KR200453986Y1 - 엘보 피뢰기 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의한 엘보 피뢰기는 ZnO소자와 상,하부 전극금구를 FRP 보강섬유사를 다축 와인딩하거나 인발 성형된 FRP튜브에 소자를 삽입하여 단일 유닛의 피뢰소자모듈를 구성하고 이를 내, 외부반도전층 성형물을 결속하는 절연층과 직 사출하거나 성형된 절연층의 내부에 조립하여 구성함으로써, 기계적인 충격강도를 강화시키고, ZnO소자의 열화에 의한 사고 시에 일체형으로 조립된 단로기에 의해 접지와 선로 분리로 기기보호 기능 및 단로기의 비산을 차단하여 2차사고 예방 및 절연을 극대화한 것에 특징이 있다.

피뢰소자모듈, 단일 유닛, 직 사출, 절연층 다축 와인딩, 보호관

Description

엘보 피뢰기{ARRESTER IN AN ELBOW TYPE}

본 고안은 엘보 피뢰기에 관한 것으로서, 특히 ZnO소자와 상,하부 전극금구를 FRP 보강섬유사를 다축 와인딩하거나 인발성형 된 FRP 튜브에 삽입하여 구성된 단일 유닛의 피뢰소자모듈을 내, 외부반도전층 성형물을 결속하는 절연층과 직 사출하거나 조립함으로써 기계적인 충격강도를 강화시키고, ZnO소자의 열화에 의한 사고 시에 일체형으로 조립된 단로기에 의해 접지와 선로 분리로 기기보호 기능 및 단로기의 비산을 차단하여 2차사고 예방 및 절연을 극대화한 엘보 피뢰기에 관한 것이다.

일반적으로 피뢰기는 번개서어지로 야기된 비정상 전압으로부터 송전/배전장비를 보호하기 위해 설치되는 것으로 잘 알려져 있다.

종래의 엘보 피뢰기는 ZnO소자가 다수 적층된 상태로 상부전극판(금구), 하부전극판(금구), 스프링 등이 EPDM 고무로 성형된 엘보 피뢰기 몸체 내부공간에 적층되고, 상기 하부전극판의 하부에 실링캡에 의해 조립된 구조로 제공되고 있다.

이러한 엘보 피뢰기는 일시적인 과전압, 고장전류가 인입됨으로 인해서 내부압력의 급격 상승으로 폭발시에 몸체가 터질 수가 있어 주변기기의 장애 및 손상, 지락등 큰 사고의 요인이 될 수 있다.

또한, 조립시 소자들이 어긋남이 없이 완벽하게 직렬로 조립하기 위해 각각 본딩작업 및 건조가 이루어져 일체형 모듈이 만들어지며, 조립 후에 절연층과 계면공극이 발생하여 부분방전이 발생할 수 있다.

다시 말하여, 상기 전극부재 기능의 피뢰소자모듈(ZnO소자, 상,하부 전극금구, 스프링)이 단순히 절연층의 내부에 조립된 구조로 제공됨으로써, 비정상 전압에 의한 내부 압력 증가에 대해 효과적인 기계적 강도 기능을 갖지 못하고 내부에 전기적으로 문제가 발생할 여지가 있어 상기와 같은 2차 사고의 주요인으로 지적되었다.

이에 본 고안에서는 기계적인 충격강도의 강화는 물론, 엘보 피뢰기의 폭발시에 안전사고를 미연에 방지하고 안전성을 극대화를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 고안은 전극부재 기능의 피뢰소자모듈을 단일 유닛으로 구성하고 이를 절연층과 직사출하거나 성형된 절연층의 내부에 조립하여 구성함으로써 제조공정의 단순화에 의한 제조원가의 절감은 물론 기계적 강도를 극대화한 것에 특징적 목적이 있다.

또, 본 고안은 단로기의 일체 조립구조로 제공되어 안전기능의 증대와 단로기와 엘보 몸체 간에 충분한 절연거리의 확보에 의한 지락사고의 방지 및 폭발시에 후발적으로 수반되는 안전사고를 미연에 방지하도록 구성한 것에 특징적 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안에서는 전극부재 기능의 피뢰소자모듈을 FRP 보강섬유사를 다축 와인딩하거나 인발성형 된 FRP 튜브에 조립하여 단일 유닛으로 구성한 상태로 내, 외부반도전층 성형물을 결속하는 절연층과 직 사출하거나 성형된 절연층의 내부에 조립하여 구성한 것이 특징이다.

또, 본 고안에서는 단로기의 폭발시에 비산을 방지하도록 보호관을 일체 조 립구조로 구성하고, 엘보 몸체 하부에 오링 구조를 갖는 절연돌출부를 성형하여 보호관의 조립시에 실링 구조를 극대화시키고, 일정한 절연층을 유지하여 단로기가 동작시에 노출된 금속부와 엘보 몸체의 외면으로 방전 또는 섬락이 되지 않도록 하며, 투명한 재질을 사용하여 상시로 육안 확인에 의한 단로기의 이상 여부의 확인이 가능하도록 한 것이 특징이다.

이러한 본 고안에 의한 엘보 피뢰기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 전극 기능의 구성부재를 FRP 보강섬유사의 와인딩 또는 인발성형 된 FRP 튜브에 조립한 단일 유닛으로 구성한 피뢰소자모듈을 절연층과 직사출 또는 성형된 절연층의 내부에 조립하여 제조함으로서 불량률 최소화에 의한 제조원가의 절감 및 기계적 강도의 극대화에 의한 제품의 신뢰성이 보장되는 이점이 있다.

둘째, 단로기 일체 조립구조에 의한 안정성 강화는 물론 단로기와 엘보 몸체 간의 절연거리 확보에 의한 방전 차단, 폭발시에도 외부의 보호관이 비산을 방지함으로써 후발적인 안전사고를 차단하는 이점은 물론 단로기의 상시 육안확인 가능한 편리한 이점이 있다.

따라서, 본 고안은 제조원가의 절감과 기계적이 강도의 강화는 물론 일체 조립구조의 단로기에 의한 접지와 선로 분리 효과, 단로기의 폭발시에 비산 방지로 안전성 극대화 및 상시 육안확인에 의한 이상 여부 확인의 편리성이 보장되는 효과가 있다.

이하, 첨부되는 도면과 참조하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 본 고안의 엘보 피뢰기에 대한 어셈블리가 도시되어 있다.

이러한 본 고안의 엘보 피뢰기는,

엘보 형상의 외부반도전층 성형물(120)과, 상기 외부반도전층 성형물의 절곡부분에 내부반도전층 성형물(110)이 끼워진 상태에서 이들 사이에 EPDM 고무나 실리콘 고무에 절연층(130)을 성형한 엘보 몸체(100)와,

상기 절연층(130)의 내부에 조립되는 다수의 ZnO소자(210)가 적층 되고 상 하단의 상기 ZnO소자(210)에 접속된 상, 하부 전극금구(220,230)로 구성된 피뢰소자모듈(200)과,

상기 내부 반도전층 성형물(110)을 통하여 상기 피뢰소자모듈(200)의 상부 전극금구(220)에 나사조립된 컨덕터부재(240)에 직각방향으로 나사조립된 프로브부재(250)의 구성요소를 포함하고 있다.

본 고안의 핵심기술은 상기 피뢰소자모듈(200)을 단일의 유닛으로 구성하고, 이를 상기 절연층(130)과 직 사출하거나 성형 된 절연층(130) 내부에 조립식으로 구성하여 피뢰소자듈(200)의 기계적 충격강도를 강화하고, 단로기의 일체 조립구조에 의한 사용 안전성을 극대화한 것이다.

즉, 상기 피뢰소자모듈(200)은 다수 개로 적층 된 상기 ZnO소자(210)의 상 하단에 접속된 상, 하부 전극금구(220,230)의 외부에 FRP 보강섬유사에 의해 다축 와인딩하거나 인발성형된 FRP튜브(260)에 조립하여 단일 유닛으로 구성한 상태로 상기 내부 반도전층 성형물(110)에 상기 상부 전극금구(220)에 일측이 나사조립된 컨덕터부재(240)의 타측을 조립한 상태에서 상기 절연층(130)을 직 사출하거나 성형 된 상기 절연층(130)의 내부에 조립되어 구성된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 절연층(130)은 상기 외부 반도전층 성형물(120)의 하단과 상기 하부 전극금구(230)의 외주면을 감싸는 상태로 일정거리로 돌출하여 절연돌출부(280)가 성형된다.

이때, 상기 절연돌출부(280)의 외주면에는 다수의 오링환돌기(281)이 성형된다.

그리고 상기 절연돌출부(280)의 외주면에는 플락스틱 재질의 보호관(300)을 조립하고, 그 내부에 통상의 단로기(400)가 상기 하부 전극금구(230)에 나사조립되어 수용된 상태로 일체 조립된다.

상기 보호관(300)은 상기 절연층(130)의 절연돌출부(280) 외부를 감싸는 상부조립홈부(310)와, 상기 단로기(400)가 수용되는 하부수용부(320)가 지지격벽(330)으로 구획되되, 상기 지지격벽에 형성된 관통공(340)을 통하여 상기 단로기(400)와 일측이 나사조립된 컨덕터부재(410)의 타측이 상기 하부 전극금구(230)의 나사홈에 나사조립으로 상기 지지격벽(330)의 상부면이 상기 절연돌출부(280)의 하부면에 밀착된 상태로 상기 상부조립홈부(310)가 절연돌출부(280)를 감싸 조립된다.

이때, 상기 상부조립홈부(310)의 내주면은 상기 절연돌출부(280)의 외주면에 성형된 다수의 오링환돌기(281)가 밀착된 실링구조로 제공되어 외부의 빗물이나 습기 침투가 완벽하게 차단된다.

이러한 상기 보호관(300)은 단로기(400)의 폭발시에 비산을 방지함은 물론 단로기(300)의 외부를 감싸 수용함으로써 절연효과를 기대할 수 있다.

다시 말하여, 상기 절연돌출부(280)에 의한 보호관(300)의 일체 조립이 가능함은 물론, 상기 노출된 하부 전극금구(230)에 일정한 절연층을 유지하여 상기 단로기(300)의 동작시에 노출된 금속부와 엘보 몸체(100)의 외면으로 방전 또는 섬락을 차단할 수 있게 된다.

더욱이, 상기 보호관(300)은 내부에 수용된 상기 단로기(400)의 이상 여부를 관리자가 상시 육안확인이 가능하도록 투명재질의 플라스틱으로 구성 된다.

이러한 본 고안은 별도 성형된 상기 내부반도전층 성형물(110)과 엘보 형상의 외부반도전층 성형물(120)을 결속하는 절연층(130)과 단일유닛으로 구성된 상기 피뢰소자모듈(200)과 직 사출로 조립하거나, 성형된 상기 절연층(130)의 내부에 상기 피뢰소자모듈(200)을 조립하여 제조한다.

상기 피뢰소자모듈(200)은 상기에서 상세히 설명한 바와 같이, 다수개로 적층된 ZnO소자(210)의 상,하단에 상, 하부 전극금구(220,230)이 밀착 접속된 상태로 상기 ZnO소자(210)의 외주면과 상기 상, 하부 전극금구(220,230)의 일부를 포함하여 FRP 보강섬유사의 다축 와인딩하거나 인발성형된 FRP튜브(260)에 상기 ZnO 소자(210), 상, 하부 전극금구(220,230)를 조립하여 단일 유닛으로 구성한다.

이러한 단일 유닛의 피뢰소자모듈(200)의 조립 하나는 금형(미도시함)에 배치된 상기 외부반도전층 성형물(120)의 내부의 내부반도전층 성형물(110)에 상기 상부 전극금구(220)에 가공된 나사홈에 컨덕터부재(240)의 일측을 나사조립하고 상기 내부 반도전층 성형물(110)에 타측을 조립하는 상태로 배치 고정하고, EPDM 고무나 실리콘 고무를 충전하여 외부에 절연돌출부(280)을 갖도록 상기 절연층(130)이 직 사출하여 조립할 수 있다.

상기 피뢰소자모듈(200)의 다른 하나의 조립은 상기 내부반도전층 성형물(110)과 엘보 형상의 외부반도전층 성형물(120)을 결속하는 상기 절연층(130)을 성형한 상태에서 상기 상부 전극금구(220)에 가공된 나사홈에 컨덕터부재(240)의 일측을 나사조립하고 상기 공간부를 통하여 내부 반도전층 성형물(110)에 타측을 조립할 수 있다.

이러한 상태에서 상기 절연돌출부(280)의 외주면에는 투명 플락스틱 재질의 보호관(300)을 조립하고 그 내부에 통상의 단로기(400)를 상기 하부 전극금구(230)와 나사조립하여 수용된 상태로 일체 조립된다.

이렇게 상기 단로기(400)을 조립하고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 내부 반도전층 성형물(110)에 조립된 컨덕터부재(240)에 프로브부재(250)를 나사 조립하고, 상기 외부반전층 성형물(120)에 핫스틱용 조작고리(150)을 조립하여 완제품의 본 고안을 제조하게 된다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 핵심은 상기 피뢰소자모듈(200)을 단일 유닛으로 구성한 상태에서 상기 절연층(130)과 직사출 조립구조로 제공하거나, 기 성형된 절연층(130)에 조립한 구조로 제공하여 외부 충격에 대한 기계적 강도를 강화시킴은 물론, 상기 절연층(130)에 절연돌출부(280)를 일체 성형하여 단로기(300) 보호 및 절연, 폭발시의 파편의 비산 차단 목적의 보호관(300)이 일체 조립 구성한 것이다.

도 1은 본 고안의 외관 사시도.

도 2는 본 고안의 엘보 몸체와 단로기의 분리 상태 종단면도.

도 3은 본 고안의 조립상태 종단면도.

도 4는 도 3의 일부 발췌 확대도로서, 단로기의 조립상태를 보여주는 단면도.

도 5는 본 고안의 피뢰소자모듈의 조립 후에 프로브 부재와 단로기를 조립 하여 본 고안의 완성하는 상태도 이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100: 엘보 몸체 110: 내부반도전층 성형물

120: 외부반도전층 성형물 130: 절연층

200: 피뢰소자모듈 210: ZnO소자

220: 상부 전극금구 230: 하부 전극금구

240, 410: 컨덕터부재

260: FRP 보강섬유사를 다축 와인딩하거나 인발 성형된 FRP튜브

280: 절연돌출부 280: 오링환돌기

300: 보호관 310: 상부 조립홈부

320: 하부 수용부 330: 지지격벽

340: 관통공 400: 단로기

Claims (4)

1. 엘보 형상의 외부반도전층 성형물(120)과, 상기 외부반도전층 성형물의 절곡부분에 내부반도전층 성형물(110)이 끼워진 상태에서 이들 사이에 EPDM 고무나 실리콘 고무에 절연층(130)을 성형한 엘보 몸체(100)와, 상기 절연층(130) 내주에 구성되는 다수의 ZnO소자(210)가 적층 되고 상기 상 하단의 ZnO소자(210)에 접속된 상, 하부 전극금구(220,230)로 구성된 피뢰소자모듈(200)과, 상기 내부반도전층 성형물(110)을 통하여 상기 피뢰소자모듈(200)의 상부 전극금구(220)에 나사조립된 컨덕터부재에 직각방향으로 나사조립된 프로브부재(250)로 구성된 엘보 피뢰기에 있어서,

   상기 피뢰소자모듈(200)은 다수 적층되는 상기 ZnO소자(210)와 상기 상, 하부 전극금구(220,230)를 FRP 보강섬유사에 의해 다축 와인딩하거나 인발 성형된 FRP튜브(260)에 조립하여 단일 유닛으로 구성하고 상기 엘보 몸체(100)을 구성하는 상기 내, 외부반도전층 성형물(110,120)을 결속하는 상기 절연층(130)과 직 사출하거나 이미 성형된 상기 절연층(130)의 내부에 조립하되, 상기 절연층(130)은 상기 외부 반도전층 성형물(120)의 하단과 상기 하부 전극금구(230)의 외주면을 감싸는 상태로 일정거리로 돌출하여 절연돌출부(280)가 성형되고,

   상기 절연돌출부(280)의 외주면에는 보호관(300)을 조립하고, 그 내부에 통상의 단로기(400)가 상기 하부 전극금구(230)에 나사조립되어 수용된 상태로 일체 조립되어 구성된 것을 특징으로 하는 엘보 피뢰기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보호관(300)은 상기 절연층(130)의 절연돌출부(280) 외부를 감싸는 상부조립홈부(310)와 상기 단로기(400)가 수용되는 하부수용부(320)가 지지격벽(330)으로 구획되되, 상기 지지격벽에 형성된 관통공(340)을 통하여 상기 단로기(400)와 일측이 나사조립된 컨덕터부재(410)의 타측이 상기 하부 전극금구(230)의 나사홈에 나사조립으로 상기 지지격벽(330)의 상부면이 상기 절연돌출부(280)의 하부면에 밀착된 상태로 상기 상부조립홈부(310)가 절연돌출부(280)를 감싸 조립된 것을 특징으로 하는 엘보 피뢰기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 보호관(300)은 상부조립홈부(310)의 내주면이 상기 절연돌출부(280)의 외주면에 성형된 다수의 오링환돌기(281)와 밀착된 실링구조로 제공되어 외부의 빗물이나 습기 침투가 차단되는 것을 특징으로 하는 엘보 피뢰기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 한에 있어서,

   상기 보호관(300)은 투명플라스틱 재질로 이루어져 외부에서 상기 단로기를 육안 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 엘보 피뢰기.

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