KR102563360B1 - 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 배전선 고정장치는, 전주 상단에 끼워지는 원통형의 챔버와, 상기 챔버 외주면에서 전주 외부 방향으로 연장되어 상기 챔버의 위치를 지지하며 고압의 배전선이 고정되는 날개부를 포함하는 배전선고정하우징; 일단이 상기 챔버 내부에서 상방으로 노출되어 낙뢰를 수뢰하는 피뢰침; 상기 챔버에 수용되며, 상기 낙뢰를 소멸시키기 위해, 일측이 상기 피뢰침의 타단에 연결되어 상기 피뢰침에서 수뢰한 낙뢰를 방전 및 접지하는 피뢰기; 상기 챔버의 외부에서, 상기 피뢰기의 타단과 메인접지선을 연결하는 피뢰연결부재; 부하측에서 발생한 고장전류를 접지하기 위해 상기 부하측으로부터 연장된 서브접지선과 전기적으로 연결되며, 상기 피뢰연결부재와의 접촉에 의해 상기 서브접지선과 상기 메인접지선을 연결하는 접지연결부재; 및 낙뢰에 의해 발생하는 아크가 상기 부하측으로 전달되는 것을 방지하기 위해, 상기 아크 발생시 상기 피뢰연결부재와 상기 접지연결부재를 분리시키는 분리부재를 포함함으로써, 낙뢰에 의해 발생한 아크가 부하측으로 전달되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치{APPARATUS FOR FIXING DISTRIBUTION LINES WITH LIGHTNING PROTECTION}

본 발명은 배전선 고정장치에 관한 것으로서, 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 발전소에서 발전된 고품질의 전력을 일반 수용가에까지 안정적으로 전달하려면 송전선은 전력 수용가와 직결된 배전선에서의 물질 확보가 필요한 동시에 고품질의 전력 공급을 위해서는 양호한 접지가 필수적이다.

따라서 전주 등의 지지물에 설치되는 배전선은 낙뢰로 인해 발생하는 과전압을 대지로 흘려보냄으로써 낙뢰로부터 보호를 하기 위한 피뢰기가 설치된다.

관련하여, 한국등록특허 제10-2296163호에는, 배전선로가 구비된 전신주용 낙뢰방지장치가 개시되어 있다. 상기 특허에 의하면, 상부가 폐쇄된 관의 형상으로 형성되어 가공지선이 관통할 수 있게 개구된 하부가 전신주 상부와 고정 설치되며, 외면에는 방사상으로 다수의 삽입공이 형성된 몸체부재와, 제어부의 제어신호에 의해 상기 몸체부재 내부에 승강 가능하게 설치되는 승강부재 및 상기 승강부재의 승강에 의해 직접적으로 면접하여 상기 삽입공 내외부로 출입할 수 있게 상기 몸체부재와 회전가능하게 결합하며, 가공지선과 연결되어 낙뢰를 지면에 접지시키는 낙뢰감지부재를 포함하되, 상기 승강부재와 상기 낙뢰감지부재는 절연물인 와이어에 의해 서로 연결되어 상기 승강부재가 상승시에 상기 삽입공 외측으로 돌출되게 회전하는 상기 낙뢰감지부재의 회전각도를 제어함과 동시에 상기 승강부재가 하강시에 상기 낙뢰감지부재를 잡아당겨 상기 삽입공에 수납될 수 있도록 함으로써, 날씨에 따라 복수의 회전체를 펼치거나 접어 낙뢰를 감지할 수 있는 낙뢰감지영역을 확장 또는 축소시킬 수 있고, 이로 인해 낙뢰로부터 전기시설물을 용이하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

하지만, 이러한 종래의 낙뢰방지장치는 낙뢰를 감지하여 접지시킬 수 있을 뿐, 낙뢰를 수뢰하여 접지하는 과정에서 발생하는 아크에 대한 대책이 없었다. 즉, 종래에는 상기 아크가 배전선으로 유입됨으로써 발생되는 문제를 해결할 수 없었다.

또한, 종래에는 피뢰기 주변에 완금이 노출되도록 설치됨으로써, 완금에 까지 낙뢰의 영향이 미치게 되는 문제가 있었다.

한국등록특허 제10-2296163호(2021.09.01.공고)

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 물리적 접촉에 의한 전기적인 연결을 통해 부하측의 서브접지선을 메인접지선으로 연결한 후, 아크 발생시 상기 물리적 접촉을 분리함으로써, 낙뢰에 의해 발생한 아크가 부하측으로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 하는 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 배전선의 연결부위를 상부에서 커버함으로써, 상기 연결부위가 낙뢰로부터 직접 영향을 받는 것을 방지할 수 있도록 하는 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 낙뢰에 의해 배전선에 미치는 영향을 최소화함으로써, 전기장치를 안전하게 관리할 수 있도록 하는 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치를 제공하고자 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 배전선 고정장치는 전주 상단에 끼워지는 원통형의 챔버와, 상기 챔버 외주면에서 전주 외부 방향으로 연장되어 상기 챔버의 위치를 지지하며 고압의 배전선이 고정되는 날개부를 포함하는 배전선고정하우징; 일단이 상기 챔버 내부에서 상방으로 노출되어 낙뢰를 수뢰하는 피뢰침; 상기 챔버에 수용되며, 상기 낙뢰를 소멸시키기 위해, 일측이 상기 피뢰침의 타단에 연결되어 상기 피뢰침에서 수뢰한 낙뢰를 방전 및 접지하는 피뢰기; 상기 챔버의 외부에서, 상기 피뢰기의 타단과 메인접지선을 연결하는 피뢰연결부재; 및 부하측에서 발생한 고장전류를 접지하기 위해 상기 부하측으로부터 연장된 서브접지선과 전기적으로 연결되며, 상기 피뢰연결부재와의 접촉에 의해 상기 서브접지선과 상기 메인접지선을 연결하는 접지연결부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 배전선 고정장치는 낙뢰에 의해 발생하는 아크가 상기 부하측으로 전달되는 것을 방지하기 위해, 상기 아크 발생시 상기 피뢰연결부재와 상기 접지연결부재를 분리시키는 분리부재를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 분리부재는 상기 피뢰연결부재와 상기 접지연결부재가 접촉하도록, 상기 챔버 내에서 상기 피뢰기를 하방으로 밀어내는 방향으로 탄성력을 작용하는 챔버스프링; 및 상기 아크 발생으로 인해 상기 챔버 내부의 압력이 상승할 경우 상기 챔버스프링을 수축시키는 챔버피스톤을 포함하고, 상기 챔버피스톤은 상기 피뢰기 상단에 부착되어, 상기 챔버스프링 수축시 상기 피뢰연결부재와 상기 접지연결부재가 분리되도록 상기 피뢰기를 상부로 끌어올릴 수 있다.

바람직하게, 상기 날개부는 지면을 향해 연장된 연결부재를 통해 상기 고압의 배전선을 고정시키되, 상기 연결부위 상부가 외부에 노출되지 않도록 상기 전주의 중심으로부터 소정길이 돌출되어 상기 연결부위를 커버할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 배전선 고정장치는, 물리적 접촉에 의한 전기적인 연결을 통해 부하측의 서브접지선을 메인접지선으로 연결한 후, 아크 발생시 상기 물리적 접촉을 분리함으로써, 낙뢰에 의해 발생한 아크가 부하측으로 전달되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은, 배전선의 연결부위를 상부에서 커버함으로써, 상기 연결부위가 낙뢰로부터 직접 영향을 받는 것을 방지할 수 있도록 하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은, 낙뢰에 의해 배전선에 미치는 영향을 최소화함으로써, 전기장치를 안전하게 관리할 수 있도록 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치에 대한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전선 고정장치에 낙뢰가 수뢰된 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전선 고정장치의 제1 및 제2 상태에 따른 동작 상태를 확대해서 표현한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하되, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 한편 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 상세한 설명을 생략하여도 본 기술 분야의 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 부분의 설명은 생략하였다.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치에 대한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전선 고정장치에 낙뢰가 수뢰된 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선 고정장치(100)는 배전선고정하우징(110), 피뢰침(120), 피뢰기(130), 피뢰연결부재(140), 접지연결부재(150), 및 분리부재(160)를 포함한다.

배전선고정하우징(110)은 전주(10)에 배전선(예컨대, 고압의 배전선)(20)을 고정시키기 위한 장치로써, 도면에 예시된 바와 같이, 내부에 소정의 공간을 형성한 채 전주(10) 상단에 끼워지는 원통형의 챔버(111)와, 챔버(111) 외주면에서 전주(10) 외부 방향으로 연장되는 날개부(112)를 포함하며, 배전선(20)으로 불필요한 전류(예컨대, 고장전류 등)가 이동하는 것을 방지하기 위해, 절연체로 구현될 수 있다.

챔버(111)는 전주(10) 내측면에 밀접하게 끼워짐으로써 날개부(112)에 가해지는 하중에 의해 전주(10) 내부에서 불안정하게 흔들리거나 바람에 의해 회전하지 않도록, 그 외주의 지름을 결정하는 것이 바람직하다. 한편, 챔버(111)는 내부에 후술될 피뢰침(120), 피뢰기(130), 및 분리부재(160)를 수용한다.

날개부(112)는 챔버(111)의 위치를 지지한다. 즉, 날개부(112)는 챔버(111)가 전주 내부로 완전히 삽입되는 것을 방지하기 위해 전주(10)의 둘레부분에 걸쳐진다. 이를 위해, 날개부(112)는 챔버(111)의 지름보다 큰 지름을 갖는 원판으로 구현되거나, 전주(10)의 둘레부분에 걸쳐지는 복수의 돌기(미도시)가 형성된 원판으로 구현될 수 있다.

또한, 날개부(112)는 지면을 향해 연장된 연결부재(113)를 구비하고, 연결부재(113)를 통해 배전선(20)을 고정시킬 수 있다. 특히, 연결부재(113)와 배전선(20)의 연결부위 상부가 외부에 노출되지 않도록, 날개부(112)는 전주(10)의 중심으로부터 소정길이 이상 돌출되어 상기 연결부위를 커버할 수 있다. 이는, 연결부위가 상부로 노출됨으로써 낙뢰의 영향을 받게 되는 문제점을 해결하기 위함이다.

상기 연결부위는 연결부재(113)와 배전선(20) 사이에 연결된 절연애자(30), 또는, 배전선(20)들을 연결하기 위한 점퍼선(40)을 모두 포함하는 영역으로써, 날개부(112)는 이들을 모두 커버하도록 길이(즉, 원판의 길이), 및 그 형상(즉, 챔버(111)의 지름보다 큰 지름을 갖는 원판, 또는 돌기가 형성된 원판 등)이 결정될 수 있다.

피뢰침(120)은, 낙뢰를 수뢰하기 위해, 일단이 챔버(111) 내부에서 상방으로 노출된다. 이를 위해, 피뢰침(120)의 일단은 뾰족한 형상으로 구현되고, 챔버(111) 상면에는 피뢰침(120)이 관통하는 제1 관통공(114)이 형성될 수 있다.

피뢰기(130)는, 피뢰침(120)에서 수뢰한 방전 및 접지하여 낙뢰를 소멸시키기 위해, 일측이 피뢰침(120)의 타단에 연결되고, 타측이 메인접지선(50)에 연결될 수 있다. 이 때, 피뢰기(130)의 타측은, 챔버(111)의 외부로부터 인입된 피뢰연결부재(140)에 의해 메인접지선(50)과 연결될 수 있으며, 피뢰기(130)는 그 연결구조에 의해, 낙뢰를 접지할 수 있다. 이를 위해, 챔버(111) 하부면에는 피뢰연결부재(140)가 관통하는 제2 관통공(115)이 형성될 수 있다.

피뢰연결부재(140)는, 이와 같이, 일측이 챔버(111)로 인입되어 피뢰기(130)의 타단과 연결되고, 타측이 메인접지선(50)과 연결됨으로써, 피뢰기(130)와 메인접지선(50)을 연결한다. 특히, 피뢰연결부재(140)는 ‘ㅗ’자 형태의 분기구조를 가지도록 형성되어, 상부방향의 분기선은 챔버(111)로 인입되어 피뢰기(130)의 타단과 연결되고, 양측면으로 연장된 분기선들은, 피뢰기(130)가 후술될 챔버스프링(161)의 탄성력에 의해 챔버(111)의 하부면에 접하도록 위치할 때, 접지연결부재(150) 상단에 안착하여 서브접지선(60)과 메인접지선(50)을 연결할 수 있다.

접지연결부재(150)는, 부하측(예컨대, 수용가측)(미도시)에서 발생한 고장전류를 접지하기 위해 상기 부하측으로부터 연장된 서브접지선(60)과 전기적으로 연결되며, 피뢰연결부재(140)와의 접촉에 의해 서브접지선(60)과 메인접지선(50)을 연결한다. 이를 위해, 접지연결부재(150)는 전주(10) 내측면으로부터 중앙방향으로 돌출된 링형 원판, 또는 돌기로 구현될 수 있다.

또한, 피뢰연결부재(140)와 접지연결부재(150)는 전기가 통하는 물질로 구현되는 것이 바람직하다.

분리부재(160)는 낙뢰에 의해 발생하는 아크가 상기 부하측으로 전달되는 것을 방지하기 위해, 상기 아크 발생시 피뢰연결부재(140)와 접지연결부재(150)를 분리한다. 이를 위해, 분리부재(160)는, 도 1, 및 도 2에 예시된 바와 같이, 챔버(111) 내부에 위치하며, 피뢰연결부재(140)와 접지연결부재(150)가 접촉하도록, 피뢰기(130)를 챔버(111)내에서 하방으로 밀어내는 방향으로 탄성력을 작용하는 챔버스프링(161), 및 상기 아크 발생으로 인해 챔버(111) 내부의 압력이 상승할 경우 챔버스프링(161)을 수축시키는 챔버피스톤(162)을 포함한다. 특히, 챔버피스톤(162)는 피뢰기(130) 상단에 부착되어, 챔버스프링(161) 수축시 피뢰연결부재(140))와 접지연결부재(150)가 분리되도록 피뢰기(130)를 상부로 끌어올리는 역할을 한다. 이러한 동작 예가 도 2에 예시되어 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전선 고정장치의 제1 및 제2 상태에 따른 동작 상태를 확대해서 표현한 도면으로서, 낙뢰의 발생 여부에 따른 챔버(111) 내부의 동작 상태를 예시하고 있다. 즉, 도 3의 (a)는 낙뢰가 발생하기 이전의 상태를 예시하고, 도 3의 (b)는 낙뢰 발생으로 인해, 챔버(111) 내부가 팽창하여 챔버피스톤(162)이 상승하며 챔버스프링(161)을 압축시키고, 이로 인해, 서브접지선(60)과 메인접지선(50)이 분리된 상태를 예시하고 있다.

이와 같이 본 발명의 배전선 고정장치는, 물리적 접촉에 의한 전기적인 연결을 통해 부하측의 서브접지선을 메인접지선으로 연결한 후, 아크 발생시 상기 물리적 접촉(즉, 피뢰연결부재(140)와 접지연결부재(150)의 접촉)을 분리함으로써, 낙뢰에 의해 발생한 아크가 부하측으로 전달되는 것을 방지할 수 있는 특징이 있다.

또한, 본 발명은, 배전선고정하우징(110)의 날개부(112)에 의해, 배전선의 연결부위를 상부에서 커버함으로써, 상기 연결부위가 낙뢰로부터 직접 영향을 받는 것을 방지할 수 있도록 하는 특징이 있다.

또한, 본 발명은, 낙뢰에 의해 배전선에 미치는 영향을 최소화함으로써, 전기장치를 안전하게 관리할 수 있도록 하는 특징이 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명이 실시 예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

10: 전주 20: 배전선
30: 절연애자 40: 점퍼선
50: 서브접지선 60: 메인접지선
100: 배전선 고정장치 110: 배전선고정하우징
111: 챔버 112: 날개부
113: 연결부재 120: 피뢰침
130: 피뢰기 140: 피뢰연결부재
150: 접지연결부재 160: 분리부재
161: 챔버스프링 162: 챔버피스톤

Claims (4)

1. 배전선 고정장치에 있어서,
   전주 상단에 끼워지는 원통형의 챔버와, 상기 챔버 외주면에서 전주 외부 방향으로 연장되어 상기 챔버의 위치를 지지하며 고압의 배전선이 고정되는 날개부를 포함하는 배전선고정하우징;
   일단이 상기 챔버 내부에서 상방으로 노출되어 낙뢰를 수뢰하는 피뢰침;
   상기 챔버에 수용되며, 상기 낙뢰를 소멸시키기 위해, 일측이 상기 피뢰침의 타단에 연결되어 상기 피뢰침에서 수뢰한 낙뢰를 방전 및 접지하는 피뢰기;
   상기 챔버의 외부에서, 상기 피뢰기의 타단과 메인접지선을 연결하는 피뢰연결부재;
   부하측에서 발생한 고장전류를 접지하기 위해 상기 부하측으로부터 연장된 서브접지선과 전기적으로 연결되며, 상기 피뢰연결부재와의 접촉에 의해 상기 서브접지선과 상기 메인접지선을 연결하는 접지연결부재; 및
   낙뢰에 의해 발생하는 아크가 상기 부하측으로 전달되는 것을 방지하기 위해, 상기 아크 발생시 상기 피뢰연결부재와 상기 접지연결부재를 분리시키는 분리부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 분리부재는
   상기 피뢰연결부재와 상기 접지연결부재가 접촉하도록, 상기 챔버 내에서 상기 피뢰기를 하방으로 밀어내는 방향으로 탄성력을 작용하는 챔버스프링; 및
   상기 아크 발생으로 인해 상기 챔버 내부의 압력이 상승할 경우 상기 챔버스프링을 수축시키는 챔버피스톤을 포함하고,
   상기 챔버피스톤은
   상기 피뢰기 상단에 부착되어, 상기 챔버스프링 수축시 상기 피뢰연결부재와 상기 접지연결부재가 분리되도록 상기 피뢰기를 상부로 끌어올리는 것을 특징으로 하는 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 날개부는
   지면을 향해 연장된 연결부재를 구비하고,
   상기 연결부재를 통해 상기 고압의 배전선을 고정시키되,
   상기 연결부재와 상기 배전선의 연결부위 상부가 외부에 노출되지 않도록 상기 전주의 중심으로부터 소정길이 이상 돌출되어 상기 연결부위를 커버하는 것을 특징으로 하는 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치.

Images