやすいところ

この記事を書いた人：ハリタ

電気設備設計の実務者。引込・高圧受変電・幹線・接地を「設計者の視点」で解説しています。プロフィール詳細