KR102512746B1 - 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템 - Google Patents
변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템에 관한 것으로, 전력 손실 감시 및 절감수단을 구비하여 가공지선과 접지선의 연결이 간편하게 이루어지게 되며, 접지선 점검수단을 구비하여 접지선을 분해하지 않고서도 접지선의 단선 또는 훼손 여부를 점검하여 적시에 유지 보수할 수 있게 함으로써 접지 시스템이 항상 정상 작동할 수 있게 유지할 수 있어 낙뢰로 의한 안전사고와 물적피해와 인명피해를 미연에 방지할 수 있게 한 것이다.
Description
본 발명은 배전 분야 기술 중에서, 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 가공지선과 접지선의 연결이 간편하게 이루어지게 함과 아울러 접지선을 분해하지 않고서도 접지선의 단선 또는 훼손 여부를 점검하여 적시에 유지 보수할 수 있게 함으로써 접지 시스템이 항상 정상 작동할 수 있게 유지할 수 있어 낙뢰로 의한 안전사고와 물적피해와 인명피해를 미연에 방지할 수 있도록 한 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 낙뢰란 활발한 기류의 유동에 의해 예컨대, 정전기 등과 같이 대전됨으로써 발생한 강한 전기 에너지가 지표면에 방전되는 현상을 의미한다.
한편, 배전선로는 낙뢰에 의한 설비의 오동작과 인명 및 재산 피해를 초래하게 된다.
따라서 배전선로의 경우 낙뢰에 의한 인명 및 재산 피해를 방지하기 위하여 전신주에 접지장치를 설치함으로써 낙뢰를 신속하게 지중으로 방전시키도록 하고 있다.
종래 접지장치는 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 전신주(1)와 이에 가설되는 배전선(2)으로 이루어진다.
전신주(1)의 상단에는 가공지선(3)이 가공지선 지지대(4)에 의해 `지지되어 설치되며, 접지선(5)에 의하여 접지되어 가공지선 점퍼선(6)에 의해 연결되는 구조를 가진다.
도면에서 7은 배전선(2)을 지지하는 완철이고, 8a는 완철(7)에 배전선(2)을 절연 상태로 지지하는 애자이며, 8b는 배전선(2)을 연결하는 점프선(2a)을 완철(7)에 절연 상태로 지지하는 라인포스트애자이다.
가공지선(3)은 배전선(2)보다 일정한 높이를 유지하면서 배전선(2)과 평행하게 가설되어 피뢰침의 역할을 수행하게 된다.
가공지선(3)은 일정한 간격으로 접지선(5)을 통해 접지되는데 그 접지된 구간에는 가공지선(3)이 폐회로를 형성하게 된다(도 10 참조).
이와 같이 폐회로가 형성된 가공지선(3)은 배전선(2)과 평행하게 가설되기 때문에 배전선(2)을 흐르는 전류(Id)에 의한 유도전류(Ii)가 형성되고, 그 유도전류(Ii)는 가공지선(3)과 접지선(5)에 의해 형성된 폐회로를 흐르게 된다.
따라서 일반적인 가공배전선로에서는 가공지선(3)에 유도전류가 유도되는 만큼 전력의 손실이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서 대한민국 공개특허 제10-2013-0104038호(2013.09.25.) "가공배전선로 전력 손실 절감 장치"는 가공배전선로의 가공지선에 유도된 유도전류를 차단하여 그 유도전류에 의한 전력 손실을 저감하도록 가공지선 또는 그 가공지선을 연결하는 점프선의 소정 위치에서 분리된 지점에 설치되며, 가공지선 또는 점프선의 분리된 양단이 서로 대향되게 내부로 삽입되는 케이스와, 케이블의 내부로 삽입된 가공지선 또는 점프선의 양단 각각에 연결되어 서로 마주보게 케이스 내부에 위치되는 방전판으로 구성되어 낙뢰 등에 의해 가공지선에 흐르는 큰 전류는 통과시키면서 가공지선에 유도된 유도전류를 차단함으로써 가공지선의 유도전류에 의한 전력 손실을 방지할 수 있도록 한 기술을 개시하고 있다.
그러나 대한민국 공개특허 제10-2013-0104038호는 낙뢰 등에 의해 가공지선에 흐르는 큰 전류는 통과시키고, 가공지선에 유도된 유도전류는 차단되도록 하기 위하여 방전판을 구비하고, 방전판 부분을 케이스로 보호한 것으로서 전력 손실 절감 효과가 다소 미흡하다는 단점이 있다.
이러한 단점을 개선한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-1484268호(2015.01.12.) "가공배전선로의 전력손실 감시 및 절감장치"는 가공배전선로의 가공지선에 유도된 유도전류를 차단하여 그 유도전류에 의한 전력손실을 감시하고 절감하도록 가공지선을 연결하는 점프선의 임의 위치에서 점프선이 분리되고, 그 분리된 지점에 설치되며, 점프선의 분리된 양단이 서로 대향되게 내부로 삽입되는 케이스와, 케이스의 내부로 삽입된 점프선의 양단 각각에 연결되어 서로 마주보게 내부로 삽입된 점프선의 양단 각각에 연결되어 서로 마주보게 케이스의 내부에 위치하는 한 쌍의 방전판을 포함하고, 케이스에는 한 쌍의 방전판에는 망상절연체가 접지 고정되어 한 쌍의 방전판 사이를 항상 이격시키도록 구성하여 전력손실 저감효과를 높인 기술을 개시하고 있다.
그러나 상기 선행기술들은 가공지선을 연결하는 점프선의 도중에 케이스, 방전판, 절연망체, 섬광감지센서, 무선통신부를 포함하는 가공배전선로 전력손실 감지 및 절감장치가 설치되는 것으로, 점프선이 가공배전선로 전력손실 감지 및 절감장치의 중량을 견디기에는 무리가 있으며, 이에 따라 점프선이 밑으로처지면서 가공지선이나 가공지선 지지대에 접촉하여 기능이 저하되거나 상실될 염려가 있다.
또한 상기 선행기술들은 일정 간격을 두고 가공배전선로 전력손실 감시 및 절감장치와 별도로 가공지선 지지대의 상단부에 가공지선과 접지선을 연결하는 연결수단을 별도로 설치하여야 하므로 시공이 번거롭게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-1514020호(2015.04.15.) "가공 배전선로의 전력 손실 감시 및 절감장치"는 일정 간격을 두고 배치되어 가공지선 접속구를 통해 가공지선에 접속되는 방전판에 의하여 전력선에 흐르는 전류에 의하여 가공지선에 유도되는 유도전류와 같은 작은 전류는 차단하여 유도전류로 인한 전력손실을 절감할 수 있으며, 뇌격전류와 같은 큰 전류는 아크 방전에 의하여 통전시키고, 일측 가공지선에 접속된 일측 가공지선 접속구는 접지선이 접속된 접지선 접속구에 연결되어 있으므로 뇌격전류를 접지선을 통해 접지시킬 수 있어 뇌격전류에 의한 사고를 방지할 수 있으면서도 가공지선 접속구와 접지선 접속구에 가공지선과 접지선을 접속한 상태에서 하부 절연하우징의 하부에 일체로 형성되는 접지선 연결부에 플랜지부를 형성하고, 가공지선 지지대의 상단에 플랜지부를 형성하여 이들을 볼트와 너트 등에 의하여 결합하는 것에 의하여 전주의 상단에 설치할 수 있으므로 가공지선과 전력 손실 감지 및 절감수단은 물론 접지선도 한 번의 작업에 의하여 신속, 간편하게 설치할 수 있어 시공성이 크게 향상되게 한 기술을 개시하고 있다.
한편, 접지장치를 구성하는 접지선은 시간이 경과함에 따라 훼손되거나 단선될 수 있는데 상기 선행기술들은 접지선이 단순히 전신주의 내부에 매설된 상태로 설치되어 있으므로 접지선을 분해하지 않는 이상 접지선의 단선 또는 훼손 여부를 점검할 수 없고, 접지선이 단선 또는 훼손된 경우 접지 기능을 제대로 수행하지 못하게 되는 문제점이 있게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 가공지선과 접지선의 연결이 간편하게 이루어지게 함과 아울러 접지선을 분해하지 않고서도 접지선의 단선 또는 훼손 여부를 점검하여 적시에 유지 보수할 수 있게 함으로써 접지 시스템이 항상 정상 작동할 수 있게 유지할 수 있어 낙뢰로 의한 안전사고와 물적피해와 인명피해를 미연에 방지할 수 있도록 한 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 상부가 개방되게 형성된 하측 가공지선 접속구 삽입공간부와, 양단에 형성된 하측 가공지선 삽입공이 구비된 하부 절연하우징과; 상기 하부 절연하우징의 상부에 위치하며 하부가 개방되게 형성된 상측 가공지선 접속구 삽입공간부와, 양단에 형성된 상측 가공지선 삽입공이 구비되고, 아크 방출구가 구비된 상부 절연하우징과; 상기 하부 절연하우징의 하부에 일체로 형성되어 전신주의 상단에 결합되는 가공지선 지지대의 상부에 배치되며 중심부에 형성된 접지용 접속구 삽입공간부와 하단에 형성되어 접지선이 삽입되는 접지선 삽입공이 구비된 접지선 연결부와; 상기 하측 가공지선 접속구 삽입공간부와 상측 가공지선 접속구 삽입공간부 내에 상기 하측 가공지선 삽입공 및 상측 가공지선 삽입공과 동축을 이루며 좌우 대칭으로 설치되는 한 쌍의 가공지선 접속구과; 상기 한 쌍의 가공지선 접속구의 대향면에 형성되어 서로 이격되도록 배치되는 한 쌍의 방전판과; 상기 접지선 연결부의 접지용 접속구 삽입공간부 내에 상기 접지선 삽입공과 동축을 이루도록 설치되는 접지선 접속구; 및 상기 한 쌍의 가공지선 접속구 중 어느 하나와 상기 접지선 접속구를 전기적으로 연결하는 연결부재;를 포함하는 전력 손실 감시 및 절감수단과; 상기 가공지선 지지대의 상단과 접지선 연결부의 하단 사이에 결합되는 연결 절연하우징과; 상기 연결 절연하우징과 가공지선 지지대 및 전신주의 내주면에 부착되며 상, 하부슬릿이 형성된 절연차단막과; 상기 연결 절연하우징의 외주면에 장착되며 상부작동봉이 연결 절연하우징의 주벽을 관통하는 상부솔레노이드와; 상기 상부작동봉의 선단에 부착되어 접지선의 상단부에 접탈되는 상부접점과; 상기 전신주의 하단부에 형성되는 점검구와; 상기 상부접점에 연결되어 가공지선 지지대와 전신주의 내부를 통해 점검구로 인하되는 상부점검선과; 상기 점검구에 설치되며 하부작동봉이 전신주의 중심을 향하는 하부솔레노이드와; 상기 하부작동봉의 선단에 부착되어 접지선의 하단부에 접탈되는 하부접점과; 상기 하부접점에 연결되어 연결되는 하부점검선과; 상기 상부점검선과 하부점검선의 끝단에 구비되는 점검단자와; 상기 상부솔레노이드와 하부솔레노이드에 전원을 공급하기 위한 상, 하부전원선; 및 상기 상, 하부전원선의 끝단에 구비되는 전원단자;를 포함하는 접지선 점검수단;을 포함하여 구성되는 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템을 제공한다.
본 발명의 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템에 의하면 전력 손실 감시 및 절감수단을 구비하여 가공지선과 접지선의 연결이 간편하게 이루어지게 되며, 접지선 점검수단을 구비하여 접지선을 분해하지 않고서도 접지선의 단선 또는 훼손 여부를 점검하여 적시에 유지 보수할 수 있게 함으로써 접지 시스템이 항상 정상 작동할 수 있게 유지할 수 있어 낙뢰로 의한 안전사고와 물적피해와 인명피해를 미연에 방지할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 의한 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템의 바람직한 제1 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 실시예가 적용된 가공 배전선로의 사시도,
도 2는 본 실시예가 적용된 가공 배전선로의 측면도,
도 3은 본 발명에 의한 가공 배전선로의 전력 손실 감시 및 절감장치의 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 가공 배전선로의 전력 손실 감시 및 절감장치의 종단면도,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 의한 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템의 바람직한 제2 실시예를 보인 것으로,
도 5는 본 실시예에 따른 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템의 부분 절개 분해 사시도,
도 6은 상부솔레노이드와 상부접점 부분을 보인 확대 종단면도,
도 7은 전신주의 상단과 가공지선 지지대의 하단의 연결 부분을 보인 확대 종단면도,
도 8은 점검구와 하부솔레노이드와 하부접점 부분을 보인 확대 종단면도,
도 9는 종래 가공 배전선로의 구조를 보인 사시도,
도 10은 종래 가공 배전선로의 구조를 보인 측면도,
도 1은 본 실시예가 적용된 가공 배전선로의 사시도,
도 2는 본 실시예가 적용된 가공 배전선로의 측면도,
도 3은 본 발명에 의한 가공 배전선로의 전력 손실 감시 및 절감장치의 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 가공 배전선로의 전력 손실 감시 및 절감장치의 종단면도,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 의한 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템의 바람직한 제2 실시예를 보인 것으로,
도 5는 본 실시예에 따른 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템의 부분 절개 분해 사시도,
도 6은 상부솔레노이드와 상부접점 부분을 보인 확대 종단면도,
도 7은 전신주의 상단과 가공지선 지지대의 하단의 연결 부분을 보인 확대 종단면도,
도 8은 점검구와 하부솔레노이드와 하부접점 부분을 보인 확대 종단면도,
도 9는 종래 가공 배전선로의 구조를 보인 사시도,
도 10은 종래 가공 배전선로의 구조를 보인 측면도,
이하, 본 발명에 의한 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템을 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 의한 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템의 바람직한 제1 실시예를 보인 것이다.
제1 실시예는 상술한 대한민국 등록특허 제10-1514020호를 인용한 것이다.
본 발명의 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템이 적용되는 가공배전선로는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 전신주(10)와 이에 가설되는 배전선(20)으로 이루어진다.
전신주(10)는 중심부에 중공부(11)가 형성된 철근콘크리트 전신주로 구성된다.
상기 전신주(10)의 상단에는 가공지선(30)이 가공지선 지지대(40)에 의해 지지되어 설치되며, 접지선(50)에 의해 접지된다.
상기 배전선(20)은 전신주(10)에 고정된 완철(60)에 애자(61)에 의해 절연 상태로 지지됨과 아울러 점프선(21)으로 연결되며, 점프선(21)은 라인포스트애자(62)에 의하여 완철(60)에 절연 상태로 지지된다.
상기 가공지선(30)은 배전선(20)보다 일정한 높이를 유지하면서 배전선(20)과 평행하게 가설되어 피뢰침의 역할을 수행하게 된다.
상기 가공지선(30)은 전신주(10)의 일정 구간마다 분할되어 가공지선 지지대(40)의 상단에 설치되는 전력 손실 감시 및 절감수단(100)에 연결된다.
상기 전력 손실 감시 및 절감수단(100)은 상부가 개방되게 형성된 하측 가공지선 접속구 삽입공간부(111)와, 양단에 형성된 하측 가공지선 삽입공(112)이 구비된 하부 절연하우징(110)과; 상기 하부 절연하우징(110)의 상부에 위치하며 하부가 개방되게 형성된 상측 가공지선 접속구 삽입공간부(121)와, 양단에 형성된 상측 가공지선 삽입공(122)이 구비된 상부 절연하우징(120)과; 상기 하부 절연하우징(110)의 하부에 일체로 형성되어 상기 가공지선 지지대(40)의 상단에 결합되며 중심부에 형성된 접지용 접속구 삽입공간부(131)와 하단에 형성된 접지선 삽입공(132)이 구비된 접지선 연결부(130)와; 상기 하부 절연하우징(110)과 상부 절연하우징(120)의 양단에 나사결합되며 중심부에 가공지선 통과공(141)이 구비된 마감캡(140)과; 상기 하측 가공지선 접속구 삽입공간부(111)와 상측 가공지선 접속구 삽입공간부(121) 내에 상기 하측 가공지선 삽입공(112) 및 상측 가공지선 삽입공(122)과 동축을 이루며 좌우 대칭으로 설치되는 한 쌍의 가공지선 접속구(150)와; 상기 한 쌍의 가공지선 접속구(150)의 대향면에 형성되어 서로 이격되도록 배치되는 한 쌍의 방전판(160)과; 상기 접지선 연결부(130)의 접지용 접속구 삽입공간부(131) 내에 상기 접지선 삽입공(132)과 동축을 이루도록 설치되는 접지선 접속구(170); 및 상기 한 쌍의 가공지선 접속구(150) 중 어느 하나와 상기 접지선 접속구(170)를 전기적으로 연결하는 연결부재(180);를 포함하여 구성된다.
상기 하부 절연하우징(110)과 상부 절연하우징(120)의 외주면 양단부에는 수나사부(113, 123)를 형성하고 마감캡(140)의 내주면에는 암나사부(142)를 형성하여 이들 수나사부(113, 123)와 암나사부(142)의 체결에 의하여 하부 절연하우징(110)과 상부 절연하우징(120)이 마감캡(140)에 의하여 결합되도록 구성할 수 있다.
상기 접지선 연결부(130)는 하단부에 플랜지부(133)를 형성하여 상기 가공지선 지지대(40)의 상단에 형성된 플랜지부(41)에 결합할 수 있다. 상기 플랜지부(133, 41)의 결합은 이들을 관통하는 볼트(미도시)와 이에 체결되는 너트(미도시)에 의하여 이루어질 수 있는바, 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 상부 절연하우징(120)에는 한 쌍의 방전판(160) 사이에서 발생하는 아크가 방출되도록 하기 위한 아크 방출구(125)가 형성된다.
상기 가공지선 접속구(150)는 도전성 재질로 형성되는 원통형 본체(151)와, 상기 원통형 본체(151)의 일단에 절곡 형성되어 가공지선(30)에 탄성적으로 접촉되는 복수개의 탄성접속편(152)을 포함하여 구성된다.
상기 방전판(160)은 도전성 재질로 형성되는 것으로 한 쌍의 가공지선 접속구(150)의 원통형 본체(151)에 전기적으로 접속되도록 구성되며, 방전판(160)은 가공지선 접속구(150)와 일체로 형성하거나 용접에 의하여 일체화할 수 있다.
여기서 상기 한 쌍의 방전판(160)은 가공지선 접속구(150)를 통하여 각각 가공지선(30)에 연결되어 있으며, 서로 일정 간격을 두고 이격되어 있으므로 전력선(20)에 흐르는 전류에 의하여 가공지선(30)에 유도되는 유도전류와 같은 작은 전류는 차단하게 된다. 따라서 유도전류로 인한 전력손실을 절감할 수 있다.
또한 뇌격전류와 같은 큰 전류는 아크 방전에 의하여 통전시키게 된다. 이때 일측 가공지선(30)에 접속된 일측 가공지선 접속구(150)는 접지선(50)이 접속된 접지선 접속구(170)에 연결되어 있으므로 뇌격전류를 접지선(50)을 통해 접지시킬 수 있어 뇌격전류에 의한 사고를 방지할 수 있게 된다.
상기 접지선 접속구(170)는 도전성 재질로 형성되는 원통형 본체(171)와, 상기 원통형 본체(171)의 일단에 절곡 형성되어 접지선(50)에 탄성적으로 접촉되는 복수개의 탄성접속편(172)을 포함하여 구성된다.
상기 원통형 본체(151, 171)와 탄성접촉편(152, 172)은 동합금 또는 알루미늄 합금 등의 금속판을 절취, 만곡 및 절곡하는 것에 의하여 일체로 형성할 수 있다.
상기 탄성접촉편(152, 172)에는 가공지선(30)과 접지선(50)의 원활한 삽입을 위하여 경사안내면(153, 173)을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 마감캡(140)의 가공지선 삽입공(141)과 가공지선(30) 사이에는 가공지선(30)을 고정하기 위한 조임구(143)가 삽입된다.
상기 조임구(143)는 그 외주면에 수나사부(144)가 형성되어 상기 가공지선 삽입공(141)의 내주면에 형성된 암나사부(145)에 나사체결하는 것에 의하여 가공지선(30)이 조임구(143)를 통하여 마감캡(140)에 견고하게 고정되도록 하는 것이다.
또한 상기 하부 절연하우징(110)의 가공지선 삽입공(112)과 상부 절연하우징(120)의 가공지선 삽입공(122)의 내주면에도 상기 조임구(143)의 수나사부(144)에 나사결합되는 암나사부(114, 124)를 형성하여 조임구(143)가 마감캡(140)과 하부 절연하우징(110) 및 상부 절연하우징(120)에 나사결합되도록 구성할 수도 있다.
상기 연결부재(180)는 상기 가공지선 접속구(150)의 원통형 본체(151)와 접지선 접속구(170)의 원통형 본체(171)에 연결되는 도전성 재질의 띠 형태의 부재로 형성된다. 상기 연결부재(180)는 그 양단을 원통형 본체(151, 171)에 용접하는 것에 의하여 가공지선 접속구(150)와 접지선 접속구(170)를 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 상부 절연하우징(120)의 외주부에는 섬광감지센서(191)가 구비된다. 상기 섬광감지센서(191)는 일종의 조도센서를 사용할 수 있으며, 상기 상우 절연하우징(120)의 외주부에 매립 설치될 수 있다. 상기 섬광감지센서(191)는 컨트롤러가 내장된 무선통신부(192)에 연결된다.
방전에 의한 섬광이 발생하게 되면, 섬광감지센서(191)가 이를 감지하고, 무선통신부(192)가 전력선제어부(미도시)에 낙뢰에 의한 고전압 방전 발생을 송신하여 관리자가 이를 확인하여 문제 발생여부를 체크함으로써 안전한 관리가 이루어질 수 있도록 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 가공 배전선로의 전력 손실 감시 및 절감장치가 적용되는 가공 배전선로는 일정 간격으로 배치되는 복수개의 전신주(10) 중 일정 구간마다 본 발명에 의한 전력 손실 감시 및 절감 수단(100)과 접지선(50)을 설치하여 가공지선(30)이 폐회로를 구성하지 못하도록 구성하고, 나머지 전신주(10)는 가공지선(30)을 지지하도록 구성한다.
또한 본 발명에 의한 가공 배전선로의 전력 손실 감시 및 절감장치는 가공지선 접속구(150)와 접지선 접속구(170)에 가공지선(30)과 접지선(50)을 접속한 상태에서 하부 절연하우징(110)의 하부에 일체로 형성되는 접지선 연결부(130)에 플랜지부(133)를 형성하고, 가공지선 지지대(40)의 상단에 플랜지부(41)를 형성하여 이들을 볼트와 너트 등에 의하여 결합하는 것에 의하여 전신주(10)의 상단에 설치할 수 있으므로 가공지선(30)과 전력 손실 감지 및 절감수단(100)은 물론 접지선(50)도 한 번의 작업에 의하여 신속, 간편하게 설치할 수 있게 된다.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 의한 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템의 바람직한 제2 실시예를 보인 것이다.
본 실시예는 접지선 점검수단(200)을 더 포함한다.
상기 접지선 점검수단(200)은 상기 가공지선 지지대(40)의 상단과 접지선 연결부(130)의 하단 사이에 결합되는 연결 절연하우징(210)과; 상기 연결 절연하우징(210)과 가공지선 지지대(40) 및 전신주(10)의 내주면에 부착되며 상, 하부슬릿(221, 222)이 형성된 절연차단막(220)과; 상기 연결 절연하우징(210)의 외주면에 장착되며 상부작동봉(231)이 연결 절연하우징(210)의 주벽을 관통하는 상부솔레노이드(230)와; 상기 상부작동봉(231)의 선단에 부착되어 접지선(50)의 상단부에 접탈되는 상부접점(240)과; 상기 전신주(10)의 하단부에 형성되는 점검구(250)와; 상기 상부접점(240)에 연결되어 가공지선 지지대(40)와 전신주(10)의 내부를 통해 점검구(250)로 인하되는 상부점검선(260)과; 상기 점검구(250)에 설치되며 하부작동봉(271)이 전신주(10)의 중심을 향하는 하부솔레노이드(270)와; 상기 하부작동봉(271)의 선단에 부착되어 접지선(50)의 하단부에 접탈되는 하부접점(280)과; 상기 하부접점(280)에 연결되어 연결되는 하부점검선(290)과; 상기 상부점검선(260)과 하부점검선(290)의 끝단에 구비되는 점검단자(300)와; 상기 상부솔레노이드(230)와 하부솔레노이드(270)에 전원을 공급하기 위한 상, 하부전원선(310, 320); 및 상기 상, 하부전원선(310, 320)의 끝단에 구비되는 전원단자(330);을 포함하여 구성된다.
연결 절연하우징(210)은 상하단부에 플랜지부(211, 212)를 형성하여 가공지선 지지대(40)의 상단에 형성된 플랜지부(41)와 접지선 연결부(130)의 하단에 형성된 플랜지부(133)에 결합할 수 있다. 상기 플랜지부(211, 212, 41, 133)의 결합은 이들을 관통하는 볼트와 이에 체결되는 너트에 의하여 이루어질 수 있는바, 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
절연차단막(220)은 탄성을 가지는 절연고무 재질로 형성하며, 상부접점(240)과 하부접점(280)이 접지선(50)로부터 후퇴한 상태에서는 자체 탄성에 의해 상, 하부슬릿(221, 222)이 닫히고, 상부접점(240)과 하부접점(280)이 상부솔레노이드(230)와 하부솔레노이드(270)에 의해 접지선(50)을 향해 전진할 때는 자체 탄성에 의해 상, 하부슬릿(221, 222)이 벌어지게 구성된다.
상부솔레노이드(230)는 전원이 차단되면 상부작동봉(231)이 자체 내장된 스프링의 탄성력에 의해 후퇴하고, 전원이 인가되면 자체 내장된 영구자석과 전자석의 작용으로 전진하도록 구성된다.
상부솔레노이드(230)의 상부작동봉(231)의 전진, 후퇴 작동이 이루어질 수 있게 하기 위하여 연결 절연하우징(210)의 주벽에는 통공(213)이 형성된다.
상부솔레노이드(230)는 전신주(10)의 외주면에 압입고정된 앵커볼트(도시생략)를 상부솔레노이드(230)에 구비된 플랜지(도시생략)에 관통시키고 너트를 체결하는 것에 의해 전신주(10)의 외주면에 장착할 수 있다.
상부접점(240)은 접지선(50)의 외주면에 접촉할 수 있는 형태라면 어떠한 형태라도 무방하며, 다만 상부슬릿(221)을 벌리면서 통과할 수 있는 형태라면 충분하다.
점검구(250)는 전신주(10)의 주벽 하단부에 관통형성되어 전신주(10)의 내주면과 외주면에서 개방된 점검공간(251)과, 점검공간(251)의 외측 개방부를 개폐하는 개폐판(252)을 포함한다.
개폐판(252)은 콘크리트나 합성수지로 구성될 수 있으며, 도시하지 않았으나 잠금장치로 잠글 수 있게 하여 관계자 외의 일반인들이 개폐판(252)을 임의로 개방할 수 없게 한다.
또한 점검공간(251)의 내주부에는 점검단자(300)와 전원단자(330)가 고정되는 단자대(253)가 구비된다.
상부점검선(260)은 절연피복전선이 사용되며, 도체의 상단을 상부접점(240)에 납땜 등에 의해 연결된다.
상부점검선(260)은 전신주(10)의 내주면과 절연차단막(220)의 외주면 사이에 삽입된 상태로 검검구(250)의 위치까지 인하된다.
또한 상부솔레노이드(230)에 전원을 공급하기 위한 상부전원선(330)도 전신주(10)의 내주면과 절연차단막(220)의 외주면 사이에 삽입된 상태로 검검구(250)의 위치까지 인하된다.
하부전원선(320)은 점검구(250)의 내부에서 하부솔레노이드(270)에 직접 연결된다.
하부솔레노이드(270)는 전원이 차단되면 상부작동봉(271)이 자체 내장된 스프링의 탄성력에 의해 후퇴하고, 전원이 인가되면 자체 내장된 영구자석과 전자석의 작용으로 전진하도록 구성된다.
하부접점(280)은 접지선(50)의 외주면에 접촉할 수 있는 형태라면 어떠한 형태라도 무방하며, 다만 하부슬릿(222)을 벌리면서 통과할 수 있는 형태라면 충분하다.
하부점검선(290)은 절연피복전선이 사용되며, 도체의 일단을 하부접점(280)에 납땜 등에 연결된다.
하부점검선(290)은 점검공간(251)의 내부에 배선된다.
점검단자(300)는 전선의 전류와 전압 및 저항을 측정하며, 전선의 단선 여부를 측정할 수 있는 통상적인 테스트기(도시생략)의 검침(도시생략)이 접촉할 수 있는 형태라면 어떠한 형태로 형성하여도 무방하다.
점검단자(300)는 상부점검선(260)과 하부점검선(290)의 도체가 연결된다.
이하, 본 실시예에 따른 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템의 작용에 대하여 설명한다.
상부솔레노이드(230)와 하부솔레노이드(270)에 전원이 인가되지 않은 평상시에는 상부솔레노이드(230)와 상부작동봉(231)과 하부솔레노이드(270)의 하부작동봉(271)이 후퇴하여 그 선단에 부착된 상부접점(240)과 하부접점(280)이 접지선(50)으로부터 이격된 상태로 유지된다.
이때, 상부접점(240)과 하부접점(280)은 절연차단막(220)의 외주측에 위치하게 되며, 절연차단막(220)의 상, 하부슬릿(221, 222)이 닫히게 되어 상부접점(240)과 하부접점(280)은 접지선(50)에 대하여 절연차단막(220)으로 차단된 상태로 유지된다.
이 상태에서 낙뢰에 의한 뇌격전류는 가공지선(30)과 접지선(50)에 의해 접지가 이루어지게 되어 뇌격전류에 의한 사고를 방지할 수 있게 된다.
점검 시에는 개폐판(252)을 개방하고, 전원단자(330)에 배터리 전원을 연결하여 상부솔레노이드(230)의 상부작동봉(231)과 하부솔레노이드(270)의 하부작동봉(271)이 전진하게 한다.
상부작동봉(231)과 하부작동봉(271)이 전진하면, 그 선단에 부착된 상, 하부접점(240, 280)이 상, 하부슬릿(221, 222)을 벌리면서 전신주(10)의 중공부(11) 내로 진입하여 접지선(50)에 접촉하게 된다.
이 상태에서 테스트기의 탐침을 점검단자(300)에 접촉시키면, 접지선(50)과 상부점검선(260)과 하부점검선(290)의 저항을 측정할 수 있다.
여기서 최초 설치시 측정된 접지선(50)과 상부점검선(260) 및 하부점검선(290)의 저항값을 최초 저항값이라 하고, 시간이 경과한 후 점검시 측정된 저항값을 점검 저항값이라고 할 때, 점검 저항값과 최초 저항값의 차이가 미리 정해진 허용값보다 작거나 같으면, 접지선(50)이 사용 가능한 것으로 판단할 수 있다.
반대로 점검 저항값과 최초 저항값의 차이가 미리 정해진 허용값보다 크면, 접지선(50)이 부식되어 단면적이 감소하여 통전성이 저하된 것으로 판단하여 접지선(50)을 교체할 수 있다.
또한 점검시 테스트기에 의해 측정된 점검 저항값이 무한대로 나오게 되면 접지선(50)이 단선된 것으로 판단하여 접지선(50)을 교체할 수 있다.
이러한 점검은 최초 설치 후 주기적으로 시행함으로써 접지선(50)이 노화되어 통전 및 접지 성능이 저하되었을 때 적시에 교체할 수 있어 정상적인 통전 및 접지 성능을 가지는 상태로 유지할 수 있게 되고, 결과적으로 낙뢰로 인한 안전사고를 방지할 수 있게 된다.
점검이 완료되고, 전원단자(300)에서 배터리를 분리하면 상부솔레노이드(230)의 상부작동봉(231)과 하부솔레노이드(270)의 하부작동봉(271)이 후퇴하여 평상시의 상태로 복귀되고, 상부접점(240)과 하부접점(280)이 접지선(50)으로부터 이격된다.
또한 벌어져 있던 절연차단막(220)의 상, 하부슬릿(221, 222)이 자체 탄성에 의해 복원되면서 상부접점(240)과 하부접점(280)과 접지선(50) 사이가 절연차단막(220)에 의해 차단된다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예로서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 예시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 고유사상의 범위 내에서 이 분야의 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
10 : 전신주 30 : 가공지선
40 : 가공지선 지지대 50 : 접지선
100 : 전력 손실 감시 및 절감수단
110 : 하부 절연하우징 120 : 상부 절연하우징
130 : 접지선 연결부 140 : 마감캡
150 : 가공지선 접속구 160 : 방전판
170 : 접지선 접속구 180 : 연결부재
200 : 접지선 점검수단 210 : 연결 절연하우징
220 : 절연차단막 221, 222 : 슬상, 하부슬릿
230 : 상부솔레노이드 240 : 상부접점
250 : 점검구 260 : 상부점검선
270 : 하부솔레노이드 280 : 하부접점
290 : 하부점검선 300 : 점검단자
310, 320 : 상, 하부 전원선 330 : 전원단자
40 : 가공지선 지지대 50 : 접지선
100 : 전력 손실 감시 및 절감수단
110 : 하부 절연하우징 120 : 상부 절연하우징
130 : 접지선 연결부 140 : 마감캡
150 : 가공지선 접속구 160 : 방전판
170 : 접지선 접속구 180 : 연결부재
200 : 접지선 점검수단 210 : 연결 절연하우징
220 : 절연차단막 221, 222 : 슬상, 하부슬릿
230 : 상부솔레노이드 240 : 상부접점
250 : 점검구 260 : 상부점검선
270 : 하부솔레노이드 280 : 하부접점
290 : 하부점검선 300 : 점검단자
310, 320 : 상, 하부 전원선 330 : 전원단자
Claims (1)
- 전신주의 상단에 가공지선 지지대에 의해 지지되어 피뢰침의 역할을 수행하는 가공지선이 접지선에 의해 접지되고, 가공지선은 전신주의 일정 구간마다 분할되어 가공지선 지지대의 상단에 설치되는 전력 손실 감시 및 절감수단에 연결되고,
전력 손실 감시 및 절감수단은 상부가 개방되게 형성된 하측 가공지선 접속구 삽입공간부와, 양단에 형성된 하측 가공지선 삽입공이 구비된 하부 절연하우징과; 상기 하부 절연하우징의 상부에 위치하며 하부가 개방되게 형성된 상측 가공지선 접속구 삽입공간부와, 양단에 형성된 상측 가공지선 삽입공이 구비된 상부 절연하우징과; 상기 하부 절연하우징의 하부에 일체로 형성되어 상기 가공지선 지지대의 상단에 결합되며 중심부에 형성된 접지용 접속구 삽입공간부와 하단에 형성된 접지선 삽입공이 구비된 접지선 연결부와; 상기 하부 절연하우징과 상부 절연하우징의 양단에 나사결합되며 중심부에 가공지선 통과공이 구비된 마감캡과; 상기 하측 가공지선 접속구 삽입공간부와 상측 가공지선 접속구 삽입공간부 내에 상기 하측 가공지선 삽입공 및 상측 가공지선 삽입공과 동축을 이루며 좌우 대칭으로 설치되는 한 쌍의 가공지선 접속구와; 상기 한 쌍의 가공지선 접속구의 대향면에 형성되어 서로 이격되도록 배치되는 한 쌍의 방전판과; 상기 접지선 연결부의 접지용 접속구 삽입공간부 내에 상기 접지선 삽입공과 동축을 이루도록 설치되는 접지선 접속구; 및 상기 한 쌍의 가공지선 접속구 중 어느 하나와 상기 접지선 접속구를 전기적으로 연결하는 연결부재;로 구성되는 공지의 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템에 있어서,
상기 접지선의 통전성과 접지 성능을 주기적으로 점검하여 접지선이 노화되어 통전 및 접지 성능이 저하되었을 때 적시에 교체할 수 있게 하여 정상적인 통전 및 접지 성능을 가지는 상태로 유지할 수 있게 하고, 낙뢰로 인한 안전사고를 방지할 수 있게 하기 위한 접지선 점검수단을 더 포함하며,
상기 접지선 점검수단은
상기 가공지선 지지대의 상단과 접지선 연결부의 하단 사이에 결합되는 연결 절연하우징과;
상기 연결 절연하우징과 가공지선 지지대 및 전신주의 내주면에 부착되며 상, 하부슬릿이 형성된 절연차단막과;
상기 연결 절연하우징의 외주면에 장착되며 상부작동봉이 연결 절연하우징의 주벽을 관통하는 상부솔레노이드와;
상기 상부작동봉의 선단에 부착되어 접지선 상단부에 접탈되는 상부접점과; 상기 전신주의 하단부에 형성되는 점검구와; 상기 상부접점에 연결되어 전신주의 내주면과 절연차단막의 외주면 사이에 삽입된 상태로 점검구로 인하되는 상부점검선과;
상기 점검구에 설치되며 하부작동봉이 전신주의 중심을 향하는 하부솔레노이드와; 상기 하부작동봉의 선단에 부착되어 접지선의 하단부에 접탈되는 하부접점과;
상기 하부접점에 연결되어 연결되는 하부점검선과; 상기 상부점검선과 하부점검선의 끝단에 구비되는 점검단자와;
상기 상부솔레노이드와 하부솔레노이드에 전원을 공급하기 위한 상, 하부전원선; 및
상기 상, 하부전원선의 끝단에 구비되는 전원단자;를 포함하여 구성되며,
상기 절연차단막은 탄성을 가지는 절연고무 재질로 형성하며, 상부접점과 하부접점이 접지선로부터 후퇴한 상태에서는 자체 탄성에 의해 상, 하부슬릿이 닫히고, 상부접점과 하부접점이 상부솔레노이드와 하부솔레노이드에 의해 접지선을 향해 전진할 때는 자체 탄성에 의해 상, 하부슬릿이 벌어지게 구성되고,
평상시에는 상, 하부접점이 접지선으로부터 이격된 상태로 유지됨과 아울러 상, 하부접점이 접지선에 대하여 절연차단막으로 차단된 상태로 유지되어 낙뢰에 의한 뇌격전류는 가공지선과 접지선에 의해 접지가 이루어지게 되어 뇌격전류에 의한 사고를 방지할 수 있게 되고,
점검시에는 상, 하부접점이 절연차단막의 상, 하부슬릿을 벌리면서 전신주의 중공부 내로 진입하여 접지선에 접촉하게 되어 테스트기의 탐침을 점검단자에 접촉시키는 것에 의해 접지선과 상, 하부점검선의 저항을 측정하여,
최초 설치시 측정된 접지선과 상부점검선 및 하부점검선의 저항값을 최초 저항값이라 하고, 시간이 경과한 후 점검시 측정된 저항값을 점검 저항값이라고 할 때, 점검 저항값과 최초 저항값의 차이가 미리 정해진 허용값보다 작거나 같으면, 접지선이 사용 가능한 것으로 판단하고,
반대로 점검 저항값과 최초 저항값의 차이가 미리 정해진 허용값보다 크면, 접지선이 부식되어 단면적이 감소하여 통전성이 저하된 것으로 판단하며,
점검 저항값이 무한대로 나오게 되면 접지선이 단선된 것으로 판단하여 접지선을 교체할 수 있게 함을 특징으로 하는 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220028704A KR102512746B1 (ko) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220028704A KR102512746B1 (ko) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102512746B1 true KR102512746B1 (ko) | 2023-03-22 |
Family
ID=86005714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020220028704A KR102512746B1 (ko) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 변압기가 설치되는 배전용 전신주 낙뢰 방지 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102512746B1 (ko) |
Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| KR20130104038A (ko) | 2012-03-12 | 2013-09-25 | (주)탑인프라솔라 | 가공배전선로 전력 손실 절감 장치 |
| KR101484268B1 (ko) | 2014-10-08 | 2015-01-16 | 주식회사 경도기술단 | 가공배전선로의 전력손실 감시 및 절감장치 |
| KR200476125Y1 (ko) * | 2013-09-30 | 2015-01-30 | 광주광역시도시철도공사 | 전차선 단로기 안전장치 |
| KR101514020B1 (ko) | 2015-02-17 | 2015-04-22 | 주식회사 현신 | 가공 배전선로의 전력 손실 감시 및 절감장치 |
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-
2022
- 2022-03-07 KR KR1020220028704A patent/KR102512746B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
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