接地抵抗の測定方法|現場で使う3つの手順と測定器の使い分け

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接地抵抗の測定方法|現場で使う3つの手順と測定器の使い分け

電気工事の完了検査で必ず行う接地抵抗測定。「測定方法がよくわからない」「現場で困った経験がある」という声を現場でよく聞く。

接地抵抗測定は電気設備の安全性を確保する重要な検査項目で、電技省令で基準値が定められている。しかし、測定場所や設備の種類によって適切な測定方法が異なるため、正しい手順を理解していないと検査で指摘を受けることがある。

この記事では、現場で使われる3つの測定方法の手順と使い分けから、コンクリート建物や狭小地での実務対応まで詳しく解説する。電気工事士・施工管理技士として15年の現場経験を持つ監修者の実体験も交えて説明する。

この記事のポイント

  • 接地抵抗測定の基本3手法(フォールオブポテンシャル法・クランプ式・電流電圧降下法)の使い分け
  • テスターでは正確測定ができない理由と専用測定器の選び方
  • コンクリート建物・狭小地での実務対応と測定不可能時の代替案
  • 電技省令の基準値と測定値不良時の改善方法
  • 竣工検査での測定ポイントと検査員への対応
目次

接地抵抗測定の3つの基本方法|現場での使い分けと選択基準

接地抵抗測定には大きく分けて3つの方法がある。どの方法を選ぶかは、測定する設備の種類と現場の状況で決まる。

監修者が発電所の現場で15年間経験した中では、約60%がフォールオブポテンシャル法、30%がクランプ式、10%が電流電圧降下法の割合だった。それぞれの特徴を詳しく見てみよう。

フォールオブポテンシャル法(精密測定)

フォールオブポテンシャル法は最も精度の高い測定方法で、新設工事の竣工検査では標準的に使用される。

必要な機材:

  • 接地抵抗測定器(アース・テスター)
  • 補助電極2本(電流用・電圧用)
  • 測定用リード線(10m×3本程度)
  • ハンマー(電極打込用)

測定手順:

  1. 被測定接地極から10~20m離れた地点に電流用補助電極(C)を設置
  2. 被測定接地極と電流用補助電極の中間(約6~8m)に電圧用補助電極(P)を設置
  3. 測定器のE端子を被測定接地極、C端子を電流用補助電極、P端子を電圧用補助電極に接続
  4. 測定器の電源を入れ、測定開始ボタンを押す
  5. 表示される抵抗値を読み取り、記録する

この方法の長所は測定精度が高いこと。短所は広いスペースが必要で、測定に時間がかかることだ。新設の一般家屋や工場では、この方法で測定することが多い。

クランプ式測定法(簡易測定)

クランプ式測定法は、補助電極を使わずに測定できる簡易な方法。特に保守・点検作業で威力を発揮する。

クランプ式測定器を接地線にクランプするだけで測定完了。わずか数秒で結果がわかる手軽さが最大の魅力だ。

適用条件:

  • 複数の接地極が並列に接続されていること
  • 接地線の周囲に十分なスペースがあること
  • 接地システム全体の抵抗値が比較的低いこと(10Ω以下が目安)

ただし、単独の接地極や抵抗値の高い接地では測定できない制約がある。また、測定精度もフォールオブポテンシャル法に比べて劣る。

実際に使ってみると、ビルや工場の定期点検では8割以上のケースでクランプ式が活用されている。測定作業の効率が格段に上がるからだ。

電流電圧降下法(特殊用途)

電流電圧降下法は、フォールオブポテンシャル法の測定原理をベースに、特殊な測定環境に対応した方法。

通常の補助電極設置が困難な場合に使用する。例えば、岩盤が露出している場所や、舗装された敷地で補助電極を打ち込めない状況だ。

測定の特徴:

  • 既設の接地極や金属構造物を補助電極として利用
  • 測定距離を通常より長く取る必要がある
  • 複数回測定して平均値を求める

監修者の経験では、都市部の狭小地や工業地帯で年に数回使用する程度。一般的な現場ではほとんど使わない測定方法だ。

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テスターで接地抵抗を測定する手順|一般的な測定器では測れない理由

「テスターで接地抵抗を測れないの?」という質問を新人の電気工事士からよく受ける。結論から言うと、一般的なテスターでは正確な接地抵抗は測定できない。

なぜ一般テスターでは正確な測定ができないのか

一般的なテスター(マルチメーター)で抵抗を測定する場合、内部の直流電源から微小電流を流して電圧降下を測定し、オームの法則で抵抗値を算出している。

しかし、接地抵抗の測定には以下の問題がある:

1. 土壌の電気化学的影響
土壌中には複数のイオンが存在し、直流電流を流すと電池効果(分極現象)が発生する。これにより測定値に大きな誤差が生じる。

2. 測定電流の不足
テスターの測定電流は数mA程度と小さく、接地抵抗の測定に必要な電流量に達しない。特に抵抗値の高い接地では、ノイズに埋もれて正確な測定ができない。

3. 基準点の問題
テスターで抵抗を測定するには、測定対象の両端に測定プローブを当てる必要がある。しかし、接地抵抗は「接地極と大地の間の抵抗」であり、大地側に基準点を設定するのが困難だ。

実際に現場で試してみると、テスターでは「0.1Ω」や「∞(無限大)」といった極端な値しか表示されない。これは測定原理の違いによるものだ。

接地抵抗専用測定器の選び方

接地抵抗を正確に測定するには、専用の測定器が必要。選ぶ際のポイントを整理しよう。

測定方式による分類:

方式 特徴 適用場面 価格帯
フォールオブポテンシャル専用 精密測定・補助電極必要 新設工事・竣工検査 5~15万円
クランプ式専用 簡易測定・配線不要 保守点検・既設設備 10~25万円
複合式 両方式対応・汎用性高 全般的な電気工事 15~40万円

主要メーカーと特徴:

  • 共立電気計器:KEW MODEL 4105A(複合式の定番機)
  • 日置電機:FT6031(クランプ式の代表格)
  • カイセ:SK-7101(コストパフォーマンス重視)

現場での使い勝手を考えると、複合式の測定器が最も実用的。フォールオブポテンシャル法とクランプ式の両方に対応でき、1台で大部分の測定作業をカバーできるからだ。

クランプ式接地抵抗計の使い方と測定手順|配線不要で手軽に測定

クランプ式接地抵抗計は配線作業が不要で、接地線にクランプするだけで測定できる画期的な測定器だ。ただし、正しい使い方を理解していないと、測定不可や異常値の表示に困惑することがある。

クランプ式測定器のセット方法

クランプ式測定の成功は、適切なセット方法にかかっている。

測定前の確認事項:

  1. 接地システムの確認:複数の接地極が並列接続されているか
  2. 接地線の材質・太さ:CV線なら38sq以下、裸線なら14sq以下が測定可能
  3. 周囲環境:強い電磁界や高周波ノイズがないか
  4. クランプ部の清掃:接触面に汚れや酸化膜がないか

正しいクランプ方法:

  • 接地線にクランプを垂直に取り付ける
  • クランプの締付けは「カチッ」と音がするまで確実に行う
  • 測定中はクランプを動かさず、安定した状態を保つ
  • 他の電線や金属物との接触を避ける

監修者の経験では、クランプの取り付けが甘いことが測定エラーの最大要因。特に太い接地線では、クランプが完全に閉まらず、測定不可の表示が出ることがある。

測定値の読み方と判定基準

クランプ式測定器の表示画面には、測定値以外にも重要な情報が表示される。

表示項目の意味:

  • 抵抗値:接地抵抗の測定結果(単位:Ω)
  • 漏れ電流:接地線に流れている電流(単位:mA)
  • ノイズレベル:測定環境の電気的ノイズ強度
  • 警告表示:測定条件の良否や機器の状態

測定値の信頼性は、漏れ電流とノイズレベルで判断できる。漏れ電流が2A以上、ノイズレベルが高い場合は、測定値の精度が低下する。

接地種別 基準値 クランプ式での判定目安
A種接地 10Ω以下 8Ω以下で合格判定
B種接地 150Ω以下 100Ω以下で合格判定
C種接地 10Ω以下 8Ω以下で合格判定
D種接地 100Ω以下 80Ω以下で合格判定

クランプ式測定の場合、フォールオブポテンシャル法より若干高めの値が出る傾向がある。そのため、基準値より20%程度低い値を目安に判定している現場が多い。

クランプ式で測定できない場合の対処法

クランプ式測定器で「測定不可」や「Er」の表示が出る場合がある。主な原因と対策を整理しよう。

測定不可の主な原因:

  1. 単独接地:他の接地極と並列接続されていない
  2. 高抵抗接地:接地抵抗値が10Ω以上と高い
  3. 断線:接地線のどこかで断線している
  4. ノイズ:電磁界やインバーター等のノイズが強い

対策方法:

  • 測定位置の変更:接地線の別の箇所で再測定
  • ノイズ源の特定:インバーター等の電源を一時停止
  • 測定時間の調整:夜間や休日など、ノイズの少ない時間帯で測定
  • フォールオブポテンシャル法への変更:どうしても測定できない場合

実際の現場では、工場内のインバーターや溶接機が原因で測定不可になることが多い。設備を一時停止できない場合は、フォールオブポテンシャル法で測定するしかない。

コンクリート建物での接地抵抗測定|狭小地・舗装地での実務対応

都市部のコンクリート建物や舗装された敷地での接地抵抗測定は、電気工事士にとって最大の難所の一つ。補助電極を打ち込む場所がない、測定距離が確保できない、といった問題に直面する。

コンクリート建物での接地抵抗測定の課題を示す概念図

補助電極の設置場所の見つけ方

フォールオブポテンシャル法で最も困るのが補助電極の設置場所。コンクリートやアスファルトに覆われた敷地では、電極を打ち込むことができない。

設置場所の候補:

  1. 植栽部分:建物周囲の植え込みや花壇
  2. 未舗装部分:駐車場の端部や歩道の境界
  3. 雨水桝周辺:蓋の隙間から土壌にアクセス
  4. 隣接地:所有者の許可が得られる場合

監修者が15年間の現場で身に着けた「電極設置のコツ」がある。建物の設計図を事前に確認し、外構工事の範囲を把握しておくことだ。意外と建物裏側に未舗装部分が残っていることがある。

電極設置の実務テクニック:

  • 先端を鋭利に加工:硬い土壌でも打ち込みやすくする
  • 水を撒く:乾燥した土壌では接触抵抗が高くなる
  • 深く打ち込む:最低30cm、できれば50cm以上
  • 複数箇所で測定:1箇所だけでなく、可能なら2〜3箇所で確認

建物基礎を活用した測定方法

補助電極の設置が困難な場合、建物の鉄筋コンクリート基礎を補助電極として利用する方法がある。これは電流電圧降下法の応用だ。

基礎利用測定の手順:

  1. 建物基礎の鉄筋に電流用端子を接続
  2. 被測定接地極から適当な距離の金属物(フェンス、配管等)に電圧用端子を接続
  3. 通常より長めの測定時間(30秒以上)で安定値を読み取る
  4. 複数の測定点で値を確認し、平均値を求める

ただし、この方法は測定精度が劣るため、あくまで「やむを得ない場合の代替手段」として考えておこう。正式な検査では認められない場合もある。

測定不可能な場合の代替案

どうしても接地抵抗測定ができない現場もある。そんな場合の対応策を整理しておこう。

代替検査方法:

  1. 絶縁抵抗測定:接地線と非接地部分の絶縁状態を確認
  2. 導通試験:接地線の連続性を確認
  3. 接地工事の施工写真:工事過程の記録で品質を証明
  4. 計算による推定:接地極の仕様と土壌抵抗率から理論値を算出

検査機関との調整:

  • 事前に測定困難な旨を報告
  • 代替検査方法の提案
  • 施工記録の準備
  • 改修計画の提示(必要に応じて)

実際の現場では、検査員と事前に相談することが重要。測定不可能な理由を明確に説明し、代替手段を提示すれば、柔軟に対応してもらえることが多い。

ただし、これは最後の手段。できる限り測定を実施するのが電気工事士としての責任だ。

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接地抵抗測定の原理と測定器の仕組み|なぜ補助電極が必要なのか

接地抵抗測定の手順は理解できても、「なぜこの方法で測定できるのか」という原理を理解している人は意外と少ない。原理を理解すれば、測定時のトラブルにも適切に対応できるようになる。

接地抵抗が発生するメカニズム

そもそも接地抵抗とは何だろうか。接地極を大地に埋設すると、接地極の周囲に電流の通り道ができる。この通り道での電気の流れにくさが「接地抵抗」だ。

接地抵抗は以下の要因で決まる:

1. 接地極と土壌の接触抵抗
接地極表面と土壌の間の抵抗。接地極の形状・材質・表面積によって変わる。

2. 土壌の抵抗率
土壌そのものの電気の通しにくさ。含水率・塩分・温度によって大きく変化する。

3. 電流分布による抵抗
接地極から放射状に広がる電流経路の抵抗。接地極から遠ざかるほど電流密度が下がり、抵抗に与える影響は小さくなる。

土壌種別 抵抗率(Ω・m) 接地極必要長さ(概算)
湿った粘土 10~100 短い(2~3m)
砂質土 100~1000 普通(3~5m)
乾燥した砂 1000~10000 長い(5~10m以上)

土壌の抵抗率は季節変動も大きい。夏場と冬場では2~3倍の差が出ることもあるため、測定時期にも注意が必要だ。

測定器が抵抗値を算出する仕組み

接地抵抗測定器は、オームの法則(R=V/I)を応用して抵抗値を求めている。しかし、単純な直流電圧・電流の測定ではない。

測定器の内部動作:

  1. 交流電流の発生:内部発振器で特定周波数(通常128Hz)の交流を生成
  2. 電流注入:被測定接地極(E)と電流用補助電極(C)の間に一定電流を流す
  3. 電圧測定:被測定接地極(E)と電圧用補助電極(P)の間の電圧を測定
  4. 抵抗値計算:測定した電圧と注入電流から抵抗値を算出

なぜ交流を使うのか?これは土壌中の電池効果(分極現象)を避けるためだ。直流だと化学反応により測定値が不安定になってしまう。

補助電極が必要な理由:

  • 電流用補助電極(C):測定電流を大地に流すための経路。十分離れた場所に設置して、被測定接地極の抵抗成分だけを分離する
  • 電圧用補助電極(P):大地の電位を正確に測定するための基準点。被測定接地極と電流用補助電極の影響を受けない位置に設置する

この「3電極法」により、被測定接地極単独の抵抗値を正確に測定できる。補助電極の位置が適切でないと、正しい測定値が得られない理由もここにある。

測定結果の判定基準と不良時の対策|電技省令・内線規程の基準値

接地抵抗を測定しても、基準値を知らなければ良否の判定ができない。電技省令と内線規程で定められた基準値と、基準を超えた場合の対策について詳しく解説する。

接地種別ごとの基準値一覧

電気設備の接地は、その用途によってA種からD種まで分類されている。それぞれ異なる基準値が設定されている。

接地種別 対象設備 抵抗値基準 根拠法令
A種接地 高圧受電設備の中性点 10Ω以下 電技省令第17条
B種接地 高圧受電設備の外箱 150Ω以下※ 電技省令第29条
C種接地 低圧電路の中性点 10Ω以下 電技省令第17条
D種接地 低圧機器の外箱等 100Ω以下 電技省令第29条

※B種接地は「150Ω以下」または「2000/I Ω以下」のいずれか大きい値(Iは地絡継電器の動作電流)

内線規程による細分化:

内線規程では、より細かい基準が定められている場合がある:

  • 情報処理設備:D種接地で10Ω以下(ノイズ対策)
  • 医療機器:特別低い接地抵抗が要求される場合がある
  • 防爆設備:静電気対策として厳しい基準

監修者の経験では、基準値ギリギリの測定値が出た場合、将来の劣化を考慮して改善工事を提案することが多い。特に土壌抵抗率の高い現場では、経年変化で抵抗値が上昇する傾向がある。

測定値が基準を超えた場合の改善方法

測定値が基準を超えた場合、接地抵抗を下げる改善工事が必要になる。効果的な改善方法を優先順に整理しよう。

1. 接地極の追加設置

  • 効果:既設接地極と並列接続することで抵抗値を下げる
  • 理論値:抵抗値は概ね1/n(nは接地極数)になる
  • 注意点:接地極間の距離が近いと相互干渉で効果が減少

2. 接地極の長さ延長

  • 効果:土壌との接触面積増加により抵抗値低下
  • 目安:長さを2倍にすると抵抗値は約70%になる
  • 制約:掘削深度の限界や埋設物への配慮が必要

3. 接地極周囲の土壌改良

  • 木炭の使用:接地極周囲に粉炭を充填
  • ベントナイトの使用:吸水性の高い粘土鉱物で土壌改良
  • 食塩の使用:土壌の導電性を向上(腐食の恐れあり)

4. 接地極の材質変更

  • より大きな接地極:φ14mm → φ19mmへの変更
  • 銅製接地極:亜鉛めっき鋼より導電性が良い
  • メッシュ状接地極:接触面積を大幅に増加

改善工事の費用目安と工期

接地抵抗改善工事の費用は、現場の状況と改善方法によって大きく異なる。実際の現場での経験をもとに、費用目安をまとめておこう。

改善方法 材料費 工事費 工期 効果
接地極1本追加 2~3万円 5~8万円 1日 抵抗値50~70%
既設延長(3m→6m) 1~2万円 8~12万円 1~2日 抵抗値70~80%
土壌改良(ベントナイト) 3~5万円 5~10万円 1日 抵抗値60~80%
メッシュ状接地極新設 10~20万円 20~40万円 2~3日 抵抗値30~50%

費用対効果を考えると、まず接地極の追加から検討するのが現実的。土壌改良は効果が安定しないため、他の方法で対応できない場合の最終手段として考えている。

重要なのは、改善工事後の再測定で効果を確認すること。思ったより効果が出ない場合もあるため、複数の改善策を組み合わせることもある。

竣工検査で接地抵抗測定を行う際の注意点|検査員が見るポイント

竣工検査での接地抵抗測定は、電気工事の最終関門。検査員の視点を理解しておけば、スムーズに検査を通過できる。15年の現場経験で学んだ「検査対応のコツ」を共有しよう。

測定前の準備チェックリスト

検査当日にバタバタしないよう、事前準備が重要。以下のチェックリストで抜け漏れを防ごう。

書類関係:

  • □ 電気設備図面(接地系統図含む)
  • □ 接地工事施工写真
  • □ 使用材料一覧表
  • □ 土壌抵抗率測定結果(ある場合)
  • □ 過去の測定記録(改修工事の場合)

測定機材:

  • □ 接地抵抗測定器(校正期限内)
  • □ 補助電極2本(予備含む)
  • □ 測定用リード線(10m×4本)
  • □ ハンマー・ペンチ等の工具
  • □ クランプ式測定器(併用の場合)

現場確認:

  • □ 補助電極設置場所の確認
  • □ 測定対象接地極の位置確認
  • □ 周囲の安全確保(交通・立入禁止等)
  • □ 天候確認(雨天時の対応)

監修者が最も重要だと感じるのは、測定器の校正期限確認。期限切れの測定器では検査を受けられないことがあるため、必ずチェックしておこう。

検査員によくある指摘事項と対策

長年の検査立会いで、検査員からよく受ける指摘事項と、その対策をまとめた。事前に把握しておけば、指摘を受けることはほとんどない。

よくある指摘事項:

  1. 「補助電極の距離が近すぎる」
    → 対策:被測定接地極から20m以上離して設置
  2. 「電圧用補助電極の位置が適切でない」
    → 対策:被測定接地極と電流用補助電極のほぼ中央に設置
  3. 「測定器のゼロ調整をしていない」
    → 対策:測定前に必ずゼロ調整を実施し、その旨を報告
  4. 「複数回測定して確認していない」
    → 対策:最低3回測定し、平均値を記録
  5. 「クランプ式の適用条件を満たしていない」
    → 対策:単独接地の場合は必ずフォールオブポテンシャル法で確認

検査員とのコミュニケーション:

  • 測定手順を口頭で説明しながら実施
  • 測定値が出たら、すぐに検査員に確認してもらう
  • 異常値の場合は、原因と対策を説明
  • 測定困難な箇所は、事前に相談

検査員も人間。誠実な対応をしていれば、多少のトラブルがあっても柔軟に対応してくれることが多い。隠そうとしたり、言い訳をしたりするのが一番よくない。

測定データの記録・報告方法

測定結果の記録・報告は、後々のトラブル回避にも重要。適切な記録方法を身に着けておこう。

記録すべき項目:

項目 記録内容 備考
測定日時 年月日・時刻 天候も併記
測定器 型番・校正期限 精度等級も記載
測定方法 フォールオブポテンシャル法 or クランプ式 補助電極の距離も記録
測定値 3回測定の全データ 平均値・最大値・最小値
判定結果 合格・不合格と基準値 不合格の場合は改善策も
測定者 氏名・資格 電気工事士免状番号等

報告書の作成ポイント:

  • 図面との対応:測定箇所を図面上に明記
  • 写真の添付:測定状況・測定器表示画面の写真
  • 異常値の説明:基準超過や測定困難の理由・対策
  • 次回測定の提案:保守点検スケジュールの提示

最近はデジタル測定器が主流で、測定データをPCに取り込める機種も多い。データの改ざんを防ぐ意味でも、デジタル記録の活用を進めている現場が増えている。

また、測定困難な箇所については、将来の改修計画も含めて報告すると、施主・管理者の信頼度が上がる。単に「測定できません」で終わらせるのではなく、プロとしての提案を心がけよう。

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よくある質問|接地抵抗測定について

雨天時や土壌が濡れている時の測定は可能?

雨天時や土壌が濡れている状況での測定は可能だが、注意が必要だ。

土壌の含水率が高いと抵抗値が下がる傾向がある。そのため、雨天時の測定値は乾燥時より良い値が出やすい。正確な評価のためには、晴天時の再測定が望ましい。

ただし、測定器の防水性能には限界があるため、激しい雨の中での測定は避けよう。測定器の故障や感電の危険性もある。

測定器の校正はどのくらいの頻度で必要?

接地抵抗測定器の校正は、一般的に1年に1回が推奨されている。

計量法に基づく特定計量器ではないため、法的な校正義務はない。しかし、測定精度の維持と検査での信頼性確保のため、定期校正は欠かせない。

校正費用は3〜5万円程度。高価に感じるかもしれないが、測定ミスによる手戻り工事を考えれば、必要な投資だ。

接地線が断線している場合の測定値は?

接地線が断線している場合、測定器によって表示が異なる。

フォールオブポテンシャル法では「∞(無限大)」や「Over」の表示。クランプ式では「測定不可」や「Error」の表示になることが多い。

ただし、わずかな漏れ電流や静電容量により、異常に高い抵抗値(数千Ω〜数万Ω)が表示される場合もある。基準値を大幅に超える測定値が出たら、まず断線を疑って導通試験を行おう。

林(はやし)

この記事の監修者

林(はやし)|施工管理ちゃんねる(せこちゃん) キャリアアドバイザー

元施工管理技士。大学院工学研究科修了後、発電所・製鉄所・自動車工場など大型プラントの電気施工管理に従事。ビル設備管理を経て、人材紹介会社でRA・CA両面を経験。電気設備・建設・再生可能エネルギー領域の採用支援を行う。



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