KR200442925Y1 - 어레이 접지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지중에 매설되는 접지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접지장치의 접지 넓이를 조절하여 적은 수의 접지장치로도 보다 넓은 면적의 효율적인 접지가 가능하도록 한 어레이 접지장치에 관한 것이다.

이를 위해, 고주파 및 저주파 과도전류를 접지하기 위해 길이형 접지부재에 장착링을 끼워 장착함과 아울러 장착링 외주면 둘레에는 접치침 둘레에 다수의 다른 접지침을 부착 구성한 침형 접지부재를 다수 부착한 접지장치에 있어서, 상기 길이형 접지부재는 동재질의 접지동봉이나 접지동바 중 어느 하나를 선택 구비하되, 상기 길이형 접지부재 중간에 다수의 사각 접지동판을 규칙적인 간격으로 이격 배열하여 장착하고, 상기 장착링은 상기 길이형 접지부재 양단에 각각 끼워 고정시키는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따라, 접지하고자 하는 면적에 따라 접지동판의 크기 및 개수를 조절하여, 접지 시공면적을 줄이고 천공 작업 횟수를 제한하므로, 시공 작업 및 시공 시간을 단축시키는 효과가 있다.

접지장치, 접지동판, 접지동바, 접지동봉, 어레이.

Description

어레이 접지장치{An earthing device setting in array many earth-plate}

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

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

도 3은 본 고안에 따른 어레이 접지장치의 형상 및 침형 접지부재를 확대 도시한 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 어레이 접지장치를 도시한 정면도,

*도면중 주요 부호에 대한 설명*

10 : 접지장치 20 : 길이형 접지부재

25 : 외부접지선 30 : 침형 접지부재

32 : 장착링 40 : 접지동판

41 : 삽입홀

본 고안은 지중에 매설되는 접지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접지 장치의 접지 넓이를 조절하여 적은 수의 접지장치로도 보다 넓은 면적의 효율적인 접지가 가능하도록 한 어레이 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 저항값을 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 선출원하여 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 문제점을 개량하기 위해 재출원하여 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.

본 고안은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 접지장치의 접지 넓이를 조절 가능하여 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 길이형 접지부재에 장착링을 끼워 장착함과 아울러 장착링 외주면 둘레에는 접치침 둘레에 다수의 다른 접지침을 부착 구성한 침형 접지부재를 다수 부착한 접지장치에 있어서, 상기 길이형 접지부재는 동재질의 접지동봉이나 접지동바 중 어느 하나를 선택 구비하되, 상기 길이형 접지부재 중간에 다수의 사각 접지동판을 규칙적인 간격으로 이격 배열하여 장착하고, 상기 장착링은 상기 길이형 접지부재 양단에 각각 끼워 고정시키는 것을 특징으로 한다.

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

도 3과 도 4는 본 고안의 어레이 접지장치(10)에 대해 도시한 것으로, 길이형 접지부재(20)와, 침형 접지부재(30)와, 접지동판(40)으로 구성된다.

이하 설명하면, 먼저 길이형 접지부재(20)는 동 재질로 형성되는 것으로, 접지동바 또는 접지동봉의 형태 중 어느 하나의 형태를 선택하여 구비된다. 즉, 상기한 길이형 접지부재(20)가 접지동바인 경우에는 그 지름이 11~18㎜정도의 것을 채용하는 것이 적절하고, 접지동봉인 경우에는 동봉의 단면적이 100~200sq(스퀘어) 정도의 것을 채용하는 것이 적절하다.

그리고, 상기 길이형 접지부재(20)는 내부가 중공된 것일 경우 내부에 산화칼륨, 석회, 마그네슘 등의 무기 염류로 조성된 전해질 생성물이 채워질 수 있고, 길이형 접지부재(20) 양측에는 공기 순환 및 배수의 역할을 하는 순환구멍과 배수구멍을 각각 형성할 수 있다. 또한, 상기 길이형 접지부재(20) 일단부에는 외부접지선(25)을 부착하여 과도전류가 유입될 수 있도록 구성한다.

침형 접지부재(30)는 길이형 접지부재(20)에 유입된 과도전류를 방전시키는 역할을 하는 것으로, 상기 침형 접지부재(30)는 링 형태인 장착링(32) 둘레에 다수 부착 구성되고, 상기 장착링(32)은 길이형 접지부재(20) 양단에 각각 고정 장착된다. 여기서, 상기 장착링(32)에 부착된 침형 접지부재(30)는 끝이 날카로운 원뿔 형태의 접지침(30a) 외측면 사방에 원뿔 형태의 다른 접지침(30b)을 형성하여 구성된다.

그리고, 본 고안에서는 상기 침형 접지부재(30)가 부착된 장착링(32)을 길이형 접지부재(20) 양단에 하나씩 모두 2개를 삽입 장착하였으나, 설치 환경 및 조건에 따라 그 수를 달리 형성할 수도 있고, 또한 상기 침형 접지부재(30) 역시 장착링(32) 둘레에 4개가 형성된 것으로 도시하였으나, 시공 여건 및 조건에 따라 그 이상 성형할 수도 있다.

접지동판(40)은 동 재질로 형성되는 것으로, 사각의 판 형상으로 형성되어 상기 길이형 접지부재(20) 중간에 규칙적인 간격으로 이격 배열하여 다수 장착된다. 즉, 상기 접지동판(40) 중앙에 삽입홀(41)을 형성하고, 상기 삽입홀(41)을 길이형 접지부재(20)에 억지끼움 결합하거나 발열 용접과 같은 접합방법을 통해 용접 접합함으로써, 길이형 접지부재(20)에 접지동판(40)을 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 접지동판(40)은 이웃하는 다른 접지동판(40)과의 간격을 50~200㎜ 이격시켜 배열 장착하는 것이 적절하고, 상기 접지동판(40)은 그 수를 5~10개를 장착하는 것이 적절하다. 또한, 상기 접지동판(40)의 크기는 가로(㎜)×세로(㎜)의 넓이를 대략 300×300~500×500 으로 형성하고, 두께를 1.5~3㎜로 형성 하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 고안에서는 상기 접지동판(40)의 형상을 사각으로 도시하였으나, 사각판 형상에 한정하지 않고 넓은 판 형상을 갖는 다른 다각형의 형상으로 구성할 수 있으며, 이 또한 본 고안의 구성에 포함된다. 그리고, 상기 접지동판(40)은 접지 작업에 따른 설치 여건 및 환경에 따라 그 넓이를 보다 크게 제작하거나 작게 제작할 수도 있는 것이다.

한편, 도면으로 도시하지는 않았으나, 길이형 접지부재(20) 내부에 전해질 생성물이 채워지는 경우, 접지장치(10) 외부에는 상기 전해질 생성물로부터 이온화되어 생성되는 알카리성 전해질 수분을 흡수하도록 알루미늄, 규산염 등을 다량 함유하여 조성된 전해질 흡수물의 토양을 구비할 수 있다.

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

본 고안의 어레이 접지장치(10)를 설치하기 위해서는 먼저 통신 및 전자 장비나 건축물의 크기 및 작업 여건에 따라 접지동판(40)의 크기를 결정한 후 제조한다. 그리고, 상기 길이형 접지부재(20)에 끼울 접지동판(40)의 수를 결정한 후, 길이형 접지부재(20)에 억지끼움 결합하거나, 또는 삽입 후 발열 용접하여 상기 접지동판(40)을 상기 길이형 접지부재(20)에 견고히 결합시킨다.

이 후에, 천공기를 이용하여 상기 접지장치(10)가 매설될 공간을 천공작업하고, 상기 접지장치(10)를 매설함으로써, 본 고안의 어레이 접지장치(10)를 지중에 매설할 수 있는 것이다.

즉, 본 고안의 어레이 접지장치(10)는 접지하고자 하는 면적에 따라 접지동판(40)의 크기를 제조하고, 접지동판(40)의 수를 적절하게 정하여 접지장치(10)를 구성 및 매설 설치하는 것이다.

이와 같이, 본 고안의 접지장치(10)가 지중에 매설된 상태에서 외부로부터 과도전류가 유입되면, 외부접지선(25)을 통해 상기한 과도전류가 전달되어 토양으로 방전된다.

이때, 상기 과도전류가 고주파일 경우에는 침형 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 접지동판(40)과 길이형 접지부재(20)를 통해 토양으로 효과적으로 방전시킬 수 있고, 특히 길이형 접지부재(20)에 접지동판(40)이 직접 결합되는 특성상 외부로부터 유입되는 과도전류가 상기 접지동판(40)과 길이형 접지부재(20)를 통하여 토양으로 보다 확실하게 방전되고, 접지동판(40)을 통해 전압이 고르게 분포되는 것이다.

더욱이, 본 고안은 접지하고자 하는 대지 면적이 넓은 경우에는 접지동판(40)의 크기를 크게 제조하거나 접지동판(40)의 수를 늘려 지중에 매설함으로써, 종래의 접지장치와 같이 여러개의 길이형 접지부재(20)가 필요 없게 되고, 이에 따라 접지장치(10) 설치 비용을 획기적으로 절감시킬 수 있는 것이다.

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

뿐만 아니라, 본 고안의 어레이 접지장치(10)는 길이형 접지부재(20)에 상당 넓이를 갖는 판 형상의 접지동판(40)을 부착하여 접지하는 특성상, 외부로부터 유입되는 저주파 과도전류의 방전 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 종래의 저주파 과도전류의 방전을 담당하던 길이형 접지부재(20)의 길이를 길게 하지 않아도 됨으로써, 접지장치(10) 매설에 따른 지면의 천공 깊이 역시 깊게 하지 않아도 되어 천공 작업을 보다 원활하게 시행할 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 면적에 따라 접지동판의 크기를 조절하거나 접지동판의 수를 조절하여 매설함으로써, 여러 개의 접지장치를 매설할 필요가 없게 된다. 따라서, 접지 시공면적을 줄일 수 있는 효과가 있고, 또한 접지장치 매설에 따른 천공 작업 횟수를 확실하게 제한함으로써, 시공 작업 및 시공 시간을 단축시키며 접지장치 설치비용을 절감시킬 수 있는 효과도 있다.

더욱이, 길이형 접지부재에 다수의 접지동판을 장착하여 접지함으로써, 외부로부터 유입되는 저주파 과도전류의 방전 효율을 극대화시킬 수 있는 효과도 있고, 상기 다수의 접지동판에 의해 길이형 접지부재의 길이를 확실하게 줄일 수 있어 지면 천공작업을 간편하게 수행할 수 있는 효과도 있다.

Claims (2)

1. 고주파 또는 저주파 과도전류를 접지하기 위해 길이형 접지부재에 장착링을 끼워 장착함과 아울러 장착링 외주면 둘레에는 접치침 둘레에 다수의 다른 접지침을 부착 구성한 침형 접지부재를 다수 부착한 접지장치에 있어서,

   상기 길이형 접지부재(20)는 동재질의 접지동봉이나 접지동바 중 어느 하나를 선택 하여 구성하고, 상기 길이형 접지부재(20) 중간에 다수의 사각 접지동판(40)을 규칙적인 간격으로 이격 배열하여 장착하되,

   각각 사각 접지동판(40)사이의 간격은 50~200㎜ 이고, 접지동판(40)의 수는 5~10개를 장착하는 것을 특징으로 하는 어레이 접지장치.
2. 삭제

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