KR100856719B1 - 피뢰장치 - Google Patents

피뢰장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100856719B1
KR100856719B1 KR1020060077237A KR20060077237A KR100856719B1 KR 100856719 B1 KR100856719 B1 KR 100856719B1 KR 1020060077237 A KR1020060077237 A KR 1020060077237A KR 20060077237 A KR20060077237 A KR 20060077237A KR 100856719 B1 KR100856719 B1 KR 100856719B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rod
charge
lightning
lightning arrester
discharge
Prior art date
Application number
KR1020060077237A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080015637A (ko
Inventor
정용기
Original Assignee
정용기
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정용기 filed Critical 정용기
Priority to KR1020060077237A priority Critical patent/KR100856719B1/ko
Priority to CN2011104108670A priority patent/CN102522700B/zh
Priority to PCT/KR2007/000893 priority patent/WO2008020669A1/en
Priority to JP2009524543A priority patent/JP4918693B2/ja
Priority to US12/377,854 priority patent/US8451575B2/en
Priority to EP07709042.1A priority patent/EP2052446B1/en
Priority to CN2007800335889A priority patent/CN101512855B/zh
Publication of KR20080015637A publication Critical patent/KR20080015637A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100856719B1 publication Critical patent/KR100856719B1/ko
Priority to HK12109499.3A priority patent/HK1168943A1/xx

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1236—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of surge arresters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/26—Lead-in insulators; Lead-through insulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00—Devices providing for corona discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/16—Overvoltage arresters using spark gaps having a plurality of gaps arranged in series
    • H01T4/20—Arrangements for improving potential distribution

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Abstract

본 발명은 뇌운의 근접에 따라 대전된 전하를 낙뢰 발생 전에 자체 방전시켜 낙뢰를 방지해 주는 피뢰장치에 관한 것으로, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 낙뢰로부터 보호되는 물체의 상단부에 설치되어 접지 수단에 연결되는 전도성 물질의 로드; 상기 로드의 일단에 결합되는 애자; 중심 방향으로 침형의 팁이 형성된 원통형으로 이루어져 공간 전하가 대전되는 대전관을 포함하고, 상기 로드는 상기 대전관의 중심에 내재된다.
피뢰, 낙뢰, 뇌운, 방전

Description

피뢰장치{Lightning Arrester}
도 1은 종래의 피뢰장치 구조를 설명하기 위한 부분 절개 사시도.
도 2는 종래 다른 피뢰장치 구조를 설명하기 위한 부분 절개 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 피뢰장치의 제 1실시예 구조를 설명하기 위한 부분 절개 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 피뢰장치의 제 2실시예 구조를 설명하기 위한 부분 절개 사시도.
도 5는 본 발명 제 2실시예의 분리 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 피뢰장치의 제 3실시예 구조를 설명하기 위한 부분 절개 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 피뢰장치의 제 4실시예 구조를 설명하기 위한 부분 절개 사시도.
도 8은 본 발명 제 4실시예의 분리 사시도.
도 9는 본 발명 제 3실시예의 방전 수단 및 제 4실시예의 제 2방전 수단의 구조를 상세하게 나타낸 분리 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 피뢰장치의 제 6실시예의 구조를 설명하기 위한 사 시도.
도 11은 피뢰장치의 코로나 방전을 시험하기 위한 시험장치의 회로도.
도 12는 도 11에 도시한 시험장치를 이용하여 각 피뢰장치의 코로나 방전 전류와 전압간의 관계를 나타낸 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
30 : 로드 31 : 고정부
32 : 로드 캡 33 : 유전체
34 : 애자 36 : 제 1대전판
37 : 제 2대전판 38 : 제 3대전판
39 : 제 4대전판 40 : 제 2대전 수단
45 : 제 2방전 수단
본 발명은 피뢰장치에 관한 것으로, 특히 뇌운의 근접에 따라 대전된 전하를 자체 방전시켜 낙뢰를 방지해 주는 피뢰장치에 관한 것이다.
일반적으로, 피뢰장치는 뇌운(雷雲; thundercloud)과 대지 사이에 방전로를 형성하여 뇌운에 축적되어 있는 전하를 대지로 안전하게 방류시키기 위해 건물의 최상단부에 설치되는 것이다.
통상적인 뇌운이 근접할 경우에 뇌운과 대지 사이의 전위 차는 1억(V)에 이른다.
그러나, 이러한 경우에는 대기층의 공기가 양호한 절연체 역할을 하여 대지와 뇌운 사이에는 절연 파괴 즉, 낙뢰가 일어나지 않으나 뇌운과 대지 사이에 낙뢰가 일어날 가능성은 상존한다.
상기 피뢰 장치는 전계가 첨두부에 집중되는 전계 현상(팁효과)을 이용한 피뢰장치가 공지되어 있으며, 이러한 것을 플랭크린 돌침 방식이라 한다.
팁 효과에 의한 피뢰의 원리는 일본 공개 특허공보 소62-216197호(1987. 9. 22) 등의 다수 문헌에 공지되어 있다.
이러한 팁 효과만을 이용한 피뢰침은 자연 발생적인 현상을 이용하는 것으로, 공기의 절연 파괴 전압이 파괴는 시점에서만 동작하기 때문에 절연 전압의 파괴 직전의 위험을 내포하고 있는 뇌운인 경우에는 효과적으로 피뢰할 수 없는 문제점이 있어서, 피뢰장치의 기술 분야에서는 보다 효과적으로 뇌운의 전하를 대지로 안전하게 방류시켜 보호 대상물에 대한 낙뢰 빈도를 줄여 주기 위한 다양한 형태의 피뢰장치가 개발되고 있다.
그 일예로 프랑스 공개특허공보 제0096655호(1983. 5. 26)의 피뢰장치는 주전극(대지 전하를 팀효과에 의하여 주전극에 집중시키기 위해 대지에 접지된 전극)측단에 대기중에 분포된 전하를 포집하여 주전극과 선행방전을 하는 보조전극을 배치하여 주전극과 보조전극 사이에 방전을 유발시키고, 이 방전을 통한 이온전하(선행 트리머)를 대기 중에 방출하여 뇌운과 주전극 사이에 방전로를 용이하게 형성하 여 뇌운의 전하를 흡수하도록 구성되어 있다.
또한, 일본 공개 특허 공보 소62-2161697호의 능동형 피뢰장치는 보조전극과 주전극 사이에 방전을 유도하기 위하여 뇌운이 근접할 때에 발생하는 대지 주변의 전하를 포집하는 포집전극과, 이 포집전극의 전하를 콘덴서로 충전하여 전원으로 사용하고 포집전극에서 발생되는 전하량의 변화정도를 판단하는 판단부를 갖추어 일정 변화율 이상일 경우에는 콘덴서에 충전된 전하를 이용하여 리액터에 공급함으로써 스위칭하는 공지의 고전압 발생회로가 작동되어 주전극과 보조전극 사이에서 방전을 유발하도록 구성되어 있다.
그러나, 상기한 종래의 피뢰장치 중 프랑스 공개특허공보에 개시되어 있는 피뢰장치는 건물의 최상층부에 설치되기 때문에 뇌운에 의하여 유도되는 대지전계가 상층부에서는 미미하여 공기 중에 포함된 전하에 의해 포집된 전하를 충진하여 방전을 유도할 경우 충전효율의 문제로 방전 개시가 어려워지고 그로 인해 방전확률이 저하되는 문제점을 야기하고 있다.
또한, 상기한 일본 공개특허공보에 개시되어 있는 피뢰장치는 다수의 전자부품을 사용함으로 인해 신뢰성의 문제와 피뢰장치의 부품고장으로 인한 교체시, 사람이 접근하기 어려운 장소 즉, 보호건물의 최상단에 설치됨에 따른 유지보수의 어려움이 상존하는 문제점이 있었다.
한편, 이러한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 기술로, 본 발명과 동일 발명자인 정용기에 의해 발명되어 등록된 대한민국 특허등록번호 제 440616호에 개시되어 있는 피뢰장치가 있다.
상기 특허등록번호 제 440616호의 피뢰장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 보호 대상물의 최상단부에 고정부재(15)를 통해 고정되는 고정바(10)와, 상기 고정바(10)의 상단부에 연결되는 주전극부(18)와, 상기 고정바(10)를 중앙부로 관통시켜 상기 주전극부(18)의 저면에 접촉 결합되는 상부 폴리머 애자(12)와, 상기 상부 폴리머 애자(12)의 장기둥부(12a)를 중앙부로 관통시켜 상기 주전극부(18)와 비접촉되게 순차적으로 적층됨에 따른 공간 전하가 충진되는 전도체의 보조전극부(13)와, 상기 상부 폴리머 애자(12)의 장기둥부(12a)를 그 중앙부로 관통시켜 상기 보조전극부(13)의 저면에 구비되어 상기 고정부재(15)와의 절연거리를 확보하기 위한 하부 폴리머 애자(19)와, 상기 하부 폴리머 애자(19)가 상기 상부 폴리머 애자(12)의 장기둥부(12a)로부터 이탈됨을 방지하도록 상기 상부 폴리머 애자(12)로부터 이탈됨을 방지하도록 중앙부는 상기 고정바(10)를 관통시키기 위한 관통공이 형성된 원판형의 이탈방지용부재(10a)와, 상기 고정바(10)의 일단에 나사 결합되어 상기 이탈방지용부재(10a)의 저면을 가압하기 위해 중앙부에는 가압용나사공이 형성된 가압부재(10b)로 이루어진다.
상기 주전극부(18)는 뇌운 근접에 따른 낙뢰 발생시 낙뢰를 직접 흡인하도록 선단부에는 원주방향으로 일정간격을 두고 복수개의 첨두편(18a)이 일체로 형성되고, 중앙부에는 상기 고정바(10)의 일단부를 관통시키기 위한 홀이 형성된 원판상으로 이루어진다.
상기 첨두편(18a)은 피뢰장치의 설치에 따른 상향 경사지도록 절곡 형성된다.
상기 상부 폴리머 애자(12)는 상기 고정바(10)를 중앙부로 관통시킬 수 있도록 중공의 장기둥부(12a)를 갖고, 상기 장기둥부(12a)의 일단 즉, 상부 외주면에는 상기 주전극부(18)와 보조전극부(13)와의 절연거리를 확보하도록 소정 거리 이격된 상/하부연장편(12b, 12c)이 연장 형성된다.
상기 보조전극부(13)는 상기 상부 폴리머 애자(12)의 하부연장편(12c) 저면에 상기 주전극부(18)와 비접촉되도록 순차적으로 개재되어 뇌운 근접에 따른 대기중의 전하를 보다 많이 흡수 가능하도록 중앙부는 상기 장기둥부(12a)를 관통시키도록 관통홀이 형성되고 선단부에는 상향 절곡 형성된 돌침편(13e)을 일정 간격 복수개 갖는 전도체의 제 1보조전극부재(13a)와, 상기 제 1보조전극부재(13a)의 저면에 그 상면이 접촉되도록 중앙부는 상기 장기둥부(12a)를 관통시키기 위한 관통홀이 형성된 전도체인 한 쌍의 제 2보조전극부재(13b)와, 상기 상부 폴리머 애자(12)의 장기둥부(12a)를 중앙부로 관통시킴에 따른 상기 장기둥부(12a)가 소정량 더 돌출되고 그 상단부는 상기 제 2보조전극부재(13b)의 저면에 접촉 가능하도록 중공의 기둥체로 형성되되, 상기 장기둥부(50a)를 관통시킴에 따른 상기 장기둥부(12a)의 외주면과 내주면 사이에 이격 공간을 갖도록 구비되는 전도체인 제 3보조전극부재(13c) 및 상기 제 3보조전극부재(13c)에 충전 용량을 증가시키도록 양단에 오링을 개재시켜 누출 방지 가능하게 충진되는 이산화티탄인 충진재(13d)로 이루어진다.
상기 하부 폴리머 애자(19)는 상기 상부 폴리머 애자(12)의 장기둥부(12a)를 중앙부로 관통시키도록 관통된 단기둥부(19a)를 갖고, 상기 단기둥부(19a)의 일단 즉, 상부 외주면에는 상기 보조전극부(18)와 고정부재(15)와의 절연거리를 확보하도록 소정 거리 이격된 상/하부연장편(19b, 19c)이 연장 형성된다.
상기와 같이 이루어진 종래의 피뢰장치를 보호건물의 최상단에 설치한 후에, 뇌운이 근접하면, 상기 고정바(10)와, 상기 고정바(10)의 상단에 접촉되게 구비된 주전극부(18)는 대지 전하가 충진되고, 상기 상부 폴리머 애자(12)에 의해 고정바(10) 및 주전극부(18)와 비접촉되게 구비되는 보조전극부(13)는 제 3보조전극부재(13c)와, 상기 상부 폴리머 애자(12)의 장기둥부(12a) 사이에 충진된 이산화티탄인 충진재(13d)로 인하여 공간 전하가 충진됨으로 인해 원거리에 있는 뇌운에서 발생되는 낙뢰를 흡입시키게 된다.
즉, 뇌운의 원거리에 인해 낮은 전압 하에서 낙뢰를 흡입시켜 대지로 안정적으로 방전시키게 되는 것이다.
그런데, 상기와 같이 이루어진 종래의 피뢰장치는 대지 전하가 충진되는 고정바 및 주전극부(18)와 뇌운의 근접에 의해 형성된 공간 전하가 충진되는 보조 전극부(13) 사이가 일정 거리를 유지하며 이격되어 있기 때문에 피뢰장치 자체적으로 방전이 잘 이루어지지 않아 낙뢰를 예방하는 효능이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 본 발명과 동일 발명자인 정용기에 의해 발명되어 등록된 대한민국 특허등록번호 제 433011호에 개시되어 있는 피뢰장치가 있다.
상기 특허등록번호 제 433011호의 피뢰장치는 도 2에 나타낸 바와 같이, 보호되는 건물의 상단에 고정부재(29)를 통해 고정되는 고정바(20)와, 상기 고정바의 일단부에 체결되는 캡 부재(21)와, 상기 고정바(20)의 상단에 장착되는 폴리머 애 자(22)와, 정전유도구체로 구성되며, 상기 정전유도구체는 상기 고정바(20)를 관통시켜 상부에 구비됨에 따른 상기 캡부재(21)와 후술할 방전보조부재(24)와의 절연거리를 증대시키기 위한 절연체인 폴리머 애자(22)와, 상기 폴리머 애자(22)의 하단부를 중앙부로 관통시켜 적어도 하나 이상 적층 구비되는 박판의 방전보조부재(25)와, 상기 방전보조부재(25)의 저면에 상면이 접촉되도록 중앙부는 상기 폴리머 애자(22)의 하단부를 관통시키기 위한 홀이 형성되어 구비되는 전도체의 예비방전용 캡부재(25)와, 상기 예비방전용 캡부재(25)의 저면에 절연체의 링부재(27)를 복수개 개재하여 비접촉되도록 상기 고정바(20)상에 고정 구비되되, 저면에 돌출부를 갖는 원형의 판상으로 형성되고, 중앙부는 상기 고정바(20)를 관통시키기 위한 관통공이 형성되며, 상기 돌출부의 외주면에는 관통공과 연통되어 나사부재를 매개로 상기 고정바(20)의 외주면을 가압시킴에 따른 고정가능하도록 고정용홀이 형성된 예비방전부재(26)로 이루어진다.
그리고, 상기 방전보조부재(24)의 상면에 안착되어 외력에 의한 손상됨을 방지하기 위한 보호부재(23)가 부가된다.
그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 피뢰장치는 대지 전하와 공간 전하간의 방전을 위한 대향 면적 즉, 대지 전하가 축적된 고정바(20)에 전기적으로 연결된 부분과 상기 정전유도구체간에 서로 대향되는 면적이 좁고, 양 전하간의 방전을 촉진시켜 주는 구조나 수단이 마련되어 있지 않아 낙뢰를 예방하기 위한 사전 방전 현상이 잘 유도되지 않는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 낙뢰로부터 건물을 보호하기 위한 피뢰장치에 대전되는 공간 전하와 대지 전하간의 사전 방전능을 향상시켜 낙뢰를 예방하기 위한 피뢰장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 낙뢰로부터 보호되는 물체의 상단부에 설치되어 접지 수단에 연결되는 전도성 물질의 로드; 상기 로드의 일단에 결합되는 애자; 중심 방향으로 침형의 팁이 형성된 원통형으로 이루어져 공간 전하가 대전되는 대전관을 포함하고, 상기 로드는 상기 대전관의 중심에 내재되는 것을 특징으로 하는 피뢰장치를 제공한다.
삭제
상기 대전관은 상하로 적어도 2단 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 대전관은 상기 로드의 중간부에 연결된 연결부를 통하여 방사상으로 다수 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 대전관은 등각 간격으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 애자의 아래 로드에 절연체를 두고 결합되어 뇌운에 의한 대기 중의 공간 전하가 대전되는 제 1대전 수단과, 상기 제 1대전 수단에 대응하여 상기 로드에 결합되어 대지로부터 공급되는 대지 전하가 대전되는 방전 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 절연체는 유전성 물질인 것을 특징으로 한다.
상기 유전성 물질은 이산화티탄(TiO2) 또는 이산화규소(SiO2) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1대전 수단은 다수의 원판으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1대전 수단은 가장자리가 아래로 향하는 접시형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 방전 수단은 원판으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 애자는 전기 절연성 폴리머로 이루어진 것을 특징으로 한다.
(실시예)
본 발명에 따른 피뢰장치에 대하여 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부한 도면, 도 3은 본 발명에 따른 피뢰장치의 제 1실시예 구조를 설명하기 위한 부분 절개 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 피뢰장치의 제 2실시예 구조를 설명하기 위한 부분 절개 사시도, 도 5는 본 발명 제 2실시예의 분리 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 피뢰장치의 제 3실시예 구조를 설명하기 위한 부분 절개 사시도, 도 7은 본 발명에 따른 피뢰장치의 제 4실시예 구조를 설명하기 위한 부분 절 개 사시도, 도 8은 본 발명 제 4실시예의 분리 사시도, 도 9는 본 발명 제 3실시예의 방전 수단 및 제 4실시예의 제 2방전 수단의 구조를 상세하게 나타낸 분리 사시도, 도 10은 본 발명에 따른 피뢰장치의 제 6실시예의 구조를 설명하기 위한 사시도, 도 11은 피뢰장치의 코로나 방전을 시험하기 위한 시험장치의 회로도, 도 12는 도 11에 도시한 시험장치를 이용하여 각 피뢰장치의 코로나 방전 전류와 전압간의 관계를 나타낸 그래프이다.
본 발명에 따른 피뢰장치는 낙뢰로부터 보호하고자 하는 건물에 뇌운이 접근할 때에 낙뢰를 예방하기 위해 피뢰장치의 사전 방전 성능을 향상시키기 위해 다수의 실시예를 제공한다.
그리고, 본 발명은 낙뢰로부터 보호되는 건물(이하, 건물이라 함)에 설치되어 별도의 접지 수단 즉, 지중에 설치된 접지 시설을 통해 대지 전하가 축적되는 부분과, 뇌운에 의해 생성된 공간 전하가 축적되는 부분으로 구성되어, 대지 전하와 공간 전하를 사전 방전시켜 대지 전압을 올려서 낙뢰 가능성을 낮추어 주는 것이 특징이다.
1. 제 1실시예(도 3 참조)
본 발명의 제 1실시예는 도 3에 나타낸 바와 같이, 건물의 상단에 설치되어 접지 수단에 연결되는 고정부(31), 상기 고정부(31)에 그 일단이 고정되어 대지 전하가 대전되는 로드(30), 상기 로드(30)의 타단에 결합되어 낙뢰를 유도하는 로드 캡(32), 상기 로드(30)의 타단부에 결합되는 애자(34), 상기 로드(30)에 장착되는 대전 수단(45)으로 구성되며, 상기 로드(30)는 대전관(45a)의 중심에 내재된다.
상기 대전 수단(45)은 관형(tube)으로 이루어져 그 중심에 상기 로드(30)가 관통하고 상기 로드(30) 쪽으로 침형의 팁(45b)이 형성되어 있는 대전관(45a), 상기 대전관(45a)의 양단을 상기 로드(30)에 결합시켜 주는 제 1캡(45c) 및 제 2캡(45d)으로 구성되며, 상기 제 2캡(45d) 쪽은 스토퍼(46)에 의해 상기 애자(34) 쪽으로 밀착 고정된다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 제 1실시예는 다음과 같이 작용한다.
먼저, 상기 고정부(31)가 낙뢰로부터 보호되는 건물의 상단(바람직하게는 최상단부)에 고정 설치되고, 상기 대전관(45a) 등이 장착된 상기 로드(30)가 상기 고정부(31)에 고정된다.
그리고, 낙뢰 가능성이 높은 뇌운이 건물에 설치되어 있는 본 발명의 제 1실시예와 같이 이루어진 피뢰장치에 접근하면, 뇌운에 의해 대기 중에 분포되어 있는 공간 전하가 상기 대전관(45a)에 대전되고, 상기 공간 전하와 상반된 극성이면서 대지로부터 공급되는 전하 즉, 대지 전하가 상기 로드(30)에 대전된다.
상기와 같이 뇌운의 접근에 따라 공간 전하와 대지 전하가 각각 상기 대전관(45a)과 상기 로드(30)에 점차적으로 대전되면, 전하량의 증가에 의해 대전 전압 즉, 상기 대전관(45a)과 상기 로드(30)간의 대전 전압이 상승하여 방전(통상적으로 코로나 방전)이 이루어진다.
이때, 상기 대전관(45a)에 상기 로드(30) 쪽으로 형성된 상기 팁(45b)은 침형으로 형성되어 있어서 상기 로드(30)와의 방전능을 향상시켜 주기 때문에 공간 전하와 대지 전하간의 방전을 용이하게 해 준다.
상기와 같이 본 발명의 제 1실시예는 건물에 접근하는 뇌운에 의해 건물의 주변 대기에 분포되어 있는 공간 전하와 건물을 통하여 대지로부터 공급되는 대지 전하를 낙뢰가 발생되기 전에 방전시킴으로써 대지 전하의 집중을 차단하여 건물 전체의 전계를 낮추어준다.
상기와 같이 건물의 전계가 낮아지면 낙뢰가 발생되기 위한 전계(이하, 낙뢰 전계)보다 낮게 형성되므로 낙뢰 가능성을 현저하게 줄일 수 있는 것이다.
2. 제 2실시예(도 4 및 도 5 참조)
본 발명의 제 2실시예는 도 4 및 도 5(제 1실시예와 동일한 구성 요소는 동일한 부재 번호를 사용하였다.)에 나타낸 바와 같이, 건물의 상단에 설치되어 접지 수단에 연결되는 고정부(31)와, 상기 고정부(31)에 그 일단이 고정되어 대지 전하가 대전되는 로드(30), 상기 로드(30)의 타단에 결합되어 낙뢰를 유도하는 로드 캡(32), 상기 로드(30)의 타단부에 결합되는 애자(34), 상기 애자(34) 하단의 상기 로드(30)에 장착되는 제 1대전 수단(33, 36~39, 41, 42)과, 상기 제 1대전 수단(33, 36~39, 41, 42) 하단의 상기 로드(30)에 장착되는 제 2대전 수단(45) 및 상기 제 1대전 수단(33, 36~39)에 대응되도록 공간 전하와 반대되는 극성을 가진 전하가 대전되는 방전 수단(40)으로 구성된다.
상기 제 1방전 수단(33, 36~42)은 상기 애자(34) 하단의 상기 로드(30)에 결합되어 뇌운에 의한 공간 전하가 대전되는 제 1대전 수단(36, 37, 38, 39)과, 상기 제 1대전 수단(36~39)에 대응되어 상기 로드(30)에 장착되어 대지 전하가 대전되는 제 2대전 수단(40), 유전성 물질로 이루어져 반경 방향으로는 상기 로드(30)와 상 기 제 1대전 수단(36~39) 사이이고 상기 로드(30)의 길이 방향으로는 상기 애자(34)의 하단과 상기 제 2대전 수단(40)의 상단 사이에 삽입되는 유전체(33)로 구성된다.
상기 제 1대전 수단(33, 36~39, 41, 42)은 상기 애자(34) 하단의 상기 로드(30)에 결합되어 뇌운에 의한 공간 전하가 대전되도록 대략적으로 원반 형태로 이루어져 위에서 아래 방향으로 구성되는 는 제 1,2,3,4대전판(36, 37, 38, 39)과, 유전성 물질로 이루어져 반경 방향으로는 상기 로드(30)와 상기 제 1,2,3,4대전판(36~39) 사이이고 상기 로드(30)의 길이 방향으로는 상기 애자(34)의 하단과 상기 방전 수단(40)의 상단 사이에 삽입되는 유전체(33)로 구성된다.
상기 제 1~4대전판(36~39)은 각각의 중심에는 상기 로드(30)에 장착된 상기 유전체(33)의 외주면에 결합되는 원형의 구멍이 형성되어 있고, 상기 로드(30)에 대하여 수직 방향으로 형성된 중심부와, 상기 중심부로부터 하향 절곡되어 상기 중심부와 함께 접시 형태의 구조로 이루어져 있으며, 서로 밀착 결합된다.
그리고, 상기 제 1대전판(36)과 상기 애자(34) 사이에는 전기 절연체로 이루어진 제 1링(41)이 삽입된다.
또한, 상기 제 2대전판(37)은 상기 제 1대전판(36)의 직경보다 약 2배 정도 크면서 가장 자리에 주름이 형성되어 있으며, 상기 제 3대전판(38)은 상기 제 1대전판(36)과 비슷한 크기로 이루어지고, 상기 제 4대전판(39)은 상기 제 3대전판(38)에 비해 작은 직경으로 이루어져 있다.
상기 제 1~4대전판(36~39)들은 상기 유전체(33)에 결합된 상태에서 상기 유전체(33)의 나머지 부분에는 절연체로 이루어진 제 2링(42)에 의해 고정된다.
상기 제 2대전 수단(40)은 상기 제 4대전판(39)보다 작은 직경의 원판으로 이루어져 있다. 따라서 상기 제 2대전 수단(40)의 선단부는 상기 제 4대전판(39)의 내측면에 대향 배치된다.
상기 제 2대전 수단(45)은 관형(tube)으로 이루어져 그 중심에 상기 로드(30)가 관통하고 상기 로드(30) 쪽으로 침형의 팁(45b)이 형성되어 있는 대전관(45a), 상기 대전관(45a)의 양단을 상기 로드(30)에 결합시켜 주는 제 1캡(45c) 및 제 2캡(45d)으로 구성된다.
상기 유전체(33)는 상기 로드(30)에 결합되는 튜브형으로 이루어져 있는데, 상기 제 1~4대전판(36~39)들은 상기 유전체(33)의 외주면에 결합된다.
따라서, 상기 로드(30)와 상기 제 1~4대전판(36~39)들 사이에는 전기 절연성과 유전성 물질으로 이루어진 유전체(33)가 개재되는 것이다.
그리고, 상기 유전체(33)는 이산화티탄(TiO2) 또는 이산화규소(SiO2) 등과 같은 전기 절연성과 유전성을 가지는 물질을 이용하여 상기 로드(30)와 상기 제 1~4대전판(36~39)들 사이의 정전용량을 증대시켜 방전이 보다 용이하게 일어나게 해 준다.
여기서, 상기 유전체(33)를 상기 이산화티탄(TiO2) 또는 이산화규소(SiO2) 등을 채택한 이유는 전기 절연성과 유전성을 확보하면서 동시에 상기 제 1대전 수단(36~39)과 상기 방전 수단(40)간의 기계적 결합 상태를 견고하게 유지하기 위해서 기계적 강도가 높은 소재를 사용한 것이다.
상기 제 2대전 수단(45)은 그 일측의 상기 로드(30)에 고정되는 스토퍼(46)에 의해 상기 방전 수단(40) 쪽으로 밀착 고정된다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 제 2실시예는 다음과 같이 작용한다.
먼저, 상기 고정부(31)가 낙뢰로부터 보호되는 건물의 상단(바람직하게는 최상단부)에 고정 설치되고, 상기 제 1대전 수단(33, 36~39, 41, 42), 방전수단(40) 및 제 2대전 수단(45) 등이 장착된 상기 로드(30)가 상기 고정부(31)에 고정된다.
그리고, 낙뢰 가능성이 높은 뇌운이 건물에 설치되어 있는 본 발명의 제 2실시예와 같이 이루어진 피뢰장치에 접근하면, 뇌운에 의해 대기 중에 분포되어 있는 공간 전하가 상기 제 1~4대전판(36~39)에 대전되고, 상기 공간 전하와 상반된 극성이면서 대지로부터 공급되는 전하 즉, 대지 전하가 상기 로드(30) 및 상기 방전 수단(40)에 대전된다.
삭제
또한, 상기 공간 전하는 상기 제 2대전 수단(45)의 대전관(45a)에도 대전된다.
상기와 같이 뇌운의 접근에 따라 공간 전하가 상기 제1~4 대전판(36~39)과 대전관(45a)으로 대전되고, 대지 전하가 방전 수단(40)과 상기 로드(30)에 점차적으로 대전되면, 전하량의 증가에 의해 대전 전압 즉, 제 1~4대전판(36~39)과 대전관(45a) 그리고 방전 수단(40)과 로드(30)간의 대전 전압이 상승하여 방전(통상적으로 코로나 방전)이 이루어진다.
이때, 상기 제 1~4대전판(36~39)과 방전 수단(40) 사이에 내재되어 있는 상기 유전체(33)는 상기 제 1~4대전판(36~39)과 상기 방전 수단(40) 사이의 전하 축적 용량을 증대시켜 공간 전하와 대지 전하에 의한 전위차를 증대시키기 때문에 보다 더 용이한 방전이 이루어진다.
그리고, 상기 제 2대전 수단(45)의 대전관(45a)에 상기 로드(30) 쪽으로 형성된 상기 팁(45b)은 침형으로 형성되어 있어서 상기 로드(30)와의 방전능을 향상시켜 주기 때문에 공간 전하와 대지 전하간의 방전을 용이하게 해 준다.
삭제
상기와 같이 본 발명의 제 2실시예는 건물에 접근하는 뇌운에 의해 건물의 주변 대기에 분포되어 있는 공간 전하와 건물을 통하여 대지로부터 공급되는 대지 전하를 낙뢰가 발생되기 전에 방전시킴으로써 대지 전하의 집중을 차단하여 건물 전체의 전계를 낮추어준다.
상기와 같이 건물의 전계가 낮아지면 낙뢰가 발생되기 위한 전계(낙뢰 전계)보다 낮게 형성되므로 낙뢰 가능성을 현저하게 줄일 수 있는 것이다.
3. 제 3실시예(도 6 및 도 9 참조)
본 발명의 제 3실시예는 도 6에 나타낸 바와 같이, 건물의 상단에 설치되어 접지 수단에 연결되는 고정부(51)와, 상기 고정부(51)에 그 일단이 고정되어 대지 전하가 대전되는 로드(50), 반지름 방향으로 다수의 연결공이 형성되어 상기 로드(50)의 타단에 연결되는 연결부(50c), 상기 연결부(50c)의 일측에 연결되는 연결 로드(50b), 상기 연결 로드(50b)의 일측에 연결되는 상부 로드(50a), 상기 상부 로드(50a)의 타단에 결합되는 로드 캡(52), 상기 상부 로드(50a)의 상기 로드 캡(52)의 아래에 애자(54), 상기 로드(50)와 상기 상부 로드(50a) 사이에 연결된 상기 연결부(50c)를 통하여 방사상으로 장착되는 다수의 대전 수단(65)으로 구성된다.
상기 방전 수단(65)은 제 1실시예의 방전 수단(45)과 거의 유사하게 구성되 는데, 단 제 1실시예와 같이 수직 방향으로 설치되는 것이 아니라, 상기 연결부(50c)를 통하여 수평 방향의 방사상으로 다수 설치되는 것이 다르다.
상기 대전 수단(65)은 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 연결부(50c)의 외주면에 형성된 연결공에 나사 결합되는 보조 로드(66), 관형(tube)으로 이루어져 상기 보조 로드(66)가 중심을 관통되며 내측 방향 즉, 상기 보조 로드(66)의 중심선 방향으로 침형의 팁(65b)이 형성되어 있는 대전관(65a), 상기 대전관(65a)의 양단을 상기 보조 로드(66)에 결합시켜 주는 제 1캡(65c) 및 제 2캡(65d)으로 구성된다. 이때, 상기 제 2방전 수단(55)은 상기 보조 로드(66)에 상기 제 2캡(65d) 및 너트(66a)에 의해 고정된다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 제 3실시예는 다음과 같이 작용한다.
먼저, 상기 고정부(51)가 낙뢰로부터 보호되는 건물의 상단(바람직하게는 최상단부)에 고정 설치되고, 대전 수단(65) 등이 장착된 상기 로드(50)가 상기 고정부(51)에 고정된다.
그리고, 낙뢰 가능성이 높은 뇌운이 건물에 설치되어 있는 본 발명의 제 3실시예에 따른 피뢰장치에 접근하면, 뇌운에 의해 대기 중에 분포되어 있는 공간 전하가 대전 수단(65)의 대전관(65a)에 대전되고, 대지로부터 공급되는 대지 전하가 상기 로드(50)를 통해 상기 보조 로드(66)에 대전된다.
상기와 같이 뇌운의 접근에 따라 공간 전하가 상기 방전 수단(65)의 대전관(65a)으로 대전되고, 대지 전하가 보조 로드(66)에 점차적으로 대전되면, 각각의 전하량 증가에 의해 대전 전압 즉, 상기 대전관(45a)과 보조 로드(66)간의 대전 전압이 상승하여 방전(통상적으로 코로나 방전)이 이루어진다.
이때, 상기 대전 수단(65)의 대전관(65a)에 상기 보조 로드(66) 쪽으로 형성된 상기 팁(65b)은 침형으로 형성되어 있어서 상기 보조 로드(66)와의 방전 성능을 향상시켜 주기 때문에 공간 전하와 대지 전하간의 방전이 보다 용이하게 일어나게 해 준다.
상기와 같이 본 발명의 제 3실시예는 건물에 접근하는 뇌운에 의해 건물의 주변 대기에 분포되어 있는 공간 전하와 건물을 통하여 대지로부터 공급되는 대지 전하를 낙뢰가 발생되기 전에 방전시킴으로써 대지 전하의 집중을 차단하여 건물 전체의 전계를 낮추어준다.
상기와 같이 건물의 전계가 낮아지면 낙뢰가 발생되기 위한 전계(낙뢰 전계)보다 낮게 형성되므로 낙뢰 가능성을 현저하게 줄일 수 있는 것이다.
특히, 본 발명의 제 3실시예는 상기 제 1실시예에 비해 대전 수단(65)이 다수(본 발명의 제 3실시에에서는 90도 간격으로 4개 배치됨)로 이루어져 있어서 공간 전하의 축적이 보다 용이하게 이루어져 사전 방전 성능을 향상시켜 준다.
4. 제 4실시예(도 7 ~ 도 9 참조)
본 발명의 제 4실시예는 도 7 ~ 도 9(제 3실시예와 동일한 구성 요소는 동일한 부재 번호를 사용하였다.)에 나타낸 바와 같이, 건물의 상단에 설치되어 접지 수단에 연결되는 고정부(51)와, 상기 고정부(51)에 그 일단이 고정되어 대지 전하가 대전되는 로드(50), 반지름 방향으로 다수의 연결공이 형성되어 상기 로드(50)의 타단에 연결되는 연결부(50c), 상기 연결부(50c)의 일측에 연결되는 연결 로드(50b), 상기 연결 로드(50b)의 일측에 연결되는 상부 로드(50a), 상기 상부 로드(50a)의 타단에 결합되는 로드 캡(52), 상기 상부 로드(50a)의 타단부에 결합되는 애자(54), 상기 애자(54) 하단의 상기 상부 로드(50a)에 장착되는 제 1대전 수단(53, 56~59, 61, 62)과, 상기 제 1대전 수단(53, 56~62) 하단의 상기 상부 로드(50a)에 상기 연결부(50c)를 통하여 방사상으로 장착되는 제 2대전 수단(65)으로 구성된다.
상기 제 1방전 수단(53, 56~62)은 상기 애자(54) 하단의 상기 상부 로드(50a)에 결합되어 뇌운에 의한 공간 전하가 대전되는 제 1대전 수단(56~59)과, 상기 제 1대전 수단(56~59)에 대응되어 상기 상부 로드(50a)에 장착되어 대지 전하가 대전되는 제 2대전 수단(60), 유전성 물질로 이루어져 반경 방향으로는 상기 상부 로드(50a)와 상기 제 1대전 수단(56~59) 사이이고 상기 상부 로드(50a)의 길이 방향으로는 상기 애자(54)의 하단과 상기 제 2대전 수단(60)의 상단 사이에 삽입되는 유전체(53)로 구성된다.
상기 제 1대전 수단(53, 56~59, 61, 62)은 상기 애자(54) 하단의 상기 로드(50)에 결합되어 뇌운에 의한 공간 전하가 대전되도록 대략적으로 원반 형태로 이루어져 위에서 아래 방향으로 구성되는 제 1,2,3,4대전판(56, 57, 58, 59)과, 유전성 물질로 이루어져 반경 방향으로는 상기 로드(50)와 상기 제 1,2,3,4대전판(56~59) 사이이고 상기 로드(50)의 길이 방향으로는 상기 애자(54)의 하단과 상기 방전 수단(60)의 상단 사이에 삽입되는 유전체(53)로 구성된다.
상기 제 1~4대전판(56~59)은 각각의 중심에는 상기 로드(50)에 장착된 상기 유전체(53)의 외주면에 결합되는 원형의 구멍이 형성되어 있고, 상기 로드(50)에 대하여 수직 방향으로 형성된 중심부와, 상기 중심부로부터 하향 절곡되어 상기 중심부와 함께 접시 형태의 구조로 이루어져 있으며, 서로 밀착 결합된다.
그리고, 상기 제 1대전판(56)과 상기 애자(54) 사이의 상기 상부 로드(50a) 에는 전기 절연체로 이루어진 제 1링(61)이 삽입된다.
또한, 상기 제 2대전판(57)은 상기 제 1대전판(56)의 직경보다 약 2배 정도 크면서 가장 자리에 주름이 형성되어 있으며, 상기 제 3대전판(58)은 상기 제 1대전판(56)과 비슷한 크기로 이루어지고, 상기 제 4대전판(59)은 상기 제 3대전판(58)에 비해 작은 직경으로 이루어져 있다.
상기 제 1~4대전판(56~59)들은 상기 유전체(53)에 결합된 상태에서 상기 유전체(53)의 나머지 부분에는 절연체로 이루어진 제 2링(62)에 의해 고정된다.
상기 방전 수단(60)은 상기 제 4대전판(59)보다 작은 직경의 원판으로 이루어져 있다. 따라서 상기 방전 수단(60)의 선단부는 상기 제 4대전판(59)의 내측면에 대향 배치된다.
상기 유전체(53)는 상기 상부 로드(50a)에 결합되는 튜브형으로 이루어져 있는데, 상기 제 1~4대전판(56~59)들은 상기 유전체(53)의 외주면에 결합된다.
따라서, 상기 상부 로드(50a)와 상기 제 1~4대전판(56~59)들 사이에는 전기 절연성과 유전성 물질로 이루어진 유전체(53)가 개재되는 것이다.
그리고, 상기 유전체(53)는 이산화티탄(TiO2) 또는 이산화규소(SiO2) 등과 같은 전기 절연성 및 유전성 물질로 이루어져 있어서 상기 상부 로드(50a)와 상기 제 1~4대전판(56~59)들 사이의 정전용량을 증대시켜 방전이 보다 용이하게 일어나게 해 준다.
상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 제 4실시예의 상기 제 1대전 수단(53, 56~59, 61, 62)은 제 2실시예의 제 1대전 수단(33, 36~39, 41, 42)과 거의 유사한 구조로 이루어진다.
그리고, 본 발명 제 4실시예의 상기 제 2대전 수단(65)은 제 1실시예의 대전 수단(45) 및 제 2실시예의 제 2대전 수단(45)과 거의 유사하게 구성되는데, 단 제 1실시예 및 제 2실시예와 같이 수직 방향으로 설치되는 것이 아니라, 상기 제 1대전 수단(53, 56~59, 61, 62)의 아래 즉, 상기 로드(50)의 상단부에 상기 연결부(50c)를 통하여 방사상으로 다수 설치되는 것이 다르다.
상기 제 2대전 수단(65)은 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 연결부(50c)의 외주면에 형성된 연결공에 나사 결합되는 보조 로드(66), 관형(tube)으로 이루어져 상기 보조 로드(66)가 중심을 관통되며 내측 방향 즉, 상기 보조 로드(66)의 중심선 방향으로 침형의 팁(65b)이 형성되어 있는 대전관(65a), 상기 대전관(65a)의 양단을 상기 보조 로드(66)에 결합시켜 주는 제 1캡(65c) 및 제 2캡(65d)으로 구성된다. 이때, 상기 제 2방전 수단(65)은 상기 보조 로드(66)에 상기 제 2캡(65d) 및 너트(66a)에 의해 고정된다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 제 4실시예는 다음과 같이 작용한다.
먼저, 상기 고정부(51)가 낙뢰로부터 보호되는 건물의 상단(바람직하게는 최상단부)에 고정 설치되고, 상기 제 1대전 수단(53, 56~59, 61, 62) 및 제 2대전 수단(65) 등이 장착된 상기 로드(50)가 상기 고정부(51)에 고정된다.
그리고, 낙뢰 가능성이 높은 뇌운이 건물에 설치되어 있는 본 발명의 제 2실시예에 따른 피뢰장치에 접근하면, 뇌운에 의해 대기 중에 분포되어 있는 공간 전하가 상기 제 1~4대전판(56~59)에 대전되고, 상기 공간 전하와 상반된 극성이면서 대지로부터 공급되는 전하 즉, 대지 전하가 상기 로드(50)를 통해 상부 로드(50a) 및 상기 방전 수단(60)에 대전된다.
또한, 상기 공간 전하는 상기 제 2대전 수단(65)의 대전관(65a)에도 대전되고, 상기 대지 전하는 상기 보조 로드(66)에도 대전된다.
상기와 같이 뇌운의 접근에 따라 공간 전하가 제 1대전 수단(35, 56~59, 61, 62)의 제 1대전판(56~59)과 제 2대전 수단(65)의 대전관(65a)으로 대전되고, 대지 전하가 상기 방전 수단(60)과 보조 로드(66)에 점차적으로 대전되면, 각각의 전하량 증가에 의해 대전 전압 즉, 제 1대전 수단(56~59)과 대전관(45a) 그리고 방전 수단(60)과 보조 로드(66)간의 대전 전압이 상승하여 방전(통상적으로 코로나 방전)이 이루어진다.
삭제
삭제
삭제
이때, 상기 제 1~4대전판(56~59)과 상기 방전 수단(60) 사이에 내재되어 있는 상기 유전체(53)는 상기 제 1~4대전판(56~59)과 상기 방전 수단(60) 사이의 전하 축적 용량을 증대시켜 공간 전하와 대지 전하에 의한 전위차를 증대시키기 때문에 보다 더 용이한 방전이 이루어진다.
그리고, 상기 제 2대전 수단(65)의 대전관(65a)에 상기 보조 로드(66) 쪽으로 형성된 상기 팁(65b)은 침형으로 형성되어 있어서 상기 보조 로드(66)와의 방전능을 향상시켜 주기 때문에 공간 전하와 대지 전하간의 방전이 보다 용이하게 일어나게 해 준다.
상기와 같이 본 발명의 제 4실시예는 건물에 접근하는 뇌운에 의해 건물의 주변 대기에 분포되어 있는 공간 전하와 건물을 통하여 대지로부터 공급되는 대지 전하를 낙뢰가 발생되기 전에 방전시킴으로써 대지 전하의 집중을 차단하여 건물 전체의 전계를 낮추어준다.
상기와 같이 건물의 전계가 낮아지면 낙뢰가 발생되기 위한 전계(낙뢰 전계)보다 낮게 형성되므로 낙뢰 가능성을 현저하게 줄일 수 있는 것이다.
특히, 본 발명의 제 4실시예는 상기 제 1실시예 및 제 2에 비해 제 2방전 수단(65)이 다수(본 발명의 제 4실시에에서는 90도 간격으로 4개 배치됨)로 이루어져 있어서 공간 전하의 축적이 보다 용이하게 이루어져 사전 방전 성능을 향상시켜 준다.
5. 제 5실시예(도면 생략)
본 발명의 제 5실시예는 제 1실시예의 대전 수단(45)을 상하로 2단 결합한 구조의 피뢰장치이다.
6. 제 6실시예(도 10 참조)
본 발명의 제 6실시예는 도 10에 나타낸 바와 같이, 제 1실시예와 제 3실시예를 혼합한 것으로, 고정부(51), 로드(50), 로드 캡(52), 애자(54), 그리고 제 1실시예의 수직형으로 이루어진 대전 수단(45) 및 제 3실시예의 방사상의 대전 수단(65)을 결합한 구조의 피뢰장치이다.
7. 제 7실시예(도면 생략)
본 발명의 제 7실시예는 제 2실시예와 제 3실시예를 혼합한 구조의 피뢰장치이다.
8. 피뢰장치의 성능 비교
본 발명에 따른 피뢰장치를 비롯하여 종래의 각종 피뢰장치간의 성능을 비교하기 위해, 본 발명에서는 도 11에 도시한 바와 같은 시험장치를 이용하여 성능을 비교하였다.
도 11의 시험장치는 고전압을 발생하여 직경이 1m인 원형 평판(A)에 (-) 직류 전압을 인가하고, 피시험 대상인 각 피뢰장치(B)가 연결되는 연결되는 고전압 발생부(70), 상기 고전압 발생부(70)의 출력단에 연결되어 전압을 인출하는 고전압 프로브(72), 상기 고전압 발생부(70)의 출력단에 연결되어 전류를 검출하여 증폭 출력하는 전류 검출부(73) 및 전류 증폭부(74), 상기 고전압 프로브(72) 및 상기 전류 증폭부(74)로부터 전압 및 전류를 입력받아 표시해 주는 오실로스코프(76)로 이루어진다.
도 11에서 간격 d는 상기 원형 평판(A)과 각 피뢰장치(B)간의 거리를 의미한다.
상기와 같은 시험장치를 이용하여 각 피뢰장치의 코로나 방전 특성을 평가하기 위해, 상기 고전압 발생부(70)의 (-) 직류 전압 출력을 원형 평판(A)에 연결하고, 접지부분을 피시험 대상인 각 피뢰장치(B)에 연결한다.
이때, 코로나 방전 전류의 측정을 위해 상기 간격 d를 80cm로 하였으며, 상기 고전압 발생부(70)의 출력 전압을 최대 전압 400kV까지 인가하면서 코로나 방전에 따른 전류와 전압간의 관계를 도 12에 나타내었다.
도 12에 나타난 바와 같이, 본 발명의 피뢰장치는 도 12의 그래프 E곡선에 나타난 바와 같이, 도 14의 그래프 A~D 곡선에 나타낸 종래의 피뢰장치에 비하여 동일 코로나 방전 전류가 흐르는 인가 전압이 낮은 것을 알 수 있다.
이는 본 발명의 피뢰장치가 종래의 피뢰장치에 비해 뇌운이 근접하였을 때에 낙뢰 유입 확률이 낮다는 것을 입증해 주는 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 피뢰장치를 설치한 낙뢰 보호 대상물의 낙뢰가 유입될 가능성이 현저하게 감소하는 것을 의미한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 낙뢰 가능성이 높은 뇌운이 접근하면 뇌운에 의해 대기 중에 분포되어 있는 공간 전하와 대지로부터 공급되는 대지 전하를 사전에 방전시켜서 낙뢰 위험을 줄여 주는 효과를 제공한다.
특히, 본 발명은 유전체를 대전판 사이에 내재시켜 공간 전하와 대지 전하에 의한 사전 방전능을 더욱 높여 주는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 원판형의 대전판 외에 튜브의 방전 수단을 부가함으로써 뇌운에 의한 공간 전하를 사전 방전시킴으로써 낙뢰 가능성을 현저하게 낮추어 주는 효과를 제공한다.

Claims (12)

  1. 낙뢰로부터 보호되는 물체의 상단부에 설치되어 접지 수단에 연결되는 전도성 물질의 로드;
    상기 로드의 일단에 결합되는 애자;
    중심 방향으로 침형의 팁이 형성된 원통형으로 이루어져 공간 전하가 대전되는 대전관을 포함하고,
    상기 로드는 상기 대전관의 중심에 내재되는 것을 특징으로 하는 피뢰장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 대전관은 상하로 적어도 2단 연결되는 것을 특징으로 하는 피뢰장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 대전관은 상기 로드의 중간부에 연결된 연결부를 통하여 방사상으로 다수 배치되는 것을 특징으로 하는 피뢰장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 대전관은 등각 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 피뢰장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 애자의 아래 로드에 절연체를 두고 결합되어 뇌운에 의한 대기 중의 공간 전하가 대전되는 제 1대전 수단과,
    상기 제 1대전 수단에 대응하여 상기 로드에 결합되어 대지로부터 공급되는 대지 전하가 대전되는 방전 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피뢰장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 절연체는 유전성 물질인 것을 특징으로 하는 피뢰장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 유전성 물질은 이산화티탄(TiO2) 또는 이산화규소(SiO2) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 피뢰장치.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 제 1대전 수단은 다수의 원판으로 구성된 것을 특징으로 하는 피뢰장치.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 제 1대전 수단은 가장자리가 아래로 향하는 접시형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피뢰장치.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 방전 수단은 원판으로 구성된 것을 특징으로 하는 피뢰장치.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 애자는 전기 절연성 폴리머로 이루어진 것을 특징으로 하는 피뢰장치.
KR1020060077237A 2006-08-16 2006-08-16 피뢰장치 KR100856719B1 (ko)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060077237A KR100856719B1 (ko) 2006-08-16 2006-08-16 피뢰장치
CN2011104108670A CN102522700B (zh) 2006-08-16 2007-02-21 一种避雷器
PCT/KR2007/000893 WO2008020669A1 (en) 2006-08-16 2007-02-21 Lightning arrester
JP2009524543A JP4918693B2 (ja) 2006-08-16 2007-02-21 避雷装置
US12/377,854 US8451575B2 (en) 2006-08-16 2007-02-21 Lightning arrester
EP07709042.1A EP2052446B1 (en) 2006-08-16 2007-02-21 Lightning arrester
CN2007800335889A CN101512855B (zh) 2006-08-16 2007-02-21 一种避雷器
HK12109499.3A HK1168943A1 (en) 2006-08-16 2012-09-26 Lightning arrester

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060077237A KR100856719B1 (ko) 2006-08-16 2006-08-16 피뢰장치

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080033203A Division KR20080035556A (ko) 2008-04-10 2008-04-10 피뢰장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080015637A KR20080015637A (ko) 2008-02-20
KR100856719B1 true KR100856719B1 (ko) 2008-09-04

Family

ID=39384047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060077237A KR100856719B1 (ko) 2006-08-16 2006-08-16 피뢰장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100856719B1 (ko)
CN (1) CN101512855B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200488458Y1 (ko) 2018-01-23 2019-02-07 (주)옴니엘피에스 쌍극자 피뢰침
KR102162238B1 (ko) 2019-10-25 2020-10-06 정용기 쌍극자 피뢰장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101496979B1 (ko) * 2013-11-07 2015-03-02 한국산업은행 쌍극자 피뢰장치
KR101491414B1 (ko) * 2014-06-13 2015-02-06 정용기 능동형 낙뢰 수뢰장치
ES2537275B1 (es) * 2015-03-24 2016-02-12 Dinnteco International, S.L. Dispositivo equilibrador de campos eléctricos variables
US11609358B2 (en) 2016-07-18 2023-03-21 Omni Lps. Co., Ltd. Lightning strike alarm system using bipolar conventional air terminal
KR101785024B1 (ko) 2016-07-18 2017-10-13 (주)옴니엘피에스 쌍극자피뢰침(BCAT: Bipolar Conventional Air Terminal)를 이용한 낙뢰경보시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6167896B1 (en) * 1997-12-18 2001-01-02 Henry Roy Smith Shelters
US6307149B1 (en) * 1999-09-10 2001-10-23 Fcc/Enforcement Bureau Non-contaminating lightning protection system
US6875915B1 (en) * 2003-09-06 2005-04-05 Young-Ki Chung Lightning arrester

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6167896B1 (en) * 1997-12-18 2001-01-02 Henry Roy Smith Shelters
US6307149B1 (en) * 1999-09-10 2001-10-23 Fcc/Enforcement Bureau Non-contaminating lightning protection system
US6875915B1 (en) * 2003-09-06 2005-04-05 Young-Ki Chung Lightning arrester

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200488458Y1 (ko) 2018-01-23 2019-02-07 (주)옴니엘피에스 쌍극자 피뢰침
KR102162238B1 (ko) 2019-10-25 2020-10-06 정용기 쌍극자 피뢰장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN101512855B (zh) 2012-07-04
CN101512855A (zh) 2009-08-19
KR20080015637A (ko) 2008-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4918693B2 (ja) 避雷装置
KR100856719B1 (ko) 피뢰장치
JP5514801B2 (ja) 高電圧碍子及びそれを用いた高電圧電力線
EP2388873B1 (en) Lighting arrester and a power transmission line provided with such an arrester
IL267864A (en) Overvoltage protection for electrical systems
JP6001136B2 (ja) 能動型落雷受雷装置
KR100787569B1 (ko) 피뢰장치
KR20080035556A (ko) 피뢰장치
KR101025499B1 (ko) 평판 전극형 쌍극자 대전관 피뢰장치
KR100433011B1 (ko) 쌍극자 멀티 공간전하 분산형 피뢰장치
WO2016052830A1 (ko) 자성재료로 코팅된 쌍극자 피뢰장치
KR100419977B1 (ko) 쌍극자 공간전하 분산형 피뢰장치
JP4495583B2 (ja) 電力用接地電極およびその製作方法
KR101317460B1 (ko) 공간전하 다중 방출형 피뢰장치
RU2336617C2 (ru) Молниеотвод с ускоренной ионизацией воздуха
KR100548978B1 (ko) 공간전하 분산형 피뢰장치
KR101106603B1 (ko) 하이브리드형 낙뢰보호 장치
JP2006109647A (ja) 接地装置
US8861174B2 (en) Device and method for quick closing of an electric circuit and a use of the device
KR200346680Y1 (ko) 공간전하 분산형 피뢰장치
Tshubwana et al. Effects of fulgurites on the earthing system
KR100460434B1 (ko) 쌍극자 피뢰침
KR200449144Y1 (ko) 방뢰접지봉
RU2208886C2 (ru) Разрядник для защиты от перенапряжений
JP2018010847A (ja) 接地電極のサージインピーダンス低減法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120822

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130802

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140804

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150803

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160803

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180202

Year of fee payment: 10