KR20110071802A - Multi-tube type ground rod - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다중관형 접지봉에 관한 것으로, 특히 낙뢰를 유도하여 지중에서 방전되도록 함으로써, 낙뢰로 인한 건물이나 설비의 피해나 인명의 손상을 방지하기 위한 접지봉에 있어서 그 표면적을 증대시킬 수 있도록 하기 위한 다중관형 접지봉에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-tubular ground rod, and in particular to induce a lightning strike to discharge in the ground, to increase the surface area in the ground rod to prevent damage or damage to buildings or facilities caused by lightning strikes It relates to a tubular ground rod.
주지하는 바와 같이 주지하는 바와 같이 종래에는 단일 동관으로 된 접지봉 내부에 저감제를 넣고 지면에 매설하여 피뢰침에서 유도되는 낙뢰가 피뢰도선을 통하여 접지봉에서 방사되도록 함으로써 지면으로 흡수되도록 하였으며, 대표적인 예를 도 1로 보인 바와 같은 대한민국 공개특허 10-2009-0102151호(발명의 명칭: 전기설비의 접지봉 및 접지 시공방법; 이하 '인용발명'이라 함)에 의하여 살펴 볼 수 있다.As is well known, conventionally, a reducing agent was placed inside a grounding rod made of a single copper tube and embedded in the ground so that lightning induced by the lightning rod was radiated from the ground rod through the lightning rod. It can be seen by the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0102151 (invention name: grounding rod and ground construction method of the electrical installation; referred to as 'quotation 1') as shown in FIG.
이는 전기시설물의 접지를 위한 접지봉에 있어서,This is a ground rod for the grounding of electrical installations,
전기시설물의 접지를 위하여 지면 아래쪽에 매립되고 전기시설물과 접지선으 로 연결되는 접지봉에 있어서, 접지저감제의 주입을 위하여 상단이 개방되고 내부가 비어 있는 봉 형태로 이루어지며, 봉의 하단부에는 접지 저감제 투입을 위한 다수의 홀이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.Ground rod embedded in the lower part of the ground and connected to the electrical equipment and the ground wire for grounding of the electrical facility, and is formed in the form of a rod with the top open and the inside empty for the injection of the ground reducing agent. It is characterized in that a plurality of holes for input.
그러므로, 인용발명은 접지봉 내부의 저감제가 지속적으로 지면으로 흡수되는 것이어서 양호한 접지저항을 상당한 기간 동안 유지할 수 있게 되었던 것이다.Therefore, the cited invention is that the reducing agent inside the ground rod is continuously absorbed into the ground, so that a good ground resistance can be maintained for a considerable period of time.
반면에, 이러한 인용발명의 접지봉은 낙뢰를 지중에서 방전시키는 과정에서 접지봉의 표피효과에 의하여 제한된 면적의 표피에서 전하가 방전되는바, 막대한 낙뢰 전하가 극히 짧은 시간 동안 유입되는 경우에는 방전 면적이 불충분하게 됨에 따라 낙뢰 전하가 전량 지중 방전 되지 못하고 피뢰도선측으로 역류 현상을 일으켜 피뢰도선 외부로 낙뢰가 비산되면서 사람이나 시설물 등에 뇌격을 가하여 사고가 발생하는 문제점이 있었다. 그러므로, 동관의 직경을 크게 하여 표피 면적을 증대시키고 있으나, 단일 동관으로 된 접지봉은 직경을 크게 하기 위하여 부득이 그 두께를 두텁게 하여야 하므로 중량이 증가되고, 두께가 두텁게 됨에 따라 천공 등 가공 작업이 어렵게 되는 것이어서, 제작 및 운반 및 시공에 어려움을 겪게 되는 문제점이 있는 것이다.On the other hand, the ground rod of the cited invention is discharged from the skin of the limited area by the skin effect of the ground rod in the process of discharging the lightning in the ground, the discharge area is insufficient when a huge lightning charge is introduced for a very short time As a result, the lightning charges could not be discharged to the ground, causing a reverse flow phenomenon to the lightning rod side, and lightning was scattered to the outside of the lightning rod. Therefore, the diameter of the copper tube is increased to increase the skin area. However, in order to increase the diameter, the ground rod made of a single copper tube must be thickened to increase the weight, and as the thickness becomes thick, it becomes difficult to process such as drilling. That is, there is a problem that is difficult to manufacture and transport and construction.
본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 접지봉의 표피 면적을 파격적으로 증가시켜 지중 방전 능력을 크게 향상시킴과 아울러, 접지 저항을 크게 낮추고 지속적 방전에 충분한 양의 저감제를 넣을 수 있는 공간을 제공하면서도 그 중량을 최소화할 수 있도록 함과 동시에 제작이 용이하도록 한 다중관형 접지봉을 제공함에 있다.The object of the present invention is to significantly improve the ground discharge capacity by dramatically increasing the surface area of the ground rod to solve this problem, and to provide a space for significantly lowering the ground resistance and inserting a sufficient amount of a reducing agent for continuous discharge. In addition, the present invention provides a multi-tubular ground rod that can minimize the weight and at the same time make it easy to manufacture.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 둘레면에 유출공이 형성된 동관 내부에 저감제를 넣어 매설하도록 하되,In order to achieve the above object, the present invention is to embed the reducing agent in the copper tube formed with the outlet hole on the circumferential surface,
직경이 작은 하나 이상의 중심관을 직경이 보다 큰 제 2동관 내부에 넣어 가장 큰 직경의 제 2동관이 최 외곽에 배치되도록 하고 그 상, 하단에 상, 하부커버를 고정하여 복수개의 동관이 중첩, 고정된 다중관형 접지봉을 제안한다.At least one central tube having a smaller diameter is placed inside the second copper tube having a larger diameter so that the second copper tube having the largest diameter is disposed at the outermost side, and the upper and lower covers are fixed at the upper and lower ends thereof to overlap the plurality of copper tubes. We propose a fixed multi-tubular ground rod.
아울러, 본 발명은 다중관 사이에 일정한 간격이 유지되도록 하기 위한 스페이서를 배치하여 줌으로써 최적 간격이 유지됨과 아울러 견고한 강성 구조를 확보하고, 이에 충분한 양의 저감제를 투입하여 저감제에 의하여 지속적으로 낮은 접지 저항을 유지할 수 있는 충분한 용량의 저감제 수용 공간을 구비한 다중관형 접지봉을 제안한다.In addition, the present invention by maintaining the optimum spacing by arranging the spacers to maintain a constant spacing between the multi-pipe and ensures a rigid rigid structure, by adding a sufficient amount of reducing agent is continuously lowered by the reducing agent We propose a multi-tubular ground rod with a sufficient capacity for reducing agent to maintain ground resistance.
이에 따라 본 발명은 극히 짧은 시간에 피뢰도선을 통하여 진입한 막대한 양의 전하를 다중관형 접지봉의 대단히 넓은 표면에 의한 표피효과에 의하여 신속히 직접 지중방전 시키거나 저감제를 통하여 지중방전 시키게 되는 것이어서 접지봉에 도달한 전하가 피뢰도선을 타고 역류하는 일이 없이 안전하게 효과적으로 방전시킬 수 있게 되어 접지봉의 성능을 크게 개선하게 되는 탁월한 효과가 있는 것이다.Accordingly, the present invention is to discharge the large amount of charges entered through the lightning rod in a very short time by direct skin discharge due to the skin effect of the very wide surface of the multi-tubular ground rod, or ground discharge through the reducing agent. The reached charges can be safely and effectively discharged without having to reverse flow through the lightning rods, which greatly improves the performance of the ground rod.
아울러, 본 발명에서는 표피 면적이 증대됨에 따라 접지저항이 낮아 질 뿐만 아니라, 다중관 사이에 많은 양의 저감제를 수용할 수 있는 저감제 수용 공간이 확보되는 것이어서 다량의 저감제에 의하여 지속적으로 낮은 접지저항을 유지할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다. 아울러, 본 발명에서는 직경이 매우 큰 접지봉을 제조할 수 있게 되면서도 복수개의 동관이 동심원상으로 스페이서에 의하여 고정된 것이어서 그 두께를 얇게 하여 제작비용을 절감하면서도 충분한 강도를 제공할 수 있게 된다.In addition, in the present invention, as the skin area is increased, the grounding resistance is not only lowered, but a reducing agent accommodating space capable of accommodating a large amount of the reducing agent is secured between the multiple pipes, thereby being continuously lowered by a large amount of the reducing agent. There is a useful effect of being able to maintain the ground resistance. In addition, in the present invention, it is possible to manufacture a ground rod having a very large diameter, but a plurality of copper tubes are fixed by spacers in concentric circles, so that the thickness thereof can be reduced to provide sufficient strength while reducing the manufacturing cost.
이와 아울러 본 발명은 두께가 얇아 경량으로 제작할 수 있게 되므로 제작, 운반, 시공이 용이하게 되는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 복수개의 동관 표면에 돌기를 반복적으로 형성하여 줌으로써, 표면적을 대폭 증대시켜 극히 짧은 시간에 도달한 더욱 막대한 양의 전하를 매우 넓은 표면에 의하여 지중으로 즉시 방전시킬 수 있게 되는 것이어서, 접지봉 지중 방전 성능을 크게 개선할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of being easy to manufacture, transport, and construction because the thickness can be manufactured to be light weight. In addition, by repeatedly forming projections on the surfaces of the plurality of copper tubes, the surface area can be greatly increased, so that a larger amount of charges reached in a very short time can be immediately discharged to the ground by a very large surface. There is an effect that can greatly improve the ground rod ground discharge performance.
본 발명에 의한 다중관형 접지봉의 외관을 도 2로 도시하였으며, 그 구조를 도 3의 종단면도로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 하단에 예부(100)가 구비된 중심관(200)과, 중심관(200)의 중앙에 내부중심관(305)을 설치하 고 내부중심관(305)의 상방에 나사관(202)을 압입하며, 내부중심관(305) 상단을 상부커버(502)의 중심공(503)에 끼워 결합하고, 나사관(202)에 결합되는 조임볼트(201) 및 피뢰도선(701)의 터미널(203)을 체결하며, 중심관(200)의 외부 둘레에 끼워진 제 1동관(300)과, 제 1동관(300) 외부 둘레에 끼워진 제 2동관(400) 및 이들 중심관(200), 제 1동관(300), 제 2동관(400)의 상, 하단에 결합된 상, 하부커버(500, 501)와, 제 2동관(400)과 제 1동관(300) 그리고 중심관(200)의 사이에 결착되어 이들 관체 사이가 일정한 간격을 유지하도록 하기 위한 스페이서(600)가 구비되며,The appearance of the multi-tubular grounding rod according to the present invention is shown in Figure 2, the structure of which is shown in longitudinal section in FIG. As can be seen from the present invention is installed in the
복수개의 관체 사이의 공간에 채워진 저감제(800)가 배출공(801)을 경유하여 지중으로 유출될 수 있도록 하였다.The reducing
아울러, 전술한 나사관(202)은 중심관(200)의 두께를 얇은 것으로 하더라도 나사관(202) 내부 둘레면에 나사부를 형성할 수 있으므로 조임볼트(201)를 위한 결합구조를 제공하여 커버 기능과 터미널(203) 체결 기능을 얻을 수 있게 되는 것이다.In addition, the
이와 같이 된 본 발명은 내부중심관(305) 및 중심관(200)의 상단과 하단을 다른 관체에 비하여 다소 길이가 길도록 하여 상, 하부커버(500, 501)를 결합 시 접지봉의 수직 중심이 정확하게 확보되도록 하며, 제 2동관(400)의 상, 하단 둘레에 상, 하부커버(500, 501) 내측 둘레면이 밀착되도록 함으로써 스페이서(600)에 의하여 제 1동관(300)의 위치가 고정된 상태로 하는 되는 것이다.In the present invention as described above, the upper and lower ends of the
이러한 본 발명에서 사용되는 스페이서(600)는 제 2동관(400)과 제 1동 관(300), 중심관(200)의 둘레에 규칙적으로 천공되고, 나사부를 형성시킨 다수의 나사공(700)에 결합되는 볼트일 수 있으며, 이는 볼트의 두부를 공지된 일반 공구를 사용하여 손쉽게 장착할 수 있으므로 작업성을 향상시킬 수 있는 것이다. 아울러, 본 발명에서는 저감제(800)를 내부중심관(305)에 주입하여 채워 넣게 되는 것인바, 내부중심관(305)에 저감제를 주입하면 내부중심관(305) 둘레면에 형성된 통공을 경유하여 중심관(200)과 제 1동관(300) 그리고 제 2동관(400) 사이의 공간에 채워지게 되는 것인 바, 이러한 저감제(800) 충전 공정은 필요에 따라 제조 공장에서 실시할 수도 있고, 시공 현장에서 실시할 수도 있는 것이다.The
이러한 본 발명은 전체적인 직경은 매우 크지만 전술한 바와 같이 상, 하부커버(500, 501)와 스페이서(600)에 의하여 제2동관(400)과 제 1동관(300), 중심관(200), 내부중심관(305)이 견고하게 지지되고 있으므로 관체의 두께를 두텁게 하지 않을 수 있게 되어 전체적으로는 경량화 되고 가공이 용이하게 되는 것이다.The present invention is very large in diameter, but as described above, the upper,
이러한 본 발명은 내부중심관(305)과 중심관(200), 제 1동관(300) 그리고 제 2동관(400)이 상, 하부커버(500, 501) 및 스페이서(600)에 의하여 연결되어 전기적으로 모두 도통된 상태이므로 피뢰도선(701)에 의하여 유도된 낙뢰에 의한 전하가 내부중심관(305)과 중심관(200) 그리고 제 2동관(400)과 제 1동관(300)의 표피를 통하여 지중 방전되거나 유출공(801)을 통하여 지중으로 침투한 전기적 저항이 작은 저감제(800)를 통하여 지중 방전되는 것이다.In the present invention, the
이에 따라, 본 발명은 다수 관체에 의하여 표피 면적이 매우 넓은 상태이므로 막대한 양의 낙뢰전하가 가하여 진 경우에도 넓은 표피에 이들 낙뢰전하가 분산 되고, 이에 따라 피뢰도선(701)으로 역류하지 아니하고 전량 지중으로 방전시킬 수 있게 되는 것이다.Accordingly, in the present invention, the skin area is very wide due to a large number of tubes, so even when a large amount of lightning charges is applied, these lightning charges are dispersed in the wide skin, and thus the entire amount of groundwater does not flow back to the
아울러, 이러한 본 발명에서는 도 4로 보인 바와 같이 제 2동관(400)과 제 1동관(300) 등에 다수의 돌기(900)를 형성하여 줌으로써 다수의 돌기(900)에 의하여 생성되는 넓은 표면적에 의하여 더욱 많은 양의 전하를 수용하여 지중으로 방전시킬 수 있게 되는 것이다.In addition, in the present invention, as shown in Figure 4 by forming a plurality of
아울러, 본 발명에서는 전술한 실시예에서 제 1동관(300)을 1개 설치한 예를 보였으나, 도 5로 보인 바와 같이 제 1동관(300)은 필요에 따라 사용하지 않거나 도 6으로 보인 바와 같이 설치 개수를 2개 이상으로 할 수도 있는 것이며, 이는 접지봉이 설치된 지중의 전기 전도도 등을 감안하여 적정한 설계에 의하여 개수를 결정하여 사용할 수 있는 것이다.In addition, the present invention shows an example in which one
또한, 본 발명은 내부중심관(305) 및 중심관(200)의 상, 하단 길이가 다른 동관보다 길도록 하고, 연장된 중심관(200)이 상, 하부커버(500, 501)의 내측둘레면(204)에 고정되도록 함으로써, 별도의 수단 없이 견고하게 유지되는 중심을 확보할 수 있게 된다.In addition, the present invention is such that the upper and lower lengths of the
아울러, 본 발명은 도 7로 보인 바와 같이 제 1동관(300)을 망관(301)으로 대체하여 사용함으로써 망관(301)에 의하여 표면적을 더욱 넓게 하면서도 저감제(800)의 배출이 용이하도록 할 수 있어서 지중에 매설시 접지저항을 낮출 수 있게 되어 지중 방전 용량을 크게 할 수 있게 된다.In addition, the present invention by using the
아울러, 이러한 실시예에 의한 본 발명은 다수의 망공을 갖는 망관(301)이 동관과 같은 강직성을 가진 것이 아니므로 도 7b로 보인 바와 같은 통공(302)을 가진 원판상의 지지링(303)을 한 개이상 사용하여 제 2동관(400)과 망관(301) 사이에 배열하여 나사로 고정하고, 그 위치의 안정을 위하여 중심관(200)과 망관(301) 사이를 볼트 및 너트로 구성된 다수의 나사체결수단(304)으로 체결하여 고정함으로써 강성구조로 되어 운반이나 시공 시에도 변형이나 손상이 없게 된다.In addition, the present invention according to this embodiment has a disc-
또한, 이러한 실시예에서의 나사체결수단은 도 7a로 보인 바와 같이 양측에 볼트가 구비되어 중심관(200)과 망관(301)측에서 너트부에 의하여 체결할 수 있도록 실시할 수 있다.In addition, the screw fastening means in this embodiment is provided with bolts on both sides as shown in Figure 7a can be implemented to be fastened by the nut portion on the
아울러, 본 발명은 도 8로 보인 바와 같이 일측은 볼트부가 형성되고 타측은 너트부가 형성되어 일측의 볼트부가 중심관(200)에 체결되고, 타측의 너트부는 망관(301)를 관통하는 볼트가 체결되도록 하여 중심관(200)과 망관(301)이 견고하게 고정되도록 하고, 아울러 통공(302)을 가진 원판상의 지지링(303)을 한개 이상 사용하여 제 2동관(400)과 망관(301) 사이에 배열하여 나사로 고정함으로써, 견고한 결합 구조로 되도록 할 수 있는 것이다.In addition, the present invention, as shown in Figure 8, one side is formed with a bolt portion and the other side is formed with a nut portion, one side of the bolt portion is fastened to the
이와 같이 하여 본 발명은 여러개의 동관과 망관을 이용한 다중관형 접지봉을 활용하여 많은 표피면적을 제공하고 충분한 양의 저감제를 수용할 수 있는 구조로 할 수 있으며, 본 발명의 기술적 특징을 유지하는 범위내에서 보편화된 구성 요소를 부가하여 다양한 변형 형태로 제작할 수 있음은 물론이다. In this way, the present invention can be configured to provide a large surface area and to accommodate a sufficient amount of reducing agent by utilizing a multi-tubular grounding rod using a plurality of copper tubes and meshes, and to maintain the technical features of the present invention. It is a matter of course that can be produced in a variety of variations by adding the components that are common in the.
도 1은 종래의 저감제를 사용한 접지봉을 보인 사시도.1 is a perspective view showing a ground rod using a conventional reducing agent.
도 2는 본 발명에 의한 다중관형 접지봉을 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a multi-tubular ground rod according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 접지봉의 구조를 보인 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing the structure of the grounding rod according to the present invention.
도 4 내지 도8은 본 발명에 의한 접지봉의 다른 실시예를 보인 설명도.4 to 8 is an explanatory view showing another embodiment of the grounding rod according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
100: 예부 200: 중심관 201: 조임볼트100: preliminary 200: center tube 201: tightening bolt
202: 나사관 203:터미널 204: 내측둘레202: screw tube 203: terminal 204: inner circumference
300: 제 1동관 301: 망관 302: 통공300: first tube 301: network tube 302: through-air
303: 지지링 304: 나사체결수단 305: 내부중심관303: support ring 304: screwing means 305: inner center pipe
400: 제 2동관 500: 상부커버 501: 하부커버400: second copper pipe 500: upper cover 501: lower cover
502: 상부커버 503: 중심공 600: 스페이서502: top cover 503: center hole 600: spacer
700: 나사공 701: 피뢰도선 800: 저감제700: screw hole 701: lightning rod 800: reducing agent
801: 배출공 900: 돌기801: discharge hole 900: projection
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