KR101210057B1

KR101210057B1 - 서지 방전용 탄소접지봉

Info

Publication number: KR101210057B1
Application number: KR1020110088848A
Authority: KR
Inventors: 함영수
Original assignee: 함영수
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2012-12-07

Abstract

본 발명은 서지 방전용 탄소접지봉에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토양의 종류에 따라 변하는 방전특성의 영향을 최소화하여 안정적인 사용이 가능도록, 봉 형상을 갖고 전기 전도성을 갖는 코어; 상기 코어의 외표면에 방사상으로 배치된 복수개의 방전침; 상기 코어와 방전침의 일부가 내부에 수용되도록 감싸는 서지 방전부; 상기 코어와 방전침의 나머지 부분이 내부에 수용되도록 감싸는 접지 저감부; 및 상기 코어의 일단에 연결된 리드선;을 포함한다.

Description

서지 방전용 탄소접지봉{An earthing bar for surge-discharging}

본 발명은 서지 방전용 탄소접지봉에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토양의 종류에 따라 변하는 방전특성의 영향을 최소화하여 안정적인 사용이 가능한 기술에 관한 것이다.

낙뢰는 활발한 기류의 유동에 의해 정전기와 같이 대전되어 발생된 엄청난 전기에너지가 지표면으로 방전되는 현상이다. 이러한 낙뢰는 엄청난 에너지에 의한 파괴력을 갖고 있어 각종 시설물을 시공할 때에는 반드시 접지시설을 갖추어 낙뢰에 의한 전류를 신속하게 지중으로 방전시켜 이로 인한 피해를 방지하게 된다.

이러한 접지시설 중 하나는 대한민국 특허등록 제249992호 개시되어 있는데, 이 기술은 금속으로된 어스봉의 둘레에 다수개의 방전침을 형성하여 낙뢰에 의한 전기에너지를 지중으로 유도하여 방전시키는 기술을 이용한다. 그러나 이러한 기술은 어스봉이 어스봉단자홀에 끼움 결합되어 있어 접촉상태가 불량하고 접촉면적이 적어 접지봉으로 전류를 전달하는데 많은 저항이 발생되는 문제가 있고, 모래나 석분 등의 높은 대지저항에서의 방전특성은 유리하지만 진흙과 같은 낮은 대지저항에서는 방전특성이 불리한 문제점이 있다.

또한 종래기술은 대지와 전기적으로 잘 결합될 수 있는 접지저항을 고려하지 않아 서지 방전과 접지저감을 동시에 만족할 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 전술된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 서지방전과 접지저감을 동시에 만족하고, 토양의 종류에 따라 변하는 방전특성의 영향을 최소화하여 안정적인 사용이 가능한 접지봉의 제공을 목적으로 한다.

전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시형태에 따른 서지 방전용 접지봉은, 봉 형상을 갖고 전기 전도성을 갖는 코어; 상기 코어의 외표면에 방사상으로 배치된 복수개의 방전침; 상기 코어와 방전침의 일부가 내부에 수용되도록 감싸는 서지 방전부; 상기 코어와 방전침의 나머지 부분이 내부에 수용되도록 감싸는 접지 저감부; 및 상기 코어의 일단에 연결된 리드선;을 포함한다.

본 실시형태에서, 상기 서지 방전부는 콘크리트 재질로 형성될 수 있다.

본 실시형태에서, 상기 접지 저감부는 탄소 재질로 형성될 수 있다.

본 실시형태에서, 상기 서지 방전부와 접지 저감부 사이에 위치되고, 상기 코어와 방전침을 감싸는 절연부;를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 콘크리트 재질로 형성된 서지 방전부에 의해 서지방전이 수행되고, 탄소로 형성된 접지 저감부에 의해 접지저감이 수행될 뿐만 아니라, 콘크리트로 된 서지 방전부에 의해 다양한 토양의 종류(모래, 석분, 진흙)에 관계없이 항상 안정적인 사용이 가능한 접지봉을 제공할 수 있다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 접지봉의 측부 단면도이다.
도2는 도1에서 a-a선을 따른 단면도이다.
도3은 본 발명의 제2실시예에 따른 접지봉의 측부 단면도이다.
도4는 본 발명의 제3실시예에 따른 접지봉의 측부 단면도이다.
도5는 본 발명의 제4실시예에 따른 접지봉의 측부 단면도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 서지 방전용 접지봉을 각 실시예별로 설명한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

(실시예)

이하에서 첨부된 도면 도1 내지 도5를 참조로 본 발명에 따른 서지 방전용 접지봉을 설명한다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 접지봉의 측부 단면도이고, 도2는 도1에서 a-a선을 따른 단면도이고, 도3은 본 발명의 제2실시예에 따른 접지봉의 측부 단면도이며, 도4는 본 발명의 제3실시예에 따른 접지봉의 측부 단면도이고, 도5는 본 발명의 제4실시예에 따른 접지봉의 측부 단면도를 각각 나타낸다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 서지 방전용 접지봉(100: 이하에서 설명의 편의를 위하여 별다른 설명이 없는 한 '서지 방전용 탄소접지봉'은 간략히 '접지봉'이라 한다)에서 코어(110)는 봉 형상을 갖고 전기 전도성을 갖는다.

방전침(112)은 코어(110)의 외표면에 방사상으로 배치된다. 방전침은 낙뢰 등에 의한 전기에너지를 효과적으로 방전할 수 있도록 돕게 된다.

서지 방전부(120)는 코어(110)와 방전침(112)의 일부가 내부에 수용되도록 감싼다. 서지 방전부(120)는 콘크리트 재질로 형성되는 것이 바람직한데, 도 2a에서와 같이 사각형태의 단면구조를 기본으로 하여, 도 2b에서와 같이 원통 형태로 제작이 이루어질 수도 있게 된다.

일반적으로 토양마다 접지저항의 값은 차이가 있는데, 접지저항이 양호한 토양이라 할지라도 모래나 석분의 임펄스 임피던스가 수배 내지 수십배 적은 값을 갖는다. 그러나 콘크리트 재질이 대지에 묻혀 있는 경우에는 임펄스 임피던스나 사용주파 접지저항의 관점에서 모래나 석분보다 우수한 특성을 갖게 된다.

접지봉(100)이 대지에 묻힌 상태로 사용되는 것을 고려하면, 콘크리트 재질로 형성된 서지 방전부(120)는 우수한 서지 방전 효과를 갖게 되는 것이다.

접지 저감부(130)는 서지 방전부(120)에 의해 감싸진 코어(110)와 방전침(112)의 나머지 부분이 내부에 수용되도록 감싼다. 또한 접지 저감부(130)는 탄소 재질로 형성된다.

잘 알려진 바와 같이 탄소는 저항값이 낮기 때문에 대지와 전기적으로 잘 결합될 수 있도록 접지저항을 낮춰주는 기능을 수행하게 된다.

리드선(140)은 코어(110)의 일단에 연결되고, 외부 전기 설비등의 접지부와 전기적으로 연결된다.

한편, 서지 방전부(120)와 접지 저감부(130) 사이에는 절연부(150)가 추가로 형성될 수도 있다. 즉, 도3에 도시된 바와 같이, 접지봉(100')에서 절연부(150)가 형성되면, 서지 방전부(120)와 접지 저감부(130) 사이의 전기적 연결을 차단하여 보다 효과적인 방전이 수행될 수 있게 된다.

이와 같은 구성을 갖는 접지봉(100,100')은 리드선(140)을 전력 설비 등에 연결하여 사용하게 되는데, 낙뢰 등에 의해 발생하는 급준파 전류가 접지봉을 통해 대지로 이동하게 되어 절연파괴나 역섬락 등의 치명적인 손상으로부터 전력 설비를 보호하게 된다.

특히, 탄소 재질의 접지 저감부(130)와 콘크리트 재질의 서지 방전부(120)가 일체로 구비되어져 있기 때문에, 토양의 종류에 관계없이 인위적으로 방전에 필요한 환경이 자체적으로 구현되어져 모든 설치 장소에서 안정적인 접지저항이 유지되어지게 됨을 알 수 있다.

한편, 도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 접지봉 구조를 나타낸 것으로서, 서지 방전부(120)와 접지 저감부(130) 사이에는 일정 간격(d)의 이격 공간부(160)가 형성된 것이다. 이러한 이격 공간부(160)를 구성시키게 되면 서지 방전부(120)와 접지 저감부(130) 상호간에 직접 접촉이 방지됨으로 내부의 방전침(112)을 통해 방전되어지는 방전전류가 서지 방전부(120)와 접지 저감부(130)간 접촉면에서 간섭되어짐으로 인한 과전류 발생 등의 악영향이 원천적으로 방지되어질 수 있게 된다.

또한, 도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 접지봉 구조를 나타낸 것으로서, 이격된 서지 방전부(120)와 접지 저감부(130) 사이에는 방전침(112)이 노출 되어지되, 상기 방전침(112)의 외부 노출을 방지하도록 서지 방전부(120)와 접지 저감부(130) 사이에는 합성수지 재질의 보호커버(170)가 구성된 것을 나타낸다. 이러한 합성수지(PP,PE) 재질의 보호커버(170) 구성을 통해 이격 공간부(160)를 밀폐공간으로 이룸으로서 절연 기능을 향상시킴과 함께 방전침(120)이 토양과 직접 접촉에 따른 부식발생 등의 악영향을 방지하는 효과를 나타냄을 알 수 있다.

이상으로 본 발명의 특정한 몇가지 실시 예에 대하여 설명하였다.

그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 특별히 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해해야 할 것이다.

따라서, 전술된 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

100,100': 접지봉 110: 코어
112: 방전침 120: 서지 방전부
130: 접지 저감부 140: 리드선
150: 절연부

Claims

봉 형상을 갖고 전기 전도성을 갖는 코어와;
상기 코어의 외표면에 방사상으로 배치된 복수개의 방전침과;
상기 코어와 방전침의 일부가 내부에 수용되도록 감싸는 서지 방전부와;
상기 코어와 방전침의 나머지 부분이 내부에 수용되도록 감싸는 접지 저감부와;
상기 코어의 일단에 연결된 리드선과;
상기 서지 방전부와 접지 저감부 사이를 일정 간격으로 이격시키도록 형성된 이격 공간부와;
상기 이격된 서지 방전부와 접지 저감부 사이에 노출 되어진 일부 방전침이 외부로 노출되는 것을 방지하고, 상기 이격 공간부를 외부와 차단된 밀폐공간으로 형성하도록 서지 방전부와 접지 저감부 사이에 구비된 합성수지 재질의 보호커버;
를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 서지 방전용 탄소접지봉.
제1항에 있어서,
상기 서지 방전부는 콘크리트 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 서지 방전용 탄소접지봉.
제1항에 있어서,
상기 접지 저감부는 탄소 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 서지 방전용 탄소접지봉.
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