KR200376669Y1 - 피뢰기용 절단/절곡형 접지판 - Google Patents

Abstract

본 고안은 특히 낙뢰가 내렸을 때 피뢰기로부터 전류를 신속하게 흡수하여 대지로 방류하는 접지판에 톱니형상을 적용하여 절단/절곡 가공함으로 단면적을 크게 하고, 날카로운 모서리를 다수 생성하여 대지 저항률을 낮추고 방전 효과를 극대화하며, 피뢰도선의 삽입 홈을 접지판의 일 측에 구성하여 접합을 보다 정교히 하며 제조·생산 및 이용 상 편리성을 위하여 적재돌기를 추가로 구성한 피뢰기용 절단/절곡형 접지판에 관한 것이다. 상기 본 고안은 사각의 금속판에 중심부가 오목하게 절곡하고 상기 중심부의 주변에 다수개의 방전유도용 절개선을 형성하여 금속판의 상면을 향하여 절곡한 방전돌기를 갖고 하면의 일 측에 피뢰기로부터 전류를 인가받는 피뢰도선과 접합된 피뢰기용 절단/절곡형 접지판에 있어서, 상기 방전유도용 절개선을 톱니형상으로 절개한 후 금속판의 상면을 향하여 절곡한 방전돌기; 및 상기 사각의 금속판에 피뢰도선의 수용부가 금속판 몸체의 사방 일 측 선단으로부터 중심부를 향하여 선단과 평행하게 피뢰도선의 굵기를 수용가능한 길이로 적어도 하나이상의 절개선을 형성하여 절개선에 피뢰도선을 삽입하여 수용하는 피뢰도선 삽입부; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

피뢰기용 절단/절곡형 접지판{Cutting/Bending Type Earth Plate For Lightning Arrester}

본 고안은 피뢰기의 접지판에 관한 것으로, 특히 낙뢰가 내렸을 때 피뢰기로부터 전류를 신속하게 흡수하여 대지로 방류하는 접지판에 톱니형상을 적용하여 절단/절곡 가공함으로 단면적을 크게 하고, 날카로운 모서리를 다수 생성하여 대지 저항률을 낮추고 방전 효과를 극대화하며, 피뢰도선의 삽입 홈을 접지판의 일 측에 구성하여 접합을 보다 정교히 하며 제조·생산 및 이용 상 편리성을 위하여 적재돌기를 추가로 구성한 피뢰기용 절단/절곡형 접지판에 관한 것이다.

일반적으로 건물에는 낙뢰를 흡수하여 대지로 방류시키는 피뢰장치를 설치하여 낙뢰로 인한 피해가 발생되지 않도록 하고 있다.

즉, 낙뢰로 인해 어느 지점에 뇌격전류가 유입하면 그 지점 부근의 전위가 상승하게 되며, 이 뇌격지점 부근에 사람이나 동물 또는 전기기기 등이 있으면 그것들에 뇌격전류 유입에 기인하는 전압이 가하여지고 이 전압이 사람이나 동물 또는 전기기기의 허용전압을 넘으면 장애가 발생된다.

이러한 낙뢰는 고층건물이나 철탑, 넓은 운동시설 등 전위가 분포된 지역에 내리기 쉬우며, 특히 사람이 거주하거나 사무를 보는 생활공간인 건물에는 사람 외에도 애완용 동물과 다수의 전기기기를 구비하고 있는데, 이러한 건물에 낙뢰가 내리면 건물 자체가 손상되는 것은 물론 건물에 전압이 가하여져 사람과 동물 및 전기기기에 손상이 가해지는 등 매우 엄청난 충격과 피해를 준다.

따라서, 이를 해결하기 위하여 대지와 전기적인 단자역할을 하는 피뢰장치를 설치하면 낙뢰가 내렸을 때 뇌격전류가 상기 피뢰장치를 통하여 대지로 방류되기 때문에 낙뢰가 내린 지점에 전위상승을 억제할 수 있어 상기와 같은 피해를 방지할 수 있다.

이러한 피뢰장치는 크게 돌침부, 피뢰도선, 접지극으로 구분할 수 있는데, 돌침부는 건물의 옥상 등에 설치하는 것이며 공중으로 돌출시킨 막대기 모양의 금속체인 돌침, 돌침지지관, 지지철물, 설치대 등으로 이루어져 낙뢰가 내릴 때 이를 수뢰하는 역할을 하는 것이고, 피뢰도선은 돌침부에서 수뢰한 뇌격전류를 접지극 측으로 흐르게 하기 위하여 돌침부와 접지극을 접속하는 도선이며, 접지극은 뇌전류를 대지로 방류시키기 위하여 피뢰도선과 대지를 전기적으로 접속하는 도체인데 일반적으로 지중에 0.5m 이상 매설시킨다. 상기에 있어서 접지극은 그 규모를 크게하거나 매설깊이를 깊게 하면 보다 능률적으로 뇌격전류를 대지에 방류할 수 있게 되어 전위상승을 억제하는데 더욱 효과적이다.

상기와 같은 피뢰장치는 낙뢰가 내렸을 때 돌침부에서 뇌격전류를 수뢰하게 되는데, 이 뇌격전류는 피뢰도선을 통해 접지극 측으로 가며, 접지극에서 대지로 방류된다. 따라서 낙뢰가 내린 지점에는 전위가 상승하지 않으며 부근에 전압이 가하여질 우려도 없다.

그러나, 상기와 같은 피뢰장치는 뇌격전류를 신속하고 원활하게 방류시키지 못하는 점과 대지를 오염시키는 문제점이 제기되어 왔다.

즉, 피뢰장치의 접지극은 일반적으로 동봉을 지중에 매립한 것인데, 이 동봉을 통해 대지로 방류되는 뇌격전류량이 미미하다는 문제, 다시 말하면 대지가 순간적으로 뇌격전류를 흡수 소멸시킬 수 있는 양은 미미하나, 순간적으로 내리는 낙뢰는 높은 전압과 많은 양의 전류를 포함하고 있기 때문에 낙뢰가 내릴 때 대지가 이를 모두 흡수 소멸시키지 못하고 일부는 돌침부와 피뢰도선에 남아있게 된다는 점이 지적되고 있으며, 이와 같이 돌침부와 피뢰도선에 잔존하는 뇌격전류에 의해 건물에 자장이 형성되고, 내부의 사람과 동물 및 전기기기에 전압이 가해져 손상을 입히게 되는 문제점이 있어 왔다.

또한, 대지의 여러 토양 성질에 따라 대지 저항이 다르게 나타나는데, 특히 암반이나 사토질인 경우 대지 저항이 더욱 높아 뇌격전류를 거의 흡수하지 못하는 실정이다. 따라서 상기와 같은 대지에 화학약품을 혼합하게 되는데, 이 경우 토양이 오염될 뿐만 아니라 공사비가 많이 소요되는 문제점이 제기되어 왔다.

이에, 본 고안자는 실용신안등록 제 0363237 호(2004년 9월 16일자 등록)와 같이 '금속 판의 모서리 부분을 각각 금속 판의 상면을 향하여 직각으로 절곡한 사각부, 상기 사각이 절곡된 금속판의 중심에 원형으로 금속 판의 하면을 향하여 오목하게 절곡되어 다단으로 형성된 중심부(13), 상기 중심부의 주변에 길이방향으로 긴 한면과 짧은 상하 면을 절단한 후 이를 금속 판의 상면을 향하여 절곡한 아치형의 다수의 절개부(15), 및 하면의 일측에 접합된 피뢰기로부터 전류를 인가받는 피뢰도선(17)으로 구성된 것을 특징으로 하는 피뢰기용 절단/절곡형 접지판'에 대하여 고안한 바 있다.

그 이후로도, '피뢰기용 절단/절곡형 접지판'과 관련하여 이전의 고안보다 향상된 방전효과를 갖는 접지판이 필요한 실정이므로 이에 대한 연구를 거듭하였으며, 앞으로도 계속 연구를 해 나갈 것이다.

이와 더불어, 보다 많은 연구가 필요하겠지만 현재 사용 중이거나, 고안된 피뢰기용 접지판의 문제점 중 특히, 피뢰도선과 접지판과의 접합부분은 단순 용접방식으로, 이는 너무 허술하여 시간이 경과함에 따라 토양과 접촉된 용접 접합부분이 쉽게 떨어질 수 있어 보다 견고히 접합할 필요가 있고, 접지판의 제조 및 생산 공정상 적재가 보다 용이한 절단/절곡형 접지판이 필요한 실정이다.

이에 본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 본 고안의 목적은 낙뢰가 내렸을 때 피뢰기로부터 전류를 신속하게 흡수하여 대지로 방류하는 접지판에 톱니형상을 적용하여 절단/절곡 가공함으로 단면적을 크게 하고, 날카로운 모서리를 다수 생성하여 대지 저항률을 낮추고 방전 효과를 극대화하며, 피뢰도선의 삽입 홈을 접지판의 일 측에 구성하여 접합을 보다 정교히 하고, 제조·생산 및 이용 상 편리성을 위하여 적재돌기를 추가로 구성한 피뢰기용 절단/절곡형 접지판을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 사각의 금속판에 중심부가 오목하게 절곡하고 상기 중심부의 주변에 다수개의 방전유도용 절개선을 형성하여 금속판의 상면을 향하여 절곡한 방전돌기를 갖고 하면의 일 측에 피뢰기로부터 전류를 인가받는 피뢰도선과 접합된 피뢰기용 절단/절곡형 접지판에 있어서, 상기 방전유도용 절개선을 톱니형상으로 절개한 후 금속판의 상면을 향하여 절곡한 방전돌기; 및 상기 사각의 금속판에 피뢰도선의 수용부가 금속판 몸체의 사방 일 측 선단으로부터 중심부를 향하여 선단과 평행하게 피뢰도선의 굵기를 수용가능한 길이로 적어도 하나이상의 절개선을 형성하여 절개선에 피뢰도선을 삽입하여 수용하는 피뢰도선 삽입부로 구성된 것을 특징으로 하는 피뢰기용 절단/절곡형 접지판을 제공한다.

또한, 본 고안에서 상기 피뢰도선 삽입부는 상기 하나이상의 절개선을 기준으로 절개선의 좌우측 절개면이 각각 금속판의 상면과 하면을 향하여 서로 반향하여 절곡형성된 것이 바람직하다.

이와 더불어, 본 고안에 상기 사각 금속판의 4개의 모서리에 각각 금속판의 상면을 향하여 볼록하게 구성한 적재돌기를 더 포함한 것이 더욱 좋다.

그리고, 상기 금속판의 금속은 Cu, Al 또는 Ag 중 어느 하나 인 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이에 상기한 바와 같은 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1은 종래 피뢰기용 절단/절곡형 접지판의 참고도, 도 2는 본 고안에 따른 피뢰기용 절단/절곡형 접지판의 사시도, 도 3은 본 고안에 따른 피뢰기용 절단/절곡형 접지판에 적재가 용이하도록 모서리부분에 적재돌기를 구비한 접지판의 사시도, 도 4는 본 고안에 따른 피뢰도선 삽입부가 사방의 일측에 구성된 피뢰기용 절단/절곡형 접지판의 평면도, 도 5a, 5b, 5c 및 5d는 본 고안에 따른 피뢰기용 절단/절곡형 접지판의 다양한 변형 실시예를 나타낸 사시도, 도 6a, 6b 및 6c는 본 고안에 따른 피뢰기용 절단/절곡형 접지판을 피뢰도선에 다수 개의 적용이 용이한 것을 보여주는 사용 상태도이다.

이에 도 2, 도 3 및 도 4에 상세히 도시된 바와 같은 본 고안의 피뢰기용 접지판은 도 1에 나타난 바와 같이 종래의 사각의 금속판(3)에 중심부(13)가 오목하게 절곡하고 상기 중심부(13)의 주변에 다수개의 방전유도용 절개선을 형성하여 금속판의 상면을 향하여 절곡한 방전돌기(15)를 갖고 하면의 일 측에 피뢰기로부터 전류를 인가받는 피뢰도선(17)과 접합된 피뢰기용 절단/절곡형 접지판에 있어서, 상기 방전유도용 절개선(21)을 톱니형상으로 절개한 후 금속판(3)의 상면을 향하여 절곡한 방전돌기(23); 및 상기 사각의 금속판(3)에 피뢰도선(17)의 수용부가 금속판(3) 몸체의 사방 일 측 선단으로부터 중심부(13)를 향하여 선단과 평행하게 피뢰도선(17)의 굵기를 수용가능한 길이로 적어도 하나이상의 절개선(25)을 형성하여 절개선(25)에 피뢰도선을 삽입하여 수용하는 피뢰도선 삽입부(30);로 구성된다.

접지는 전기설비/기기와 대지사이에 확실한 전기적 접속을 실현시키는 기술이며, 이러한 접지를 실현함으로서 시스템의 안정된 가동 및 설비, 인체를 보호하기 위함이다. 접지를 하기 위한 공사방법에는 금속성의 접지판, 접지봉, 메쉬 등을 사용하여 이를 대지에 매설하는데, 이들은 사용 환경, 경제성, 접지대상물의 목적에 따라 사용한다.

접지효과를 극대화시키기 위해서는 접지저항이 작을수록 좋다. 이를 위하여 습기가 많은 토양을 이용하거나, 접지저항 저감재 등을 사용하는데 이렇게 하여 대지저항률(??m)을 낮추는 것이 효과적이다. 저항률은 전류의 흐름에 대하여 물질이 저항하는 비율 즉, 길이 1m 또는 면적 1㎡ 당의 저항치를 말하며 재질에 따른 저항의 차이를 비교하는데 사용된다. 균일한 단면적을 가진 도체의 저항은 다음 식으로 나타낸다.

R=ρ s/l

여기서 R:저항(Ω), ρ:저항률(Ωm), l:길이(m), s:단면적(㎡)이다.

즉, 대지의 조건에 따른 저항률이 동일하고, 접지판의 단위 길이가 같다면 접지판에서의 저항을 저감시키기 위해서는 단면적 s를 크게 하면 된다.

본 고안에 따른 절단/절곡형 접지판은 상기의 원리를 적용하여 종래에 사용하던 사각의 평평한 금속판(3)의 모서리 부분을 각각 금속판(3)의 상면을 향하여 직각으로 절곡하되, 절개선(21)에 톱니형상을 적용하였으며 이는 전기는 날카로운 모서리를 통하여 방전이 잘된다는 사실에 비추어 볼 때, 보다 방전이 잘 되어 낙뢰 등으로부터 유입되는 전류를 효과적으로 감소시킬 수 있다.

이와 더불어, 절곡의 형태는 종래의 고안과 같이 금속판(3)의 상면을 향하여 직각으로 밀어 올려 방전돌기(23)를 형성하여, 단면적을 크게 하고 대지에 매설하였을 때 기존 접지판의 허용전류를 유지하면서 특히, 표면적이 증대되어 토양과의 접촉면적을 크게 함으로서 결국은 대지저항률을 낮추어 접지효과를 극대화시킬 수 있다.

또한, 본 고안에서 새로이 톱니형의 절개선(21)을 적용한 방전돌기(23)는 사각의 금속판(3)에 아주 다양한 디자인의 변형이 가능한데, 이 실시예는 도 5a, 5b, 5c 및 5d에 나타난 바와 같으며, 이 외에도 얼마든지 제조공정상 보다 용이하고 효과적으로 변경이 가능하다.

그리고, 본 고안에서는 상기 사각의 금속판(3)에 피뢰도선(17)의 수용부가 금속판(3) 몸체의 사방 일 측 선단으로부터 중심부(13)를 향하여 선단과 평행하게 피뢰도선(17)의 굵기를 수용가능한 길이로 적어도 하나이상의 절개선(25)을 형성하여 절개선(25)에 피뢰도선을 삽입하여 수용하는 피뢰도선 삽입부(30)를 추가로 구성하였다.

이는 현재 접지판으로 사용 중인 평판이나, 종래에 고안된 절단/절곡형 접지판에 피뢰도선(17)을 용접 접합한 것을 보면, 전문가가 아닌 비전문가가 보기에도 심각하게 허술하여 이를 시공시 토양에 묻었을 경우에는, 험난한 작업조건과 자연환경의 변화, 오랜 시간의 경과 등 많은 환경의 변화로 인하여 상기 접합 부위가 쉽게 떨어질 수 있는 문제점이 있었다.

본 고안에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 특별히 별도의 피뢰도선을 삽입하기 위한 부착물이 없이도, 상기 금속판(13)의 절단/절곡시 피뢰도선을 수용할 수 있는 피뢰도선 삽입부(30)를 위한 절단/절곡을 동시에 진행하여 본 접지판의 이용효과 및 제품의 품질을 더욱 높이고자 하였다.

이에 더욱 바람직하게는, 도 2, 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이 상기 피뢰도선 삽입부(30)는 상기 하나이상의 절개선(25)을 기준으로 절개선(25)의 좌우측 절개면(25')이 각각 금속판의 상면과 하면을 향하여 서로 반향하여 절곡형성된 것이 바람직하다.

그러면, 피뢰도선(17)이 상기에서 형성된 공간에 안전하게 수용되고 더욱 바람직하게는 용접접합의 과정을 한다면 보다 견고하고 제품의 수명을 오래할 수 있는 접지판이 될 것이다.

또한, 피뢰도선 삽입부(30)를 도 2 및 도 3과 같이 금속판(3)의 사방 중 어느하나에 구성하는 것도 좋지만, 도 4에 나타난 바와 같이 금속판(3) 사방의 일측에 이를 동일하게 구성하여 접지판을 단일 또는 다수개를 설치할 때 보다 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이 상기 사각 금속판(3)의 4개의 모서리에 각각 금속판(3)의 상면을 향하여 접지판의 적재가 용이하도록 적재돌기(27)를 볼록하게 구성한 것를 더 포함한다면, 본 제품의 제조공정이나 설치 과정 중 더욱 용이하게 사용할 수 있을 것이다.

더욱이, 도 6a, 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이 본 고안에서 추가로 구성한 피뢰도선 삽입부(30)를 이용하여 접지판의 다수개 설치가 필요할 경우에는 도 6a의 방법으로 피뢰도선(17)을 중심으로 4방으로 하여 피뢰도선(17)을 나누어 도면에 나타난 바와 같이 설치할 수 있고, 도 6b와 같이 복층으로 다수개를 설치하거나, 도 6c와 같이 접지판 자체의 피뢰도선 삽입부(30)를 연결하는 것도 좋은 실시예라 하겠다.

이와 같이, 본 고안의 접지판은 다수로 적용할 경우에도 종래보다 안전하고 방전효과가 좋으며 설치도 용이한 장점이 있음을 알 수 있고, 다수로 적용하는 실시방법은 본 실시예 말고도 얼마든지 변형이 가능하다.

그리고, 고안에서 사용하는 접지판의 금속 재질은 전기 전도율이 높은 Cu, Al 또는 Ag 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 고안의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따른 피뢰기용 접지판을 가공(절단/절곡)하여 접지판에 단면적을 넓히고, 절개선에 톱니형상을 적용하여 날카로운 모서리를 다수 생성하여 대지저항률을 낮추어 접지효과를 극대화시킬 수 있으며, 방전의 가능성이 높아 낙뢰 등으로부터 유입되는 전류를 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 피뢰도선의 삽입 홈을 접지판의 일 측에 구성하여 접합을 보다 정교히 하여 제품의 이용효율 및 이용수명을 길게하는 효과가 있고, 제조·생산 및 이용 상 편리성을 위하여 적재돌기를 별도의 부재 없이도 모두 추가로 구성하였으므로, 종래의 접지판에 비하여 추가비용 없이 더욱 큰 이용효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 피뢰기용 절단/절곡형 접지판의 참고도,

도 2는 본 고안에 따른 피뢰기용 절단/절곡형 접지판의 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 피뢰기용 절단/절곡형 접지판에 적재가 용이하도록 모서리부분에 적재돌기를 구비한 접지판의 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 피뢰도선 삽입부가 사방의 일측에 구성된 피뢰기용 절단/절곡형 접지판의 평면도,

도 5a, 5b, 5c 및 5d는 본 고안에 따른 피뢰기용 절단/절곡형 접지판의 다양한 변형 실시예를 나타낸 사시도,

도 6a, 6b 및 6c는 본 고안에 따른 피뢰기용 절단/절곡형 접지판을 피뢰도선에 다수 개 의 적용이 용이한 것을 보여주는 사용 상태도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

3 : 금속판 13 : 중심부

15 : 방전돌기 17 : 피뢰도선

21, 25 : 절개선 23 : 방전돌기

25' : 절개면 27 : 적재돌기

30 : 피뢰도선 삽입부 33 : 지면

Claims (4)

1. 사각의 금속판(3)에 중심부(13)가 오목하게 절곡하고 상기 중심부(13)의 주변에 다수개의 방전유도용 절개선을 형성하여 금속판의 상면을 향하여 절곡한 방전돌기(15)를 갖고 하면의 일측에 피뢰기로부터 전류를 인가받는 피뢰도선(17)과 접합된 피뢰기용 절단/절곡형 접지판에 있어서,

   상기 방전유도용 절개선(21)을 톱니형상으로 절개한 후 금속판(3)의 상면을 향하여 절곡한 방전돌기(23); 및

   상기 사각의 금속판(3)에 피뢰도선(17)의 수용부가 금속판(3) 몸체의 사방 일측 선단으로부터 중심부(13)를 향하여 선단과 평행하게 피뢰도선(17)의 굵기를 수용가능한 길이로 적어도 하나이상의 절개선(25)을 형성하여 절개선(25)에 피뢰도선을 삽입하여 수용하는 피뢰도선 삽입부(30);로 구성된 것을 특징으로 하는 피뢰기용 절단/절곡형 접지판.
2. 제1항에 있어서, 상기 피뢰도선 삽입부(30)는 상기 하나이상의 절개선(25)을 기준으로 절개선(25)의 좌우측 절개면(25')이 각각 금속판(3)의 상면과 하면을 향하여 서로 반향하여 절곡형성된 것을 특징으로 하는 피뢰기용 절단/절곡형 접지판.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사각 금속판(3)의 4개의 모서리에 각각 금속판(3)의 상면을 향하여 볼록하게 구성한 적재돌기(27)를 더 포함한 것을 특징으로 하는 피뢰기용 절단/절곡형 접지판.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속은 Cu, Al 또는 Ag 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 피뢰기용 절단/절곡형 접지판.