KR200432449Y1 - 접지봉 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전주(電柱)나 철탑 등의 전력 시설물을 낙뢰 또는 서지와 같은 이상 전압으로부터 보호하기 위해 땅속에 매설되는 접지봉에 관한 것이다.

본 고안의 주요 구성은, 상단부에 상하방향으로 요입부가 형성된 본체; 전력 시설물의 접지선이 위에서 아래로 끼워지는 삽입구멍을 구비하고, 이 삽입구멍과 통하도록 상하 방향으로 절개된 절개부를 구비하며, 외경이 하향 점감하는 쐐기형태로 이루어져, 상기 삽입구멍에 접지선이 삽입된 상태에서 상기 본체의 요입부에 넣고 타격하면 외경이 수축하면서 접지선을 죄어 본체와 접지선을 전기적으로 접속하게 되는 리드 단자를 포함하여 이루어진다. 이에 부가하여, 상기 본체의 요입부 저면 및 본체의 하단부는 각각 편평한 면으로 이루어지고, 접지 시공시 지반을 뚫고 들어가는 접지봉의 하단부가 삽입되는 고강도 촉이 구비된 구성이 개시될 수 있다.

이에 따라, 본 고안은 접지 시공성이 향상되고, 다수의 접지봉들에 대한 직렬 심타가 용이하여 접지 안정성이 크게 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

접지봉, 접지동봉, 리드 단자, 쐐기형, 절개부, 고강도 촉, 접지선

Description

접지봉 {Ground Rod}

도 1 : 종래의 접지봉과 그 리드 단자를 분리 도시한 도면

도 2 : 본 고안에 따른 접지봉을 구성 요소별로 분리 도시한 도면

도 3 : 본 고안에 따른 접지봉의 리드 단자를 나타낸 사시도

도 4 : 본 고안에서 접지봉의 상단부에 리드 단자가 설치되는 상태를 나타낸 도면

도 5 : 본 고안에 따른 접지봉이 직렬 시공된 예를 나타낸 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10,10',10'' : 접지봉 본체 11,11',11'' : 요입부

20 : 리드 단자 21 : 삽입구멍

22 : 절개부 30 : 고강도 촉

40 : 접지선 G : 지반

본 고안은 전주(電柱)나 철탑 등의 전력 시설물을 낙뢰 또는 서지와 같은 이상 전압으로부터 보호하기 위해 땅속에 매설되는 접지봉에 관한 것이다.

접지봉은 전력을 수용가로 공급하기 위해 설치되는 전주나 철탑 등의 배전선로에 매설되어 낙뢰 또는 서지(surge) 등으로부터 전력 시설물을 보호하고 누전으로 인한 전기재해를 방지하는 역할을 하게 된다. 이러한 접지봉은 통상적으로 일반구조용 압연강재로 이루어진 봉의 표면을 구리로 피복한 접지동봉으로 대표되며, 낮은 접지저항을 얻기 위해 여러 개를 직렬 또는 병렬로 연결하기도 한다.

현재 일반적으로 사용되고 있는 접지봉은 도 1에 예시된 바와 같이 본체(1)와 리드 단자(2)로 구성되어 있다. 본체(1)는 가늘고 긴 원형 단면의 환봉으로 이루어져 있으며, 그 상단부에는 리드 단자(2) 또는 직렬 시공시 다른 접지봉의 하단부가 결합되기 위한 요입부(凹入部 : 1a)가 상하방향으로 형성되어 있고, 하단부는 지반을 잘 뚫고 들어갈 수 있도록 날카로운 원뿔형으로 되어 있다. 그리고, 리드 단자(2)는 전주 등 전력 시설물로부터 인출된 접지선과 연결되는 도선(2a)이 결속된 상태로 본체(1)의 요입부(1a)에 결합이 됨으로써 전력 시설물의 접지가 이루어지도록 한다.

그런데, 이와 같은 종래의 접지봉은, 리드 단자(2)의 도선(2a)을 리드 단자(2)에 결속시키는 공정을 요할 뿐만 아니라, 리드 단자(2)의 도선(2a)을 전력 시설물의 접지선과 연결시켜야 하기 때문에 접지 시공이 매우 불편한 문제가 있다.

한편, 복수개의 접지봉을 상하로 직렬 시공하는 경우, 우선 제1접지봉을 해머로 타격하여 매설한 뒤, 제2접지봉의 하단부를 제1접지봉의 요입부(1a)에 삽입하고 해머로 타격함으로써 접지봉들이 서로 연결되도록 하는 방식을 따르게 된다. 그런데, 앞에서 설명한 바와 같이 접지봉의 하단부가 모두 날카로운 원뿔형으로 되어 있기 때문에, 제2접지봉의 날카로운 하단부가 제1접지봉의 요입부(1a)에 타입될 때 요입부(1a)를 변형 및 손상시키는 문제가 있다. 또, 종래의 접지봉은 일반적으로 강도가 높지 않은 일반구조용 압연강재를 심재(心材)로 하고 때문에, 접지봉이 지반에 매설될 때 원뿔형 하단부가 암석을 타격하게 되는 경우 그 끝이 쉽게 뭉그러져 더 이상의 매설 작업이 불가능하게 되는 문제도 발생한다.

본 고안은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 주된 목적은 리드 단자에 대한 전력 시설물의 접지선 접속이 매우 간편하게 이루어짐으로써 우수한 접지 시공성을 갖는 접지봉을 제공하는 데에 있다.

본 고안의 부수적인 목적은, 복수개의 접지봉을 상하로 직렬 시공함에 있어서, 상측 접지봉의 타격시 상측 접지봉의 하단부가 하측 접지봉의 상단부를 변형 및 손상시키지 않는 구조를 가짐과 아울러, 지반을 뚫고 들어가는 접지봉의 하단부가 뭉그러지지 않고 매설될 수 있는 접지봉을 제공하는 데에 있다.

상기한 본 고안의 주된 목적을 달성하기 위한 기술적 구성은, 상단부에 상하방향으로 요입부가 형성된 본체; 전력 시설물의 접지선이 위에서 아래로 끼워지는 삽입구멍을 구비하고, 이 삽입구멍과 통하도록 상하 방향으로 절개된 절개부를 구비하며, 외경이 하향 점감하는 쐐기형태로 이루어져, 상기 삽입구멍에 접지선이 삽입된 상태에서 상기 본체의 요입부에 넣고 타격하면 외경이 수축하면서 접지선을 죄어 본체와 접지선을 전기적으로 접속하게 되는 리드 단자를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 접지선의 일부가 상기 절개부를 통해 리드 단자의 측방향으로 자유로이 구부려져 나올 수 있도록 상기 절개부의 윗부분은 아랫부분보다 폭이 넓게 형성된 구성이 개시될 수 있다.

또, 본 고안의 부수적인 목적을 달성하기 위한 구성으로서, 상기 본체의 요입부 저면 및 본체의 하단부는 각각 편평한 면으로 이루어지고, 접지 시공시 지반을 뚫고 들어가는 접지봉의 하단부가 삽입되는 고강도 촉이 구비된다.

이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 접지봉을 구성 요소별로 분리 도시한 도면이다. 도면에 나타난 바와 같이, 본 고안에 따른 접지봉은 본체(10)와 리드 단자(20) 및 고강도 촉(30)으로 구성되어 있으며, 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 본체(10)의 기본 구조는 해머 등으로 타격하여 땅속에 매설할 수 있도 록 가늘고 긴 원형 단면의 환봉으로 이루어져 있으며, 그 상단부에는 리드 단자(20)가 결합되거나 또는 복수개의 접지봉을 직렬 시공할 때 다른 접지봉의 하단부가 결합될 수 있도록 수직으로 파여진 홈 구조의 요입부(11)가 상하방향으로 형성되어 있다.

리드 단자(20)는 구리 또는 이와 균등한 전기전도도를 갖는 재질로 이루어지며, 단일 시공되거나 병렬 시공된 접지봉의 요입부(11) 또는 직렬 시공된 복수개의 접지봉 중 최상측의 접지봉에 구비된 요입부에 결합되면서 전력 시설물의 접지선을 접지봉과 접속시키는데, 구체적인 구조는 도 3 및 도 4를 통해 알 수 있다. 즉, 본 고안의 리드 단자(20)는 접지봉 본체(10)의 요입부(11) 내에 해머 등의 타격력에 의하여 타입(打入)될 수 있도록 상측의 외경은 요입부(11)의 내경보다 크되 하측으로 갈수록 외경이 점감(漸減)하여 요입부(11)의 내경보다 작은 쐐기형태로 이루어지며, 그 내부에는 전력 시설물로부터 인출된 접지선(40)이 위에서 아래로 끼워지는 삽입구멍(21)이 관통된 형태로 형성되어 있다. 또, 리드 단자(20)의 일측에는 삽입구멍(21)과 통하도록 상하 방향으로 절개된 절개부(22)가 형성되어 있어서, 리드 단자(20)를 접지봉 본체(10)의 요입부(11)에 넣고 해머를 이용하여 위에서 아래로 타격하면 절개부(22)가 오므려지면서 리드 단자(20)의 지름이 수축하여 요입부(11)에 박혀 들어가게 된다. 특히, 절개부(22)의 윗부분은 아랫부분보다 폭이 좀더 넓게 형성되어 있어서 리드 단자(20)의 삽입구멍(21)에 삽입된 접지선(40)의 일부가 절개부(22)의 윗부분을 통해 리드 단자(20)의 측방향으로 자유로이 구부려져 나올 수 있게 되며, 이로 인해 리드 단자(20)의 타격시 접지선이 손상 되지 않게 된다.

한편, 상기 접지봉 본체(10)는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 하단부가 편평한 면으로 이루어지고, 요입부(10a)의 저면부 홈 형상 역시 본체(10) 하단부의 편평한 면과 대응하도록 편평한 면으로 이루어진다. 그리고, 접지 시공시 지반을 뚫고 들어가는 접지봉의 하단부가 끼워지는 고강도 촉(30)이 구비되는데, 그 재질은 예컨대 기계구조용 탄소강(SM45C)으로 이루어지며, 고강도 촉(30)의 내부는 접지봉 본체(10)의 요입부(11)와 같이 형성되어 있어서 접지봉 본체(10)의 하단부가 억지끼움식으로 끼워지게 된다. 이에 따라, 접지봉을 직렬 시공하는 경우에 있어서, 지반을 최초로 뚫고 들어가는 제1접지봉의 하단부에만 고강도 촉(30)을 끼우고, 그 이외의 접지봉에는 고강도 촉(30)을 끼우지 않고 서로 연결하여 시공하게 된다.

도 5는 본 고안에 따른 세 개의 접지봉들이 지반(G)에 직렬 시공된 예를 보여주고 있다. 먼저 제1접지봉 본체(10)의 하단부에 고강도 촉(30)을 끼우고 지면에 댄 상태에서 요입부(11) 위를 해머로 타격함으로써 제1접지봉을 지반(G) 깊숙이 타입하는데, 고강도 촉(30)의 재질이 종래 접지봉의 원뿔형 하단부보다 우수한 강도를 가지고 있으므로 고강도 촉(30)이 암석을 만나더라도 그 끝이 뭉그러질 염려가 없이 제1접지봉이 원활하게 지반(G) 속으로 타입된다. 그리고, 제1접지봉이 지반(G) 속으로 완전히 타입되기에 앞서 그 요입부(11)에 제2접지봉 본체(10')의 하단부를 삽입한 뒤, 제2접지봉의 요입부(11') 위를 타격한다. 이때, 제1접 지봉의 요입부(11) 내부 형상은 제2접지봉 본체(10')의 하단부 형상과 마찬가지로 저면부가 편평하게 형성되어 있기 때문에, 종래 접지봉의 날카로운 원뿔형 하단부 구조에 의한 요입부의 변형 및 손상 문제가 본 고안의 접지봉에서는 발생하지 않게 된다. 이어서, 제2접지봉이 지반(G) 속으로 완전히 타입되기 전에 그 요입부(11')에 제3접지봉 본체(10'')의 하단부를 삽입한 다음, 제3접지봉의 요입부(11'') 상단을 타격한다. 이와 같이 복수개의 접지봉들을 직렬로 배치하여 차례로 타입함에 따라 접지봉들의 심타(深打)가 이루어지게 된다. 한편, 제3접지봉의 요입부(11'')가 지반(G) 윗쪽으로 약간 노출된 상태에서 그 요입부(11'')에 리드 단자(20)를 외경이 작은 아랫부분부터 삽입하는데, 이때 리드 단자(20)의 삽입구멍(21)에 전력 시설물의 접지선(40)이 상하 관통하는 방향으로 삽입되도록 하고, 리드 단자(20)의 절개부(22) 윗부분을 통해 리드 단자(20)의 측방향으로 접지선(40)을 구부린 상태에서 리드 단자(20)의 상단을 해머로 타격한다. 그러면 그 타격력에 의해 리드 단자(20)의 절개부(22)가 오므려지고 리드 단자(20)의 외경이 수축하면서 리드 단자(20)가 요입부(11') 안으로 박혀 들어간다. 이에 따라, 리드 단자(20)의 삽입구멍(21) 내에 삽입된 접지선(40)이 꽉 조이게 됨으로써, 접지봉 본체(10,10'10'')와 접지선(40)이 매우 간편하고 완전하게 전기적으로 접속된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 종래에는 리드 단자에 도선을 결속시킴과 아울 러 이 도선을 전력 시설물의 접지선과도 연결하여야 하는 과정이 필요한데 비해, 본 고안은 전력 시설물의 접지선을 직접 리드 단자에 접속할 수 있게 됨으로써 접지 시공이 매우 간편하게 이루어지고 자재비도 저렴하게 소요되어 접지 시공성이 매우 우수한 효과가 있다.

한편, 일반적으로 접지봉의 매설깊이가 깊을수록 접지저항치가 낮아져 낙뢰와 서지 및 누전의 발생시 전력 시설물과 인체를 전기재해로부터 보다 안전하게 보호할 수가 있다. 그런데, 종래에는 접지봉을 깊게 매설하기 위한 다수 접지봉의 직렬 시공시, 상측 접지봉의 원뿔형 하단부가 하측 접지봉의 요입부를 변형 및 손상시키거나, 최하측 접지봉이 지반을 뚫고 들어가는 과정에서 암석을 타격하는 경우 강도가 취약한 그 하단부가 뭉그러짐으로 인해 접지봉의 직렬 심타 시공이 매우 곤란하였다. 이에 비해, 본 고안은 접지봉을 직렬로 연결한 후 타격하였을 때 상측 접지봉의 하단부가 하측 접지봉의 상단부를 전혀 변형 및 손상시키지 않는 구조로 되어 있고, 지반을 뚫고 들어가는 접지봉의 하단부에 고강도 촉이 구비되어 있어서, 다수의 접지봉들이 직렬 심타될 수 있다. 따라서, 본 고안은 직렬 시공의 원활함을 기할 수 있음과 아울러 낮은 접지저항치 달성에 따른 접지 안정성 향상의 효과를 기대할 수 있다.

Claims (3)

1. 상단부에 상하방향으로 요입부가 형성된 본체;

   전력 시설물의 접지선이 위에서 아래로 끼워지는 삽입구멍을 구비하고, 이 삽입구멍과 통하도록 상하 방향으로 절개된 절개부를 구비하며, 외경이 하향 점감하는 쐐기형태로 이루어져, 상기 삽입구멍에 접지선이 삽입된 상태에서 상기 본체의 요입부에 넣고 타격하면 외경이 수축하면서 접지선을 죄어 본체와 접지선을 전기적으로 접속하게 되는 리드 단자를 포함하여 이루어지는 접지봉.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접지선의 일부가 상기 절개부를 통해 리드 단자의 측방향으로 자유로이 구부려져 나올 수 있도록 상기 절개부의 윗부분은 아랫부분보다 폭이 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 접지봉.
3. 제1항에 있어서,

   상기 본체의 요입부 저면 및 본체의 하단부는 각각 편평한 면으로 이루어지고, 접지 시공시 지반을 뚫고 들어가는 접지봉의 하단부가 삽입되는 고강도 촉이 구비된 것을 특징으로 하는 접지봉.

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