KR100858354B1 - 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도전성 심의 외주면에 이격되도록 도전선을 형성하여 대지를 통해 뇌격 전류의 방전에 더하여 전선 주위에 스파크 방전이 발생되어 상기 도전성 심에 전류가 통과하면서 주위와의 전압차로 인하여 신속하게 낙뢰전류를 소멸시켜 방전 성능을 향상시킨 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉에 관한 것이다.

본 발명의 주요구성은 도전성 심과, 상기 도전성 심의 외주에 이격되어 권회되어 있는 도전선과, 상기 도전성 심과 상기 도전선을 감싸서 외관을 형성하고 상기 도전선을 상기 도전성 심에 이격된 상태로 고정하는 도전성 몸체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

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Description

나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉{Grounding Rod for Lightning Rod}

본 발명은 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉에 관한 것으로, 특히 도전성 심의 외주면에 이격되도록 도전선을 나선형으로 형성하여 대지를 통해 뇌격 전류의 방전에 더하여 전선 주위에 스파크 방전이 발생되어 상기 도전성 심에 전류가 통과하면서 주위와의 전압차로 인하여 신속하게 낙뢰전류를 소멸시켜 방전 성능을 향상시킨 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 피뢰침을 설치하여 낙뢰가 떨어졌을 때 뇌격전류가 지면에 매설된 접지봉을 통하여 대지로 방류되도록 하여, 낙뢰가 내린 지점의 전위가 위험 수준까지 상승됨을 방지하여 피해를 예방하도록 한다.

이러한 피뢰장치는 건물의 옥상 등에 설치되어 낙뢰를 유도하는 피뢰침과, 이 피뢰침에 연결되어 접지 박스와 연결되는 피뢰도선과, 지중에 매설된 접지봉으 로 이루어지는바, 실제로는 접지봉에 의하여 극히 짧은 시간에 지면으로 방전시키기 위하여 "0"에 가까운 이상적 접지저항이 확보되어야 하지만, 실제로는 대부분의 경우 이상적 접지저항의 확보가 불가능하므로, 낙뢰에 의한 뇌격전류가 짧은 순간에 지면에 흡수되지 못하고 남은 잉여의 뇌전하가 주변의 기기나 인체에 전달되어 심각한 피해를 일으키는 사례가 빈번한 문제점이 있다.

아울러, 이러한 접지봉은 접지 저항 뿐만 아니라, 대전류의 서지 전력용량을 흡수하지 못하면, 막대한 전하가 일부만이 접지봉으로 방전되고, 나머지 전하가 역류하면서 피뢰도선, 접지봉 일부분에서 집중적인 고열이 발생되어 폭발되거나 주변의 변압기, 모바일 폰 등에 전달되어 폭발 현상이 발생하는 등의 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 도전성 심의 외주면에 이격되도록 도전선을 형성하여 대지를 통해 뇌격 전류의 방전에 더하여 전선 주위에 스파크 방전이 발생되어 상기 도전성 심에 전류가 통과하면서 주위와의 전압차로 인하여 신속하게 낙뢰전류를 소멸시켜 방전 성능을 향상시킨 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉은, 도전성 심과, 상기 도전성 심의 외주에 이격되어 권회되어 있는 도전선과, 상기 도전성 심과 상기 도전선을 감싸서 외관을 형성하고 상기 도전선을 상기 도전성 심에 이격된 상태로 고정하는 도전성 몸체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 도전성 심은 동으로 된 파이프이고, 상기 동으로 된 파이프의 내부에는 전해질 재료가 충전되어 있으며, 상기 전해질 재료는 벤토나이트와 탄소로 구성되는 재료일 수 있다.

또한, 상기 도전선은 동으로 된 선이고, 상기 도전성 몸체는 도전성 콘크리트로 이루어진 것일 수 있다.

본 발명에 의한 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉은 대지를 통해 뇌격 전류의 방전에 더하여 전선 주위에 스파크 방전이 발생되어 상기 도전성 심에 전류가 통과하면서 주위와의 전압차로 인하여 신속하게 낙뢰전류를 소멸시켜 방전 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 도전선을 흐르면서 전자기 유도 작용에 의거하는 신속하게 전류를 대지로 방출시킬 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 의한 접지봉은 뇌격 전류의 방전 효율이 현저히 향상됨으로써, 낙뢰에 의한 뇌격전류가 짧은 순간에 지면에 흡수되지 못하고 남은 잉여의 뇌전하가 주변의 기기나 인체에 전달되어 심각한 피해를 일으키는 종래 기술의 문제점을 확실하게 해결할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 동 파이프와 동선을 확대하여 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 A-A 방향의 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉(1)은, 동 파이프(10)와 이 동 파이프(10)의 외주에 이격되어 나선형으로 권회되어 있는 동선(20)과, 동 파이프(10)와 동선(20)을 감싸서 외관을 형성하고 동선(20)을 동 파이프(10)에 이격된 상태로 고정하는 도전성 콘크리트로 된 몸체(30)를 포함한다.

여기서, 동선(20)은 동 파이프(10)의 외주면으로부터 설정 간격(d)만큼 균일하게 이격되어 있다. 그리고, 동선(20)은 피뢰도선을 통해 피뢰침에 연결되어 있음으로써 뇌격 전류를 대지로 유도한다. 이에따라, 뇌격 전류가 통과하면서 주위와의 전압차로 인하여 스파크 방전이 발생되어 전하 자체가 소멸된다.

또한, 동 파이프(10)의 내부는 고강도ㅇ도전성의 전해질 재료(11)로 충전되어 있으며, 전해질 재료(11)로는 예컨대, 수분 흡수 작용이 좋은 벤토나이트 성분 + 도전성이 좋은 탄소로 구성된 합성 재료일 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명하기로 한다.

피뢰침에 낙뢰가 떨어졌을 때, 뇌격전류가 피뢰침으로부터 피뢰도선을 통해 지면에 매설된 접지봉(1)으로 인도된다.

피뢰도선을 통해 접지봉(1)으로 인도된 뇌격전류는 1차적으로 동선(20)을 통 한 대지와의 접지를 통해 방전된다. 이때, 동선(20)을 통해서는 전류의 흐름만이 이루어지므로, 전류가 완전히 대지로 흘러 소멸되기까지의 소정 시간동안 뇌전하가 유지된다.

여기서, 동선(20)이 동 파이프(10)의 외주를 설정 간격(d) 만큼 이격되어 나선형으로 권회되어 있음에 따라, 동선(20)을 통해 흐르는 자속의 변화에 따라 전자기 유도 작용에 의해 동 파이프(10)에는 유도 기전력이 발생한다.

동 파이프(10)에 발생하는 유도 기전력은 동 파이프(10) 내부의 전해질 재료(11)를 통해 대지로 신속히 방전된다. 예를들면, 전해질 재료(11)를 구성하는 벤토나이트 성분은 땅속의 수분을 흡수함으로써 동 파이프(10) 내부의 전기 저항을 현저히 낮추어 동 파이프(10)에서 발생하는 유도 기전력을 신속히 방전하는 작용을 할 수 있다.

즉, 동선(20)을 통해 뇌격 전류가 흐를 때 소정 시간 동안 미쳐 방전되지 않고 남아 있는 잉여의 뇌전하가 전자기 유도 작용에 의해 동 파이프(10)에 유도되어 접지봉(1)의 내부에서 전도되어 소멸된다.

이와 더불어, 동 파이프(10)와 동선(20)을 감싸서 외관을 형성하고 동선(20)을 동 파이프(10)에 이격된 상태로 고정하는 도전성 콘크리트로 된 몸체(30)에 의해 동선(20)에 뇌격 전류가 통과하면서 주위와의 전압차로 인하여 스파크 방전이 발생되어 전하 자체가 소멸된다.

몸체(30)는 도전성 콘크리트로 이루어져 전기 저항이 매우 낮으며, 동 파이프(10)와 동선(20)에 비해 대지와의 접지 면적이 넓으므로 뇌격 전류를 보다 신속 하게 방전하는 데 도움이 된다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 전자기 유도에 의해 동 파이프(10)를 통해 자체 방전에 의한 뇌격 전류의 소멸 작용이 있으며, 도전성 콘크리트의 몸체(30)로 인해 보다 넓은 대지와의 접지 면적을 제공하여 보다 확실한 방전 효과를 나타낸다.

따라서, 본 발명에 의한 접지봉을 뇌격 전류의 방전 효율이 현저히 향상됨으로써, 낙뢰에 의한 뇌격전류가 짧은 순간에 지면에 흡수되지 못하고 남은 잉여의 뇌전하가 주변의 기기나 인체에 전달되어 심각한 피해를 일으키는 종래 기술의 문제점을 확실하게 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나선형 도전선을 구비한 SPD,정보통신용 접지봉의 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 동 파이프와 동선을 확대하여 도시한 도면,

도 3은 도 2의 AA 방향의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 접지봉

10: 동 파이프

11: 전해질 재료

20: 동선

30: 도전성 콘크리트 몸체

Claims (7)

1. 전력설비 및 정보통신용 접지봉에 있어서,

   도전성 심;

   상기 도전성 심의 외주에 이격되어 권회되어 있는 도전선;

   상기 도전성 심과 상기 도전선을 감싸서 외관을 형성하고 상기 도전선을 상기 도전성 심에 이격된 상태로 고정하는 도전성 몸체를 포함하여 이루어진 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉.
2. 제1항에 있어서, 상기 도전성 심은 동으로 된 파이프인 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉.
3. 제2항에 있어서, 상기 동으로 된 파이프의 내부에는 전해질 재료가 충전되어 있는 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉.
4. 제3항에 있어서, 상기 전해질 재료는 벤토나이트와 탄소로 구성되는 재료인 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉.
5. 제1항에 있어서, 상기 도전선은 동으로 된 선인 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉.
6. 제1항에 있어서, 상기 도전성 몸체는 도전성 콘크리트로 이루어지는 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도전선은 상기 도전성 심의 외주에 설정 간격으로 균일하게 이격되어 있는 나선형 도전선을 구비한 전력설비 및 정보통신용 접지봉.

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