KR101543014B1

KR101543014B1 - 송배전선로의 역섬락 방지장치

Info

Publication number: KR101543014B1
Application number: KR1020150012125A
Authority: KR
Inventors: 김계훈; 한지수; 한상로
Original assignee: 주식회사 에스앤씨하이텍
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2015-08-12

Abstract

본 발명은 송배전선로의 역섬락 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타설된 지면에 삽입 설치되는 송전탑 하부에 구비된 기초지지물의 부싱에 길이방향으로 연장형성이 가능한 다수의 방전봉을 어댑터를 통해 결합이 가능하여 송전탑의 설치와 동시에 낙뢰에 의한 충격전류를 지면으로 방전시킬 수 있어 안전사고를 방지하는 것은 물론, 상기 기초지지물에 설치된 방전봉을 통해 송전탑에 낙뢰가 낙하시 송배전선로에 역섬락을 방지할 수 있으며, 방전봉의 연장형성이 가능하여 설치되고자 하는 송전탑의 크기 또는 용도에 따라 선택적으로 연장시켜 방전효과를 극대화할 수 있는 송배전선로의 역섬락 방지장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 송배전선로의 역섬락 방지장치는 절연을 위해 상기 송전탑 상부에 설치되는 애자와, 상기 애자 상부에 설치되어 낙뢰에 의한 충격전류를 흡수하는 피뢰침과, 상기 송전탑 내부에 수직방향으로 길이를 갖도록 설치되며, 상부가 상기 피뢰침 하부와 전기적으로 연결되고, 하부가 지면에 삽입설치되는 방전케이블과, 상기 방전케이블 하부가 관통삽입되며, 지면 내부 또는 상기 기초지지물의 부싱과 나사 결합가능하도록 설치되고, 하부에 설치공이 형성된 어댑터 및 상기 어댑터에 관통삽입된 상기 방전케이블 하부와 전기적으로 연결되도록 상기 설치공과 탈부착 가능하게 결합하며, 상기 방전케이블을 통해 인가되는 충격전류를 지면으로 흘려보내 방전시키는 방전봉을 포함하며, 상기 방전봉은 상기 방전케이블과 전기적으로 결합하는 원기둥형상의 몸체와, 상기 설치공과 나사 결합가능하도록 상기 몸체 상부에 돌출형성된 돌출부와, 상기 돌출부와 나사 결합가능하도록 상기 몸체 하부에 형성된 결합공과, 상기 몸체 외면에 방사상으로 다수 돌출형성되어 상기 방전케이블을 통해 상기 몸체로 인가된 충격전류를 지면으로 방전시키는 방전침을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

송배전선로의 역섬락 방지장치{Prevent the machine back flashover}

본 발명은 송배전선로의 역섬락 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타설된 지면에 삽입 설치되는 송전탑 하부에 구비된 기초지지물의 부싱에 길이방향으로 연장형성이 가능한 다수의 방전봉을 어댑터를 통해 결합이 가능하여 송전탑의 설치와 동시에 낙뢰에 의한 충격전류를 지면으로 방전시킬 수 있어 안전사고를 방지하는 것은 물론, 상기 기초지지물에 설치된 방전봉을 통해 송전탑에 낙뢰가 낙하시 송배전선로에 역섬락을 방지할 수 있으며, 방전봉의 연장형성이 가능하여 설치되고자 하는 송전탑의 크기 또는 용도에 따라 선택적으로 연장시켜 방전효과를 극대화할 수 있는 송배전선로의 역섬락 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 낙뢰(落雷)는 활발한 기류의 유동에 의해 정전기와 같이 대잔되어 발생한 전기에너지의 일종으로 각종 설치물을 시공시에 반드시 접지시설을 갖추어 낙뢰를 받았을 때 그 충격전류를 신속하게 지면으로 방전시킴으로써 피해를 방지할 수 있다.

이러한 접지시설은 낙뢰피해가 우려되는 건축물, 철근구조물 및 전기시설물에 접지극을 리드선으로 연결하여 지중에 매설시킨 것으로, 특히 건물의 최상단부에 피뢰침을 설치하고, 이 피뢰침을 동선으로 연결하여 지면에 접지시키는 것이 일반적인 낙뢰에 의한 충격전류를 지면으로 방전시키는 방법으로 사용되고 있다.

이러한 충격전류를 지면으로 방전시키기 용이하게 메쉬형상의 접지망이나 방사상의 접지망 또는 동으로 이루어진 접지봉을 사용하여 비교적 지면에 넓게 위치할 수 있도록 설치하여 충격전류가 발생시에 신속히 그 충격전류를 방전시켜 대지전위의 상승에 의해 역섬락이 발생하지 못하도록 하는 것을 기본으로 하고 있다.

특히, 이러한 종래의 망 형상으로 이루어진 접지방법은 비교적 지면의 넓은 면적을 확보하여야 하는 단점이 있으므로, 근래에는 봉 형상의 접지봉을 적어도 하나 이상 지면에 다수 설치하여 낙뢰에 의한 충격전류를 지면으로 방전시키기 용이하도록 하고 있는 실정이다.

일 예로, 대한민국등록실용신안 제20-0366574호인 '서지방전봉(10)'의 구성을 살펴보면 도 1에 도시한 바와 같이, 일정한 길이와 직경을 갖는 봉 형상의 외주연에 방사상으로 다수의 나사공이 형성되고, 상기 나사공들이 길이방향으로 일정한 간격으로 연속하여 형성된 방전봉을 갖고, 단부에 나사산이 형성된 일정한 길이의 방전침을 상기 다수의 나사공 각각에 결합하되, 상기 방전봉과 방전침의 결합부위를 용접부재를 도포하여 방전침의 풀림을 방지하도록 하는 구성으로 이루어져 시설물의 하나인 송배전선로가 설치된 송전탑 하부 지면에 다수가 타설 삽입되도록 설치된다.

그러나, 이러한 종래의 접지봉인 서지방전봉(10)은 도 2에 도시한 바와 같이, 낙뢰에 의한 충격전류가 지면(G)으로의 방전이 용이하도록 송전탑(20) 주위 지면을 수직방향으로 길이를 갖도록 별도로 무리하게 타설하여 설치하여야 하기 때문에 그 송전탑의 크기에 다른 무게나 종류에 따라 상기 송전탑에 설치되는 부속물들에 의한 하중에 의해 지면이 약화되어 송전탑 자체가 기울어지는 안전사고의 발생 확률을 높이는 문제점이 있다.

대한민국 등록실용신안 번호 제20-0366574호(2004. 10. 25.) "서지방전봉"

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로, 송배전선로가 설치된 송전탑에 낙하하는 낙뢰에 의한 충격전류에 의해 역섬락을 방지할 수 있음은 물론, 시설물을 설치시에 접지봉이 지면 내부에 삽입될 수 있도록 함으로써, 무리한 지면의 타설로 인해 안전사고를 방지할 수 있는 송배전선로의 역섬락 방지장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 송배전선로의 역섬락 방지장치는 절연을 위해 상기 송전탑 상부에 설치되는 애자와, 상기 애자 상부에 설치되어 낙뢰에 의한 충격전류를 흡수하는 피뢰침과, 상기 송전탑 내부에 수직방향으로 길이를 갖도록 설치되며, 상부가 상기 피뢰침 하부와 전기적으로 연결되고, 하부가 지면에 삽입설치되는 방전케이블과, 상기 방전케이블 하부가 관통삽입되며, 지면 내부 또는 상기 기초지지물의 부싱과 나사 결합가능하도록 설치되고, 하부에 설치공이 형성된 어댑터 및 상기 어댑터에 관통삽입된 상기 방전케이블 하부와 전기적으로 연결되도록 상기 설치공과 탈부착 가능하게 결합하며, 상기 방전케이블을 통해 인가되는 충격전류를 지면으로 흘려보내 방전시키는 방전봉을 포함하며, 상기 방전봉은 상기 방전케이블과 전기적으로 결합하는 원기둥형상의 몸체와, 상기 설치공과 나사 결합가능하도록 상기 몸체 상부에 돌출형성된 돌출부와, 상기 돌출부와 나사 결합가능하도록 상기 몸체 하부에 형성된 결합공과, 상기 몸체 외면에 방사상으로 다수 돌출형성되어 상기 방전케이블을 통해 상기 몸체로 인가된 충격전류를 지면으로 방전시키는 방전침을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 타설된 지면에 삽입 설치되는 송전탑 하부에 구비된 기초지지물의 부싱에 길이방향으로 연장형성이 가능한 다수의 방전봉을 어댑터를 통해 결합이 가능하여 송전탑의 설치와 동시에 낙뢰에 의한 충격전류를 지면으로 방전시킬 수 있어 안전사고를 방지하는 것은 물론, 상기 기초지지물에 설치된 방전봉을 통해 송전탑에 낙뢰가 낙하시 송배전선로에 역섬락을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 방전봉의 연장형성이 가능하여 설치되고자 하는 송전탑의 크기 또는 용도에 따라 선택적으로 연장시켜 방전효과를 극대화할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 서지방전봉을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 대한 사용상태도.
도 3은 본 발명에 따른 송배전선로의 역섬락 방지장치의 사용상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 송배전선로의 역섬락 방지장치의 어댑터, 부싱 및 방전봉의 결합관계를 나타낸 도면.
도 5는 도 4에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 6은 도 5에 대한 사용상태를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 송배전선로의 역섬락 방지장치의 부싱에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 송배전선로의 역섬락 방지장치(이하, 간략하게 '방지장치'라 한다)에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 방지장치(100)는 크게 송전탑(200)에 설치되는 애자(110), 피뢰침(120), 방전케이블(130), 어댑터(140) 및 방전봉(150)을 포함한다. 이때, 송전탑(200)은 다수에 프레임들이 서로 결합하여 수직방향으로 길이를 갖도록 설치되며, 지면에 소정의 간격을 갖도록 다수 구비되는 철탑(210), 다수의 상기 철탑(210)에 케이블 형태로 구비되며, 배전반(미도시) 등의 전기시설물에 전기를 공급할 수 있도록 고공상에 설치되는 송배전선로(220) 및 상기 철탑(210)이 지면에 안정적으로 설치될 수 있게 타설된 지면에 삽입설치되어 상기 철탑(210)을 지지하는 기초지지물(230)로 이루어진 통상의 송전탑(200)으로 이루어지되 본 발명의 실시예에서는 상기 기초지지물(230)에 후술하는 어댑터(140)와 나사 결합할 수 있도록 구비되는 부싱(240)이 포함되는 것이 바람직하다.
상기 어댑터(140)와 부싱(240)을 나사 결합할 수 있도록 하기 위하여 어댑터(140)의 외주면에는 수나사부(142)가 형성되고, 부싱(240)의 내주면에는 상기 수나사부(142)에 대응하는 암나사부(241)가 형성된다.

좀더 상세히 설명하면, 상기 애자(110)는 도 3에 도시한 바와 같이, 철탑(210) 상부에 설치되어 낙뢰에 의한 충격전류가 피뢰침(120)을 통해 철제구조물로 이루어진 송전탑(200)에 인가되지 못하게 절연시키기 위한 구성이다. 이때 애자(110)는 피뢰침(120)을 고정지지할 수 있는 고체절연물로 이루어지며, 전기절연성이 우수하고, 변질하지 않으며, 기계적으로 강하고, 원료가 풍부한 통상의 경질자기의 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 피뢰침(120)은 애자(110) 상부에 설치되어 낙뢰가 발생시에 철탑(210)으로 충격전류가 인가되지 않도록 유도하기 위한 구성이다. 이때 피뢰침(120)은 낙뢰의 유도가 용이하도록 상단이 뾰족한 금속재질의 것이 사용되어 애자(110)에 관통삽입되어 설치되며, 하부는 방전케이블(130)의 상부와 전기적으로 연결되어 낙뢰에 의한 충격전류가 방전케이블(130)을 통해 방전봉(150)으로 인가될 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 방전케이블(130)은 피뢰침(120)에 인가된 낙뢰의 충격전류를 지면 방향으로 유도하기 위해 설치되는 구성으로 철탑(210) 내부에 수직방향으로 길이를 갖도록 케이블 형식으로 설치되며, 상부가 애자(110)에 관통삽입되어 상기 애자(110)에 설치된 피뢰침(120) 하부와 전기적으로 연결되고, 하부는 어댑터(140)와 전기적으로 연결될 수 있도록 기초지지물(230)에 관통삽입되어 상기 기초지지물(230) 하부에 구비된 부싱(240)과 전기적으로 연결될 수 있도록 설치된다. 이때 본 발명의 실시예에서 방전케이블(130) 하부가 기초지지물(230)에 구비된 부싱(240)과 전기적으로 연결될 수 있도록 관통삽입되어 있으나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 필요에 따라 지면 내부에 삽입설치된 방전봉(150)과 전기적으로 이어지도록 구비되는 어댑터(140)와 연결되어 충격전류가 지면으로 방전될 수 있게 설치도 가능하다.

아울러, 방전케이블(130)의 외면은 인가되는 충격전류나 그 충격전류의 자기장에 의해 금속재로 이루어진 철탑(210)과 간섭이 일어나지 않도록 절연물로 피복이 이루어진다.

그리고, 상기 어댑터(140)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 방전케이블(130)과 방전봉(150)이 전기적으로 서로 연결될 수 있도록 하기 위한 구성으로 상부는 방전케이블(130) 하부와 전기적으로 연결되게 기초지지물(230)에 구비된 부싱(240)의 하부와 나사 결합하며, 하부에는 방전봉(150)의 돌출부(153)와 나사 결합할 수 있도록 구비되어 상기 방전케이블(130)을 통해 인가되는 충격전류가 어댑터(140)를 통해 방전봉(150)으로 인가되어 방전될 수 있도록 한다. 이때 어댑터(140) 하부에는 방전봉(150)에 돌출형성된 돌출부(153)와 나사 결합하는 설치공(141)이 형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 어댑터(140)는 송전탑(200)이 설치되는 지면 상황에 따라 부싱(240)과 연결이 어려울 경우, 방전케이블(130) 하부와 전기적으로 연결되어 상기 어댑터(140) 하부에 결합하는 방전봉(150)에 충격전류가 인가되어 지면으로 방전될 수 있도록 설치된다.

나아가, 하부에 방전봉(150)이 결합한 어댑터(140)는 기초지지물(230) 외면에 다수 구비된 부싱(240)에 각각 구비되어 지면과의 접지면적을 최대화하여 낙뢰전류에 의한 충격전류가 지면에 용이하게 방전될 수 있도록 한다.(도 5 내지 도 7 참조)

그리고, 상기 방전봉(150)은 방전케이블(130)을 통해 인가되는 낙뢰에 의한 충격전류를 지면으로 흘려보내 방전시키기 위한 구성으로 몸체(151), 돌출부(153), 결합공(155) 및 방전침(157)을 포함한다.

여기서, 몸체(151)는 기둥형상으로 이루어져 있으며, 상부에는 돌출부(153)가 돌출형성되고, 하부에는 다른 방전봉(150)에 돌출형성된 다른 돌출부(153)와 나사 결합하는 결합공(155)이 형성된다.

또한 돌출부(153)는 외면에 나사산이 형성될 수 있도록 몸체(151) 상부에 돌출형성되어 어댑터(140)에 형성된 설치공(141) 또는 다른 방전봉(150)에 형성된 다른 결합공(155)과 탈부착 가능하게 나사 결합할 수 있도록 구비된다.

또한 결합공(155)은 몸체(151) 하부에 상술한 돌출부(153)와 나사 결합할 수 있도록 형성되어 다른 방전봉(150)에 돌출형성된 다른 돌출부(153)와 탈부착 가능하게 결합한다. 이때 결합공(155)은 하나의 몸체(151)에 다수의 방전봉(150)이 구비되어 방전효과를 높일 수 있도록 몸체(151) 외면에 다수 형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 결합공(155)은 지면에 설치시에 상기 결합공(155)을 통해 이물질 등이 유입되지 않게 폐쇄할 수 있도록 마개(159)가 구비된다.

또한 방전침(157)은 일측이 몸체(151) 외면과 이어지도록 상기 몸체(151) 외측 방향으로 돌출형성되어 방전케이블(130)을 통해 인가되는 충격전류가 지면으로 방전될 수 있도록 형성된다. 이때 방전침(157)은 방전효과를 높일 수 있도록 몸체(151) 외면에 방사상으로 다수 돌출형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 따른 방지장치(100)는 지면에 소정의 높이로 설치된 피뢰침(120)에 낙뢰가 떨어지면 그 낙뢰에 의한 충격전류가 상기 피뢰침(120)과 전기적으로 연결된 방전케이블(130)을 통해 기초지지물(230)에 구비된 부싱(240)으로 충격전류가 인가되고, 부싱(240)으로 인가된 충격전류는 상기 부싱(240) 하부에 결합하는 어댑터(140)를 통해 지면으로 그 충격전류가 방전될 수 있도록 방전봉(150)에 인가되어 낙뢰에 의한 송배전선로(220)에 발생할 수 있는 역섬락을 방지할 수 있게 된다.

아울러, 방전봉(150)은 지면과의 접촉면적을 높여 방전효과를 극대화할 수 있게 송전탑(200)의 종류나 크기에 따라 돌출부(153)와 결합공(155)의 결합을 통해 선택적으로 연장형성이 가능하다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 방지장치(100)는 종래와는 차별적으로 돌출부(153)와 결합공(155)을 통해 길이방향으로 연장형성이 가능한 방전봉(150)을 어댑터(140)를 이용하여 기초지지물(230)에 구비된 부싱(240) 결합할 수 있도록 함으로써, 피뢰침(120)과 방전케이블(130)을 통해 낙뢰의 충격전류가 인가시에 신속하게 지면으로 그 충격전류를 방전시킬 수 있어 송배전선로에 발생하는 역섬락을 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 방지장치(100)는 종래와는 차별적으로 방전봉(150)의 연장형성이 가능하여 설치되고자 하는 송전탑의 크기 또는 용도에 따라 선택적으로 연장시켜 방전효과를 극대화할 수 있는 효과를 갖는다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 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: 본 발명에 따른 송배전선로가 설치된 송전탑의 역섬락 방지장치
110: 애자 120: 피뢰침
130: 방전케이블 140: 어댑터
141: 설치공 150: 방전봉
151: 몸체 153: 돌출부
155: 결합공 157: 방전침
200: 송전탑 210: 철탑
220: 송배전선로 230: 기초지지물
240: 부싱

Claims

지면에 서로 이웃하게 다수가 설치되는 철탑, 상기 철탑에 전기적으로 서로 연결될 수 있도록 고공 상에 케이블 형태로 다수 설치되는 송배전선로와 상기 철탑이 지면에 수직되게 설치될 수 있도록 상기 철탑 하부에 구비되는 기초지지물로 이루어진 송전탑과, 절연을 위해 상기 송전탑 상부에 설치되는 애자; 상기 애자 상부에 설치되어 낙뢰에 의한 충격전류를 흡수하는 피뢰침; 상기 송전탑 내부에 수직방향으로 길이를 갖도록 설치되며, 상부가 상기 피뢰침 하부와 전기적으로 연결되고, 하부가 지면에 삽입설치되는 방전케이블; 상기 방전케이블에 전기적으로 연결되어 상기 방전케이블을 통해 인가되는 충격전류를 지면으로 흘려보내 방전시키는 방전봉을 포함하는 송배전선로의 역섬락 방지장치에 있어서,
상기 기초지지물에 구비되어 내주면에 암나사부가 형성된 부싱;
상기 방전케이블 하부가 관통삽입되며, 외주면에 상기 기초지지물의 부싱의 암나사부에 대응하는 수나사부가 형성되어 상기 기초지지물의 부싱과 나사 결합가능하도록 설치되고, 하부에 설치공이 형성된 어댑터; 및
상기 어댑터에 관통삽입된 상기 방전케이블 하부와 전기적으로 연결되도록 상기 설치공과 탈부착 가능하게 결합하며, 상기 방전케이블을 통해 인가되는 충격전류를 지면으로 흘려보내 방전시키는 방전봉;을 포함하며,
상기 방전봉은 상기 방전케이블과 전기적으로 결합하는 원기둥형상의 몸체와, 상기 설치공과 나사 결합가능하도록 상기 몸체 상부에 돌출형성된 돌출부와, 상기 돌출부와 나사 결합가능하도록 상기 몸체 하부에 형성된 결합공과, 상기 몸체 외면에 방사상으로 다수 돌출형성되어 상기 방전케이블을 통해 상기 몸체로 인가된 충격전류를 지면으로 방전시키는 방전침 및, 상기 결합공을 통해 이물질의 유입되지 않게 결합공을 폐쇄하는 마개를 포함하는 것을 특징으로 하는 송배전선로의 역섬락 방지장치.