KR100865136B1 - 토질에 영향을 받지 않는 접지 구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 송배전선로, 통신시설 및 각종 건축 구조물 등에 설치되는 접지 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토질의 영향을 받지 않고 안정적인 접지 저항을 얻을 수 있는 접지 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

본 발명은 접지대상 구조물로부터 0.8~1.2 m 이격된 위치에 직경 0.5~0.8 m, 깊이 2.2~2.4 m 의 제 1 매립공을 천공하고, 상기 제 1 매립공으로 부터 1.8~2.0 m 이격된 위치에 동일한 직경과 깊이를 가지는 제 2 매립공을 천공하는 매립공 천공 단계; 상기 제 1 매립공과 상기 제 2 매립공에 각각 복수개의 단위접지동봉이 직렬로 연결된 접지동봉을 2개씩 배치하는 접지동봉 배치 단계; 및 상기 제 1 매립공과 상기 제 2 매립공을 접지저감제와 물을 혼합한 접지저감층과, 천공시에 굴토된 원토로 형성되는 원토층으로 번갈아 메우되, 상기 접지동봉의 상단부와, 상기 접지동봉의 하단부와, 상기 단위접지동봉이 직렬로 연결되는 연결부는 접지저감층에 의하여 감싸지도록 하는 매립공 되메움 단계;를 포함하는 접지 구조물 시공방법을 제공한다.

전신주, 접지, 접지저감층

Description

토질에 영향을 받지 않는 접지 구조물 및 그 시공방법{Soil insensitive grounding structure and it's constructing method}

본 발명은 송배전선로, 통신시설 및 각종 건축 구조물 등에 설치되는 접지 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매립공을 천공한 후 접지동봉을 배치하고 접지동봉의 주변을 접지저감층과 원토층으로 번갈아 메움으로써 토지의 성질의 영향을 받지 않고 안정적인 접지 저항을 얻을 수 있는 접지 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

송배전선로, 통신시설 및 각종 건축 구조물 등에는 접지구조물이 설치되며, 접지구조물은 심탁법, 보링공법, 망사접지 등의 방법에 의하여 시공된다. 일반적으로 사용되는 심탁법은 중성선에 접지동봉을 연결하고, 접지동봉을 지중에 박아 넣는 것이다.

그런데, 심탁법을 이용하여 접지동봉을 설치하는 경우 토지의 성질에 따라서 접지동봉이 적절히 매립되지 않을 수 있다. 구체적으로 보통암이나 연암의 경우에 는 원하는 깊이까지 박아 넣는 것이 가능하겠지만, 강암의 경우에는 원하는 깊이까지 접지동봉을 매립할 수 없다. 보통암의 경우에도 지중에 잡석 등이 혼합되어 있거나 암반층이 존재하는 경우 시공이 곤란하며, 또한 접지구조물을 공법에 따라 시공한 후에도 원하는 원하는 접지 저항값이 나오지 않는 경우가 빈번하게 발생한다.

원하는 접지 저항값을 얻을 수 없는 주요 원인으로는, 시공하는 과정에서 발생하는 접지동봉의 피막 손상이나, 토질의 특성에 따라서 저항값을 불균일 등을 들 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 접지 구조물의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 토질의 특성에 관계없이 원하는 접지 저항을 얻을 수 있는 접지 구조물 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 접지대상 구조물로부터 0.8~1.2m 이격된 위치에 직경 0.5 ~ 0.8m, 깊이 2.2 ~ 2.4m 의 제 1 매립공을 천공하고, 상기 제 1 매립공으로 부터 1.8 ~ 2.0m 이격된 위치에 동일한 직경과 깊이를 가지는 제 2 매립공을 천공하는 매립공 천공 단계; 상기 제 1 매립공과 상기 제 2 매립공에 각각 복수개의 단위접지동봉이 직렬로 연결된 접지동봉을 2개씩 배치하는 접지동봉 배치 단계; 및 상기 제 1 매립공과 상기 제 2 매립공을 접지저감제와 물을 혼합한 접지저감층과, 천공시에 굴토된 원토로 형성되는 원토층을 번갈아 형성하며 메우되, 상기 접지동봉의 상단부와, 접지동봉의 하단부와, 상기 단위접지동봉이 직렬로 연결되는 연결부는 접지저감층에 위치하도록 되메우는 매립공 되메움 단계;를 포함하는 접지 구조물 시공방법을 제공한다.

그리고, 본 발명은 접지 대상 설비의 중성선에 연결되어 있는 접지모선; 상기 접지모선에 연결되며 지면에 수평방향으로 배치되는 접지선; 상기 접지선에 연결되고, 지중에 중력방향으로 배치되며 복수개의 단위접지동봉이 연결되어 형성되는 접지동봉; 및 상기 접지동봉의 상단부, 접지동봉의 하단부, 상기 단위접지동봉이 직렬로 연결되는 연결부를 감싸도록 형성되며, 접지저감재와 물이 혼합되어 이루어진 접지저감층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 접지 구조물을 제공한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 접지 구조물은 접촉 저항이 발생하는 단위접지동봉의 연결부와, 접지동봉의 상단과 하단이 접지저감층에 매립되므로 토질의 특성에 관계없이 일정한 접지 저항값을 얻을 수 있는 효과를 가져온다.

또한, 본 발명에 따른 접지 구조물 시공 방법은 천공을 한 후, 접지동봉을 매립하는 공법을 제공함으로써 접지동봉의 손상을 방지할 수 있고, 안정적인 접지 저항값을 얻을 수 있는 효과를 가져온다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 접지 구조물 및 그 시공방법의 실시예를 상세하게 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대 로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접지 구조물의 시공상태를 나타낸 단면도이다.

도시된 실시예는 전신주(10)에 설치되는 접지구조물을 나타낸 것이나, 전신주(10)이외에 송배전탑, 송배전설비, 변전설비 등의 기타 설비에도 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 접지 구조물은 접지 대상 설비인 전신주(10)의 중성선에 연결되어 있는 접지모선(20)과, 상기 접지모선(20)에 연결되어 지면에 대하여 수평방향으로 배치되는 접지선(30)과, 상기 접지선(30)에 연결되고 지중에 중력방향으로 매립되는 접지동봉(50)과, 상기 접지동봉(50)과 접지선(30)이 연결되는 상단부(51), 접지동봉(50)의 하단부(53), 상기 단위접지동봉(40)의 연결부(52)를 감싸도록 형성되며, 접지저감재와 물이 혼합되어 이루어진 접지저감층(61,62,63)을 포함한다.

접지동봉(50)은 단위길이를 가지는 단위접지동봉(40)을 직렬로 연결하여 형성되는 것인데, 일반적으로 단위접지동봉(40)은 1 m 내외의 길이를 가지는 것이 일반적으로 사용된다. 도시된 실시예의 경우에도 1 m 길이의 단위접지동봉 2개를 직렬로 연결하여 2m 길이의 접지동봉(50)을 형성한 것이다.

단위접지동봉(40)의 길이나, 직렬연결개수는 접지대상 구조물의 특성에 따라 변경될 수 있는 것이므로, 필요에 따라서 단위접지동봉의 길이나 직렬연결개수는 변화할 수 있다.

접지저감층(61,62,63)은 접지저감재에 물을 혼합하여 형성되는 것으로, 접지동봉과 전기적으로 연결되어 안정적인 접지가 가능하도록 해준다. 접지저감층(61,62,63)은 물과 접지저감재가 중량비로 1:1 정도의 비율로 혼합되는 것이 바람직하며, 흙이나 도전성 필러 등을 첨가할 수도 있다.

접지저감층(61,62,63)은 직경 0.5 ~ 0.8 m, 두께 0.1 ~ 0.6 m 의 크기로 형성되는 것이 바람직하며, 접지저감층(61,62,63)을 제외한 접지동봉의 나머지 부분들은 굴토된 원토를 형성되는 원토층(65)에 감싸진다.

접지저감층(61,62,63)을 접지동봉(50) 외주면 전체에 형성하게 되면, 굴토된 원토를 별도로 처리해야 하므로, 그에 따른 비용이 발생하게 되므로 접지특성에 큰 영향을 주지 않는 부분은 원토층(65)으로 감싸지도록 형성하는 것이다.

하나의 접지선(30)에 4개의 접지동봉(50)이 병렬로 연결하여 형성하되, 두 개의 접지동봉(50)이 하나의 접지저감층에 매립되도록 형성하는 것이 바람직하다.

이하에서는 상술한 바와 같은 접지 구조물의 시공방법을 상세하게 살펴본다.

도 2는 본 발명에 따른 접지 구조물 시공방법의 공정 흐름도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 접지 구조물 시공방법은 접지대상 구조물인 전신주(10)로부터 소정 간격 이격된 위치에 접지동봉이 매립될 제 1 매립공과 제 2 매립공을 천공하는 매립공 천공 단계(S-10)와, 천공된 제 1 매립공, 제 2 매립공에 단위접지동봉을 직렬 연결하여 형성된 접지동봉을 배치하는 접지동봉 배치 단계(S-20)와, 상기 접지동봉이 배치된 제 1 매립공과 제 2 매립공을 접지저감층과 원토층으로 메우는 매립공 되메움 단계(S-30)를 포함한다.

그리고, 상기 접지동봉 배치 단계(S-20)의 이전 또는 이후에 접지대상 구조물의 중성선에 연결된 접지모선을 접지선에 연결하고, 상기 접지선을 각각의 접지동봉에 연결하는 접지선 연결단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

도 3은 매립공 천공 단계를 나타낸 공정도이다.

도시된 실시예는 접지대상 구조물인 전신주(10)인 경우를 예를 든 것으로 전신주(10)로 부터 0.8 ~ 1.2 m 이격된 위치에 제 1 매립공(100)을 천공하고, 상기 제 1 매립공(100)으로부터 1.8 ~ 2.2m 이격된 위치에 제 2 매립공(200)을 천공한다.

제 1 매립공(100)과 제 2 매립공(200)은 직경 0.5 ~ 0.8 m, 깊이 2.2 ~ 2.4 m 의 크기로 천공한다. 매립공의 직경이 크면 클수록, 그리고 깊이가 깊으면 깊을 수록 접지 저항값은 좋아지겠지만 그에 따른 공사비용은 증가하게 되므로, 상기와 같은 직경과 깊이로 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 천공작업은 압반굴착장비를 사용한다. 압반굴착장비를 사용하면 지하에 암반이나 잡석층이 존재하는 경우에도 원하는 크기의 매립공을 천공할 수 있고, 천공된 매립공에 접지동봉을 배치함으로써 심탁법 사용시의 문제점인 접지동봉 표면의 손상이나 파손을 방지할 수 있으며 원하는 깊이에 정확하게 매립할 수도 있다.

도 4는 각각의 매립공에 접지동봉을 배치하는 접지동봉 배치 단계를 나타낸 공정도이다.

도시된 바와 같이, 제 1 매립공(100)과 제 2 매립공(200)에는 각각 2개씩의 접지동봉(50)이 배치된다.

접지동봉(50)은 단위길이를 가지는 단위접지동봉(40)을 직렬로 연결하여 형성되는 것인데, 일반적으로 단위접지동봉(40)은 1 m의 길이를 가지고 있으며, 도시된 실시예의 경우에는 1 m 단위접지동봉(40) 2개를 직렬로 연결하여 2 m 길이의 접지동봉(50)을 형성한 것이다.

각각의 매립공(100,200)에 2개씩의 접지동봉이 배치되는 데, 이 때 두 개의 접지동봉(50)은 매립공(100,200) 안에서 서로 이격되게 배치하는 것이 바람직하다. 만일 접지동봉이 서로 접촉하게 되면 접지특성이 저하될 수 있다.

도 5는 접지동봉 배치 후 시행되는 매립공 되메움 단계를 나타낸 공정도이다.

도시된 바와 같이, 매립공 되메움 단계는 접지저감층(61,62,63)과 원토층(65)을 번갈아 형성하는 방식으로 이루어진다.

원토층(65)은 천공시에 굴토된 흙(원토)을 되메움으로써 형성되는 층으로, 원토를 다시 매립함으로써 자원을 효율적으로 활용할 수 있고, 굴토된 흙을 처리하는데 소요되는 비용을 감소시킬 수 있다.

접지저감층(61,62,63)은 접지저감재인 아스론(earthron)과 물을 혼합하여 형성되는 것으로, 아스론 1 kg에 물 0.5~1.5 kg 비율로 혼합하는 것이 바람직하다. 또한, 접지저감층에는 도전성 필러 또는 원토 등을 혼합할 수도 있다.

접지저감층(63,62,61)은 접지동봉의 하단부(53)와, 단위접지동봉 연결부(52)와, 접지선과 연결되는 접지동봉 상단부(51)를 감싸도록 형성된다. 상기의 부분들 은 접촉저항이 발생하는 부분으로 접지 저항값에 민감한 영향을 주기 때문에, 이 부분들을 접지저감층(61,62,63)으로 감싸서 원하는 접지 저항값을 안정적으로 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접지 구조물의 시공상태를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 접지 구조물 시공방법의 공정 흐름도,

도 3은 매립공 천공 단계를 나타낸 공정도,

도 4는 각각의 매립공에 접지동봉을 배치하는 접지동봉 배치 단계를 나타낸 공정도,

도 5는 접지동봉 배치 후 시행되는 매립공 되메움 단계를 나타낸 공정도임.

* 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 *

10 : 전신주 20 : 접지모선

30 : 접지선 40 : 단위접지동봉

50 : 접지동봉 61, 62, 63 : 접지저감층

65 : 원토층 100 : 제 1 매립공

200 : 제 2 매립공

Claims (7)

1. 접지대상 구조물로부터 0.8 ~ 1.2 m 이격된 위치에 직경 0.5 ~ 0.8 m, 깊이 2.2 ~ 2.4 m 의 제 1 매립공을 천공하고, 상기 제 1 매립공으로 부터 1.8 ~ 2.0 m 이격된 위치에 동일한 직경과 깊이를 가지는 제 2 매립공을 천공하는 매립공 천공 단계;

   상기 제 1 매립공과 상기 제 2 매립공에 각각 복수개의 단위접지동봉이 직렬로 연결된 접지동봉을 2개씩 배치하는 접지동봉 배치 단계; 및

   상기 제 1 매립공과 상기 제 2 매립공을 접지저감제와 물을 혼합한 접지저감층과, 천공시에 굴토된 원토로 형성되는 원토층으로 번갈아 메우되, 상기 접지동봉의 상단부와, 접지동봉의 하단부와, 상기 단위접지동봉이 직렬로 연결되는 연결부는 접지저감층에 감싸지도록 하는 매립공 되메움 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지 구조물 시공방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 접지동봉 배치 단계의 이전에,

   접지대상 구조물의 중성선에 연결된 접지모선을 접지선에 연결하고, 상기 접지선을 상기 접지동봉에 연결하는 접지선 연결단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접지 구조물 시공방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 접지동봉 하단부가 위치하는 접지저감층의 두께는 0.3 ~ 0.6 m인 것을 특징으로 하는 접지 구조물 시공방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결부와 상기 접지동봉 상단부가 위치하는 접지저감층의 두께는 0.1 ~ 0.4 m인 것을 특징으로 하는 접지 구조물 시공방법.
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