KR200387578Y1 - 판형 접지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지중에 매설되는 접지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접지장치의 개별적인 접지 넓이 및 효율을 높여 접지장치의 설치 개수 및 설치 비용을 줄이는 동시에 시공을 간편하게 할 수 있도록 한 판형 접지장치에 관한 것이다.

이를 위해, 고주파 및 저주파 과도전류를 접지하기 위해 전해질 생성물을 내장한 접지봉 외부에 전해질 흡수물을 조성하고, 상기 접지봉 외측에 다수의 접지수단을 장착하여 지중에 매설한 접지장치에 있어서, 상기 접지수단은 장착링 외주면 둘레에 방사형으로 다수의 접지부재가 부착되되 상기 접지부재는 접지침 둘레에 다수의 다른 접지침이 부착되어 구성되고, 상기 접지봉 상단에는 보조접지봉이 부착되되, 상기 보조접지봉 일부에는 접지판이 삽입 부착되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따라, 접지판의 크기를 크게 제조하여 여러개의 접지봉이 불필요함으로써, 접지봉 소요에 따른 설치 비용을 절감시키는 효과가 있고, 접지봉 매설에 따른 천공 작업 횟수를 제한하여 시공 작업을 간편하게 할 수 있는 효과도 있으며, 넓게 형성된 접지판에 의해 저주파 과도전류의 방전효율을 극대화시킬 수 있는 효과도 있는 것이다.

Description

판형 접지장치{Grounding apparatus with a plate grounding function}

본 고안은 지중에 매설되는 접지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접지장치의 개별적인 접지 넓이 및 효율을 높여 접지장치의 설치 개수 및 설치 비용을 줄이는 동시에 시공을 간편하게 할 수 있도록 한 판형 접지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 접지란 전자기기, 통신장비, 계측장비 등 전기설비 시스템과 피뢰설비의 접지선을 대지에 전기적으로 접속시켜 주는 것을 말하는 것으로, 어스라고도 한다.

이러한, 접지는 장비와 대지를 전기적으로 접속시켜 장비에 작용하는 과부하나 낙뢰 등에 의한 서지전압을 대지로 흘려보내 과부하 및 서지전압으로부터 장비의 손상을 방지하고 첨단 전자장비의 오동작을 방지하여 안정적인 동작을 하도록 해준다.

이를 위해 접지는, 보편적으로 저항 값을 작게 하면 유효하므로 저항이 작은 도선(導線)으로 대지에 잇는다. 이로 말미암아 대전도체(帶電導體)의 전위는 대지와 상등하게 '0' 이 되므로 기기에 닿아도 감전되지 않는다. 전기기기의 겉틀 이나 피뢰침 등을 접지하는 것은 이 때문인 것이다.

반면, 접지를 제대로 하지 않게 되면 장비에 과부하가 생기거나 장비에 문제가 발생했을 때, 전기차단기가 오동작 하는 경우에 장비나 인명에 치명적인 손상을 가져오게 된다. 또한 장비로부터 누전이 될 때, 누전차단기가 정격동작을 하지 못하게 되면 누전에 의한 감전사고도 발생하게 된다.

첨부도면 도 1은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인이 선 출원하여 등록된 국내 등록실용신안 공고번호 제20-220665호(명칭:방사상 침 장착형 접지장치)를 도시한 것으로, 접지몸체(201)에 침형부재(205)를 구비하여 구성된다.

설명하면, 상기 접지몸체(201)는 내부에 산화칼륨, 석회, 마그네슘 등의 무기 염류로 조성된 전해질 생성물이 채워진 것으로, 외주면에 접지선을 매개로 과도전류 유입부와 연결되고, 상측 및 하측에 각각 공기 순환구 및 배수구가 형성된다. 여기서, 상기 접지몸체(201) 외부에는 알루미늄, 규산염 등의 진흙으로 조성된 전해질 흡수물이 구비된다.

그리고, 상기 접지몸체(201)의 외주면 및 저면 중 적어도 한 부분에 방사상으로 배열된 복수의 침이 구비된 침형부재(204)가 설치된다.

즉, 상기한 접지장치를 지중에 매설하여 접지시키고 침형부재를 장착하여 접지저항 및 임피던스를 감소시킴으로써, 장비 및 건물 등에 유입된 고주파 및 저주파 과도전류를 대지로 손쉽게 흘려보내고 이에 따라, 장비 및 인명의 손상을 방지할 수 있는 것이다.

그러나, 상기한 접지장치는 순간적으로 유입되는 고주파 과도전류에 대해서는 보다 효과적인 접지가 가능하였으나, 통신 및 전자 장비 등과 같이 전원을 통해 유입되는 저주파 과도전류에 대해서는 일반적으로 사용되는 다른 접지장치와 비교해 접지성능의 향상을 기대할 수 없었다.

첨부도면 도 2는 상기한 고안을 보다 개량하여 본 출원인에 의해 선등록된 국내 등록실용신안 등록번호 제20-230702호(명칭:접지 인피던스 및 접지저항 감소형 접지장치)를 도시한 것으로, 접지몸체(301) 외측에 다수의 판형부재(302)를 결합하고, 상기 판형부재(302) 양측면에 다수의 침형부재(303)를 부착한다.

즉, 다수의 침형부재(303)를 통하여 낙뢰 등과 같은 고주파 과도전류를 보다 효과적으로 방전시킬 수 있고, 다수의 판형부재(302)를 통해 접지 저항을 감소시켜 통신 및 전자 장비에서 유입되는 저주파 과도전류도 효과적으로 방전시킬 수 있는 것이다.

그러나, 상기한 접지장치 모두는 그 설치작업의 특성상 접지하고자 하는 면적에 대응하도록 접지장치의 개수와 설치위치를 정해야 함으로써, 설치 면적이 넓은 경우에는 불가피하게 여러개의 접지장치가 필요한 동시에 반복적인 천공작업 역시 필요하여 설치 비용이 상승됨과 아울러 설치 시간이 길어지는 문제가 있었다.

또한, 상기한 접지장치들은 외부에서 유입되는 과도전류의 방전이 비교적 크기가 작은 접지침들과 접지봉을 통하여 이루어짐으로써 작은 접지 면적으로 인해 접지효율이 떨어지는 문제도 있었다.

이에, 상기한 접지장치들에서는 접지 면적을 늘리기 위해 접지봉의 길이를 길게 하고, 상기 접지봉에 보다 많은 수의 접지침을 장착하였으나, 이 또한 접지장치의 매설을 위한 천공 깊이가 매우 깊어져야 함으로써, 천공작업이 어려워지는 폐단도 있었다.

본 고안은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 접지장치의 개별적인 접지 넓이 및 효율을 높여 적은 수의 접지장치로도 보다 넓은 면적의 효율적인 접지가 가능하도록 한 판형 접지장치를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 접지 면적에 해당하는 접지장치의 설치 개수를 줄여 설치 비용을 줄이는 동시에 보다 간편하게 시공작업을 할 수 있도록 한 판형 접지장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 고주파 및 저주파 과도전류를 접지하기 위해 전해질 생성물을 내장한 접지봉 외부에 전해질 흡수물을 조성하고, 상기 접지봉 외측에 다수의 접지수단을 장착하여 지중에 매설한 접지장치에 있어서, 상기 접지수단은 장착링 외주면 둘레에 방사형으로 다수의 접지부재가 부착되되 상기 접지부재는 접지침 둘레에 다수의 다른 접지침이 부착되어 구성되고, 상기 접지봉 상단에는 보조접지봉이 부착되되, 상기 보조접지봉 일부에는 접지판이 삽입 부착되는 것을 특징으로 한다.

상기한, 접지판은 원형의 판 형상이고, 상기 접지판의 둘레에는 상기 다수의 접지부재가 더 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 과 도 4는 본 고안의 판형 접지장치(10)를 도시한 것으로, 접지봉(20)과 접지수단과 접지판(40)으로 구성된다.

이하 설명하면, 먼저 접지봉(20)은 내부에 산화칼륨, 석회, 마그네슘 등의 무기 염류로 조성된 전해질 생성물이 채워진 것으로, 상기 접지봉(20) 상측 및 하측에는 공기 순환 및 배수의 역할을 하는 순환구멍(21)과 배수구멍(22)을 각각 형성한다. 그리고, 상기 접지봉(20) 상단에는 보조접지봉(25)을 부착하고, 상기 보조접지봉(25) 상단에는 외부접지선(26)을 부착하여 과도전류가 유입될 수 있도록 하였다.

계속해서, 접지수단(30)은 유입된 과도전류를 방전시키는 역할을 하는 것으로, 상기 접지봉(20) 중간에 끼워진다. 이러한, 상기 접지수단은 링 형태인 장착링(32) 둘레에 다수의 접지부재(30)를 부착하여 구성되는데, 상기 접지부재(30)는 끝이 날카로운 원뿔 형태의 접지침(30a) 외측면 사방에 원뿔 형태의 다른 접지침(30b)을 형성하여 구성된다.

또한, 상기 접지부재(30)는 접지봉(20) 하단에 더 부착되어 상기 접지수단과 함께 접지 저항을 감소시킬 수 있도록 하였다.

여기서, 상기 접지수단은 본 고안에서 도시한 일실시예로 접지봉(20)에 2개를 삽입 장착하였으나, 설치 환경 및 조건에 따라 그 수를 달리 형성할 수도 있고, 상기 접지부재(30) 역시 장착링(32)에 4개가 형성된 것으로 도시하였으나, 시공 여건 및 조건에 따라 그 이 상 성형할 수도 있다.

다음으로, 접지판(40)은 원형의 판 형상으로 형성되는 것으로, 상기 접지판(40)은 접지봉(20) 상단에 부착된 보조접지봉(25) 상단 부분에 발열 용접을 통하여 삽입 부착된다. 그리고, 상기 접지판(40) 둘레에는 전술한 접지부재(30)를 장착 및 탈착 가능하게 더 설치하게 되는데, 본 고안에서는 상기 접지부재(30)를 방사형으로 4개소에 설치하였으나, 필요에 따라 그 이상 설치할 수도 있다.

또한, 본 고안에서는 접지판(40)의 형상을 원판형으로 도시하였으나, 원판형의 형상에 한정하지 않고 넓은 판 형상을 갖는 다른 다각형의 형상 또한 본 고안의 구성에 포함된다. 그리고, 상기 접지판(40)은 접지 작업에 따른 설치 여건 및 환경에 따라 그 넓이를 보다 크게 제작하거나 작게 제작할 수도 있는 것이다.

한편, 도면으로 도시하지는 않았으나, 상기와 같은 구성으로 완성된 본 고안의 접지장치(10)의 외부에는 접지봉(20) 내부에 채워진 전해질 생성물로부터 이온화되어 생성되는 알카리성 전해질 수분을 흡수하도록 알루미늄, 규산염 등을 다량 함유하여 조성된 전해질 흡수물의 토양을 구비한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 판형 접지장치(10)를 설치하기 위해서는 먼저 통신 및 전자 장비나 건축물의 크기 및 작업 여건에 따라 접지판(40)의 크기를 정한 후 제조한다. 그리고, 상기 접지판(40)을 접지봉(20) 상단에 부착된 보조접지봉(25)에 삽입한 후 발열용접하여 상기 접지봉(20)과 접지판(40)을 연결시킨다.

이 후에, 천공기를 이용하여 상기 접지봉(20)이 매설될 공간을 천공작업하고, 상기 접지장치(10)를 매설함으로써, 본 고안의 판형 접지장치(10)를 설치할 수 있는 것이다.

즉, 본 고안의 판형 접지장치(10)는 접지하고자 하는 면적에 따라 접지판(40)의 넓이를 크게 제조하거나 작게 제조하여 접지장치(10)를 설치하는 것이다.

따라서, 접지하고자 하는 면적이 넓은 경우에는 접지판(40)의 크기를 크게 제조하여 지중에 매설함으로써, 종래의 접지장치와 같이 여러개의 접지봉(20)이 필요가 없게 되고, 이에 따라 접지봉(20) 소요에 따른 설치 비용을 획기적으로 절감시킬 수 있는 것이다.

또한, 본 고안의 판형 접지장치(10)는 상기와 같이 접지봉(20) 매설에 따른 천공 작업 횟수를 현저하게 제한함으로써, 반복적인 천공 작업이 불필요하여 시공 작업을 간편하게 할 수 있을 뿐만 아니라 시공 시간을 단축시킬 수 있는 것이다.

더욱이, 본 고안의 판형 접지장치(10)는 접지봉(20) 상부에 크기가 넓은 접지판(40)을 부착하여 접지되도록 함으로써, 외부로부터 유입되는 저주파 과도전류의 방전 효율을 보다 극대화시킬 수 있고, 또한 종래의 저주파 과도전류의 방전을 담당하던 접지봉(20)의 길이를 길게 하지 않아도 됨으로써, 접지봉(20) 매설에 따른 지면의 천공 깊이 역시 깊게 하지 않아도 되어 천공 작업을 보다 원활하게 시행할 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 고안의 접지장치(10)가 지중에 매설된 상태에서 외부로부터 과도전류가 유입되면, 외부접지선(26)을 통해 상기한 과도전류가 전달되어 토양으로 방전된다.

이때, 상기 과도전류가 고주파일 경우에는 접지부재(30)의 접지침(30a)(30b)들로 전류가 집중되어 순간적으로 절연파괴 현상이 발생하고 이에 따라 유입된 과도 전류를 급속하게 방전시킬 수 있는 것이다. 또한, 상기한 과도전류가 저주파일 경우에는 상기 접지판(40)과 접지봉(20) 및 보조접지봉(25)을 통하여 토양으로 효과적으로 방전시킬 수 있는 것이다.

한편, 본 고안은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 접지하고자 하는 면적이 넓은 경우에 접지판의 크기를 크게 제조하여 지중에 매설함으로써, 여러개의 접지봉이 불필요하게 된다. 따라서, 접지봉 소요에 따른 설치 비용을 획기적으로 절감시킬 수 있는 효과가 있고, 또한 접지봉 매설에 따른 천공 작업 횟수를 현저하게 제한함으로써, 반복적인 천공 작업이 불필요하여 시공 작업을 간편하게 할 수 있을 뿐만 아니라 시공 시간을 단축시킬 수 있는 효과도 있다.

더욱이, 접지봉 상부에 크기가 넓은 접지판을 부착하여 접지되도록 함으로써, 외부로부터 유입되는 저주파 과도전류의 방전 효율을 보다 극대화시킬 수 있는 효과도 있고, 또한 상기 접지판에 의해 저주파 과도전류의 방전을 담당하는 접지봉의 길이를 길게 하지 않아도 됨으로써, 접지봉 매설에 따른 천공 깊이 역시 깊게 하지 않아도 되어 천공 작업을 보다 원활하게 시행할 수 있는 효과도 있는 것이다.

도 1은 본 출원인에 의해 선등록된 종래의 접지장치 구성을 도시한 측단면도,

도 2는 본 출원인에 의해 선등록된 다른 종래의 접지장치 구성을 도시한 사시도,

도 3은 본 고안의 판형 접지장치를 나타낸 사시도,

도 4는 본 고안의 판형 접지장치를 나타낸 정면도.

*도면중 주요 부호에 대한 설명*

10 - 접지장치 20 - 접지봉

21 - 순환구멍 22 - 배수구멍

25 - 보조접지봉 26 - 외부접지선

30 - 접지부재 30a,30b - 접지침

32 - 장착링 40 - 접지판

Claims (3)

1. 고주파 및 저주파 과도전류를 접지하기 위해 전해질 생성물을 내장한 접지봉 외부에 전해질 흡수물을 조성하고, 상기 접지봉 외측에 다수의 접지수단을 장착하여 지중에 매설한 접지장치에 있어서,

   상기 접지수단은 장착링(32) 외주면 둘레에 방사형으로 다수의 접지부재(30)가 부착되되 상기 접지부재(30)는 접지침(30a) 둘레에 다수의 다른 접지침(30b)이 부착되어 구성되고,

   상기 접지봉(20) 상단에는 보조접지봉(25)이 부착되되, 상기 보조접지봉(25) 일부에는 접지판(40)이 삽입 부착되는 것을 특징으로 하는 판형 접지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 접지판(40)의 둘레에는 다수의 접지부재(30)가 결합 및 분리 가능하게 더 장착되는 것을 특징으로 하는 판형 접지장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 접지판(40)은 원형의 판 형상인 것을 특징으로 하는 판형 접지장치.