KR101453695B1 - 컷 아웃 방식 변압기용 피뢰기 - Google Patents

컷 아웃 방식 변압기용 피뢰기 Download PDF

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KR101453695B1
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Abstract

본 발명은 컷 아웃 방식 변압기용 피뢰기에 관한 것으로, 변압기용 컷-아웃 스위치의 일부 구조를 적용하고 있으나 많은 부분의 구조가 신규하게 추가되어 피뢰기 분야에 큰 변화를 일으킬 수 있는 것인 바, 낙뢰로 인하여 전선에 서지(surge)가 발생되면 단로기가 파괴됨과 동시에 피뢰기 본체가 상부 지지금구로부터 이탈하여 전방으로 기울어지도록 하고 작업자는 지상에 머문 채 피뢰기 본체만을 간단히 교체할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
컷 아웃, 피뢰기

Description

컷 아웃 방식 변압기용 피뢰기{Cut out type lightning device for Transformer}
도 1은 본 발명의 피뢰기 본체를 촬영한 사진.
도 2는 도 1을 기준한 종단면도(관체의 하부로부터 위쪽은 생략).
도 3은 본 발명의 단로기를 촬영한 사진.
도 4는 본 발명의 피뢰기 본체 지지금구를 촬영한 사진.
도 5는 도 4를 기준한 저면을 촬영한 사진.
도 6은 본 발명의 피뢰기 본체 연결쇠를 촬영한 사진.
도 7은 본 발명의 피뢰기 본체 지지금구에 피뢰기 본체 연결쇠를 체결한 상태를 촬영한 사진.
도 8은 본 발명의 상부 지지금구를 촬영한 사진.
도 9는 도 8을 기준하여 다른 각도에서 촬영한 사진.
도 10은 본 발명의 하부 지지금구를 촬영한 사진.
도 11은 도 10을 기준하여 다른 각도에서 촬영한 사진.
도 12는 본 발명의 사용 상태를 나타낸 정면도.
도 13은 도 12를 기준한 일부 확대도.
도14는 본 발명의 피뢰기 본체에 피뢰기 본체 연결쇠와 단로기, 피뢰기 본체 지지금구를 조립한 상태를 촬영한 사진.
도 15는 도 12를 기준하여 단로기가 파괴되고 피뢰기 본체가 상부 지지금구로부터 탈출하여 기울어진 상태를 나타낸 정면도.
도 16은 도 15를 기준한 일부 확대도.
도 17은 도 16을 기준하여 피뢰기 본체와 파괴된 단로기, 피뢰기 본체 지지금구만을 촬영한 사진.
본 발명은 컷 아웃 방식 변압기용 피뢰기에 관한 것으로 상세하게는, 변압기를 보호하기 위하여 현재 사용되고 있는 재래식의 피뢰기를 획기적으로 대체할 수 있는 피뢰기이다.
종래의 변압기용 피뢰기는 전신주의 경완금에 고정되며 낙뢰가 변압기를 파손시키는 것을 방지하기 위하여 사용되는데, 피뢰기에 낙뢰가 치면 단로기가 파괴되기 때문에 작업자는 단로기를 교체하여야만 한다. 이를 위하여 작업자를 전신주로 접근시키기 위한 특수차량이 필요하게 되고 최소 2인의 작업자가 투입되어야 하기 때문에 단로기 하나를 교체하기 위하여 투입되는 비용이 현재의 물가를 기준하여 최소 40∼50만원 정도가 소요되는 큰 문제가 있을 뿐만 아니라 선로를 살려 둔 상태에서 작업을 하여야 함에 따라 감전사고가 발생되는 예가 속출되고 있어 이러한 폐단과 불안전한 위험을 극복할 수 있는 방안이 매우 시급하게 요구되어 오고 있다.
한편, 특허등록 제10-0295471호는 컷 아웃 스위치의 절연애자 내부에 피뢰기를 내장시킨 변압기용 컷 아웃 스위치이고, 특허등록 제10-1188623호와 특허등록 제10-1283642호는 별도의 절연 하우징 안에 변압기용 퓨즈와 피뢰기를 내장시킨 구성을 가지는 것인데, 이들 특허는 본 발명과 비교할 때 안출목적과 작용, 구조, 효과적인 면에서 모두 상이한 것으로 서로 별개의 기술임을 밝히는 바, 상술한 3건의 특허 기술도 피뢰기 또는 단로기를 새 것으로 교체하여야 할 경우 위와 같이 작업자를 전신주로 접근시키기 위한 특수차량이 필요하게 되고 최소 2인의 작업자가 투입되어야 하기 때문에 단로기 하나를 교체하기 위하여 투입되는 비용이 현재의 물가를 기준하여 최소 40∼50만원 정도가 소요되는 큰 문제가 있을 뿐만 아니라 선로를 살려 둔 상태에서 작업을 하여야 함에 따라 감전사고가 발생되는 예가 속출되고 있음을 밝힌다.
따라서 본 발명은, 상술한 종래의 피뢰기로부터 비롯되는 비경제적인 폐단과 감전사고의 위험을 완전히 해결할 수 있는 새로운 개념의 컷 아웃 방식 변압기용 피뢰기를 제공하는 것이 과제이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 다음과 같이 구성된다.
위쪽과 아래쪽에는 제 1 볼트(14) 및 제 2 볼트(15)가 조립되며 제 1 볼트(14)에는 걸고리(17)와 캡 너트(18)가 고정된 관체(16)가 조립되고 제 1 볼트(14) 와 제 2 볼트(15) 사이의 외면 전체에 실리콘 절연 갓(19)이 형성된 피뢰기 본체(10)와;
몸체(51)의 구멍(52)은 피뢰기 본체(10)의 제 2 볼트(15)에 끼워지고 몸체(51)의 저면에는 피뢰기 본체 지지금구(30)에 접촉되는 걸림단(55)이 형성되며 몸체(51)의 측면에는 피뢰기 본체 지지금구(30)와 제 2 체결 핀(56)을 통해 체결되는 피뢰기 본체 연결쇠(50)와;
피뢰기 본체 연결쇠(50)의 구멍(52)을 관통하여 노출된 피뢰기 본체(10)의 제 2 볼트(15)에 너트(21)를 통해 조립되며 하단의 볼트(22)에는 와이어(40)를 걸어서 고정시키기 위한 너트(23)가 조립되어 있는 단로기(20)와;
좌우 대칭을 이루는 한 쌍의 돌출단(31)에는 제 1 보스(32)가 각기 형성되고 돌출단(31)의 안쪽이며 제 1 보스(32)를 관통하는 제 1 체결 핀(35)에 조립되고 단로기(20)에 접촉되는 절곡단(37a)을 가지는 버팀쇠(37), 버팀쇠(37)의 안쪽이며 제 1 체결 핀(35)에 조립된 채 제 1 걸림다리(36a)는 돌출단(31)에 걸리고 제 2 버팀다리(36b)는 버팀쇠(37)에 걸려서 버팀쇠(37)가 벌어지도록 하는 코일스프링(36), 돌출단(31)에서 연장된 채 피뢰기 본체 연결쇠(50)를 고정시키는 제 2 체결 핀(56)이 관통하는 구멍(34)이 형성된 제 2 보스(33), 돌출단(31) 중앙의 상면에 조립되며 와이어(40)를 고정시키기 위한 와이어 고정볼트(38)로 된 피뢰기 본체 지지금구(30)와;
몸체(71)의 전방으로 돌출된 연결부(72)와 몸체(71)의 사이에는 피뢰기 본체 지지금구(30)의 제 1 보스(32)가 안착되는 홈(73)이 형성된 하부 지지금구(70)와;
장방형의 몸체(61), 몸체(61)의 아래쪽에 끼워진 채 몸체(61)와의 사이에 코일스프링(64)을 끼워서 머물도록 하는 탄력판(62), 탄력판(62)의 아래쪽에 위치한 채 피뢰기 본체(30)의 캡 너트(18)를 탄력판(62)의 저면에 끼울 때 안내역할을 하는 가이드(63a)를 가지는 보강쇠(63), 탄력판(62)의 절곡단(62a)과 보강쇠(63)의 절곡단(63b)에 조립되어 점프선을 연결시킬 수 있도록 한 점프선연결용 클램프(65)로 된 상부 지지금구(60)와;
접지선고정용 볼트(93)와 너트(94)에 의해 하부 지지금구(70)의 몸체(71)와 고정되는 하부 연장단(90a)과, 볼트(80)와 너트(81)에 의해 상부 지지금구(60)의 몸체(61)와 탄력판(62) 그리고 보강쇠(63)와 고정되는 상부 연장단(90b)과, 전신주의 경완금에 고정되는 볼트가 관통하는 구멍을 가지는 돌출단(91)이 구비된 절연애자(90)와;
피뢰기 본체 지지금구(30)의 와이어 고정볼트(38)에 일측의 끝 부분이 감겨서 고정되고, 그 반대쪽의 끝 부분은 단로기(20)의 볼트(22)에 감겨서 너트(23)에 의해 고정되되, 코일스프링(36)의 탄력을 받고 있는 버팀쇠(37)가 가지는 절곡단(37a)이 단로기(20)의 하방을 향하여 젖혀진 채 접촉된 상태를 유지하도록 함과 아울러 단로기(20)가 파괴되어 분리된 단로기 몸체(20a)가 지상으로 추락하지 않도록 하기 위한 와이어(40)를 포함하여서 구성된 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에서 피뢰기 본체(10)의 산화아연(11)과 제 1 알루미늄 서포터(12) 및 제 2 알루미늄 서포터(13), 실리콘 절연 갓(19) 부분은 이미 사용되고 있는 피뢰기 본체의 것과 동일하거나 유사한 것이고, 단로기(20)의 내부 구조 역시 이미 사용되고 있는 기술과 동일하므로 상세한 설명은 하지 않음에 유의해야 할 것이다.
이와 함께 본 발명의 상부 지지금구(60)와 하부 지지금구(70)는 기존의 변압기용 컷 아웃 스위치에 사용되고 있는 것과 동일하거나 유사한 구조를 가지고 있는 것이므로 역시 상세한 설명은 하지 않기로 하며, 피뢰기 본체 지지금구(30)에서 와이어 고정볼트(38)와 버팀쇠(37) 그리고 코일스프링(36), 제 1 체결 핀(35) 부분을 제외한 구조는 기존의 변압기용 컷 아웃 스위치에 사용되고 있는 퓨즈 지지금구와 유사한 구조이기 때문에 역시 상세한 설명은 하지 않기로 한다.
그리고 본 발명의 절연애자(90)는 기존의 변압기용 컷 아웃 스위치에 사용되고 있는 절연애자와 유사한 구조를 가지고 있다.
이어서 살피면, 본 발명의 피뢰기 본체 연결쇠(50)는 피뢰기 본체(10)를 피뢰기 본체 지지금구(30)와 연결하기 위하여 사용되는 것으로 비금속제로 대체시킬 수도 있으며, 본 발명의 피뢰기 본체(10)는 도면과 같이 제 1 볼트(14)에 관체(16)를 나사식으로 조립시키되 관체(16)의 측면에는 링 형태의 걸고리(17)가 고정되고 관체(16)의 상단에는 캡 너트(18)가 용접 또는 나사식으로 고정이 되어 있다.
이상과 같은 본 발명은 도 12의 상태에서 절연애자(90)의 돌출단(91)이 지면과 수평으로 이룬 채 전신주에 설치되어 있는 경완금에 고정이 된 상태에서 사용이 되는데, 절연애자(90)의 돌출단(91)은 도면과 같이 소정의 각도를 이루고 있기 때문에 본 발명은 결국 도 12의 상태에서 좌측으로 기울어진 상태로 경완금에 고정이 되는 것인 바, 이는 기존의 변압기용 컷 아웃 스위치도 마찬가지 요령에 의해 경완 금에 고정이 된다.
다시 도 12를 살피면, 피뢰기 본체(10)의 캡 너트(18)는 도 12와 같이 상부 지지금구(60)의 탄력판(62)을 위쪽으로 밀면서 탄력판(62)의 저면에 접촉된 채 물려져 있고 관체(16)는 보강쇠(63)의 가이드(63a) 사이에 머물고 있게 되며, 피뢰기 본체(10)의 하방 부분은 도 13 및 도 14와 같이 피뢰기 본체 연결쇠(50)에 의해 피뢰기 본체 지지금구(30)와 제 2 체결 핀(56)을 통해 연결이 되어 있고, 피뢰기 본체 연결쇠(50)의 걸림단(55)은 피뢰기 본체 지지금구(30)의 좌측면과 접촉이 된 상태에 있게 되며, 피뢰기 본체 지지금구(30)의 제 1 보스(32)는 하부 지지금구(70)의 홈(73)에 안착되어 있게 된다.
한편, 도 14는 도 12의 상태에서 피뢰기 본체 연결쇠(50)와 피뢰기 본체 지지금구(30), 와이어(40) 만을 발췌하여 촬영한 사진인데, 여기서 와이어(40)는 앞서 제시한 바와 같이 일측의 끝 부분은 와이어 고정볼트(38)에 의해 피뢰기 본체 지지금구(30)에 고정이 되어 있고 그 반대쪽 끝 부분은 단로기(20)의 볼트(22)에 감긴 채 너트(23)에 의해 고정이 되어 있다.
여기서 와이어(40)는 도 13 및 도 14와 같이 코일스프링(36)에 의해 탄력을 받고 있는 버팀쇠(37)를 좌측으로 젖혀서 버팀쇠(37)의 절곡단(37a)이 단로기(20)의 하방에 접촉되도록 하고 있는데, 이 상태에서 버팀쇠(37)는 코일스프링(36)의 탄력에 의하여 우측으로 젖혀지려고 하는 힘을 받고 있게 된다.
다음, 도 12의 상태에서 낙뢰가 전선에 작용하여 서지가 발생되었을 때 이 서지(surge)는 점프선 연결용 클램프(65)에 연결된 점프선을 통해 상부 지지금구 (60)를 거쳐 피뢰기 본체(10)에 영향을 끼치게 되고 이에 따라 하부 지지금구(70)의 접지선고정용 볼트(93)에 물린 접지선을 따라 지면으로 분산됨과 동시에 단로기(20)가 파괴가 된다.
따라서 이와 같이 단로기(20)가 파괴가 되면 하방부의 분리된 단로기 몸체(20a)가 파괴되어 떨어져 나가게 되고 이때 코일스프링(36)의 탄력이 작용하고 있는 버팀쇠(37)는 도 15, 도 16과 같이 우측으로 순간적으로 젖혀지게 되며, 이때 분리된 단로기 몸체(20a)에 고정되어 있는 와이어(40)에 의하여 분리된 단로기 몸체(20a)는 지상으로 추락하지 않고 와이어(40)에 매달려서 안전한 상태에 놓이게 된다.
한편, 위와 같이 단로기(20)가 파괴가 될 때 발생하는 큰 충격파와 진동은 피뢰기 본체 지지금구(10)의 캡 너트(18)가 탄력판(62)으로부터 이탈하여 도 15와 같이 좌측으로 더욱 기울어지게 하게 되는 바, 이때 피뢰기 본체 지지금구(30)의 제 1 보스(32)를 회전기점으로 하여 피뢰기 본체 지지금구(30)가 도 15, 도 16과 같이 좌측으로 회전하면서 위치가 하향 이동을 함에 따라 피뢰기 본체(10)는 더욱 신속하게 탄력판(62)을 벗어나면서 하향 이동을 한 후 좌측으로 더욱 기울어진 채로 대기하게 되는 것이다.
즉, 도 15의 상태는 단로기(20)가 파괴되어 피뢰기 본체(10)의 캡 너트(18)가 상부 지지금구(60)를 이탈하여 전체가 좌측으로 기울어진 채 위치가 하향 이동이 되어 있는 상태이며, 피뢰기 본체 지지금구(30)의 제 1 보스(32)는 하부 지지금구(70)의 홈(73)에 그대로 걸려 있게 된다.
따라서 파괴가 된 단로기를 새 것으로 교체를 하여야 하는데, 이때 작업자는 현장으로 출동을 하여 길이가 긴 장대 끝에 후크가 고정된 도구를 사용하여 피뢰기 본체(10)의 걸고리(17)에 후크를 걸고 위로 약간 들어 올리면서 피뢰기 본체(10)와 피뢰기 본체 지지금구(30), 피뢰기 본체 연결쇠(50)를 하부 지지금구(70)로부터 간단히 분리시킬 수가 있으며, 이어서 단로기를 피뢰기 본체(10)의 볼트(15)로부터 분리시킴과 아울러 와이어(40)에 매달려 있는 분리된 단로기 몸체(20a)를 너트(23)를 풀어서 제거시킨 다음, 새 단로기(20)를 상술한 바와 같이 피뢰기 본체 연결쇠(50)의 하방에 끼우고 다시 와이어(40)를 당겨서 피뢰기 본체(10)의 볼트(15)에 감고 너트(23)를 조여 고정을 시킨다.
이때 버팀쇠(37)는 다시 좌측으로 젖혀져서 도 13 및 도 14와 같이 절곡단(37a)이 단로기(20)의 하방에 접촉되도록 하여야 하는 것은 당연한 이치이다.
이와 같은 단로기 교체 작업이 종료되면 작업자는 다시 후크를 피뢰기 본체(10)의 고리(17)에 걸고 피뢰기 본체(10)와 피뢰기 본체 지지금구(30)를 들어 올려서 하부 지지금구(70)의 홈(73) 안으로 피뢰기 본체 지지금구(30)의 제 1 보스(32)가 진입하도록 하면서 캡 너트(18)가 상부 지지금구(60)의 탄력판(62) 아래로 끼워지도록 밀어주면 새 단로기의 교체작업은 간단하게 종료가 되는 것인 바, 이러한 단로기 교체 작업을 하기 위하여 버킷이 장착된 크레인 차량 및 이 크레인 차량을 조작하기 위한 별도의 추가 작업자가 없이 1인만으로도 위와 같이 단로기의 교체 작업이 용이하게 이루어질 수가 있는 것이어서 종래의 단로기 교체 작업 시 소요되는 비용을 70% 정도 절감할 수 있게 될 뿐만 아니라 종래 대비 매우 신속하게 단 로기를 새 것으로 교체를 할 수 있게 됨은 물론 감전으로 인한 안전사고가 발생될 가능성이 제로가 되는 것이다.
한편, 본 발명에서 피뢰기 본체(10)를 새 것으로 교체를 하여야 할 경우에도 상술한 바와 동일한 요령에 의하여 매우 간단하고 안전하게 이행할 수 있음은 당연한 이치일 것이다.
이상과 같은 본 발명은, 피뢰기의 단로기를 새 것으로 교체코자 할 경우 종래와 같이 버킷 크레인 차량을 사용할 필요가 없어지고 별도의 추가 작업자도 불필요하며 지상에 서서 작업하는 1인의 작업자만으로도 신속하고 정확하게 단로기 교체작업이 이루어 질 수 있어 특히 경비를 크게 절감할 수 있고, 이에 더하여 감전사고가 발생될 가능성이 제로가 되어 매우 안전한 등의 큰 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 위쪽과 아래쪽에는 제 1 볼트(14) 및 제 2 볼트(15)가 조립되며 제 1 볼트(14)에는 걸고리(17)와 캡 너트(18)가 고정된 관체(16)가 조립되고 제 1 볼트(14)와 제 2 볼트(15) 사이의 외면 전체에 실리콘 절연 갓(19)이 형성된 피뢰기 본체(10)와;
    몸체(51)의 구멍(52)은 피뢰기 본체(10)의 제 2 볼트(15)에 끼워지고 몸체(51)의 저면에는 피뢰기 본체 지지금구(30)에 접촉되는 걸림단(55)이 형성되며 몸체(51)의 측면에는 피뢰기 본체 지지금구(30)와 제 2 체결 핀(56)을 통해 체결되는 피뢰기 본체 연결쇠(50)와;
    피뢰기 본체 연결쇠(50)의 구멍(52)을 관통하여 노출된 피뢰기 본체(10)의 제 2 볼트(15)에 너트(21)를 통해 조립되며 하단의 볼트(22)에는 와이어(40)를 걸어서 고정시키기 위한 너트(23)가 조립되어 있는 단로기(20)와;
    좌우 대칭을 이루는 한 쌍의 돌출단(31)에는 제 1 보스(32)가 각기 형성되고 돌출단(31)의 안쪽이며 제 1 보스(32)를 관통하는 제 1 체결 핀(35)에 조립되고 단로기(20)에 접촉되는 절곡단(37a)을 가지는 버팀쇠(37), 버팀쇠(37)의 안쪽이며 제 1 체결 핀(35)에 조립된 채 제 1 걸림다리(36a)는 돌출단(31)에 걸리고 제 2 버팀다리(36b)는 버팀쇠(37)에 걸려서 버팀쇠(37)가 벌어지도록 하는 코일스프링(36), 돌출단(31)에서 연장된 채 피뢰기 본체 연결쇠(50)를 고정시키는 제 2 체결 핀(56)이 관통하는 구멍(34)이 형성된 제 2 보스(33), 돌출단(31) 중앙의 상면에 조립되 며 와이어(40)를 고정시키기 위한 와이어 고정볼트(38)로 된 피뢰기 본체 지지금구(30)와;
    몸체(71)의 전방으로 돌출된 연결부(72)와 몸체(71)의 사이에는 피뢰기 본체 지지금구(30)의 제 1 보스(32)가 안착되는 홈(73)이 형성된 하부 지지금구(70)와;
    장방형의 몸체(61), 몸체(61)의 아래쪽에 끼워진 채 몸체(61)와의 사이에 코일스프링(64)을 끼워서 머물도록 하는 탄력판(62), 탄력판(62)의 아래쪽에 위치한 채 피뢰기 본체(30)의 캡 너트(18)를 탄력판(62)의 저면에 끼울 때 안내역할을 하는 가이드(63a)를 가지는 보강쇠(63), 탄력판(62)의 절곡단(62a)과 보강쇠(63)의 절곡단(63b)에 조립되어 점프선을 연결시킬 수 있도록 한 점프선연결용 클램프(65)로 된 상부 지지금구(60)와;
    접지선고정용 볼트(93)와 너트(94)에 의해 하부 지지금구(70)의 몸체(71)와 고정되는 하부 연장단(90a)과, 볼트(80)와 너트(81)에 의해 상부 지지금구(60)의 몸체(61)와 탄력판(62) 그리고 보강쇠(63)와 고정되는 상부 연장단(90b)과, 전신주의 경완금에 고정되는 볼트가 관통하는 구멍을 가지는 돌출단(91)이 구비된 절연애자(90)와;
    피뢰기 본체 지지금구(30)의 와이어 고정볼트(38)에 일측의 끝 부분이 감겨서 고정되고, 그 반대쪽의 끝 부분은 단로기(20)의 볼트(22)에 감겨서 너트(23)에 의해 고정되되, 코일스프링(36)의 탄력을 받고 있는 버팀쇠(37)가 가지는 절곡단(37a)이 단로기(20)의 하방을 향하여 젖혀진 채 접촉된 상태를 유지하도록 함과 아울러 단로기(20)가 파괴되어 분리된 단로기 몸체(20a)가 지상으로 추락하지 않도록 하기 위한 와이어(40)를 포함하여서 구성된 것을 특징으로 하는 컷 아웃 방식 변압기용 피뢰기.
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