KR100413112B1 - 배전선로 접지공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전선로 접지공법에 관한 것으로서, 특히 접지봉을 매설하기 위해 굴착하는 부분의 굴착량을 최소화하여 이에 따른 굴착비용 및 복구비용을 대폭 절감함과 아울러 개발된 장비와 접지자재 그리고 측정기기 등을 동원하여 접지공사를 효과적으로 시행할 수 있도록 한 배전선로 접지공법에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 접지공사가 시행될 대지의 대지고유저항을 대지고유저항 측정기를 이용하여 측정하는 제1단계와, 상기 제1단계의 측정된 값을 컴퓨터 프로그램에 의해 분석하여 접지효과가 뛰어난 위치 및 접지방법을 채택하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 채택된 위치에 접지봉을 매설하기 위한 매설구멍을 천공장치로 천공함과 아울러 채택된 접지방법에 따라 상기 매설구멍에 타격장치로 접지봉을 타입하는 제3단계와, 상기 제3단계의 매설된 접지봉과 배전선로를 연결하기 위한 접지선이 설치된 전주를 건립하는 제4단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

배전선로 접지공법 { Method of construction for grounding a distribution line }

본 발명은 배전선로 접지공법(배전선로 신설공사시 및 접지 개수공사시 접지공법)에 관한 것으로서, 특히 접지공사시 굴착면적을 최소화하여 공사비용을 절감할 수 있고, 인력에 의존하던 것을 개발된 장비와 접지자재를 사용하여 능률적이며, 측정장비에 의한 분석을 통하여 접지공사를 과학적으로 시공할 수 있도록 한 배전선로 접지공법에 관한 것이다.

일반적으로 변전소에서 여러 단계의 변압과정을 거친 전력을 가정 또는 건물등의 수용가로 공급하기 위해서는 지상에 일정 간격으로 설치되는 전주 등에 의해 받쳐지는 가공 배전선로를 이용하게 된다.

이러한 배전선로는 이상전류(뇌, 지락, 서지)로부터 배전설비를 보호함과 아울러 누전으로 인한 각종 전기재해를 방지하기 위해 대지와 전기적으로 연결된다.

도 1은 종래 기술의 배전선로 신설공사시 접지공법이 표현된 도면이고, 도 2는 도 1의 배전선로 접지공법이 표현된 순서도이다.

우선 대지(E)에 매설될 전주(1)의 내부에 접지선(3)을 삽입한다. 그리고 이 접지선(3)을 배전선로와 연결시키고 나서 전주(1)의 하단부를 매설하기 위한 전주구덩이(5)를 장비 또는 인력으로 굴착한 다음 전주(1)를 전주구덩이(5)에 세운다. 그리고 전주구덩이(5)를 굴착하는 과정에서 파내었던 흙의 일부를 전주구덩이(5)에 다시 메워 전주(1)가 쓰러지지 않도록 한다. [도 1의 (A) 참조]

다음 전주(1)의 일측에서 가로세로 0.5m, 깊이 0.75m 이상에 이르도록 삽 등의 도구를 사용하여 대지(E)에 접지봉(7)을 매설하기 위한 접지봉구덩이(9)를 굴착하고 나서 전주(1)로부터 0.5m 이상 떨어진 접지봉구덩이(9)에 접지봉(7)을 해머 등을 사용하여 깊이 0.75m 이상 타입한 다음 접지선(3)과 접지봉(7)을 연결한다.

이때 전주(1)에서 가로세로 0.5m, 깊이 0.75m 이상에 이르도록 대지(E)를 굴착함은 접지봉(7)을 전주(1)로부터 간격 0.5m 이상, 지표면으로부터 깊이 0.75m 이상 떨어진 접지봉구덩이(9)에 접지봉(7)을 타입하기 위함과 아울러 사람이 직접 삽 등을 사용하여 깊이 0.75m 이상에 이르도록 접지봉구덩이(9)를 굴착하기 위해 필요한 최소한의 작업공간을 확보하기 위함이다. [도 1의 (B) 참조]

다음 접지봉(7)의 접지저항을 접지저항 측정기로 측정하여 그 측정치가 규정치에 미달시에는 접지봉(7)을 추가 매설하는데, 이때는 이미 매설된 접지봉(7)에서 간격 2m 이상, 깊이 0.75 m 이상에 이르도록 접지봉구덩이(9)를 추가 굴착한 후, 이미 매설된 접지봉(7)에서 2m 이상 떨어진 접지봉구덩이(9)에 접지봉(7)을 해머 등을 사용하여 깊이 0.75m 이상 추가 타입한 다음 접지선(3)과 접지봉(7)을 연결한다.

여기에서 상기 접지봉(7)은 접지저항이 규정치에 도달할 때까지 상기한 바와 같이 이미 타입된 접지봉(7)에서 2m 이상 떨어진 접지봉구덩이(9)에 계속적으로 추가 매설된다. [도 1의 (C) 참조]

다음 상기와 같은 상태에서 측정한 접지봉(7)의 접지저항이 규정치에 도달하면 굴착 과정에서 파내었던 흙을 전주구덩이(5) 및 접지봉구덩이(9)에 다시 메우고 작업현장을 정리함으로써 작업이 완료된다. [도 1의 (D) 참조]

한편 배전선로 접지공법에 의해 대지에 매설된 접지선이나 접지봉은 통상 동(銅)으로 이루어졌기 때문에 일정 기간이 경과하면 대지에 함유된 수분 등에 의한 부식으로 인하여 접촉저항이 커지게 되어 접지저항이 증가하게 되는데, 이를 복원시키기 위해 배전선로 접지 개수공사를 시행하게 된다.

도 3은 종래 기술의 배전선로 접지 개수공사시 접지공법이 표현된 도면이고, 도 4는 도 3의 배전선로 접지공법이 표현된 순서도이다.

우선 접지저항을 측정하여 접지 개수공사 대상으로 판단된 전주(1)의 둘레 부분의 대지(E)를 삽 등으로 굴착하여 기존 접지봉(7)과 연결된 상태로 매설되어 있는 접지선(3)을 찾는다.

이때 상기 접지선(3)이 부식되어 그 기능이 상실되었을 경우 신규 접지선으로 교체 설치하고, 그 상태가 양호하여 제 기능을 발휘할 경우 재사용한다. [도 2의 (A) 참조]

다음 전주(1)로부터 가로세로 0.5m, 깊이 0.75m 이상에 이르도록 삽 등을 사용하여 신규 접지봉(7')이 매설될 접지봉구덩이(9)를 굴착한 다음 전주(1)로부터 0.5m 떨어진 곳에 상기 접지봉(7')을 해머 등을 사용하여 타입한다. 그리고 접지선(3)을 접지봉(7')과 연결시킨다. [도 2의 (B) 참조]

다음 접지저항 측정기로 접지저항을 측정하여 규정치에 미달할 경우 접지저항이 규정치에 도달할 때까지 배전선로 신설공사시 접지공법의 도 1의 (C)에서와같이 이미 매설된 접지봉(7')에서 간격 2m 이상, 깊이 0.75 m 이상에 이르도록 접지봉구덩이(9)를 추가 굴착한 후, 이미 매설된 접지봉(7')에서 2m 이상 떨어진 접지봉구덩이(9)에 접지봉(7')을 해머 등을 사용하여 깊이 0.75m 이상 계속적으로 추가 타입한 다음 접지선(3)과 접지봉(7')을 연결한다. [도 2의 (C) 참조]

다음 상기와 같은 상태에서 측정한 접지봉(7')의 접지저항이 규정치에 도달하면 굴착 과정에서 파내었던 흙을 굴착된 전주(11)의 둘레부분 및 접지봉구덩이(9)에 다시 메우고 작업 현장을 정리함으로써 작업이 완료된다. [도 2의 (D) 참조]

그러나 통상 접지봉은 대지 내에 깊이 매설할수록 규정된 접지저항에 용이하게 도달할 수 있는데, 상기한 종래 기술은 사람이 직접 해머 등을 사용하여 접지봉을 타입함으로 대지의 표면으로부터 깊이 2m 이상 매설할 수 없어 매설된 접지봉으로부터 2m 이상 떨어진 곳에 병렬로 추가 매설하는 방법으로 접지저항을 규정치에 도달시키기 때문에 접지봉을 추가 매설할 접지봉구덩이를 굴착하기 위해 기존의 도로나 보도블록 등을 일일이 파헤쳐야 하는 번거로움이 있고, 이에 따른 굴착 및 복구비용이 과다하게 소요됨과 아울러 공사기간이 길어지는 문제점이 있다.

그리고 도 1 또는 도 3에서는 2개의 접지봉이 추가 매설된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예에 불과하다.

따라서 접지봉은 규정된 접지저항에 도달할 때까지 계속 추가 매설되어야함으로 특정 개수에 국한되어 있지 않아 도심지, 주택가 그리고 각종 시설이 밀집된 지역 등에서는 규정된 접지저항을 얻기 위해 상호 간에 일정 간격을 유지한 상태로 접지봉을 매설시킬 공간을 확보하기가 쉽지가 않고, 매설 공간을 확보하였다 하더라도 지하매설물(가스관, 수도관, 통신케이블, 전력케이블 등) 때문에 접지봉을 추가 매설할 접지봉구덩이를 굴착하기가 용이하지 않은 문제점이 있다.

또한 접지공사를 시행하기 위해 접지봉을 매설할 때 상호 간의 간격만 유지되도록 아무 위치에나 매설하기 때문에 매설한 다음 접지저항을 측정하였을 때 규정된 접지저항에 도달하지 못하는 경우가 비일비재하게 발생하여 비효율적으로 접지봉을 계속 추가 매설해야 할 뿐만 아니라 부실공사의 원인이 되기도 하는 문제점이 있다.

또한 대지에 접지봉을 해머 등으로 타입하는 중 지하에 매설되어 있으나 미처 확인하지 못한 지하매설물(가스관, 수도관, 통신케이블, 전력케이블 등)을 통상 끝단이 뾰족하게 형성된 접지봉이 가격하게 되어 손상을 입히는 경우가 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,접지봉을 매설하기 위해 굴착하는 부분의 굴착량을 최소화하여 이에 따른 굴착비용 및 복구비용을 대폭 절감함과 아울러 개발된 장비와 접지자재 그리고 측정기기 등을 동원하여 접지공사를 효과적으로 시행할 수 있도록 한 배전선로 접지공법을 제공하는데 그 주된 목적이 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 대지에 매설되어 있는 여타 지하매설물(가스관, 수도관, 통신케이블, 전력케이블 등)을 미리 탐지하여 접지봉에 의해 손상됨을 방지할 수 있는 배전선로 접지공법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술의 배전선로 신설공사시 접지공법이 표현된 도면,

도 2는 도 1의 배전선로 접지공법이 표현된 순서도,

도 5는 종래 기술의 배전선로 접지 개수공사시 접지공법이 표현된 도면,

도 4는 도 3의 배전선로 접지공법이 표현된 순서도,

도 5a 내지 5d는 본 발명의 배전선로 신설공사시 접지공법이 표현된 도면,

도 6은 도 5의 배전선로 접지공법이 표현된 순서도,

도 7a는 본 발명에 관련한 천공장치가 도시된 측면도,

도 7b는 본 발명에 관련한 지지구, 매설용 지그 그리고 접지봉의 결합상태가 도시된 사시도,

도 7c는 본 발명에 관련한 타격장치가 도시된 측면도,

도 7d는 본 발명에 관련한 접지극이 도시된 사시도,

도 7e는 본 발명에 관련한 접지장치가 도시된 분해사시도,

도 8a 내지 8c는 본 발명의 배전선로 접지 개수공사시 접지공법이 표현된 도면,

도 9는 도 8의 배전선로 접지공법이 표현된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

E : 대지 11: 전주 13 : 접지선

15 : 전주구덩이 17 : 접지봉 19 : 매설구멍

20 : 대지고유저항 측정기 30 : 천공장치

40 : 지지구 45 : 매설용 지그 50 : 타격장치

60 : 접지극 70 : 접지저항저감제 성형물

75 : 잘연함

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 배전선로 신설공사시 접지공사는 배전선로 신설 접지공사가 시행될 대지의 대지고유저항을 대지고유저항 측정기를 이용하여 측정하는 제1단계와, 상기 제1단계의 측정된 값을 컴퓨터 프로그램에 의해 분석하여 접지효과가 뛰어난 위치 및 접지방법을 채택하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 채택된 위치에 접지봉을 매설하기 위한 매설구멍을 천공장치로 천공함과 아울러 채택된 접지방법에 따라 상기 매설구멍에 타격장치로 접지봉을 타입하는 제3단계와, 상기 제3단계의 매설된 접지봉과 배전선로를 연결하기 위한 접지선이 설치된 전주를 건립하는 제4단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

여기에서 상기 배전선로 접지공법은 접지봉을 타입하기 이전에 지하매설물(가스관, 수도관, 통신케이블, 전력케이블 등)의 유무를 탐지한다.

한편 상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 배전선로 접지 개수공사시 접지공사는 배전선로 접지 개수공사가 시행될 전주 둘레를 굴착하여 찾은 접지선의 상태를 파악하여 접지선의 교체여부를 판단하는 제1단계와, 배전선로 접지 개수공사가 시행될 대지의 대지고유저항을 측정하는 제2단계와, 상기 제2단계의 측정된 값을 컴퓨터 프로그램에 의해 분석하여 심타공법과 병렬공법 중 접지효과가 뛰어난 접지방법 및 위치를 채택하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 채택된 위치에 접지봉을 매설하기 위한 매설구멍을 천공장치로 천공함과 아울러 채택된 접지방법에 따라 상기 매설구멍에 타격장치로 접지봉을 타입하는 제4단계와, 상기 제4단계의 매설된 접지봉과 배전선로를 연결하기 위한 접지선이 설치된 전주를 건립하는 제5단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 본 발명의 배전선로 접지공법을 배전선로 신설공사시 접지공법과 배전선로 접지 개수공사시 접지공법으로 구분하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

1. 배전선로 신설공사시 접지공법

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 배전선로 신설공사시 접지공법이 표현된 도면이고, 도 6은 도 5의 배전선로 접지공법이 표현된 순서도이다.

본 발명의 배전선로 신설공사시 접지공법은 먼저 제1단계(도 5a)를 시행하기 전에 대지(E)에 매설될 전주(11)의 내부에 접지선(13)을 삽입한 다음 접지선(13)을 배전선로와 연결시킨다. [S11 참조]

여기에서 접지선(13)을 삽입하는 방법은 전주(11)의 상측에 형성된 인입구(미도시)와 그 하측에 형성된 인출구(11a) 사이의 간격보다 긴 구출선을 인입구를 통하여 삽입하여 인입구 및 인출구(11a)를 연결하는 관로를 통과시킨 다음 인출구(11a)를 통하여 꺼냄으로써 구출선의 양단부가 외부에 노출되도록 한다. 그리고 인출구(11a)를 통하여 노출된 구출선의 단부에 접지선(13)을 연결하고 인입구를 통하여 노출된 구출선의 단부를 잡아당겨 접지선(13)을 전주(11)의 관로 상에 배치시킴으로써 완료된다.

다음 상기 제1단계(도 5a)는 대지고유저항 측정기(20)를 사용하여 대지고유저항을 측정하는 단계로서, 상기 대지고유저항 측정기(20)를 사용한 측정 방법으로는 통상 4점 전위 측정법(4 point fall of potential test) 혹은 4점 웨너 측정법(4 point wenner method)이 사용된다. [S12 참조]

이러한 측정법은 4개의 탐침(21)을 일직선상에 일정한 간격으로 박아서 대지고유저항 측정기(20) 내에서 저주파 전류를 탐침(21)을 통해 대지(E)에 흘려 보내어 측정하는 방법이다.

다음 상기 제2단계(도 5b)는 제1단계(도 5a)에서 측정된 측정값을 분석하여 접지효과가 뛰어난 위치 및 접지방법을 채택하는 단계이다. [S13 참조]

이때 측정값을 분석하는 방법은 다수의 측정과 해석의 연습을 통해 얻어진 경험에 근본을 둔 실험적 방법과, 이론적으로 계산된 마스터 곡선을 기준으로 측정결과로써 얻어진 곡선을 비교하여 토양모델을 추정하는 분석적 방법과, 컴퓨터 프로그램을 활용하여 분석하는 컴퓨터 프로그램에 의한 방법이 있는데, 본 발명에서는 대지고유저항 분석분야에서 시판되고 있으며 비용과 시간적인 측면에 있어 상당한 이익이 있는 컴퓨터 프로그램에 의한 분석 방법이 사용된다.

한편 아래의 표 1은 상기 제1단계(도 5a)에서 측정된 대지고유저항에 따른 분석 결과를 나타낸 일례로서, 이 표를 보고 가장 적절한 접지방법을 채택해보면 다음과 같다.

표 1을 참조하면, 지표면으로부터 깊이 0.75m 이상의 대지공유저항은 57.5Ω-m이고, 반대로 깊이 0.75m 이하의 대지고유저항은 94.8Ω-m으로 측정되었다. 따라서 지하측으로 0.75m 이상 깊이 갈수록 보다 접지효과가 뛰어나다는 것이므로 이 지역의 접지봉 접지방법은 지하 깊이 접지봉을 타입하는 심타공법을 채택함이 바람직하다.

반대로 상기의 표 1에서 깊이 0.75m 이하의 대지고유저항이 보다 낮은 것으로 측정되었다고 가정하면, 깊이 0.75m 이하, 즉 지면측이 보다 접지효과가 뛰어나다는 것이므로 이 지역의 접지봉 접지방법은 전주에서 측방향으로 나란하게 접지봉을 타입하는 병렬공법을 채택함이 바람직하다.

다음 상기 제2단계(도 5b)에서 채택된 공법으로 접지봉(17)을 매설하기 전에 이미 대지(E)에 매설되어 있는 지하매설물(가스관, 수도관, 통신케이블, 전력케이블 등)이 대지(E)에 타입되는 접지봉(E)과 접촉하여 손상됨을 방지하기 위해 공지된 지하매설물 탐지기를 사용하여 지하매설물의 유무를 탐지한다. [S14 참조]

그리고 장비 등을 사용하여 전주(11)를 건립하기 위한 전주구덩이(15)를 굴착한다. [S15 참조]

여기에서 상기 전주구덩이(15)는 전주(11)의 전체 길이 중 1/6 정도에 해당되는 하부가 매설될 수 있는 깊이로 굴착됨이 바람직하다.

다음 상기 제3단계(도 5c)는 제2단계(도 5b)에서 채택된 매설위치 및 방법에 따라 접지봉(17)을 타입하는 단계이다.

먼저 상기 제2단계(도 5b)에서 심타공법이 채택되었을 경우의 접지봉(17) 매설방법은 도 5c의 (A)에 도시된 바와 같이 전주구덩이(15)의 바닥에 접지봉(17)을 매설하기 위한 매설구멍(19)을 천공장치(30)로 뚫은 다음 매설구멍(19) 내에 지지구(40)를 사용하여 접지봉(17)이 유동되지 않도록 지지시키고, 타격장치(50)로써 접지봉(17)을 타입하는데, 이때 타격장치(50)의 타격력에 의해 접지봉(17)이 휘어지는 등의 손상을 방지하기 위해 접지봉(17)의 상단에 매설용 지그(45)를 결합시키며, 따라서 상기 타격장치(50)는 매설용 지그(45)에 타격력을 가하고, 이 타격력은 접지봉(17)에 전달되어 접지봉(17)을 타입시킨다.

여기에서 상기 접지봉(17)은 규정된 접지저항에 도달할 수 있는 깊이에 다다를 때까지 길이 방향으로 다수개의 연결용 접지봉(17')과 결합되면서 매설된다. [S16 참조]

한편 참고적으로 본 발명의 배전선로 접지공법에 관련한 접지장비 및 접지자재를 설명하면 다음과 같다.

도 7a는 본 출원인에 의해 제작된 천공장치(30)로서, 상기 매설구멍(19)을 천공하기 위해 대략 지름이 15cm에 이르는 스크루(screw)(31)가 마련되어 있고, 상기 스크루(31)는 크레인(32)과 연결되어 크레인(32)과 함께 상하좌우로 작동된다. 그리고 상기 천공장치(30)는 이동성이 용이하도록 차량(33)의 적재함(34)에 설치되어 있다.

도 7b는 본 출원인에 의해 제작된 지지구, 매설용 지그 그리고 접지봉의 결합상태가 도시된 사시도로서, 상기 지지구(40)는 하측에 매설구멍(19) 내에 유동되지 않도록 삽입되는 원통부(41)가 형성되고, 상측에는 상기 접지봉(17)과 결합된 매설용 지그(45)가 유동되지 않도록 삽입되는 지지홀부(42)가 형성된다.

따라서 우선 상기 매설구멍(19)에 지지구(40)의 원통부(41)를 삽입한다. 그리고 상기 접지봉(17)과 매설용 지그(45)를 결합시키고 나서 지지구(40)의 지지홀부(42) 내에 매설용 지그(45)의 상측이 외부에 노출되도록 삽입하면 상호간의 결합이 완료된다. 이때 상기 접지봉(17)은 타격장치(50)의 타격력에 의해 유동되지 않는다.

여기에서 상기 접지봉(17)은 대지(E) 내에 함유되어 있는 수분 등에 의해 부식됨이 방지되도록 본 출원인에 의해 창안된 스테인리스 스틸 접지봉(실용신안 등록번호 제212545호)이 사용된다.

그리고 상기 매설용 지그(45)는 본 출원인에 의해 2001년 4월 20일 출원되고 현재 기술평가 유지 결정(실용신안 등록번호 제238821호)된 상태에 있다.

도 7c는 본 출원인에 의해 2001년 11월 9일 출원(실용신안 출원번호 제34444호)된 타격장치(50)가 도시된 측면도로서, 대지(E)에 지지되는 프레임(51)과, 상기 프레임(51)의 길이 방향을 따라 이동하는 유압실린더(52)와, 상기 유압실린더(52)의 피스톤(52a) 끝단에 설치되고 접지봉(17)의 상단에 결합된 매설용 지그(45)를 가격하여 접지봉(17)을 타입하는 램(53)으로 구성된다.

이러한 타격장치(50)는 크레인(54)에 연결되어 크레인(54)과 함께 상하좌우 이동되고, 상기 크레인(54)은 이동성이 용이하도록 차량(55)의 적재함(56)에 설치된다.

다음 상기 제2단계(도 5b)에서 병렬공법이 채택되었을 경우의 접지봉(17) 매설방법은 도 5c의 (B)에 도시된 바와 같이 전주구덩이(15)에서 일정 간격 떨어진 곳에 다수개의 매설구멍(19)을 천공장치(30)를 사용하여 뚫고, 상기 각 매설구멍(19)에 접지봉(17)을 타격장치(50)를 사용하여 타입한다.

이때 접지봉(17) 간의 간격은 전주(11)와 가장 근접한 접지봉(17)은 전주(11)에서 0.5m 이상 떨어지고, 나머지는 상호간에 2m 이상 떨어진 곳에 매설된다. [S17 참조]

그리고 상기 접지봉(17)의 매설개수는 표 1에 나타낸 바와 같이 제2단계(도3b)에서 이미 정해진다. 예를 들어 표 1에서와 같이 요구하는 접지저항이 10Ω이하인 경우는 6개, 25Ω이하인 경우는 3개 그리고 100Ω이하인 경우는 1개가 매설되는 접지봉(17)의 개수이다.

상기한 바와 같은 병렬공법은 상술한 심타공법과 마찬가지로 타격장치(50)로 접지봉(17)을 타입할 때 지지구(40) 및 매설용 지그(45)를 사용할 뿐만 아니라 접지봉(17)으로는 스테인리스 스틸 접지봉을 사용한다.

한편 상기 병렬공법에서는 접지봉(17) 대신에 접지저항을 현저하게 저감시킬수 있는 접지극(60)을 사용할 수도 있다. 이러한 접지극(60)은 천공장치(30)로써 규정된 접지저항에 도달할 수 있는 깊이로 천공된 매설구멍(19)에 삽입한 다음 굴착과정에서 파내었던 흙을 다시 메움으로서 설치가 완료된다.

여기에서 상기 접지극(60)은 본 출원인에 의해 2001년 9월 27일 출원(실용신안 출원번호 제29776호)된 것으로서, 도 7d에 도시된 바와 같이 둘레에는 접지저항을 크게 낮추기 위하여 접지저항저감제(61)가 성형되어 있고, 상기 접지저항저감제(61)에는 대지(E)와의 접촉면적을 증가시키기 위해 길이 방향을 따라 오목하게 패인 다수개의 홈부(62)가 형성된다.

다음 상기 제2단계(도 5b)의 표 1에서 예시하지는 않았지만 전주구덩이(15) 내에 접지봉(17) 대신에 접지저항저감제 성형물(70)을 매설하는 경우가 있다. 이러한 접지저항저감제 성형물(70)을 매설하는 방법은 전주구덩이(15)측의 접지효과가 뛰어나다고 제2단계(도 5b)에서 분석되었을 경우 채택하는 방법이다.

여기에서 도 7e를 참조하여 상기 접지저항저감제 성형물(70)에 관하여 살펴보면, 상기 접지저항저감제 성형물(70)은 높이가 짧은 원기둥 형상으로 형성되고 하부에는 끝단이 노출되도록 다수개의 접지막대(71)가 일정 간격을 두고 매설되어 있다. 그리고 둘레의 일측에는 리드선(72)이 매설되어 있다.

도 5c의 (C)에 도시된 바와 같이 상기 접지저항저감제 성형물(70)을 매설하는 방법은 접지막대(71)의 노출된 길이만큼 전주구덩이(15)에서 일정 깊이 더 굴착하는데, 이때 흙은 밖으로 퍼내지 않고 그대로 둔다. 그리고 굴착하고 퍼내지 않아부드러워진 흙 위에 접지저항저감제 성형물(70)을 올려놓고 압력을 가하면 접지막대(71)가 흙을 뚫고 들어가 매설되며, 이러한 상태에서 접지저항저감제 성형물(70)의 상면에 대략 10cm 정도의 두께로 흙을 덮어주면 완료된다. [S18 참조]

다음 상기한 바와 같이 제3단계(도 5c)에서 심타공법, 병렬공법, 접지저항저감제 성형물(70)을 매설하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 매설된 접지봉(17)의 접지저항을 측정하여 규정된 접지저항에 도달하는지를 확인한다. [S19 참조]

이때 접지저항의 측정은 확인 절차상 시행하는 것이고, 제2단계(도 5b)에서 측정된 대지고유저항을 컴퓨터 프로그램에 의해 분석하여 채택된 방법에 따라 접지공사를 시행하였기 때문에 측정된 접지저항은 규정치에 반드시 도달하게 된다.

다음 제4단계(도 5d)는 제3단계(도 5c)에서 매설된 접지봉(17) 및 접지저항저감제 성형물(70)을 배전선로와 연결하는 단계로서, 도 5d의 (A)는 심타공법에 의해 매설된 접지봉(17)과 접지선(13)의 연결상태를 도시한 도면이고, 도 5d의 (B)는 병렬공법에 의해 매설된 접지봉(17)과 접지선(13)의 연결상태를 도시한 도면이며, 도 5d의 (C)는 접지저항저감제 성형물(70)을 매설하는 방법에 의해 매설된 접지저항저감제 성형물(70)과 접지선(13)의 연결상태를 도시한 도면이다.

이러한 제4단계(도 5d)는 우선 전주(11)를 전주구덩이(15)에 세우고 나서 전주구덩이(15)를 굴착하는 과정에서 파내었던 흙을 전주구덩이(5)에 다시 메워전주(11)가 쓰러지지 않도록 한다. [S20 참조]

이때 전주(11)의 하단에는 도 7e에 도시된 절연함(75)이 씌워진다. 여기에서 상기 절연함(75)은 접지저항저감제 성형물(70)과 함께 접지장치를 이룬다.

참고로 상기 접지장치는 본 출원인에 의해 2001년 10월 18일 출원(실용신안 출원번호 제31815호)된 상태에 있다.

다음 전주(11)의 인출구(11a)를 통하여 노출되어 있는 접지선(13)과 접지봉(17)을 연결한다. [S21 참조]

이때 제3단계(도 5c)에서 접지저항저감제 성형물(70)이 매설된 상태면 도 5d의 (C)에서와 같이 상기 접지저항저감제 성형물(70)의 리드선(72)과 접지선(13)이 연결된다.

상기와 같은 상태에서의 배전선로는 대지(E)와 전기적으로 접속되기 때문에 이상전류가 발생하면 대지(E)로 신속하게 방전시켜 배전설비 등을 보호함과 아울러 각종 전기재해에 의한 인명피해를 방지한다.

다음 굴착 과정에서 파내었던 흙을 매설구멍(9)에 다시 메운 다음 작업현장을 정리함으로써 배전선로 신설공사시 접지공법의 모든 작업이 완료된다. [S22 참조]

한편 배전선로 접지공법에 의해 대지 내에 매설된 접지봉이나 접지선은 일정기간이 경과하면 대지 내에 함유되어 있는 수분 등에 의해 부식되고, 이 부식에 의해 대지와의 접촉저항이 크게되어 접지저항에 증가하는 경우가 발생되는데, 이러한 경우 때문에 전력회사에서는 주기적으로 접지저항을 측정하여 규정치를 상회하면 개수공사를 시행토록 한다.

2. 배전선로 접지 개수공사시 접지공법

도 8a 내지 8c는 본 발명의 배전선로 접지 개수공사시 접지공법이 표현된 도면이고, 도 9는 도 8의 배전선로 접지공법이 표현된 순서도이다.

우선 제1단계(도 8a)는 접지저항을 측정하여 접지 개수공사 대상으로 판단된 전주(11)의 둘레 부분의 대지(E)를 삽 등으로 굴착하여 기존 접지봉(17")과 연결된 상태로 매설되어 있는 접지선(13)을 찾는 단계이다.

이때 상기 접지선(13)이 부식되어 그 기능이 상실되었을 경우 신규 접지선으로 교체 설치하고, 그 상태가 양호하여 제 기능을 발휘할 경우 재사용한다.

다음 제2단계(도 5a 참조)는 제1단계(도 8a)의 작업이 완료된 대지의 대지고유저항을 측정하는 단계이고, 제3단계(도 5b 참조)는 제2단계에의 측정된 값을 컴퓨터 프로그램에 의해 분석하여 심타공법과 병렬공법 중 접지효과가 뛰어난 접지방법 및 위치를 채택하는 단계로서, 배전선로 신설공사시 접지공법과 동일하여 그에관련한 도면 및 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다음 제4단계(도 8b)를 시행하기 전에 지하매설물 탐지기로 지하매설물(가스관, 수도관, 통신케이블, 전력케이블 등)의 유무를 탐지하여 타입되는 접지봉(17)에 의해 지하매설물이 손상됨을 방지한다.

다음 제4단계(도 8b)는 제3단계에서 채택된 매설위치에 접지봉(17)을 매설하기 위한 매설구멍(19)을 천공장치(30)로 천공함과 아울러 채택된 매설방법에 따라 매설구멍(19)에 타격장치(50)로 접지봉(17)을 타입하는 단계로서, 도 8b의 (A)는 심타공법을 나타낸 것이고, 도 8b의 (B)는 병렬공법을 나타낸 것이다.

여기에서 배전선로 접지 개수공사시 시공방법의 심타공법은 배전선로 신설공사시 접지공법의 심타공법과 기타 사항은 동일하나, 전주구덩이(15)에 접지봉(17)을 타입했던 것과는 달리 전주(11)에서 일측 방향으로 일정 간격을 두고 접지봉(17)을 타입하는 사항만이 상이하다. 또한 배전선로 접지 개수공사시 시공방법에서는 접지저항저감제 성형물(70)을 매설하는 방법도 시행되지 않는다.

그리고 상기한 바와 같이 심타공법 또는 병렬공법에 의해 접지봉(17)의 매설이 완료되면 확인절차상 접지저항을 측정한다. 물론 제3단계에서 분석하여 채택된 접지방법에 따라 접지봉(17)의 매설작업을 시행하였다면 접지저항은 규정된 접지저항에 도달한다.

다음 제5단계(도 8c)는 제4단계의 매설된 접지봉(17)과 배전선로를 연결하기 위한 접지선(13)이 설치된 전주(11)를 건립하는 단계로서, 도 8c의 (A)는 심타공법을 나타낸 것이고, 도 8c의 (B)는 병렬공법을 나타낸 것이다.

상기한 바와 같은 제5단계(도 8c) 역시 배전선로 신설공사시 접지공법과 기타 사항은 동일하나, 전주(11)의 하단에 절연함(75)을 설치하는 과정이 생략되는 것만이 상이하다.

다음 작업현장을 정리함으로써 배전선로 접지 개수공사시 접지공법의 모든 작업이 완료된다.

이상에서 기술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시적으로 개시된 것이고 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이다.

또한 상기에서 기술한 스테인리스 스틸 접지봉(실용신안 등록번호 제212545호), 매설용 지그(실용신안 등록번호 제238821호), 타격장치(실용신안 출원번호 제34444호), 접지극(실용신안 출원번호 제29776호) 그리고 접지장치(실용신안 출원번호 제31815호)는 본 출원인이 본 발명에 따른 배전선로 접지공법이 이루고자 하는 목적을 달성시키기 위해 선출원한 것임을 밝혀두는 바이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 배전선로 접지공법은 타격장치에 의해 접지봉을 대지 내에 타입하기 때문에 종래 기술의 인력에 의해 접지봉을 타입하였을 때보다 깊이(2m 이상) 매설할 수 있어 규정된 접지저항에 용이하게 도달할 수 있는 이점이 있다.

또한 천공장치에 의해 15cm의 지름을 가진 매설구멍을 뚫고 나서 이 매설구멍에 접지봉을 타격장치로 타입하기 때문에 종래 기술에서와 같이 접지봉을 매설할 부분을 굴착하기 위해 기존에 설치된 포장도로나 보도블록 등을 일일이 파헤쳐야 하는 번거로움이 해소되고, 따라서 굴착 및 복구비가 종래 기술과 대비하여 대략 40~50% 정도 절감되는 이점이 있다.

그리고 상기의 이유로 인해 접지봉을 병렬공법에 의해 시공시 접지봉을 추가 매설하기 위한 공간을 확보하기가 용이하기 때문에 도심지, 주택가 그리고 각종 시설이 밀집된 지역 등에서도 주거자의 통행공간확보 등을 용이하게 마련할 수 있어 주거자의 불편이 최소화되는 이점이 있다.

또한 접지공사를 시행시 우선적으로 대지고유저항을 측정하여 분석한 다음 접지봉을 매설하기 때문에 보다 능률적으로 규정된 접지저항에 도달할 수 있어 접지공사를 과학적으로 시공할 수 있는 이점이 있다.

또한 접지봉을 매설하기 전에 대지 내에 있는 지하매설물의 유무를 매설물 탐지기로써 탐지 후 접지봉을 매설하기 때문에 접지봉의 뾰족한 단부에 의해 지하매설물이 손상됨을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 배전선로 신설 접지공사가 시행될 대지의 대지고유저항을 대지고유저항 측정기를 이용하여 측정하는 제1단계와; 상기 제1단계의 측정된 값을 컴퓨터 프로그램에 의해 분석하여 접지효과가 뛰어난 위치 및 접지방법을 채택하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 채택된 위치에 접지봉을 매설하기 위한 매설구멍을 천공장치로 천공함과 아울러 채택된 접지방법에 따라 상기 매설구멍에 타격장치로 접지봉을 타입하는 제3단계와; 상기 제3단계의 매설된 접지봉과 배전선로를 연결하기 위한 접지선이 설치된 전주를 건립하는 제4단계를 포함하는 배전선로 접지공법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 배전선로 접지공법은 상기 제3단계를 시행하기 이전에 지하매설물의 유무를 탐지하는 것을 특징으로 하는 배전선로 접지공법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제3단계는 제2단계에서 지하측으로 갈수록 접지효과가 뛰어나다고 분석되어 심타공법이 채택되면 전주를 건립하기 위해 굴착된 전주구덩이의 바닥에 매설구멍을 뚫고, 상기 매설구멍에 다수개의 접지봉을 규정된 접지저항에 도달할 때까지 길이 방향으로 연결하면서 타입하는 것을 특징으로 하는 배전선로 접지공법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제3단계는 제2단계에서 지면측으로 갈수록 접지효과가 뛰어나다고 분석되어 병렬공법이 채택되면 상기 전주구덩이에서 일정 간격을 두고 매설구멍을 뚫고, 상기 매설구멍에 접지봉을 타입한 다음 접지저항을 측정시 규정된 접지저항에 미달되면 규정된 접지저하에 도달할 때까지 타입된 접지봉에서 일정 간격을 두고 접지봉을 추가 타입하는 것을 특징으로 하는 배전선로 접지공법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제3단계는 제2단계에서 상기 전주구덩이측의 접지효과가 뛰어나다고 분석되면 전주구덩이에 접지저항저감제 성형물을 매설하는 것을 특징으로 하는 배전선로 접지공법.
6. 배전선로 접지 개수공사가 시행될 전주 둘레를 굴착하여 찾은 접지선의 상태를 파악하여 접지선의 교체여부를 판단하는 제1단계와; 배전선로 접지 개수공사가 시행될 대지의 대지고유저항을 측정하는 제2단계와; 상기 제2단계의 측정된 값을컴퓨터 프로그램에 의해 분석하여 심타공법과 병렬공법 중 접지효과가 뛰어난 접지방법 및 위치를 채택하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 채택된 위치에 접지봉을 매설하기 위한 매설구멍을 천공장치로 천공함과 아울러 채택된 접지방법에 따라 상기 매설구멍에 타격장치로 접지봉을 타입하는 제4단계와; 상기 제4단계의 매설된 접지봉과 배전선로를 연결하기 위한 접지선이 설치된 전주를 건립하는 제5단계를 포함하는 배전선로 접지공법.