KR200253293Y1

KR200253293Y1 - Copper Pipe with Holes for Grounding

Info

Publication number: KR200253293Y1
Application number: KR2020010014817U
Authority: KR
Inventors: 이순초
Original assignee: 이순초
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2001-11-16

Abstract

본 고안은 전력계통내부에서 야기되는 사고 또는 낙뢰와 같은 외부적인 요인에 의해 발생되는 고장전류 또는 써지를 효과적으로 분산시키는 접지시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a grounding system that effectively distributes fault currents or surges caused by external factors such as accidents or lightning strikes in the power system.

기존의 접지시스템은 다수의 접지봉이나 동판, 금속제 메쉬를 매설하고 접지저감제를 투입하여 접지를 하였으나 요구되는 적정한 접지저항치를 얻기가 어렵고 많은 예산이 소요되며 제대로 접지저항이 설정되더라도 사용중에 접지저항이 커지게 되어 사고 발생시 인명과 재산에 큰 피해가 발생하고 있는 것이 사실이다.Existing grounding system was grounded by embedding many ground rods, copper plates, and metal meshes and applying ground reducing agent, but it is difficult to obtain the required grounding resistance value, it takes a lot of budget, and even if the grounding resistance is properly set, the grounding resistance is in use. It is true that the accident is causing a great damage to life and property.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 소정 형태로 굴착한 구덩이 내부에 기존의 동봉대신에 수개의 구멍을 뚫은 접지용 동파이프를 제작하여 매설한 다음 그 외곽에 접지저감제와 토양을 혼합하여 채워넣고 동파이프 안에 소금과 물을 투입하여 투입된 소금물이 뚫려진 수개의 구멍을 통해 접지파이프 주변의 접지저감제와 혼합된 토양에 흡수되면서 전도성이 양호한 전해질 토양을 형성하게 하여, 낙뢰와 같은 외부적 요인에 의해 발생된 전기에너지를 매설된 동파이프와 전해질 토양에 의해 흡수하여 지면으로 방전시키는 접지용 동파이프를 고안하였다.In order to solve this problem, a ground pipe made by drilling several holes in place of the existing rods is buried in a pit excavated into a predetermined shape, and then buried. It is caused by external factors such as lightning strike by absorbing salt and water into the soil, and absorbing the soil mixed with ground reducing agent around the ground pipe through several holes. The grounding copper pipe is designed to absorb the electric energy by the embedded copper pipe and the electrolyte soil and discharge it to the ground.

이상과 같이 다수개의 접지봉을 대신하여 동파이프를 이용하여 접지장치를 제작하여 시공하므로 자재비 및 공사비를 줄일 수 있고 적정한 접지저항치를 쉽게 얻을 수 있다. 또한 전해질 역할을 하는 소금을 주기적으로 보충할 수 있어 유지관리가 편리하여 항상 적정한 수준의 접지저항치를 유지할 수가 있으므로 시설물이나고가의 전기, 전자, 통신장비를 낙뢰나 높은 전기 성분의 피해로 부터 안전하고 신속하게 보호할 수 있는 효과가 있다.As described above, since a grounding device is manufactured and constructed using copper pipes instead of a plurality of grounding rods, material cost and construction cost can be reduced, and proper grounding resistance can be easily obtained. In addition, the salt that acts as an electrolyte can be replenished periodically, so it is easy to maintain and maintain the proper level of ground resistance at all times. Therefore, it is safe to protect the facilities and expensive electric, electronic, and communication equipment from lightning or damage of high electrical components. It is effective to protect quickly.

Description

Copper Pipe with Holes for Grounding

본 고안은 전력계통내부에서 야기되는 사고 또는 낙뢰와 같은 외부적인 요인에 의해 발생되는 고장전류 혹은 써지를 효과적으로 대지로 분산시킴으로서 역섬락에 의한 각종 전자기기 예를 들면 통신기기 레이더기기 등의 절연파괴를 방지하는접지시스템에 관한 것이다.The present invention effectively distributes fault currents or surges caused by external factors such as accidents or lightning strikes inside the power system to the earth, thereby preventing insulation breakdown of various electronic devices such as communication devices, radar devices, etc. To prevent grounding systems.

일반적으로, 낙뢰는 활발한 기류의 유동에 의해 정전기와 같이 대전되어 발생된 엄청난 전기에너지가 지표면으로 방전되는 현상이다. 지구는 거대한 용량의 콘덴서와 같기 때문에 낙뇌와 같은 전류가 충전된다 하여도 이를 충분히 흡수할 수 있으므로 전위상승과 같은 현상은 발생되지 않는다.In general, lightning strikes are a phenomenon in which huge electric energy generated by charging of active air flow such as static electricity is discharged to the surface of the earth. Earth is like a large-capacity condenser, so even if it is charged with a current like a thunderstorm, it can absorb it sufficiently.

이러한 낙뢰는 엄청난 파괴력을 지니고 있기 때문에 각종 시설물을 시공할 때에는 반드시 접지시설을 갖추어 낙뢰를 받았을 때 전류를 신속하게 지중으로 방전시킴으로써 낙뢰로 인한 피해를 방지하는 것이다.These lightning strikes have tremendous destructive power, so when installing various facilities, be sure to equip the grounding facility to discharge the current quickly into the ground when lightning strikes to prevent damage caused by lightning strikes.

접지는 일반적으로 접지극을 대지에 매설하는 것으로서, 접지극에 가해지는 전류는 외부에서 발생한 낙뢰와 같은 써지와 전력계통 및 전기기기의 고장에 의한 고장전류 및 3상불평형에 의한 불평형전류 등이 있다. 이러한 전류는 접지극을 통해 대지로 흡수된다.Grounding is generally buried in the ground, and the current applied to the grounding electrode includes a surge such as an external lightning strike, a fault current caused by a failure of a power system and an electric device, and an unbalanced current caused by three-phase unbalance. This current is absorbed into the ground through the ground electrode.

접지시설은 낙뢰피해가 우려되는 건축물, 철골구조물에 접지극을 리드선으로연결하여 지중에 매설시킨 것으로, 특히 건물의 최상단부에 피뢰침을 설치하고 이 피뢰침을 동선으로 연결하여 지면에 접지시킨 것이다. 그리고 매설된 동선의 단부에는 메쉬접지망이나 방사상 접지망 또는 단순한 동으로된 접지봉, 접지선 등과 같은 접지극을 연결하여 넓은 지역으로 분포시켰다.The grounding facility is embedded in the ground by connecting the ground electrode with lead wires to the building and steel structure that may be damaged by lightning. Especially, the lightning rod is installed at the top of the building, and the lightning rod is connected to the ground to ground. And the ends of the buried copper wires were distributed to a wide area by connecting a ground electrode such as a mesh grounding network, a radial grounding network, or a simple copper grounding rod or grounding wire.

이러한 접지시설은 송전선철탑, 방송통신용 송수신 철탑, 발전 또는 변전기기, 위험물·저장석유탱크류, 접지저항이 높은토양(모래,석분,암반)에 시설된 구조물이나 건축물 및 군사기지(레이더기지) 등에는 많은 비용을 들여 낙뢰와 같은 전류를 지중으로 방전시키는 접지시설을 갖추어 왔다.Such grounding facilities include transmission towers, transmission / reception towers for broadcasting and telecommunications, power generation or transformers, dangerous goods and storage oil tanks, structures, structures, and military bases (radar bases) installed in soils with high ground resistance (sand, stone powder, rocks). Has been equipped with a grounding facility to discharge current such as lightning strike into the ground at high cost.

이러한 목적을 달성하기 위해서 고가의 접지시설비가 투자되어야 하며 그럼에도 불구하고 적정한 접지저항치를 유지관리 하기가 사실상 어려운 것이 사실이다. 따라서 현재도 낙뢰로 인한 피해는 줄어들지 않고 있다.To achieve this goal, expensive grounding facility costs must be invested, and it is nevertheless difficult to maintain adequate ground resistance. Therefore, the damage caused by lightning strikes is not reduced.

본 고안은 동파이프를 이용한 간단한 구조로써 많은 수의 접지봉의 역할을 대신함으로써 시공비용을 절감시킬수 있는 접지시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention aims to provide a grounding system that can reduce the construction cost by replacing a large number of grounding rods with a simple structure using copper pipes.

또한 본 고안의 또 다른 목적은 적정한 접지저항을 유지보수 하기 위하여 다시 땅을 굴착할 필요가 없는 유지관리의 편리성과 접지용 동파이프 내부와 외부에 수용되는 접지저감제로 인해 저접지 저항을 지속적으로 유지할 수 있게 한 접지 장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to maintain low grounding resistance due to the convenience of maintenance that does not need to excavate the ground again in order to maintain the proper grounding resistance and the grounding reducing agent accommodated inside and outside the grounding copper pipe. To provide a grounding device.

도1은 본 고안이 적용된 접지용 동파이프의 분리 단면도,1 is an exploded cross-sectional view of a grounding copper pipe to which the present invention is applied;

도2는 본 고안이 적용된 접지용 동파이프의 결합 단면도,2 is a cross-sectional view of the copper pipe for grounding to which the present invention is applied;

도3은 본 고안이 적용된 접지용 동파이프의 설치 단면도,.Figure 3 is a sectional view of the installation of the copper pipe for grounding, to which the present invention is applied.

도4는 본 고안이 적용된 접지용 동파이프의 1조의 단면도이다4 is a cross-sectional view of a set of grounding copper pipes to which the present invention is applied.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 접지용 동파이프(길이 2m, 직경 50mm, 두께 1.5~2mm)1: Ground copper pipe (length 2m, diameter 50mm, thickness 1.5 ~ 2mm)

2 : 배수공(직경 3 ~ 4mm) 3 : 도전부재(38SQ WO 케이블)2: drain hole (diameter 3 ~ 4mm) 3: conductive member (38SQ WO cable)

4 : PVC 하우싱(길이 75cm) 5 : 상부개구부4: PVC housing (length 75cm) 5: Upper opening

6 : 마개 7 : 중공상 내부6: stopper 7: hollow interior

8 : 하부 9 : 전해질 뿌리8: lower part 9: electrolyte root

10 : 굴착된 구멍 11 : 소금 + 물10: excavated hole 11: salt + water

12 : 점토질토양 + 접지저감제 13 : 산소용접12: clay soil + ground reducing agent 13: oxygen welding

14 : 리드선 15 : 동파이프간 거리간격 1.5m14: lead wire 15: distance between copper pipes 1.5m

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 장비와의 전기적 연결을 위한 접지연결선(리드선)과 상기 접지연결선과 전기적으로 연결되고 토양중에 매설되는 접지부와 토양중에서 상기 접지부를 둘러싸는 전해질 토양으로 구성되어 있다.In order to achieve the above object, the present invention is composed of a ground connection line (lead wire) for electrical connection with equipment, a ground portion electrically connected to the ground connection line and embedded in the soil, and an electrolyte soil surrounding the ground portion in the soil. have.

도1은 본 고안에 따른 접지용 동파이프의 분리 단면도이며, 도2는 본 고안이 적용된 접지용 동파이프의 결합 단면도, 도3은 본 고안이 적용된 접지용 동파이프의 설치 단면도, 도4는 본 고안이 적용된 접지용 동파이프의 1조의 단면도이다.1 is an exploded cross-sectional view of the copper pipe for grounding according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the combination of the grounding copper pipe to which the present invention is applied, Figure 3 is an installation cross-sectional view of the grounding copper pipe to which the present invention is applied, Figure 4 It is sectional drawing of one set of grounding copper pipe to which design was applied.

도1의 표시와 같이 본 고안에 따른 접지장치는 기존의 동봉 대신에 다수의 구멍(2)이 천공된 동파이프(1)를 구비하고 있다. 이 구멍은 직경 3 ~ 4 mm 로서 배수공의 역할을 감당하고 있다. 접지용 동파이프의 상부의 개구부(6)는 PVC재질로 된 하우싱(4)과 마개(6)가 있어 개폐가 가능하도록 하여 동파이프의 내부로 이물질이나 빗물이 유입되는 것을 차단하고 있다. 또한 상기 동파이프(1)를 접지용 동관으로 선정한 이유는 중공상(7)의 구조로 인하여 그 내부로 전해질 역할을 담당하는 소금과 물(11)을 투입할 수 있도록 하기 위함이다.As shown in FIG. 1, the grounding apparatus according to the present invention includes a copper pipe 1 in which a plurality of holes 2 are perforated instead of the existing rod. This hole has a diameter of 3 to 4 mm, which serves as a drain hole. The opening 6 in the upper part of the grounding copper pipe has a housing 4 and a stopper 6 made of PVC material to open and close, thereby preventing foreign substances or rainwater from entering the inside of the copper pipe. In addition, the reason why the copper pipe 1 is selected as the grounding copper pipe is to allow the salt and water 11 to play the role of electrolyte into the inside of the hollow phase 7.

충진된 소금과 물은 용해작용을 일으켜 상기 동파이프(1)의 내부(7)를 통하여 흘러 들어가며 배수공(2)과 동파이프의 하부(8)를 통하여 주변의 토양으로 흘러 들어 가서 토양과 결합하여 전도성이 양호한 전해질 토양(뿌리)(8)를 형성한다.Filled salt and water causes a dissolution effect and flows through the interior (7) of the copper pipe (1), flows into the surrounding soil through the drain hole (2) and the lower portion (8) of the copper pipe and combines with the soil. Electrolytic soil (root) 8 with good conductivity is formed.

따라서 위의 전해질 토양은 원래의 토양이 가지고 있는 고유저항을 저하시키는 작용을 하여 사고시 발생되는 높은 전기성분이 상기의 동파이프(1)와 전해질 토양(9)에 의해 방전되어 접지효과를 극대화한다.Therefore, the above-mentioned electrolyte soil acts to lower the resistivity of the original soil, so that the high electrical components generated during the accident are discharged by the copper pipe 1 and the electrolyte soil 9 to maximize the grounding effect.

유지관리를 원할하게 하기 위하여 설치한 PVC하우싱(4)과 동파이프(1)의 결합은 PVC하우싱의 규격을 동파이프의 외경보다 약간 큰 규격으로 선정하여 끼워 넣을 수 있는 구조로 하고 그 길이는 지표면으로 부터 75cm 깊이로 매설되도록 길이가 충분하여야 한다. PVC하우싱의 마개(6)는 힌지구조로 하여 소금의 재투입시 개폐가 용이하게 한다.The combination of the PVC housing (4) and the copper pipe (1) installed for smooth maintenance is designed to fit the size of the PVC housing to a size slightly larger than the outer diameter of the copper pipe, and its length is the surface of the earth. The length shall be sufficient to bury 75 cm deep from. The stopper 6 of the PVC housing has a hinge structure to facilitate opening and closing of the salt when reinserted.

도4는 본 고안의 시공시 실재모습을 보여주는 것으로 동파이프 3개를 1조로 하여 시공하며 접지 동파이프간에 1.5m(15)씩 이격하되 상호간 38SQ WO 케이블(3)에 의해 연결하여 필요한 접지저항치를 얻을수 있도록 하고 있다. 위의 케이블(3)과 동파이프는 산소용접(13)에 의해 견고하게 연결하여 접속저항치를 최대한 낮게 한다.Figure 4 shows the actual appearance of the construction of the present invention when constructing three copper pipes in a set and spaced 1.5m (15) between the ground copper pipes, but connected by mutual 38SQ WO cable (3) required ground resistance value To get it. The cable (3) and the copper pipe above are firmly connected by oxygen welding (13) to keep the connection resistance as low as possible.

아래는 본 고안에 따른 접지장치의 시공방법에 대한 설명이다The following is a description of the construction method of the grounding device according to the present invention

본 고안의 접지장치는 지중에 매설되므로 접지 장치를 설치하기에 앞서 반드시 구덩이(10)를 굴착해야 되는데 구덩이(10)의 형태는 지표면으로부터 75cm까지는 장방형으로 굴착하고 75cm 이후로는 원형으로 3개의 구멍을 오가크레인을 이용하여 1.5m 간격(15)으로 2m 깊이로 굴착한다.Since the grounding device of the present invention is buried in the ground, the pit 10 must be excavated before installing the grounding device. The shape of the pit 10 is excavated in a rectangle up to 75 cm from the ground surface and three holes in a circular shape after 75 cm. Excavate to 2m depth by 1.5m interval (15) using the Oga Crane.

굴착후 도1에서 설명한데로 제작한 접지용 동파이프 3개를 1조로 매설하고 지표면 75cm지점에서 도전부재(3)를 이용, 동파이프에 산소용접(14)하여 상호 결합을 통해 통전할 수 있도록 한다.After the excavation, the three ground copper pipes manufactured as described in FIG. 1 are buried in one set, and the conductive pipe 3 is oxygen-welded to the copper pipes at a 75cm point of the earth so that they can be energized by mutual coupling. do.

매설한 동파이프에 마개가 있는 PVC하우싱을 각각의 접지동파이프에 끼워 넣고 동파이프 주변의 구덩이를 점토질 토양과 접지저감제(12)를 50 : 50의 비율로 혼합하여 굴착한 구덩이를 모두 되메우기 작업을 한다.Insert the PVC housing with the plug in each copper pipe buried in each ground copper pipe and mix the pits around the copper pipe with clay soil and ground reducer (12) at a ratio of 50: 50 to refill all the excavated pits. Do it.

각각의 동파이프(1)의 PVC하우싱 마개(6)를 열고 소금을 투입한 후 물(11)을부어 용해시켜서 동파이프의 내부(7)를 통해 용해된 소금물이 흘러들어가면 동파이프의 하부(8)와 배수공(2)을 통해 동파이프 주변의 토양으로 흡수되어 토양과 융화되어 전도성이 좋은 전해질 토양(9)이 형성된다.Open the PVC housing stopper (6) of each copper pipe (1), add salt, pour water (11) to dissolve, and the dissolved salt water flows through the inside (7) of the copper pipe (8). And absorbed into the soil around the copper pipe through the drain hole (2) and is compatible with the soil to form a conductive electrolyte soil (9).

상기의 접지장치는 리드선(14)을 통해 도면에는 미 도식한 변전소와 같은 시설이나 고가의 전자, 전기 및 통신장비등의 접지선에 연결된다.The grounding device is connected to a grounding wire, such as an unscheduled substation or an expensive electronic, electrical and communication equipment, through the lead wire 14.

상기 투입한 소금은 토양중에서 용해되어 빗물이나 지하수에 씻겨 내려가 접지저항치를 상승시킬 수 있으므로 정기적인 점검을 통해 마개(6)를 개방하여 다시 보충하면 된다. 이러한 이유로 상기 접지용 동파이프의 개구부(5)가 외부로 노출되게 설치된다.Since the added salt is dissolved in the soil and washed down in rainwater or groundwater to increase the ground resistance, it is necessary to replenish the cap 6 by opening it periodically. For this reason, the opening 5 of the ground copper pipe is exposed to the outside.

본 고안대로 제작하여 시공한 접지시스템의 측정한 실험치는 다음과 같다.The experimental values of the grounding system manufactured and constructed according to the present invention are as follows.

일자Date 매설전저항치Resistance before buried 동파이프매설Copper pipe buried 소금투입후After adding salt 물투입후After adding water 시공일Construction date 200Ω200 Ω 13Ω13 Ω 9Ω9Ω 5Ω5Ω 1일경과Day 1 4Ω4Ω 5일경과Day 5 3Ω3Ω 1개월경과1 month 2Ω2Ω

접지용 동파이프를 시공전 토양의 고유저항은 200Ω 이었으나 동파이프를 매설후에접지저항치는 13Ω으로 낮아졌고 소금물을 투입후에는 5Ω으로 저하되었다. 시공후 시간이 경과될수록 접지저항치는 조금씩 더 낮아지고 있다. 이는 빗물에 의해 토양에 소금물의 흡수 면적이 조금씩 더 넓어지므로 전해질 토양의 넓이가 더 커져서 접지저항치가 조금씩 더 낮아지고 있는 것으로 판단된다.The soil resistivity was 200 Ω before the grounding copper pipe was constructed. As time passes after construction, the ground resistance value is gradually lowered. This is because the absorption area of salt water is slightly increased by the rainwater, so the area of the electrolyte soil is larger, and thus the grounding resistance is lowered little by little.

아울러 동파이프 3개를 1조로 시공한 측정치이므로 더 낮은 접지저항치가 요구되는 곳은 2~3조를 연결하여 시공하면 요구되는 적정치를 쉽게 얻을 수 있다.In addition, since 3 copper pipes are installed in a single set, where the lower ground resistance value is required, the proper value required can be easily obtained by connecting 2 to 3 sets.

이상과 같이 다수개의 접지봉을 대신하여 수개의 구멍이 뚫린 동파이프를 이용하여 접지장치를 제작하여 시공하므로 자재비 및 공사비를 줄일 수 있고 적정한 접지저항치를 쉽게 얻을 수 있다. 또한 전해질 역할을 하는 소금을 주기적으로 보충할 수 있어 유지관리가 편리하여 대지의 고유저항과는 무관하게 일정 수치 이하의 저저항을 얻을 수 있어서 저비용으로 저접지 저항을 얻게 되는 시공을 할 수가 있고, 또 시설물이나 고가의 전기, 전자, 통신장비를 낙뢰나 높은 전기 성분의 피해로 부터 신속하게 보호할 수 있는 효과가 있다.As described above, since the grounding device is manufactured and constructed using copper pipes having several holes, instead of the plurality of grounding rods, material cost and construction cost can be reduced, and proper grounding resistance can be easily obtained. In addition, since the salt that acts as an electrolyte can be replenished periodically, it is easy to maintain, and thus, a low resistance below a certain value can be obtained irrespective of the earth's high resistivity. It also has the effect of quickly protecting facilities, expensive electricity, electronics, and telecommunication equipment from damage from lightning or high electrical components.

Claims

In the pit 10 excavated in a predetermined shape, instead of the existing copper rods or meshes, several copper holes for grounding (2) are embedded, and the ground reducing agent and the soil 12 are mixed in the outside. Filled and inside the copper pipe (7) is absorbed into the soil (12) mixed with the ground reducing agent around the ground copper pipe (1) through a few holes (2) through which the salt water introduced by adding salt and water Among the grounding devices configured to form an electrolytically conductive electrolyte soil 9 so as to absorb electrical energy generated by external factors such as lightning strikes and prevent accidents.

Grounding copper pipes (1), characterized by having made several holes

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