KR200340357Y1

KR200340357Y1 - 접지동관봉의 코어링 굴착구조

Info

Publication number: KR200340357Y1
Application number: KR20-2003-0032963U
Authority: KR
Inventors: 김용석; 고영수
Original assignee: (주)신원전기
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2004-02-05

Abstract

본 고안은, 대지에 소정 직경과 소정 깊이 만큼 천공되어 형성되는 굴착공과; 상기 굴착공 하단부 하면과 둘레에 접촉되도록 중공되어 형성되는 하측 벤토나이트부와; 내부가 중공된 원통형상의 몸체와, 지면에 압착되어 안착 가능한 구조를 갖도록 굴착공 하단부에 형성되는 첨단침부와, 구조물에 설치되는 접지도선에 연결되도록 구성되는 동관단자를 포함하는 접지동관봉과; 상기 굴착공의 내부로 유입되는 접지 저감제와; 상기 굴착공에 주입된 상기 접지 저감제의 위에서부터 소정 깊이 만큼 굴착공 상단부로 유입되는 상측 벤토나이트부와; 굴착공의 최상단부에 설치되는 덮개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접지동관봉의 코어링 굴착구조에 관한 것으로, 굴착공 하단부와 상단부에 벤토나이트를 사용함으로써, 굴착공 내부로 주입되는 접지 저감제가 지하 토사 층으로 유실되는 것을 방지하고, 지하수가 굴착공 내부로 유입되는 것을 방지하며, 접지 저감제와 토질과의 밀착계수를 증가시켜 낮은 접지 저항값을 갖도록 하는 구성으로, 규정된 접지 저항값을 유지하여 신속하게 각종 낙뢰 및 서지를 방출할 수 있게 한다. 또한, 소수 개의 접지동관봉만을 시공해도 규정된 접지 저항값을 만족하므로 시공 면적을 축소할 수 있어 민원발생을 줄이고, 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 아울러 테스트 박스를 구비하는 추가적인 구성을 통해 차후에 접지 저항치 변동사항을 확인 할 수 있는 덮개용 시험단자함을 설치하여 수시로 접지 저항치를 관리할 수 있는 효과도 있다.

Description

접지동관봉의 코어링 굴착구조 {Digging structure of a ground pipe}

본 고안은 전력계통내부에서 야기되는 지락사고 또는 낙뢰와 같이 외부적인 요인에 의해 발생되는 고압의 전류를 효과적으로 대지로 분산시킴으로서 통신기기나 레이더기기와 같은 각종 전자기기가 역섬락에 의하여 파손됨을 방지하는 접지동관봉의 코어링 굴착구조에 관한 것이다.

낙뢰는 활발한 기류의 유동에 의해 정전기와 같이 대전되어 발생된 엄청난 전기에너지가 지표면으로 방전되는 현상이다. 이러한 낙뢰는 엄청난 파괴력을 지니고 있기 때문에 각종 시설물을 설치할 때에는 반드시 접지장치를 갖추어 낙뢰를 받았을 때 전류를 신속하게 대지로 방전시킴으로써 낙뢰로 인한 피해를 방지하도록 하여야한다. 이때, 지구는 거대한 용량의 콘덴서와 같기 때문에 낙뢰와 같은 전류가 충전된다 하여도 이를 충분히 흡수할 수 있으므로 전위상승과 같은 현상은 발생되지 않는다.

접지는 일반적으로 접지극을 대지에 매설하는 것으로서, 접지극에 가해지는 전류는 외부에서 발생한 낙뢰와 같은 서지(surge)와 전력계통 및 전기 기기의 고장에 의한 고장전류 및 3상 불평형에 의한 불평형 전류 등이 있다. 이러한 전류는 접지극을 통해 대지로 신속히 방사시킬 필요가 있다.

일반적으로 사용되고있는 접지장치는 낙뢰피해가 우려되는 건축물 및 철골구조물에 접지극을 접지도선으로 연결하여 지중에 매설시키는 구조로 구성되며, 특히 건물의 최상단부에 피뢰침을 설치하고 이 피뢰침을 동선으로 연결하여 지면에 접지 시키는 구조가 가장 널리 사용되고있다.

도 1은 종래의 접지동봉의 코어링 굴착구조를 보여준다.

가공지선(8)과 피뢰기(10)가 설치되는 배전 전주를 예로 들면, 도시된 바와 같이, 상기 배전 전주에 설치되는 접지도선(6)에 접지동봉(4)을 연결하여 땅에 매설하도록 하는 구조를 갖는다. 그러나 대지 저항률이 높은 지형에 상기 접지동봉이 매설될 경우, 접지동봉과 흙 사이에 공극이 생겨 규정 접지 저항치에 못 미치는 경우가 많게 되므로 접지저항을 낮추기 위해 여러 개의 접지동봉을 분산 배치하여 넓은 대지로의 방전효과를 높일 수 있도록 하는 방법을 사용하였다. 하지만 상기의 방법은 넓은 대지 면적을 점유하게 되는 문제 때문에, 뜻하지 않은 장애물을 만나게 되는 경우가 있고, 콘크리트 포장된 도심주택가나 인접 도로 등의 지표면으로 상기 접지동봉을 타설 시 수도, 가스관 및 전력, 전화선 케이블 등의 손상이 우려되며, 또한 포장된 도로나 보도블록을 파헤쳐야 되기 때문에 이에 따른 굴착 및 복구비가 과다하게 소요되어 사실상 그 작업이 매우 곤란한 문제점이 있고, 시공 후에 접지개소가 표시되지 않아 접지 저항치 변동사항을 수시로 확인하여 점검 할 수 없다는 문제가 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 접지 저감제와 함께 지하에 매설되는 접지동관봉 주위에 이물질 발생과 화학반응 발생을 방지하고, 접지 저항값의 변동을 방지하는 체류물질인 벤토나이트를 함께 매설함으로써, 소수개의 접지동관봉만을 매설하더라도 안정성이 높은 접지 저항치를 가질 수 있도록 하고, 수시로 접지 변동사항을 확인하여 점검할 수 있는 테스트 박스가 포함되는 접지동관봉의 코어링 굴착구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 접지동봉의 코어링 굴착구조를 보여준다.

도 2는 본 고안에 의한 접지동관봉의 코어링 굴착구조에 대한 실시예를 보여준다.

도 3은 본 고안에 의한 접지동관봉의 코어링 굴착 방법을 보여준다.

도 4는 본 고안에 의한 접지동관봉의 코어링 굴착 공정이 완료된 후의 모습을 보여준다.

도 5는 본 고안에 의한 테스트 박스가 포함되는 접지동관봉의 코어링 굴착 공정이 완료된 후의 모습을 보여준다.

도 6은 본 고안에 의한 테스트 박스의 분해 사시도이다.

도 7은 본 고안에 의한 접지동관봉의 형상을 보여주는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 접지동관봉 101 : 충진홀

105 : 동관단자 102 : 하측 벤토나이트부

103 : 첨단침부 104 : 상측 벤토나이트부

106 : 접지 저감제 110 : 접지도선

112 : 피뢰기 114 : 가공지선

116 : 배전전주 120 : 주입구

122 : 보호수단 124 : 접지동체

130 : 대지 140 : 테스트 박스

141 : 접지시험 단자 142 : 덮개

144 : 보호 콘크리트 145 : 손잡이

146 : 보호실린더 148 : 플랜지부

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 접지동관봉의 코어링 굴착구조는, 대지에 소정 직경과 소정 깊이 만큼 천공되어 형성되는 굴착공과; 상기 굴착공 하단부 하면과 둘레에 접촉되도록 중공되어 형성되는 하측 벤토나이트부와; 내부가 중공된 원통형상의 몸체와, 지면에 압착되어 안착 가능한 구조를 갖도록 굴착공 하단부에 형성되는 첨단침부와, 구조물에 설치되는 접지도선에 연결되도록 구성되는 동관단자를 포함하는 접지동관봉과; 상기 굴착공의 내부로 유입되는 접지 저감제와; 상기 굴착공에 주입된 상기 접지 저감제의 위에서부터 소정 깊이 만큼 굴착공 상단부로 유입되는 상측 벤토나이트부와; 굴착공의 최상단부에 설치되는 덮개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접지동관봉의 코어링 굴착구조는, 상기 상측 벤토나이트부 위에테스트 박스를 구비할 수도 있으며, 상기 테스트 박스는, 상기 상측 벤토나이트부를 지나는 접지도선에 연결되는 접지시험 단자와; 굴착공에 인입되는 보호 콘크리트를 포함하여 구성되는 것과 또는, 상기 상측 벤토나이트부 위에 지지되며 내측 벽에 형성되는 플랜지부를 구비하는 보호실린더와; 상기 상측 벤토나이트부를 지나는 접지도선에 연결되는 접지시험 단자와; 상기 보호실린더 내부로 인입되어 상기 플랜지부에 안착되는 보호 콘크리트를 포함하여 구성되는 것이 있다.

또한, 상기 접지동관봉은, 관벽을 관통하도록 천공되는 하나 이상의 충진홀이 구비된다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명에 의한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 접지동관봉의 코어링 굴착구조에 대한 실시예를 보여준다.

도시된 바와 같이, 배전전주(116)에 구비되는 가공지선(114)과 피뢰기(112)에 접지도선(110)이 연결되고, 상기 접지도선(110)이 대지(130)에 매설되어 있는 접지동관봉(100)과 연결된다. 지면 아래로 소정의 깊이가 되도록 흙을 파내어 형성시키는 굴착공(50)의 하단부에는 하측 벤토나이트부(102)가 매설되어 있는데, 상기 하측 벤토나이트부(102)는 접지동관봉(100)이 삽입될 수 있도록 내부가 중공된 형태로 시공된다. 상기 하측 벤토나이트부(102) 하단 면에는 압착공구로 2회 이상 압착하여 안착시키는 접지동관봉(100)이 놓여지고, 상기 접지동관봉(100)과 하측 벤토나이트부(102) 내측면 사이는 접지 저감제(106)가 유입될 수 있도록 서로 이격된다.

상기 벤토나이트는 몬모릴로나이트를 함유한 점토로서, 석영, 장석(長石), 제올라이트 등을 포함한 것을 말하며, 일반적으로 물을 흡착하여 팽윤하고, 양이온 교환성이 뚜렷한 것 등 몬모릴로나이트의 성질과 흡사하여, 석유정굴진용 이수(石油井掘進用泥水)의 주성분, 주물형(鑄物型)의 결합제, 요업원료의 혼입제, 연고의 기초제로서 사용되기도 한다.

본 고안에서 벤토나이트를 사용하는 이유는, 굴착공(50) 내부로 주입되는 접지 저감제(106)가 지하 토사 층으로 유실되는 현상과, 지하수가 굴착공(50) 내부로 유입되는 현상을 방지하며, 접지 저감제(106)와 토질과의 밀착계수를 증가시켜 낮은 접지 저항값을 갖도록 하기 위해서다.

아울러, 굴착공(50) 내부로 유입되어 하측 벤토나이트부(102) 내부와 상측 벤토나이트부(104) 사이에 채워지는 접지 저감제(106)는 일종의 충진제로서 산어스나 도전성 콘크리트 등과 같이 접지효과가 우수한 용융된 상태의 재료를 사용한다.

먼저, 지면에 소정 직경과 깊이를 갖는 굴착공(50)을 시공하고, 용융된 상태의 벤토나이트를 굴착공(50) 하부에 도포하여 내부가 중공된 원통형태의 구조를 형성한다. 상기 과정이 끝나면 접지도선(110)에 연결된 접지동관봉(100)을 굴착공(50) 하단부에 압착하여 안착시키고, 접지 저감제(106) 주입 시, 굴착공(50)이 무너지지 않도록 보호하는 보호수단(122)을 굴착공(50) 상단부에 삽입한 상태로 코어링 압착기(미도시)를 이용하여 주입구(120)를 통해 접지 저감제(106)를 주입한다. 상기 코어링 압착기(미도시)는 접지 저감제(106)가 접지동관봉(100)과 하측 벤토나이트부(102)에 치밀하게 점착되도록 압력을 가하는 도구로써, 접지동관봉(100)과 접지 저감제(106) 사이에 공극이 발생되어 접지저항이 커지는 현상을 방지하기 위해 사용된다.

도 3에 도시한 바 있는 보호수단(122)과 주입구(120)를 굴착공(50)에서 제거하고 그 부분에 벤토나이트를 주입하여 상측 벤토나이트부(104)를 형성하는데, 이는 접지 저감제(106) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하고, 이물질에 의한 접지 저감제(106)의 화학 반응 발생에 따른 접지저항 값 상승을 방지하기 위한 수단이 되며, 굴착공(50) 최상단에 구비되는 덮개(142)는 상기 상측 벤토나이트부의 유실 및 파손을 방지한다. 도 4에 도시된 바와 같은 공정이 완료됨으로써, 계절과 기후 그리고 주위 환경변화에 크게 영향을 받지 않고, 안정적인 접지 저항값을 보장해 주는 하나의 접지동체(124)가 구성된다.

상측 벤토나이트부 위에 실린더 형상을 가지며 내부에 플랜지부(148)가 형성되는 보호실린더(146)가 안착되고, 상기 보호실린더(146) 내부로 인입되어 보호실린더(146)의 내부에 형성되는 플랜지부(148) 위에 보호 콘크리트(144)가 안착되며, 상기 보호 콘크리트(144)와 보호실린더(146)를 덮을 수 있도록 굴착공(50) 최상단에 덮개(142)를 씌운다.

한편 상기 접지도선(110)은, 두 갈래로 분리되어 한쪽은 배전전주로 들어가고 나머지 한쪽은 상측 벤토나이트부의 내부를 관통하여 접지시험 단자(141)에 연결되는데, 여기서 접지시험 단자(141)는 도시된 바와 같이 보호실린더(146) 내부에 부착시켜 설치하는 방법도 있고, 또는 어디에도 구속됨이 없는 자유상태로 설치하는 방법 등이 있다.

상기와 같은 테스트 박스(140)를 구비하는 목적은 간편하게 덮개(142)를 열고 보호실린더(146) 또는 굴착공(50)으로부터 보호 콘크리트(144)를 들어올려 제거한 후, 접지시험 단자(141)를 통해 접지 변동사항의 이상 유무를 수시로 체크하기 위한 것이며, 어느 정도의 중량을 가지고 있는 상기 보호 콘크리트(144)는 어린이 또는 특정인이 덮개(142)를 열고 테스트용 접지선을 만질 수 없도록 하기 위해서 설치된 것이다. 상기 덮개(142)는 굴착공(50)이 차도에 시공될 경우 보통 주철을 사용한 소재로 구성되고, 굴착공(50)이 인도나 화단에 설치될 경우 보통 P.V.C를 사용한 소재로 구성된다. 그리고 상기 보호 콘크리트(144)의 상단부에는 들어올리기 편리하게 하기 위한 손잡이(145)가 구비되어 있다.

한편, 상기 보호실린더(146)는 굴착공(50) 벽면의 토사가 허물어지는 것을 방지하고, 상기 보호 콘크리트(144)를 지지하며, 상기 접지시험 단자(141)를 보호할 수 있는 공간을 만들기 위한 것인바, 상기 보호 실린더(146) 없이 상측 벤토나이트부 위에 보호 콘크리트(144)를 지지하고 접지도선(110)과 접지시험 단자(141)를 보호 콘크리트(144)와 굴착공(50) 벽면 사이의 공간으로 빼내어도 테스트 박스(140)가 구성될 수 있기 때문에 선택적으로 설치된다.

도 6은 본 고안에 의한 테스트 박스의 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 보호실린더(146)에 손잡이(145)가 구비된 보호 콘크리트(144)가 인입되고 상기 보호실린더(146)와 보호 콘크리트(144)를 덮는 덮개(142)가 최상단에 위치하는 구조를 갖는다.

접지동관봉(100)은 도시된 바와 같이, 접지 저감제(106)가 유입될 수 있도록 내부가 중공된 원통 형상의 몸체를 가지며 이는 접지동체(124)가 더욱 좋은 접지 저항치를 갖도록 하기 위한 수단으로써 활용된다.

또한, 상기 접지동관봉(100)은 접지동관봉(100)의 내 외부를 관통하는 충진홀(101)이 하나 이상 형성되어 있는데, 상기 충진홀(101)은 접지동관봉(100) 내부로 유입되는 접지 저감제(106)에 공극이 생기는 것을 방지하고, 아울러 접지 저감제(106)가 경화되었을 때, 밀착강도를 높여주는 역할도 겸한다.

상기 접지동관봉(100)을 굴착공(50) 바닥에 압착하여 매설할 때, 인입을 용이하게 하고 바닥에서 전류의 방사량이 증대될 수 있도록 하기 위하여, 상기 접지동관봉(100)의 하단부는 끝단이 좁아지는 삼각뿔과 같은 형상으로 형성되는 첨단침부(103)를 구비한다.

아울러, 상기 접지동관봉(100)은 도 2에서 나타낸 피뢰기(112)와 가공지선(114)에 접지도선(110)이 연결될 수 있도록 하는 동관단자(105)를 구비한다.

본 고안에 의한 접지 동관봉의 코어링 굴착구조는, 굴착공 하단부와 상단부에 벤토나이트를 사용함으로써, 굴착공 내부로 주입되는 접지 저감제가 지하 토사 층으로 유실되는 것을 방지하고, 지하수가 굴착공 내부로 유입되는 것을 방지하며, 접지 저감제와 토질과의 밀착계수를 증가시켜 낮은 접지 저항값을 갖도록 하는 구성으로, 규정된 접지 저항값을 유지하여 신속하게 각종 낙뢰 및 서지를 방출할 수 있게 한다. 또한, 소수 개의 접지동관봉만을 시공해도 규정된 접지 저항값을 만족하므로 시공 면적을 축소할 수 있어 민원발생을 줄이고, 비용을 절감할 수 있는 효과와 부수적으로 테스트 박스를 구비함으로써 시공 후 수시로 접지 저항치 변동사항을 체크할 수 있는 효과가 있다.

Claims

대지(130)에 소정 직경과 소정 깊이 만큼 천공되어 형성되는 굴착공(50)과;

상기 굴착공(50) 하단부 하면과 둘레에 접촉되도록 중공되어 형성되는 하측 벤토나이트부(102)와;

내부가 중공된 원통형상의 몸체와, 지면에 압착되어 안착 가능한 구조를 갖도록 굴착공(50) 하단부에 형성되는 첨단침부(103)와, 구조물에 설치되는 접지도선(110)에 연결되도록 구성되는 동관단자(105)를 포함하는 접지동관봉(100)과;

상기 굴착공(50)의 내부로 유입되는 접지 저감제(106)와;

상기 굴착공(50)에 주입된 상기 접지 저감제의 위에서부터 소정 깊이 만큼 굴착공(50) 상단부로 유입되는 상측 벤토나이트부(104)와;

굴착공(50)의 최상단부에 설치되는 덮개(142);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접지동관봉의 코어링 굴착구조.
제 1 항에 있어서,

상기 접지동관봉의 코어링 굴착구조는,

상기 상측 벤토나이트부 위에 테스트 박스(140)를 구비하는 것을 특징으로 하는 접지동관봉의 코어링 굴착구조.
제 2 항에 있어서,

상기 테스트 박스(140)는,

상기 상측 벤토나이트부를 지나는 접지도선(110)에 연결되는 접지시험 단자(141)와;

굴착공(50)에 인입되는 보호 콘크리트(144)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접지동관봉의 코어링 굴착구조.
제 2 항에 있어서,

상기 테스트 박스(140)는,

상기 상측 벤토나이트부 위에 지지되며 내측 벽에 형성되는 플랜지부(148)를 구비하는 보호실린더(146)와;

상기 상측 벤토나이트부를 지나는 접지도선(110)에 연결되는 접지시험 단자(141)와;

상기 보호실린더(146) 내부로 인입되어 상기 플랜지부(148)에 안착되는 보호 콘크리트(144)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접지동관봉의 코어링 굴착구조.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접지동관봉(100)은,

관벽을 관통하도록 천공되는 하나 이상의 충진홀(101)이 구비되는 것을 특징으로 하는 접지동관봉의 코어링 굴착구조.