KR101598881B1 - 에어갭 피뢰기용 방전극 및 그 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어갭 피뢰기용 방전극 및 그 설치방법에 관한 것이다. 본 발명의 에어갭 피뢰기용 방전극은 절연전선이 배치되는 U자형 전선배치구가 내부에 형성되고 상기 절연전선을 둘러싸면서 배치되는 방전극 몸체; 상기 절연전선을 사이에 두고 상기 방전극 몸체의 반대편에서 상기 방전극 몸체와 결합되어 상기 절연전선의 이탈을 저지시키는 방전극 커버; 상기 방전극 커버에 위치이동 가능하게 결합되며, 상기 U자형 전선배치구에 배치되는 절연전선을 조이는 전선 조임부; 및 상기 전선 조임부 내에 결합되되 선단의 뾰족한 첨예부가 상기 절연전선의 피복을 뚫고 삽입되어 상기 절연전선의 도체 부분과 통전되며, 낙뢰나 이상전압 발생 시 피뢰기 본체 상부에 연결되는 섬락전극과 방전유도되는 통전모듈을 포함한다.

Description

에어갭 피뢰기용 방전극 및 그 설치방법{Discharge electrode for airgap arrestor and installing method therefor}

본 발명은, 에어갭 피뢰기용 방전극 및 그 설치방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 절연전선과의 방전유도가 잘 이루어질 수 있어 낙뢰나 이상전압 발생 시 배전선로 또는 그 자재의 파손이나 2차적인 사고율을 줄일 수 있는 에어갭 피뢰기용 방전극 및 그 설치방법에 관한 것이다.

피뢰기는 낙뢰에 의한 충격이나 기타의 이상 전압을 대지에 방전시켜 기기의 단자 전압을 내전압 이하로 저감시킴으로써 기기의 절연 파괴를 방지하기 위해 사용하는 장치이다.

도 1은 일반적인 피뢰기 설치 이미지, 도 2는 도 1에 대한 도면, 그리고 도 3은 도 2의 측면도이다.

이들 도면을 참조하면, 종래기술의 경우, 22.9kV 배전계통에서 낙뢰 또는 서지로부터 절연전선(40)의 섬락단선 또는 LP 애자(20)의 파손 방지를 위해 피뢰기(내뢰혼)를 설치하여 사용하고 있다.

기존 피뢰기는 LP 애자(20)에 취부할 수 있는 금구와 보호용 피뢰기 본체(10), 그리고 링혼(30)이 조립되는 구조를 갖는다.

이러한 상태에서 절연전선(40)에 낙뢰 또는 이상전압이 발생되면 절연전선(40)을 받치고 있는 지지 애자류에 대해 피뢰기로 방전 발생을 유도한다. 따라서 기기의 절연 파괴를 방지할 수 있다.

그런데, 도 1 내지 도 3에 도시된 종래기술에 따른 피뢰의 경우, 절연전선(40)에 이상전압 발생 시 전압이 절연전선(40)의 피복을 뚫고 피뢰기로 방전유도가 원활히 되어야 함에도 불구하고 구조적인 한계로 인해 즉 도 3의 G 부분처럼 간극 발생으로 인해 전압이 절연전선(40)의 피복을 뚫고 피뢰기로 방전유도가 잘 되지 않으며, 이로 인해 배전선로의 고장발생 및 지지 애자류의 손상으로 2차적인 사고를 유발시키는 문제점이 있다.

그렇다고 해서 이러한 문제점을 해결하기 위해 피뢰기 전체를 교체하는 것은 비용상 큰 로스(loss)를 유발시키기 때문에 이러한 사항을 모두 해결할 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.

대한민국특허청 출원번호 제10-1981-0002527호 대한민국특허청 출원번호 제10-1987-0005744호 대한민국특허청 출원번호 제10-1988-0012987호 대한민국특허청 출원번호 제10-1989-0003680호

본 발명의 목적은, 기존의 피뢰기 설치품을 교체할 수 있음은 물론 활선 상태의 가공선로에 설치가 용이하며, 무엇보다도 절연전선과의 방전유도가 잘 이루어질 수 있어 낙뢰나 이상전압 발생 시 배전선로 또는 그 자재의 파손이나 2차적인 사고율을 줄일 수 있는 에어갭 피뢰기용 방전극 및 그 설치방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 절연전선이 배치되는 U자형 전선배치구가 내부에 형성되고 상기 절연전선을 둘러싸면서 배치되는 방전극 몸체; 상기 절연전선을 사이에 두고 상기 방전극 몸체의 반대편에서 상기 방전극 몸체와 결합되어 상기 절연전선의 이탈을 저지시키는 방전극 커버; 상기 방전극 커버에 위치이동 가능하게 결합되며, 상기 U자형 전선배치구에 배치되는 절연전선을 조이는 전선 조임부; 및 상기 전선 조임부 내에 결합되되 선단의 뾰족한 첨예부가 상기 절연전선의 피복을 뚫고 삽입되어 상기 절연전선의 도체 부분과 통전되며, 낙뢰나 이상전압 발생 시 피뢰기 본체 상부에 연결되는 섬락전극과 방전유도되는 통전모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어갭 피뢰기용 방전극에 의해 달성된다.

상기 방전극 몸체에는 양측에 상호 대칭되게 레일 블록이 형성되고, 상기 방전극 커버에는 상기 방전극 몸체의 레일 블록이 슬라이딩 결합되는 슬라이딩 레일이 형성되며, 상기 방전극 커버의 판면에는 상기 전선 조임부의 외벽에 형성되는 수나사부가 나사 결합되는 커버 나사부가 형성되며, 상기 전선 조임부는, 상기 수나사부가 외벽에 형성되고 내부에 암나사부가 형성되는 몸체; 상기 몸체의 일단부에 형성되는 너트; 및 상기 너트의 반대편에 마련되고 상기 통전모듈을 지지하는 보스를 포함할 수 있다.

상기 통전모듈은 볼트식 통전모듈이며, 상기 통전모듈은, 일정한 힘이 가해질 때, 파단 가능한 헤드; 및 상기 헤드와 연결되며, 상기 전선 조임부의 암나사부에 나사 결합되되 단부에 상기 첨예부가 형성되는 나사식 샤프트를 포함할 수 있다.

상기 통전모듈의 첨예부에 끼워져 상기 절연전선과의 밀착 시 습기나 이물질 침투를 방지시키는 기밀유지용 고무링을 더 포함하며, 상기 방전극 몸체, 상기 방전극 커버 및 상기 전선 조임부는 합성수지로 제작되고, 상기 통전모듈은 알루미늄으로 제작될 수 있다.

상기 목적은, 방전극 몸체가 절연전선을 둘러싸면서 배치되도록 하는 방전극 몸체 배치단계; 상기 절연전선의 이탈을 저지시키기 위해 상기 절연전선을 사이에 두고 상기 방전극 몸체의 반대편에서 상기 방전극 몸체와 결합되도록 방전극 커버를 설치하는 방전극 커버 설치단계; 상기 방전극 커버에 전선 조임부를 조립하여 절연전선을 조이는 전선 조임부 설치단계; 및 기밀유지용 고무링을 끼운 후, 선단의 뾰족한 첨예부가 상기 절연전선의 피복을 뚫고 삽입되어 상기 절연전선의 도체 부분과 통전되도록 상기 전선 조임부에 통전모듈을 결합시키는 통전모듈 설치단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어갭 피뢰기용 방전극 설치방법에 의해서도 달성된다.

본 발명에 따르면, 기존의 피뢰기 설치품을 교체할 수 있음은 물론 활선 상태의 가공선로에 설치가 용이하며, 무엇보다도 절연전선과의 방전유도가 잘 이루어질 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 낙뢰나 이상전압 발생 시 배전선로 또는 그 자재의 파손이나 2차적인 사고율을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 피뢰기 설치 이미지이다.
도 2는 도 1에 대한 도면이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어갭 피뢰기용 방전극이 설치된 상태의 도면이다.
도 5는 에어갭 피뢰기용 방전극의 사시도이다.
도 6은 도 5의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 조립 상태 정면도이다.
도 8은 에어갭 피뢰기용 방전극을 절연전선에 설치하는 과정을 도시한 도면이다.
도 9은 도 8의 설치 상태 단면도이다.
도 10은 에어갭 피뢰기용 방전극 설치방법의 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또한 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어갭 피뢰기용 방전극이 설치된 상태의 도면, 도 5는 에어갭 피뢰기용 방전극의 사시도, 도 6은 도 5의 분해 사시도, 도 7은 도 6의 조립 상태 정면도, 도 8은 에어갭 피뢰기용 방전극을 절연전선에 설치하는 과정을 도시한 도면, 도 9은 도 8의 설치 상태 단면도, 그리고 도 10은 에어갭 피뢰기용 방전극 설치방법의 순서도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 에어갭 피뢰기용 방전극(100)은 기존의 피뢰기 설치품을 교체할 수 있음은 물론 활선 상태의 가공선로에 설치가 용이하며, 무엇보다도 절연전선(40)과의 방전유도가 잘 이루어질 수 있어 낙뢰나 이상전압 발생 시 배전선로 또는 그 자재의 파손이나 2차적인 사고율을 줄일 수 있도록 한 것으로서, 방전극 몸체(110), 방전극 커버(120), 전선 조임부(130), 통전모듈(140), 그리고 기밀유지용 고무링(150)을 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면 22.9kV 배전계통에서 낙뢰 또는 서지로부터 절연전선(40)의 섬락단선 또는 LP 애자(20)의 파손 방지를 위해 피뢰기(내뢰혼)를 설치하여 사용할 수 있는데, 이러한 절연전선(40)에 본 실시예에 따른 에어갭 피뢰기용 방전극(100)을 설치하여 사용할 수 있다

특히, 본 실시예에 따른 에어갭 피뢰기용 방전극(100)은 활선 상태의 가공선로에 설치가 용이하며, 피뢰기 본체(10)의 섬락전극(11)과 방전유도됨으로써(G1), 낙뢰나 이상전압 발생 시 배전선로 또는 그 자재의 파손이나 2차적인 사고율을 줄일 수 있도록 한다.

이러한 역할을 수행하는 에어갭 피뢰기용 방전극(100)에 대해 자세히 알아보면, 우선 방전극 몸체(110)는 절연전선(40)이 배치되는 U자형 전선배치구(111)가 내부에 형성되는 합성수지의 사출물이다.

방전극 몸체(110)는 도 8처럼 절연전선(40)을 둘러싸면서 배치될 수 있다. 이러한 방전극 몸체(110)에는 양측에 상호 대칭되게 레일 블록(112)이 형성된다.

다음으로, 방전극 커버(120)는 절연전선(40)을 사이에 두고 방전극 몸체(110)의 반대편에서 방전극 몸체(110)와 결합되는 합성수지의 사출물이다.

방전극 커버(120)가 방전극 몸체(110)와 결합됨으로서, 절연전선(40)의 이탈을 저지시킬 수 있다.

이러한 방전극 커버(120)에는 방전극 몸체(110)의 레일 블록(112)이 슬라이딩 결합되는 슬라이딩 레일(121)이 형성된다. 따라서 방전극 몸체(110)와 방전극 커버(120)를 결합시키기가 용이하다.

본 실시예처럼 방전극 몸체(110)와 방전극 커버(120)가 분리형 구조를 가지기 때문에 설치가 용이해지는 이점이 있다.

방전극 커버(120)의 판면에는 전선 조임부(130)의 외벽에 형성되는 수나사부(131a)가 나사 결합되는 커버 나사부(122)가 형성된다.

다음으로, 전선 조임부(130)는 방전극 커버(120)에 위치이동 가능하게 결합되는 합성수지의 사출물로서, U자형 전선배치구(111)에 배치되는 절연전선(40)을 조이는 역할을 한다.

다시 말해, 전선 조임부(130)는 절연전선(40)의 고정 역할과 동시에 통전모듈(140)의 위치를 일정하게 유지시켜주는 역할을 한다.

이러한 전선 조임부(130)는 수나사부(131a)가 외벽에 형성되고 내부에 암나사부(131b)가 형성되는 몸체(131)와, 몸체(131)의 일단부에 형성되는 너트(132)와, 너트(132)의 반대편에 마련되고 통전모듈(140)을 지지하는 보스(133)를 포함할 수 있다.

다음으로, 통전모듈(140)은 전선 조임부(130) 내에 결합되되 선단의 뾰족한 첨예부(142a)가 절연전선(40)의 피복을 뚫고 삽입되어 절연전선(40)의 도체 부분과 통전되는 구조물로서, 낙뢰나 이상전압 발생 시 피뢰기 본체(10) 상부에 연결되는 섬락전극(11)과 방전유도된다.

전술한 방전극 몸체(110), 방전극 커버(120) 및 전선 조임부(130)가 절연되는 합성수지로 제작되는데 반해, 통전모듈(140)은 알루미늄으로 제작될 수 있다.

본 실시예에서 통전모듈(140)은 볼트식 통전모듈(140)로 적용될 수 있다. 이러한 통전모듈(140)은 일정한 힘이 가해질 때, 파단 가능한 헤드(141)와, 헤드(141)와 연결되며, 전선 조임부(130)의 암나사부(131b)에 나사 결합되되 단부에 첨예부(142a)가 형성되는 나사식 샤프트(142)를 포함할 수 있다.

즉 통전모듈(140)은 통전이 가능한 볼트 구조를 갖는데, 이러한 통전모듈(140)의 끝단부인 첨예부(142a)는 핀처럼 뾰족한 부위로서 절연전선(40)의 절연 피복을 뚫고 들어가 도체 부분과 통전될 수 있도록 한다. 그러면, 통전모듈(140)을 통해서 피뢰기 본체(10)의 섬락전극(11)과의 방전 발생이 유도될 수 있다.

마지막으로, 기밀유지용 고무링(150)은 통전모듈(140)의 첨예부(142a)에 끼워져 절연전선(40)과의 밀착 시 습기나 이물질 침투를 방지시키는 역할을 한다.

이하, 에어갭 피뢰기용 방전극(100)의 설치방법에 대해 알아보면 다음과 같다.

우선, 방전극 몸체(110)가 절연전선(40)을 둘러싸면서 배치되도록 한다(S11). 그리고는 절연전선(40)의 이탈을 저지시키기 위해 절연전선(40)을 사이에 두고 방전극 몸체(110)의 반대편에서 방전극 몸체(110)와 결합되도록 방전극 커버(120)를 설치한다(S12). 이때는 방전극 몸체(110)의 레일 블록(112)과 방전극 커버(120)의 슬라이딩 레일(121)을 이용할 수 있다.

다음, 방전극 커버(120)에 전선 조임부(130)를 조립하여 절연전선(40)을 조임으로써(S13), 절연전선(40)이 흔들리지 않도록 한다.

그런 다음, 기밀유지용 고무링(150)을 끼운 후, 선단의 뾰족한 첨예부(142a)가 절연전선(40)의 피복을 뚫고 삽입되어 절연전선(40)의 도체 부분과 통전되도록 전선 조임부(130)에 통전모듈(140)을 결합시킴으로써(S14), 에어갭 피뢰기용 방전극(100)을 절연전선(40)에 용이하게 설치할 수 있으며, 이로 인해 피뢰기 본체(10)의 섬락전극(11)과의 방전 발생을 유도할 수 있다. 따라서 기기의 절연 파괴를 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 기존의 피뢰기 설치품을 교체할 수 있음은 물론 활선 상태의 가공선로에 설치가 용이하며, 무엇보다도 절연전선(40)과의 방전유도가 잘 이루어질 수 있게 된다.

특히, 본 발명에 따르면, 낙뢰나 이상전압 발생 시 배전선로 또는 그 자재의 파손이나 2차적인 사고율을 줄일 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 피뢰기 본체 11 : 섬락전극
20 : LP 애자 40 : 절연전선
100 : 에어갭 피뢰기용 방전극 110 : 방전극 몸체
111 : U자형 전선배치구 112 : 레일 블록
120 : 방전극 커버 121 : 슬라이딩 레일
122 : 커버 나사부 130 : 전선 조임부
131 : 몸체 131a : 수나사부
131b : 암나사부 132 : 너트
133 : 보스 140 : 통전모듈
141 : 헤드 142 : 나사식 샤프트
142a : 첨예부 150 : 기밀유지용 고무링

Claims (5)

1. 절연전선이 배치되는 U자형 전선배치구가 내부에 형성되고 상기 절연전선을 둘러싸면서 배치되는 방전극 몸체;
   상기 절연전선을 사이에 두고 상기 방전극 몸체의 반대편에서 상기 방전극 몸체와 결합되어 상기 절연전선의 이탈을 저지시키는 방전극 커버;
   상기 방전극 커버에 위치이동 가능하게 결합되며, 상기 U자형 전선배치구에 배치되는 절연전선을 조이는 전선 조임부; 및
   상기 전선 조임부 내에 결합되되 선단의 뾰족한 첨예부가 상기 절연전선의 피복을 뚫고 삽입되어 상기 절연전선의 도체 부분과 통전되며, 낙뢰나 이상전압 발생 시 피뢰기 본체 상부에 연결되는 섬락전극과 방전유도되는 통전모듈을 포함하고,
   상기 방전극 몸체는 양측에 상호 대칭되게 레일 블록이 형성되어 상기 방전극 커버에 형성된 슬라이딩 레일과 슬라이딩 결합되며,
   상기 방전극 커버와 전선 조임부는 나사 결합되어 상기 통전모듈의 위치를 가변시키도록 되고,
   상기 통전모듈은 피뢰기 본체의 섬락전극과 대향하게 배치된 것을 특징으로 하는 에어갭 피뢰기용 방전극.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 전선 조임부는 수나사부가 외벽에 형성되고 내부에 암나사부가 형성되는 몸체;
   상기 몸체의 일단부에 형성되는 너트; 및
   상기 너트의 반대편에 마련되고 상기 통전모듈을 지지하는 보스를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어갭 피뢰기용 방전극.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 통전모듈은 볼트식 통전모듈이며,
   상기 통전모듈은,
   일정한 힘이 가해질 때, 파단 가능한 헤드; 및
   상기 헤드와 연결되며, 상기 전선 조임부의 암나사부에 나사 결합되되 단부에 상기 첨예부가 형성되는 나사식 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어갭 피뢰기용 방전극.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 통전모듈의 첨예부에 끼워져 상기 절연전선과의 밀착 시 습기나 이물질 침투를 방지시키는 기밀유지용 고무링을 더 포함하며,
   상기 방전극 몸체, 상기 방전극 커버 및 상기 전선 조임부는 합성수지로 제작되고, 상기 통전모듈은 알루미늄으로 제작되는 것을 특징으로 하는 에어갭 피뢰기용 방전극.
   
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