KR101341219B1 - 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3개의 철탑을 핵심보호체를 중심으로 삼각형 형태로 배치하여 각 철탑이 담당하는 범위가 핵심보호체에 중첩되도록 하여 핵심보호체가 발사되는 중앙부에는 3중으로 보호가 가능하도록 하여 보다 확실한 낙뢰보호가 가능하도록 하는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명은 플러스 이온전하를 일정 반경내에 분포시키고 낙뢰전류를 받아 들이도록 하는 피뢰단구와, 상기 낙뢰전류를 지하로 전송하는 케이블과, 상기 피뢰단구를 지탱하며 피뢰 케이블을 지지하는 피뢰철탑과, 피뢰단구에서 케이블을 통하여 내려온 낙뢰전류를 분산시키도록 하는 접지시설과, 낙뢰의 횟수를 카운터 하는 낙뢰카운터와, 전계 강도를 측정하여 일정강도 이상이 측정되면 경보음을 발생시키는 낙뢰 경보기로 구성되어 있는 낙뢰 방지기를 핵심보호체를 중심으로 3개의 낙뢰 방지기가 삼각형의 형태로 배치되도록 하여 보호범위를 중첩시켜 안정성을 높일 수 있도록 하는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기 및 방법을 제공하는 것을 그 기술적 요지로 한다.

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Description

핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기{Lightning Protection for a firing body}

본 발명은 낙뢰 방지기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음이온 전하를 받아들이는 피로단구를 구비하는 철탑을 설치하여 피로단구가 음이온 전하를 받아들여 철탑 내부의 접지 케이블을 통하여 지하로 송전하여 낙뢰 전류를 분산시키도록 하여 핵심보호체 보호 및 주변 시설을 낙뢰로부터 보호할 수 있도록 하되, 다수의 철탑을 핵심보호체를 중심으로 삼각형 형태로 설치하여 3개의 철탑으로부터 낙뢰를 보호할 수 있는 범위를 핵심보호체에 중첩되도록 하여 보다 확실하게 핵심보호체를 보호할 수 있도록 하는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기에 관한 것이다.

일반적으로 낙뢰 또는 서지의 유입은 상기 선로들에 접속된 기기를 손상 또는 오류를 일으키게 하는 자연 재해 또는 전기 사용에 따른 과도현상이 발생되는 하나의 원인이 된다.

즉, 핵심보호체 설비를 사용하여 핵심보호체의 운동성향을 보일 때 낙뢰가 발생한다면 수천-수만 암페어에 해당하는 큰 에너지가 핵심보호체 및 설비에 흐르게 되는 것이다. 이러한 큰 에너지는 전기, 통신등의 선로에 직접적인 피해를 야기할 뿐 아니라 선로에 접속된 기기 및 핵심보호체를 손상시키는 피해를 유발하는 주요 요인으로 작용하여 기기를 손상시키는가 하면 인명의 안전을 위협하는 요인이 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 3개의 철탑을 핵심보호체를 중심으로 삼각형 형태로 배치하여 각 철탑이 담당하는 범위가 핵심보호체에 중첩되도록 하여 핵심보호체가 운동성향이 되는 중앙부에는 3중으로 보호가 가능하도록 하여 보다 확실한 낙뢰보호가 가능하도록 하는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명은 양 이온전하를 일정 반경 내에 분포시켜 음이온 전하를 흡수함으로써 낙뢰전류를 받아들이는 피뢰단구와,
상기 피뢰단구와 연결되되, 연결부위에는 절연마스트를 통하여 절연되고 인하도선을 사용하여 하단 접지시설까지 낙뢰전류를 전송하는 접지 케이블과,
상기 피뢰단구를 지탱하며 접지 케이블을 지지하는 피뢰철탑과,
지하 90m 이상의 깊이에 설치되어, 상기 피뢰단구에서 접지 케이블을 통하여 내려온 낙뢰전류를 지하의 전리층으로 분산시키도록 하되, 끝단이 여러 가닥으로 형성되어 전리층에 분산 설치된 접지시설과,
낙뢰의 횟수를 카운터 하는 낙뢰카운터와,
전계 강도를 측정하여 전계강도가 4kV/M 이상이 측정되면 경보음을 발생시키는 낙뢰 경보기로 이루어져 낙뢰방지기를 구성하되,
상기 낙뢰 방지기는 핵심보호체를 중심으로 3개의 낙뢰 방지기가 삼각형의 형태로 배치하여 각 낙뢰방지기가 담당하는 범위가 핵심보호체에 중첩되도록 구성한 것을 특징으로 하는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기를 제공함으로써 달성된다.

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이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 낙뢰 방지기의 차폐범위가 핵심보호체에 집중될 수 있도록 삼각형의 헝태로 배치함으로써 안전성을 더욱 높였으며, 배치형태를 조절하여 차폐범위의 조절이 가능하기 때문에 설치장소의 조건에 따라 좁은 면적에도 설치가 가능한 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명인 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 지면위의 구조물을 나타낸 단면도, 도 2 는 본 발명인 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 지면 아래의 접지시설을 나타낸 단면도이다.

상기 도면에서 보는 바와 같이 본 발명은 양 이온 전하를 일정 반경 내에 분포시키고 낙뢰전류를 받아들이도록 하는 피뢰단구(100)와, 상기 낙뢰전류를 지하로 전송하는 접지 케이블(200)과, 상기 피뢰단구(100)를 지탱하며 접지 케이블(200)을 지지하는 피뢰철탑(300)과, 피뢰단구(100)에서 접지 케이블(200)을 통하여 내려온 낙뢰 전류를 분산시키도록 하는 접지시설(400)과, 낙뢰의 횟수를 카운터 하는 낙뢰카운터(500)와, 전계 강도를 측정하여 일정강도 이상이 측정되면 경보음을 발생시키는 낙뢰 경보기(600)로 구성되어 있다.

상기 피뢰단구(100)는 음 이온 전하를 흡수하여 접지 케이블(200)을 통하여 낙뢰전류를 전리층으로 분산하는 역할을 한다.

상기 접지 케이블(200)은 피뢰단구(100)와 연결되어 있으며, 연결부위에는 절연마스트(210)를 통하여 절연을 하도록 하고, 인하도선(220)을 사용하여 하단의 접지시설(400)까지 낙뢰가 이동할 수 있도록 한다.

상기 피뢰철탑(300)은 상단에 설치된 피뢰단구(100)를 지탱할 수 있도록 하고, 탑의 내부를 통하여 피뢰단구와 연결된 접지 케이블(200)을 지하의 접지시 설(400)과 연결할 수 있도록 한다.

또한, 낚시대처럼 끼워서 사용하는 슬립 조인트 타입(Slip-Joint type)으로 구조체의 바람의 영향을 완화할 수 있도록 하며, 총 높이의 8%범위에는 꺾이지 않는 구조물로 되어 있다.

상기 접지시설(400)은 지하 90m 이상의 깊이에 형성되며, 철탑의 내부를 통과하는 접지 케이블(200)과 연결되어 있다. 상기 접지시설(400)은 접지 케이블(300)을 통하여 이동해 오는 음이온 전하를 지하의 전리층으로 분산시킬 수 있도록 하기 위하여 케이블의 끝단이 여러 가닥으로 전리층에 분산 설치되어 있다.

상기 낙뢰 카운터(500)는 디지털 방식으로 접지선에 설치하여 피뢰장치에 흡입되어 접지선을 통해 대지로 방류된 낙뢰의 횟수를 기록한다. 접지선을 타고 흐르는 뇌전류에 대해 전기적 유도방식을 사용하여 작동하며, 낙뢰 횟수를 정확하게 기록하여 낙뢰 방지기의 기능 및 정비유지를 위한 기초자료로 사용할 수 있도록 한다.

낙뢰 경보기(600)는 전계강도가 4kV/M 이상으로 상승하거나 10~15Km 원거리에서 뇌 방전 현상이 발생될 경우 발해지며 이경우 경보장치가 설치된 지점으로 뇌운이 접근하는데 약 20~30분 정도의 시간이 소요됨을 뜻한다. 위험경보는 전계강도가 7kV/M 이상으로 강해지고 8~10Km 이내에 거리에서 뇌방전 현상이 감지되었을 때 발해지며 감시반의 위험 경보등이 점등되고 액정화면에 경보화면이 표시되며 외부에 설치된 경보 사이렌이 10초간 울리도록 한다.

도 3 은 본 발명인 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 배치 및 보호범위 를 나타낸 구성도이다.

도 3 에서 보는 바와 같이 상기 낙뢰 방지기(20)는 핵심보호체(10)를 중심으로 3개의 낙뢰 방지기(20)가 삼각형의 형태로 배치되도록 한다. 상기 낙뢰 방지기(20)간의 이격겨리는 낙뢰 신뢰도를 높이기 위하여 중첩하여 교차되도록 구성되어 있으며, 이격거리는 핵심보호체가 보호범위(20)의 교집합속에 속하도록 함으로써 핵심보호체를 중첩 차폐함으로써 낙뢰 방지에 대한 신뢰도를 높히도록 한다.

한편, 상기 피뢰철탑의 상단부에는 주간항공 표지와, 야간 항공 장애등을 추가로 설치하여 항공 안전에대한 대비를 하도록 하고 있다.

이와 같은 구성 및 단계로 이루어진 된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

도 3 에서 보는 바와 같이 낙뢰 방지기(20) 3대를 핵심보호체(10)의 주위에 삼각형의 형태로 배치하여 핵심보호체에 낙뢰 방지기의 보호 범위(30)가 중첩되도록 한다. 때문에 낙뢰가 발생했을 경우 3개의 낙뢰 방지기(20) 중 하나의 낙뢰 방지기(20)로 낙뢰를 흡수하도록 함으로써 핵심보호체(10)를 보다 안전하게 낙뢰로 부터의 피해를 줄일 수 있도록 한다.

또한, 낙뢰 카운터가 설치되어 있어 낙뢰가 감지된 횟수를 카운터하도록 하며 이는 추후 낙뢰 방지기의 성능개선 또는 정비유지에 대한 자료로 사용될 수 있다.

또한, 낙뢰 경보기를 사용하여 주변의 전계강도를 측정하여 낙뢰 가능성을 감지하고 낙뢰에 대한 경보를 발생시켜 낙뢰발생에 대한 대비를 할 수 있도록 한다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1 은 본 발명인 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 지면위의 구조물을 나타낸 단면도,

도 2 는 본 발명인 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 지면 아래의 접지시설을 나타낸 단면도,

도 3 은 본 발명인 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 배치 및 보호범위를 나타낸 구성도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 핵심보호체 20: 낙뢰 방지기

30: 낙뢰 보호 범위 100: 피뢰단구

200: 접지 케이블 210: 절연 마스트

220: 인하도선 300: 피뢰철탑

310: 고무코팅 400: 접지시설

500: 낙뢰 카운터 510: 낙뢰 카운터 연결 케이블

600: 낙뢰 경보기 610: 낙뢰 경보기 연결 케이블

Claims (4)

1. 양 이온전하를 일정 반경 내에 분포시켜 음이온 전하를 흡수함으로써 낙뢰전류를 받아들이는 피뢰단구와,

   상기 피뢰단구와 연결되되, 연결부위에는 절연마스트를 통하여 절연되고 인하도선을 사용하여 하단 접지시설까지 낙뢰전류를 전송하는 접지 케이블과,

   상기 피뢰단구를 지탱하며 접지 케이블을 지지하는 피뢰철탑과,

   지하 90m 이상의 깊이에 설치되어, 상기 피뢰단구에서 접지 케이블을 통하여 내려온 낙뢰전류를 지하의 전리층으로 분산시키도록 하되, 끝단이 여러 가닥으로 형성되어 전리층에 분산 설치된 접지시설과,

   낙뢰의 횟수를 카운터 하는 낙뢰카운터와,

   전계 강도를 측정하여 전계강도가 4kV/M 이상이 측정되면 경보음을 발생시키는 낙뢰 경보기로 이루어져 낙뢰방지기를 구성하되,

   상기 낙뢰 방지기는 핵심보호체를 중심으로 3개의 낙뢰 방지기가 삼각형의 형태로 배치하여 각 낙뢰방지기가 담당하는 범위가 핵심보호체에 중첩되도록 구성한 것을 특징으로 하는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기.
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