KR200264074Y1 - 성형된 접지 저항 저감재를 사용한 전주용 접지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배전용 가공 전선로를 지지하기 위하여 지상에 설치하는 전주에 접속되는 접지 저항 저감재 성형물을 사용한 접지장치에 관한 것으로, 접지장치에 접지 저항 저감재를 원주형으로 둘러싸서 형성하여 일체화하고, 상기의 접지장치를 전주를 매설하기 위하여 굴착된 구멍의 하면에 매입한 후에 그 상면에 약 10㎝ 정도의 흙을 덮은 다음 그 위에 절연함이 하단에 씌워져서 결합된 전주를 세운 후에 흙을 덮어 매설하는 것이어서 절연함과 접지장치 사이에 흙이 내재되어 있어 접지장치가 흙과 접촉면적이 많아지게 되므로서 접지 저항을 크게 감소시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Description

성형된 접지 저항 저감재를 사용한 전주용 접지장치{Ground for electric pole using the meterial decreasing the shaped ground resistance}

본 고안은 배전용 가공선로를 지지하기 위하여 지상에 설치하는 전주용 접지장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 접지 저항 저감재를 성형하여 접지장치에 일체화하고 동 접지장치를 전주를 매설하기 위하여 지면에 구멍을 굴착한 밑면에 삽입한 후에 약 10㎝ 정도의 흙을 덮고, 하부에 절연함이 결합된 전주를 그 상면에 매설함으로서 접지장치가 흙과 접하는 부분이 많게 되어 접지 저항을 크게 저감시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 전주용 접지장치에 관한 것이다.

일반적으로 변전소에서 여러 단계의 변압과정을 거친 전력을 가정 또는 건물의 수용가로 공급하기 위하여 지상에 일정 간격으로 설치되는 전주 등에 의하여 지지되는 가공 배전 선로를 이용하게 된다. 이러한 배전 선로에는 이상 전류(낙뢰, 지락, 서지 등)로부터 배전 설비를 보호함과 아울러 누전으로 인한 각종 전기 재해를 방지하기 위하여 접지봉이 연결된다.

이를 위한 접지봉 배설공사는 도 1에 도시한 바와 같이 대지(E)에 전주를 매설하기 위한 일정 깊이의 전주 구덩이를 굴착한 후, 이 전주 구덩이로부터 일정 간격에 이르기까지 접지봉(3)과 접지선(4)을 매설하기 위한 구덩이를 굴착하며, 이 구덩이에 접지를 위한 접지봉(3)을 쇠망치 등의 도구로서 타설한 후에 배전 선로와연결되어 전주(1)를 관통하는 접지선(4)과 접지봉(3)을 연결한 다음, 굴착한 흙을 구덩이에 넣어 메움으로서 완료된다.

상기와 같이 대지(E)와 배전 선로를 전기적으로 접속시키는 접지봉(3)은 이상 전류로부터 배전 설비를 보호함과 동시에 각종 전기재해에 의한 인명피해를 방지하기 위해 이상 전류를 대지(E)로 신속하게 방전시킨다.

한편, 상기와 같이 매설된 접지봉(3)은 토양의 종류 및 성분, 지질구조, 수분의 함유상태 그리고 계절의 온도변화 등에 의하여 요구하는 접지 저항치를 얻지 못하는 경우가 빈번하게 발생되는 문제점이 있기 때문에, 이미 매설된 접지봉(3)의 일측에 일정간격을 두고 다른 접지봉을 추가 매설하므로서 상기 문제점을 해결하고 있다.

그러나 이와 같은 접지공사는 지표면 하 75㎝ 정도 깊이에서 접지봉(3)을 타설하며, 수용가가 밀집된 도심지에서 전주를 매설하기 위한 구덩이 외에 접지선을 매설하기 위하여 지면을 넓게 파헤쳐야 하므로 포장된 도로나 보도 블럭 및 미확인된 지하 시설물(수도관, 가스관, 통신케이블 등)을 훼손하는데 따른 굴착 및 복구비가 과다하게 소요되며 공사기간도 장기화 될 수 있을 뿐만 아니라 규정된 접지저항을 얻을 수 있는 굴착공간의 확보가 어려운 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 2a, 및 도 2b에서와 같이 본 고안인이 선출원하고, 기술평가에 의하여 등록이 확정된 1999년 실용신안등록출원 제29168호에 기재된 기술내용은, 저면에 복수개의 금속 고정편(6)을 일체로 하여 절연커버(5)를 사출 성형하고, 상기 절연커버(5)의 하단에 설치된 너트(7)에 접지봉(3)을 나사 결합하며, 상기 절연커버(5)의 고정편(6) 중앙에 접지선(4)을 보울트(8)로 결합하는 형태로 접지장치를 구성한 것으로서, 전주를 매설할 경우 상기 접지장치를 전주 하단에 결합하여 함께 매설하도록 하여 종래의 문제점을 해결할 수 있으며, 또한 접지봉을 종래보다 더 깊게 매설할 수 있으므로 낮은 접지 저항을 확보할 수 있다.

그러나 상기의 고안은 시공상의 불편한 점을 줄일 수는 있으나, 접지 저항을 결정하는 중요한 접지극과 대지와의 사이에 접촉 저항을 개선하지 못함에 따라 전체적인 접지 저항을 크게 낮출 수 없는 문제점이 있다.

상기의 문제점을 개선하기 위한 노력을 계속하여 왔으며, 근래에는 접지극과 대지 사이의 접촉 저항을 줄이기 위한 방안의 하나로 전주를 매설하기 위하여 굴착된 구멍의 밑면에 저감재를 물과 혼합하여 채워 넣어 전주와 대지와의 사이에 접지 저항 저감재가 놓여지도록 하여 낮은 접지 저항을 현저히 개선하는 방안이 활용되고 있다.

그러나, 상기의 경우 전주를 매설하는 구멍을 파고 그 속에 접지 저항 저감재를 물과 혼합하여 반죽형태로 만들어 채워 넣은 다음 저감재의 반죽이 좋은 상태가 될 때까지 기다린 후에 그 위에 전주를 세워야 하는 등의 작업절차가 매우 복잡하여 시공시간이 길어짐과 동시에 중복되는 갖가지 부대작업이 요구되는 등의 여러 가지 문제점이 있다.

따라서 상기의 문제점을 해결하기 위하여 도 3a 및 도3b에서와 같이 본 출원인이 선출원한 2001년 실용신안등록출원 제28984호에 기재된 기술내용은 절연함(10)의 하단에 연결축(41)을 고정하는 고정부(14)를 형성하고, 원통 형상의 연결구(23)을 중심으로 하여 방사상으로 고정편(22)이 용접되며, 고정편(22) 각각의 끝단에는 접지봉(21)이 용접되어 결합되고, 상기 결합체는 일정 두께로 절연 저항 저감재 성형물(30)이 원반형으로 둘러 쌓여 형성되며, 상기 절연함(10)의 연결축(41)에 저감재 성형물의 연결구(23)가 끼워져 너트로서 결합함으로서 전주의 매설 시에 절연함(10)에 결합되고, 일체로 성형된 접지봉 및 접지 저항 저감재를 동시에 매설할 수 있어 작업 공정을 단순화하여 시공비용 및 기간을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

그러나 상기의 고안은 절연함과 접지 저항 저감재 성형물이 결합되어 있어 무게가 고 중량이어서 시공 시에 운반하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 절연함과 절연 저항 저감재 성형물 사이에는 흙이 내재될 수 없으므로 흙과의 접촉면적이 적어져서 충분히 낮은 접지 저항을 얻을 수 없다는 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 그 목적은 절연함과 절연 저항 저감재 성형을 분리하여 무게를 감소시키고, 접지 저항체가 흙과의 접촉면적을 넓게 하여 낮은 접지 저항을 얻을 수 있도록 하는데 있다.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 고정편을 방사형으로 용접하여 결합하고 고정편 각각의 끝단에는 수직으로 접지봉이 용접되어 결합되고, 일측의 고정편 사이의 방사형으로 용접된 중앙부에는 접지관의 끝단이 용접되어 결합되며, 상기 결합체는 고정편 및 접지봉의 상단부가 접지 저항 저감재로 성형되어 일정 두께의 짧은 원기둥 모양으로 둘러싸도록 구성된 본 고안에 의하여 해결될 수 있는 바, 이에 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래 직접 매설방식으로 병렬 시공된 접지봉의 설치도

도 2a는 종래 절연커버를 사용한 접지장치의 분해사시도

도 2b는 종래 절연커버를 사용한 접지장치의 설치상태도

도 3a는 선출원인 전주용 접지장치의 측단면도

도 3b는 선출원인 전주용 접지장치의 설치상태도

도 4a는 본 고안 전주용 접지장치의 사시도

도 4b는 본 고안 전주용 접지장치의 평면도

도 4c는 본 고안 전주용 접지장치의 측단면도

도 5는 본 고안 전주용 접지장치의 설치상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전주 2 : 인출선 20 : 접지부

21 : 접지봉 22 : 고정편 25 : 접지관

30 : 접지 저항 저감재 성형물

50 : 접지선 51 : 피복부 52 : 나선부

도 4a는 본 고안의 전주용 접지장치의 사시도이고, 도 4b는 본 고안 전주용 접지장치의 평면도이며, 도 4c는 본 고안 전주용 접지장치의 측단면도른 나타낸 것이다.

본 고안의 전주용 접지장치는 도 4a, 도 4b, 도 4c에 도시된 바와 같이 다수의 고정편(22)들이 중앙부가 용접되어 결합되고, 각 고정편의 양 끝단에 용접되어 수직으로 접지봉(21)이 부착된 접지부(20)와, 상기 고정편(22)이 각을 이루는 일측에는 양단 중의 일단이 용접되어 부착된 접지관(25)과, 상기 접지관(25)의 타단내에 내입되어 접지부(20)를 전기적으로 외부에 연결시키는 접지선(50)과, 상기 접지부(20) 및 접지관(25)을 일정 두께만큼 둘러싸서 짧은 원기둥 모양으로 형성된 접지 저항 저감재 성형물(30)로 구성되어 있다.

상기 접지부(20)는 방사상으로 용접되어 결합된 다수의 고정편(22)과, 상기 고정편(22)의 끝단 하면에 수직으로 용접되어 결합된 다수의 접지봉(21)과, 상기 고정편(22)의 중앙 부위에 일단이 용접되어 결합된 접지관(25)이 형성되어 있다.

상기 접지선(50)은 접지관(25)의 일측 내에 전기적으로 도통되도록 면 접촉 결합되는 나선부(52)와 접지관(25)의 타측으로부터 외부로 노출되는 부분은 피복부(51)로 형성된다.

상기 접지봉(21)은 하단부가 끝이 뾰족한 원추형으로 형성된 원기둥형으로 구성된다.

이하, 본 고안의 성형된 접지 저항 저감재를 사용한 전주용 접지장치의 구성 및 작용에 관하여 구체적으로 설명한다.

상기 접지선(50)은 도 4c에 도시된 바와 같이 피복부의 일단부를 벗겨 나선부(52)가 되게 하고, 상기 나선부(52)를 접지관(25) 내에 삽입하여 접지관(25)의 일단부를 접지선(50)이 빠지지 않도록 압착하여 단단하게 결합한다.

상기에서 접지관(25)과 접지선(50)의 나선부(52) 사이로 이물질이 들어가 접촉저항을 증가시켜 전기의 흐름을 방해하지 않도록 완전히 밀봉되도록 하며, 접지관(25)과 접지선(50)의 나선부는 접촉저항을 고려하여 가능한한 서로의 접촉면적이 넓어지도록 결합하고, 상기 접지관(25)의 내경은 접지선의 나선부(52)가 쉽게 삽입될 수 있도록 접지선(50)의 외경을 고려하여 설계되는 것으로 접지선(50)의 외경은 전기설비기술기준에 정하여진 바에 따른다.

상기 접지 저항 저감재 성형물(30)은 접지 저항 저감재를 물과 혼합한 후에 도시되지 않은 별도의 성형기구에 의하여 접지부(20)의 고정편(22)을 감싸도록 높이가 낮고 넓은 원기둥 모양으로 일정두께(h)로 성형한다. 성형물을 성형하는 수단은 일반적인 것으로 철근을 시멘트 반죽이 감싸서 콘크리트 성형물을 만드는 방법을 응용하는 것이며, 접지 저항 저감재 성형물(30)의 직경이 선출원된 절연함의 직경과 거의 동일한 정도로 한다.

상기에서 접지 저항 저감재는 시중에 판매되고 있는 저감재가 사용되며, 본 고안에서는 접지장치가 수분을 흡착하고 배출하여 일정한 저항치를 유지할 수 있도록 하면서 접지저항의 경년 변화가 적어지도록 하기 위하여 광물계 수분 흡착제를 미세가공한 제품과 탄소섬유를 함유한 제품을 사용하는 것이 가장 좋다.

상기 접지부(20)의 고정편(22) 및 접지봉(21), 접지관(25) 등의 금속재는 지하에 장기간 매설되어 있어도 부식되지 않는 스테인레스와 같은 재질을 사용하는 것이 좋다.

또한 도 4b 및 도 4c에서는 접지부(20)에 형성된 고정편(22)은 2개, 접지봉(21)은 4개로 도시되어 있으나 전주를 매설하는 지질의 접지저항에 따라서 접지 저항을 더욱 작게 할 필요가 있는 경우에는 그 수를 증가시킬 수 있으며, 또 다른 구성으로는 접지봉(21)의 길이를 더 길게 형성하여 접지저항을 저감시킬 수 있는 것이다.

상기의 구성에 따른 접지장치를 전주의 하단에 매설하는 실시예를 설명한다.

먼저 전주를 매설하기 위한 구멍을 전주의 길이에 비례하여 굴착하고, 접지봉(21)이 매설되기 편리하게 접지봉(21)의 길이 정도를 더 굴착하나 더 굴착한 흙은 파내지 않는다. 따라서 굴착되고 파내지 않은 흙은 부드러워져서 접지봉(21)이 뚫고 들어가기가 용이하게 매설될 수 있는 것이다.

따라서 상기와 같이 구성된 접지장치를 구멍에 넣고 가압하면 접지봉(21)은부드러운 흙을 뚫고 들어가 매설되며, 접지부(20)을 둘러싸고 있는 접지 저항 저감재 성형물(30)은 부드러운 흙 위에 놓이게 된다.

상기 접지 저항 저감재 성형물(30)의 상면에는 약 10㎝ 정도의 흙(E′)을 덮어 접지장치는 흙과의 접촉면적을 많게 한다.

다음으로 전주 하단부의 외경에 따라서 전주 하단에 씌워지는 절연함의 내경 크기를 선택하여 씌우고, 절연함(40)과 전주(1)와의 틈새에 전주 고정용 쐐기를 끼우고 박아서 절연함(40)이 전주(1)로부터 이탈되지 않도록 한 후에 전주와 접지장치의 외부로 노출된 접지선(50)을 연결하고 나선부를 피복한다.

또한 전주(1)를 매설하는 과정에서 전주 및 접지장치로부터 노출되고 서로 연결된 접지선(50)이 손상되지 않도록 접지선(50)을 조심스럽게 다루면서 전주를 세운 다음 흙을 메워 전주를 고정시키는 것이다.

본 고안은 상기의 구성에 의하여 전주를 매설할 때 접지봉을 타설하는 별도의 과정이나 전주 매설장소에서 접지 저항 저감재를 성형하는 공정이 필요없이 전주 매설을 위한 굴착 구멍에 접지 저항 저감재가 성형된 접지장치를 먼저 넣은 다음에 그 상면에 흙을 약 10㎝의 두께로 덮은 후에 전주의 하단에 절연함에 씌워진 전주를 세운 다음 흙을 덮어 매설하는 것이어서 작업공정을 단순화하여 시공시간 및 비용을 절감할 수 있는 효과와 전주 및 접지봉을 매설할 때 굴착범위가 작아 지하에 매설된 다른 시설물의 손상을 극소화하는 효과가 있는 것이다.

또한, 접지장치는 그 상·하면 및 측면 전체가 흙으로 덮여있어 흙과의 접촉면적이 많아지게 되므로 접지저항을 크게 감소시킬 수 있어 이에 따라 각 가정에서 사용되고 있는 가전제품 등의 손상를 미연에 방지할 수 있는 커다란 효과가 있다.

다른 효과로서는 다수개의 접지봉을 방사형으로 형성하여 매설할 수 있는 것이어서 고장 전류를 신속히 분산시켜 주며, 접지 저항체의 경년변화를 최소화하여 접지장치의 수명을 반영구화 할 수 있는 커다란 효과가 있다.

또 다른 효과로서는 접지 저항 저감재 성형물이 절연함과 분리되어 있어 그 중량이 저감재 성형물과 절연함이 결합된 것에 비하여 많이 가벼워져서 시공시에 저감재 성형물을 시공자가 용이하게 이동시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 다수의 고정편(22)이 중앙부에 용접되어 결합되고, 각 고정편(22)의 양 끝단 하부에 용접되어 수직으로 접지봉(21)이 부착된 접지부(20)와;

   상기 고정편(22)이 각을 이루는 일측에는 일단이 용접되어 부착된 접지관(25)과;

   상기 접지관(25)의 타단 내에 내입되어 접지부(20)를 전기적으로 외부에 연결시키는 접지선(50)과;

   상기 접지부(20) 및 접지관(25)을 일정한 두께로 둘러싸서 높이가 짧고 면적이 넓은 원기둥 형상으로 형성된 접지 저항 저감재 성형물(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 접지 저항 저감재를 사용한 전주용 접지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   접지선(50)은 접지관(25)의 일측 내에 전기적으로 도통되도록 면 접촉 결합되는 나선부(52)와 타측의 외부로 노출되는 부분은 피복부(51)로 형성된 것을 특징으로 하는 접지 저항 저감재를 사용한 전주용 접지장치.