KR200366574Y1 - 서지방전봉 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전력계통내부에서 야기되는 사고 또는 낙뢰와 같은 외부적인 요인에 의해 발생되는 고장전류 혹은 서지전류를 대지로 분산시키는 서지방전봉에 관한 것으로, 일정한 길이와 직경을 갖는 봉형상의 외주연에 방사상으로 다수의 나사공들이 형성되고 상기 나사공들이 길이방향으로 일정한 간격으로 연속하여 형성된 방전봉을 갖고, 단부에 나사산이 형성된 일정한 길이의 방전침을 상기 다수의 나사공 각각에 결합하되, 상기 방전봉과 방전침의 결합부위를 전기적으로 통전이 가능한 용접재에 의해 고정시키고, 대지와의 양호한 접지저항을 얻을 수 있도록 상기 방전침의 길이를 30-35mm로 제한함과 동시에 방전봉의 길이방향으로 배열되는 방전침과 방전침의 간격을 90-110mm로 한정되게 설치하는 것을 특징으로 한다.

Description

서지방전봉{ELECTORIC DISCHARGE-POLE FOR DISCHARGING SERGE VOLTATE}

본 고안은 전력계통내부에서 야기되는 사고 또는 낙뢰와 같은 외부적인 요인에 의해 발생되는 고장전류 혹은 서지전류를 효과적으로 대지로 분산시킴으로서 역섬락에 의한 각종 전자기기 등의 절연파괴를 방지하는 서지방전봉에 관한 것이다.

일반적으로, 낙뢰는 활발한 기류의 유동에 의해 정전기와 같이 대전되어 발생된 전기에너지로서, 각종 시설물을 시공할 때 반드시 접지시설을 갖추어 낙뢰를 받았을 때 전류를 신속하게 지중으로 방전시킴으로써 피해를 방지할 수 있다.

접지시설은 낙뢰피해가 우려되는 건축물, 철골구조물에 접지극을 리드선으로 연결하여 지중에 매설시킨 것으로, 특히 건물의 최상단부에 피뢰침을 설치하고 이 피뢰침을 동선으로 연결하여 지면에 접지시킨 것이다. 그리고 매설된 동선의 단부에는 메쉬접지망이나 방사상 접지망 또는 단순한 동으로 된 접지봉, 접지선 등과 같은 접지극을 연결하여 넓은 지역으로 분포시키도록 하고 있다.

종래에는 접지극과 토양사이의 접촉면적 그리고 접지극의 자체의 저항, 접지극 면적 등의 요인에만 비중을 두어 상술한 바와 같이 동선을 굵게 형성하고, 매설된 동선의 단부에는 메쉬접지망이나 방사상 접지망 또는 단순한 동으로 된 접지봉, 접지선 등과 같은 접지극을 넓은 지역으로 분포시키거나 설치면적이 작을 경우에는 접지극을 지하의 암반의 아래 혹은 지하수층이 닿을 정도까지 타설하는 방법 등으로 시공하였기 때문에 낙뢰가 침입하면 이를 신속하게 대지로 방전시키지 못하여 대지전위의 상승에 의해 역섬락이 발생하여 시설물이나 전자기기를 파괴시키게 되는 것이다.

이러한 점을 감안하여, 접촉저항을 줄여 역섬락을 방지할 수 있도록 하는 종래 접지장치가 도 4 및 도 5와 같이 개시된 바 있다.

도면을 참조하면, 종래 접지장치는 일정한 길이를 갖는 방전봉(11)에 다수의 방전침(12)들이 방사상으로 결합된 접속링(13)을 상기 방전봉(11)에 보울트(14)로 체결하고 방전봉(11)의 선단부를 캡(15)로 씌우는 구조를 갖고 있다.

이러한 구조에 의하면, 종래 접지장치는 상기 접속링(13)을 방전봉(11)에 체결하기 위해 보울트(14)로 조임하는 과정에서 보울트(14)의 반대측 접속링(13)과 방전봉(11) 사이에 미세한 간극이 발생하고, 결국 이 간극이 방전봉(11)과 접속링(13)의 접촉저항을 크게 하는 원인이 되어 접지저항을 감소시킬 뿐만 아니라 접속링(13)의 외경이 방전봉(11)의 외경보다 크기 때문에 양부재 사이에 단차가 형성되어 서지전류의 직진성을 방해하는 등 방전효율에 좋지 못한 문제가 있다.

또한, 종래 접지장치는 방전침의 길이와 접속링간의 간격을 고려하지 않았기 때문에 인접하는 방전침 사이에 서로 간섭이 발생하여 방전효율이 떨어지는 문제가 있었다.

본 고안의 목적은 상기한 종래기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 특히 접지봉의 접촉저항을 최소화하여 방전효율을 높일 수 있도록 하는 서지방전봉을 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 방전봉의 길이방향으로 배열되는 방전침 사이에서 발생하는 전기적인 간섭을 방지하여 방전효율을 높일 수 있는 서지방전봉을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 서지방전봉은 일정한 길이와 직경을 갖는 봉형상의 외주연에 방사상으로 다수의 나사공들이 형성되고 상기 나사공들이 길이방향으로 일정한 간격으로 연속하여 형성된 방전봉을 갖고, 단부에 나사산이 형성된 일정한 길이의 방전침을 상기 다수의 나사공 각각에 결합하되, 상기 방전봉과 방전침의 결합부위를 용접부재를 도포하여 방전침의 풀림을 방지토록 하는 것을 특징으로 한다.

더욱이 본 고안은 대지와의 양호한 접지저항을 얻을 수 있도록 상기 방전침의 길이를 30-35mm로 제한하고, 또한 방전봉의 길이방향으로 배열되는 방전침과 방전침의 간격을 90-110mm로 한정되게 설치하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 서지방전봉을 보인 사시도,

도 2는 본 고안의 요부를 보인 도 1의 요부확대 단면도,

도 3은 도 2의 종단면도,

도 4는 종래 접지봉을 보인 사시도,

도 5는 도 1의 요부확대 단면도,

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20; 서지방전봉 21; 방전봉

22; 수지 23; 방전침

23a; 첨단부 23b; 나사산

24; 방전캡 25;나사공

27; 리드단자

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 서지방전봉을 보인 사시도이고, 도 2 및 도 3는 본 고안의 요부를 확대한 단면도이다.

도면을 참조하면, 전체 부호 20은 본 고안에 따른 서지방전봉을 표시한 것으로, 상기 서지방전봉(20)은 일정한 길이와 직경을 갖는 관체형상의 방전봉(21)을 포함한다.

상기 방전봉(21)은 길이방향으로 형성된 중공부에 비도전부재인 수지(22)가매몰되어 있으며, 그 선단부에는 길이방향으로 방전침(24a)이 구비된 방전캡(24)을 설치하고 있다. 이러한 방전캡(24)은 억지끼움방식이나 또는 나사결합방식 중 어느 방식으로 체결하여도 좋다.

상기 방전봉(21)은 그 둘레방향으로 다수의 나사공(25)들이 중심축으로부터 동일한 각도로 형성되어 있다. 이러한 나사공(25)들은 방전봉(21)의 길이방향으로 일정한 간격을 갖고 연속하여 배열되어 방전침(23)들을 체결할 수 있도록 하고 있다.

상기 방전침(23)은 그 몸체의 일측이 첨예한 첨단부(23a)를 갖고, 타측의 외주연에 나사산(23b)이 형성되어 상기 나사공(25)에 나사결합하게 되며, 이처럼 방전봉(21)에 결합된 방전침(23)은 4개가 한 조를 이루어 방전봉(21)과 직교하여 방사상으로 돌출된다.

그리고, 본 고안은 방전봉(21)에 방전침(23)을 나사결합한 상태에서 방전봉(21)에 형성된 나사공(25)의 구연부를 용접부재(26)에 의해 도포함으로써 방전침(23)의 풀림을 방지하도록 하고 있다.

이러한 구조를 갖는 서지방전봉(20)은 그 후단부에 리드단자(27)가 연결되고 지중에 수평이나 또는 수직으로 매설되며, 상기 리드단자(27)는 지상의 시설물과 전기적으로 연결된다. 이렇게 매설된 서지방전봉(20)은 낙뢰로 인한 서지전류를 지중으로 방전시키게 되는데, 본 고안에서 개시하는 서지방전봉(20)은 방전봉(21)과 방전침(23)의 연결부부분이 밀접 되기 때문에 그 연결부분에 간극이 발생하지 않아 접촉저항을 최소화시킬 수 있고, 그 결과 방전효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

본 고안의 실시예에 의하면, 방전봉에 방전침을 결합하는 방식에 있어서, 그 결합을 나사결합하는 것에 한정하여 설명하고 있지만, 본 고안은 다른 실시예로 방전봉에 일정한 깊이의 결합홈을 형성하고, 그 결합홈에 방전침을 억지 끼움한 후 스폿용접에 의해 고정시킬 수 있는 등 그 실시 예에 한정되지 않고 다양하게 실시가 가능할 수 있음은 물론이다.

더욱이 본 고안은 방전침(23)의 길이가 30-40mm의 길이를 갖도록 설계하고 있다. 물론, 방전침의 길이가 길수록 대지와 접촉면적이 넓어져 접지저항 값은 좋아지지만 제작비용이 증가하는 단점이 있고, 반대로 방전침의 길이가 짧을 경우 접촉면적이 줄어들어 양호한 접지저항을 얻는데 곤란하므로 방전침(23)의 길이를 35mm로 설계하는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안은 방전봉(21)의 길이방향으로 배열되는 방전침과 방전침 사이를 90-110mm 간격이 유지되게 설계하고 있다. 방전침과 방전침 사이가 간격이 90mm보다 작을 경우에는 방전 시 인접하는 방전침과 서로 간섭을 일으킬 수 있고, 반대로 방전침 사이의 간격이 110mm 이상일 경우 방전효과가 감소되기 때문에 방전침 사이의 간격이 100mm를 유지할 수 있도록 설계 하는게 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 방전봉에 방전침을 나사결합한 구조를 갖음으로써 접촉저항을 최소화시킬 수 있고, 그 결과 방전효율이 향상되어 역섬락 등에 의한 시설물의 피해를 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 지중에 매설되는 방전봉과 지상의 시설물을 리드선을 통해 전기적으로 연결하는 것에 의해 낙뢰로 인한 서지전류를 방전하기 위한 접지장치에 있어서,

   둘레방향으로 다수의 나사공들이 형성되고, 상기 나사공들이 길이방향에 대해 90-110mm 간격으로 연속하여 형성된 관체형상의 방전봉;

   상기 방전봉의 중공부에 매몰되는 비도전부재;

   일측에 첨단부를 갖고 타측에 나사산이 형성되어 상기 나사공에 체결되며 그 길이가 30-35mm의 길이를 갖는 다수의 방전침; 및

   상기 방전봉에 형성된 나사공의 구연부에 도포되어 상기 방전침의 풀림을 방지하기 위한 용접부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 서지방전봉
2. 제 1항에 있어서, 상기 방전봉의 선단부에 길이방향으로 방전침이 돌설된 방전캡이 체결되는 것을 특징으로 하는 서지방전봉.