KR101285604B1 - 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부식에 강한 재질과 전기 전도도가 높은 재질의 금속을 결합하여 부식으로 인한 피뢰시스템의 접지 불량을 개선한 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 부식방지 재질로 이루어지고, 외부의 수뢰장치와 연결되는 결합부를 형성한 제 1 몸체부; 및 전기 전도도가 높고 상기 제 1 몸체부와 이종 재질로 이루어지며, 상기 제 1 몸체부의 일측에 밀착 고정되어 상기 수뢰장치가 접지체에 연결된 도체와 전기적으로 접속되도록 연결부를 형성한 제 2 몸체부를 포함한다. 따라서 본 발명은 부식에 강한 재질과 전기 전도도가 높은 재질의 금속을 결합하여 부식으로 인한 피뢰시스템의 접지 불량을 개선할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 수뢰시스템의 금속 도체 재질과 인하도선 시스템의 금속 도체 재질을 결합하여 부식으로 인한 피뢰시스템의 접속불량을 개선한 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치에 관한 것이다.
최근 정보통신기기, 컴퓨터, 공장자동화기기, 신호 및 제어기기 등 전자기기의 사용이 증가함에 따라 지능형 건물의 신축이 늘어나고 있으며, 건축물의 피뢰침에 낙뢰가 유입됨에 따라 건물 내의 전기시설물과 정보설비, 반송설비, 방송설비, 소방설비, 감시시스템 등의 제어회로의 소손, 전력설비의 제어기기, 전화교환기의 소손 등 낙뢰로 인한, 직/간접적인 피해가 증가하고 있다.
일반적으로 뇌운이 접근하면 지표에 있는 도전성이 있는 물체 등이 뇌운을 향해 방전하기 시작하고, 뇌운도 도전성이 있는 물체 등을 향해 방전하기 시작하며, 이때 뾰족한 물체 등의 선단이 예각일수록 뇌운을 향한 방전이 생기기 쉽고, 소위 천둥 유발효과가 높아진다.
알려진 바와 같이, 피뢰침은 낙뢰에 의한 충격전류를 대지로 안전하게 유도함으로써 낙뢰로 인하여 생기는 건물의 화재, 파손 및 인축에 대한 상해를 방지할 목적으로 설치하는 것으로 피뢰시스템을 적절하게 설계하면 뇌격전류가 구조물을 관통할 확률은 상당히 감소하게 된다.
이러한 피뢰시스템은 외부 뇌보호 시스템과 내부 뇌보호 시스템으로 구분되며, 외부 뇌보호 시스템은 수뢰 시스템과, 인하도선 시스템과, 접지 시스템으로 구성되고, 내부 뇌보호 시스템은 본딩 및 차폐, 접지 등의 방법이 적용되고 있다.
상기 수뢰 시스템은 낙뢰를 최초로 받아들이기 위한 구성으로서, 회전 구체법을 비롯한 보호각법, 메쉬법들에 의해 산출된 보호대상범위를 수뢰도체 등으로 보호하는 구성이다.
상기 수뢰 시스템은 돌침형 피뢰침(자립형 지지대 포함), 수평도체, 메시도체로 구성되고, 국제규격에서는 인하도선 시스템에 복수의 인하도선과 상기 인하도선에 흐르는 낙뢰전류의 평형을 유지하기 위한 수평 환도체를 설치하도록 규정하고 있다.
종래 기술에 따른 수형 환도체는 전기전도도가 높은 구리(동)를 많이 사용하였지만, 최근에는 알루미늄이 주로 사용되고 있다.
상기 알루미늄 재질의 수평 환도체는 구리를 이용한 수평 환도체보다 전기전도도가 낮지만(구리의 약 60% 정도), 중량은 구리 재질의 수평 환도체 보다 1/3정도 가볍고, 가격도 구리 재질의 수평 환도체 보다 1/2 정도로 저렴하여 사용이 증가하고 있다.
또한, 상기 알루미늄은 공기중에서 산화 피막을 형성하기 때문에 공기나 물속에서 잘 부식되지 않는 장점이 있어서, 알루미늄을 재질로 하는 수평 환도체들의 개발이 많이 이루어지고 있다.
그러나 이러한 알루미늄 재질의 수평 환도체를 인하도선 시스템에 접속할 경우 다음과 같은 문제점이 발생한다.
첫 번째, 인하도선 시스템은 수뢰 시스템에 포착된 낙뢰 전류를 접지 시스템에 효율적으로 전달하는 역할을 수행하고, 이러한 낙뢰 전류의 전달을 위해 전용선을 구성하거나 또는 건물의 벽체 내부에 설치된 철골이나 철근 같은 건축물의 구조체를 이용한다.
그러나 구리나 철을 알루미늄 재질의 수평 환도체에 직접 연결할 경우 금속들간의 자연 전위차가 발생하여 갈바닉(Galvanic) 전지가 구성되고, 이로 인해 이종 금속 부식인 갈바닉 부식(Galvanic Corrosion)이 발생하여 상대적으로 자연 전위가 높은 알루미늄에서 부식이 발생하여 접속점에서 아크가 발생하는 문제점이 있다.
두 번째, 일반적인 시멘트 몰탈은 알카리성을 갖고 있어서 알루미늄이 용이하게 부식되어 알루미늄 재질의 수평 환도체를 사용할 경우 건축 구조물의 내부에 묻힌 알루미늄에서 부식이 발생하여 연결부분의 접촉 저항이 증가하여 아크가 발생하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 수뢰시스템의 금속 도체 재질과 인하도선 시스템의 금속 도체 재질을 결합하여 부식으로 인한 피뢰시스템의 접속불량을 개선한 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수뢰 시스템의 수평 환도체와 동일한 재질로 형성한 제 1 몸체부; 및 낙뢰 전류를 전송하는 인하도선 시스템과 동일한 재질로 형성하고, 상기 제 1 몸체부의 일측에 밀착 고정되어 인하도선 시스템과 전기적으로 접속하는 연결부를 형성한 제 2 몸체부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 1 몸체부는 일측으로 돌출되어 상기 제 2 몸체부와 밀착되는 돌출부; 상기 제 1 몸체부의 타측에 형성하여 수뢰 시스템과 케이블을 통해 연결되도록 하는 결합공; 및 상기 돌출부와 제 2 몸체부가 밀착 고정되도록 상기 돌출부로부터 일정길이 연장되어 형성한 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 1 몸체부는 상기 돌출부의 선단부를 따라 융기된 단턱부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 2 몸체부는 제 2 몸체부로부터 일정길이 연장되어 인하도선 시스템과 연결된 접지 접속수단에 접속하는 연결부; 및 상기 제 1 몸체부의 결합부가 관통하는 관통공을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 1 및 제 2 몸체부는 용접으로 융착된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 1 몸체부는 알루미늄 또는 스테인레스 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 2 몸체부는 구리, 스테인레스 또는 철 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 수뢰시스템의 금속 도체 재질과 인하도선 시스템의 금속 도체 재질을 결합하여 부식으로 인한 피뢰시스템의 접속불량을 개선하여 부식으로 인한 피뢰시스템의 접속 불량을 개선할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치를 나타낸 사시도.
도 2 는 도 1에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 3 은 도 1에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치의 구조를 나타낸 단면도.
도 4 는 도 1에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치의 사용 상태를 나타낸 예시도.
도 2 는 도 1에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 3 은 도 1에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치의 구조를 나타낸 단면도.
도 4 는 도 1에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치의 사용 상태를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 1에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치의 사용 상태를 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 이종(異種) 금속을 이용한 접속장치(100)는 수뢰 시스템의 수평 환도체와 동일한 재질로 이루어진 제 1 몸체부(110)와, 인하도선 시스템의 인하도선 또는 철골 또는 철근과 동일한 재질로 이루어진 제 2 몸체부(120)를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 몸체부(110, 120)는 용접 또는 체결수단을 통해 융착된다.
상기 제 1 몸체부(110)는 외부의 피뢰 시스템과 연결되는 결합부를 형성한 구성으로서, 사각 판 형상의 제 1 몸체부 본체와, 돌출부(111)와, 결합공(112)고, 홈부(113)와, 결합부(114)와, 단턱부(115)와 압착부(116)를 포함하여 구성되며, 상기 제 1 몸체부(110)는 알루미늄 또는 스테인레스 중 어느 하나의 재질로 이루어진다.
상기 돌출부(111)는 제 1 몸체부(110)의 일측면으로부터 일정 길이 돌출되어 상기 제 2 몸체부(120)와 밀착된다.
상기 결합공(112)은 상기 돌출부(111)가 형성된 제 1 몸체부의 타측에 형성되어 건물의 외부에 설치된 수뢰 시스템과 연결하기 위한 구성으로서, 상기 결합공(112)은 상기 수뢰 시스템과 연결된 케이블(400)의 선단부가 볼트 등의 체결용 고정부(410)를 통해 연결되어 상기 수뢰 시스템이 제 1 몸체부(110)와 전기적으로 접속된 상태를 유지하도록 한다.
상기 홈부(113)는 접속장치(100)가 건물에 고정될 수 있도록 볼트 등의 체결용 고정부(300)가 수납되는 구성으로서, 상기 제 1 몸체부(110)의 양측에 형성된 수용홈이다.
상기 결합부(114)는 돌출부(111)의 상면과 제 2 몸체부(120)의 저면이 밀착 고정되도록 상기 돌출부(111)로부터 일정길이 연장되어 형성되며, 상기 결합부(114)는 상기 제 2 몸체부(120)를 관통하여 설치된다.
상기 단턱부(115)는 상기 돌출부(111)의 선단을 따라 일정 높이로 융기된 구성으로서, 건물의 외부로부터 유입되는 빗물이 제 2 몸체부(120)로 유입되지 않도록 차단하여 유입된 빗물로 인한 제 2 몸체부(120)의 부식 방지 발생이 차단될 수 있도록 한다.
상기 압착부(116)는 제 1 몸체부(110)와 제 2 몸체부(120)가 밀착 고정되도록 상기 제 2 몸체부(120)를 관통하여 설치된 결합부(114)의 선단부에 일정 압력을 가하여 압착시킴으로써, 제 1 몸체부(110)와 제 2 몸체부(120)가 물리적으로 견고하게 밀착 고정될 수 있도록 한다.
상기 제 2 몸체부(120)는 사각형상의 부재로서, 전기 전도도가 높고 상기 제 1 몸체부(110)와 다른 이종 재질로 이루어지며, 구리(동), 스테인레스 또는 철 중 어느 하나로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 몸체부(120)는 상기 제 1 몸체부의 일측으로 돌출된 돌출부(111)에 밀착 고정되어 수뢰 시스템이 접지 시스템에 연결된 인하도선(210) 또는 건물의 철골 구조물인 도체와 전기적으로 연결되도록 하고, 연결부(121)와, 관통공(122)을 포함하여 구성된다.
상기 연결부(121)는 제 2 몸체부(120)로부터 일정길이 연장되어 인하도선(210)을 통해 접지 시스템과 접속되도록 상기 인하도선(210)와 연결된 접지 접속부(220)와 억지끼움 또는 볼트 등의 체결수단을 통해 견고하게 연결된다.
상기 관통공(122)은 제 2 몸체부(120)를 관통하여 형성된 구성으로서, 제 1 몸체부의 결합부(114)가 관통되도록 함으로써, 제 1 몸체부(110)와 제 2 몸체부(120)가 물리적으로 고정될 수 있도록 경로를 안내한다.
다음은 본 발명에 따른 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치의 동작을 설명한다.
건물의 벽체(200) 내부에는 인하도선(210)이 설치되고, 상기 인하도선(210)과 외부에 설치된 수뢰 시스템과 연결하기 위한 접지 접속부(220)가 설치된다.
접속장치(100)의 결합공(112)에는 케이블(400)이 볼트 등의 체결용 고정부(410)를 통해 고정되고, 타측에 설치된 연결부(121)는 상기 접지 접속부(220)와 억지끼움 또는 볼트 등을 통해 연결되어 건물의 외부에 설치된 수뢰 시스템과 접지 시스템이 전기적으로 연결되도록 하며, 상기 접속이 완료된 접속장치(100)를 볼트 등의 체결용 고정부(300)를 통해 벽체(200)에 고정한다.
따라서 수뢰시스템의 금속 도체 재질과 인하도선 시스템의 금속 도체 재질을 결합하여 부식으로 인한 피뢰시스템의 접속불량을 개선하여 부식으로 인한 피뢰시스템의 접속 불량을 개선할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : 접속장치 110 : 제 1 몸체부
111 : 돌출부 112 : 결합공
113 : 홈부 114 : 결합부
115 : 단턱부 116 : 압착부
120 : 제 2 몸체부 121 : 연결부
122 : 관통공 200 : 벽체
210 : 인하도선 220 : 접지 접속부
300 : 고정부 400 : 케이블
410 : 고정부
111 : 돌출부 112 : 결합공
113 : 홈부 114 : 결합부
115 : 단턱부 116 : 압착부
120 : 제 2 몸체부 121 : 연결부
122 : 관통공 200 : 벽체
210 : 인하도선 220 : 접지 접속부
300 : 고정부 400 : 케이블
410 : 고정부
Claims (7)
- 수뢰 시스템의 수평 환도체와 동일한 재질로 형성한 제 1 몸체부; 및
낙뢰 전류를 전송하는 인하도선 시스템과 동일한 재질로 형성하고, 상기 제 1 몸체부의 일측에 밀착 고정되어 인하도선 시스템과 전기적으로 접속하는 연결부를 형성한 제 2 몸체부를 포함하고,
상기 제 1 몸체부는 일측으로 돌출되어 상기 제 2 몸체부와 밀착되는 돌출부;
상기 제 1 몸체부의 타측에 형성하여 수뢰 시스템과 케이블을 통해 연결되도록 하는 결합공; 및
상기 돌출부와 제 2 몸체부가 밀착 고정되도록 상기 돌출부로부터 일정길이 연장되어 형성한 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 몸체부는 상기 돌출부의 선단부를 따라 융기된 단턱부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 몸체부는 제 2 몸체부로부터 일정길이 연장되어 인하도선 시스템과 연결된 접지 접속수단에 접속하는 연결부; 및
상기 제 1 몸체부의 결합부가 관통하는 관통공을 포함하는 것을 특징으로 하는 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치. - 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 몸체부는 용접으로 융착된 것을 특징으로 하는 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치. - 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 몸체부는 알루미늄 또는 스테인레스 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치. - 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 몸체부는 구리, 스테인레스 또는 철 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 피뢰 시스템의 이종 금속 부식 방지용 접속장치.
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