KR20130054060A - 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기에 관한 것으로서, 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 전원을 공급하기 위한 방식으로, 풍력에너지 및 태양광 에너지를 복합적으로 발전하여 전원을 공급하는 방식을 사용하므로서, 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 공급되는 전원의 양이 부족한 현상을 초래하지 않을 뿐만 아니라, 날씨가 흐린 날에는 풍력발전부를 통해 전기에너지를 생산할 수 있고, 바람이 불지 않는 날에는 태양광발전부를 통해 전기에너지를 생산할 수 있어, 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 공급되는 전원이 단절되지 않고 언제나 지속적으로 공급되도록 할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기는 플러스 이온전하를 일정 반경내에 분포시키고 낙뢰전류를 받아 들이도록 하는 피뢰단구와; 상기 낙뢰전류를 지하로 전송하는 접지 케이블과; 상기 피뢰단구를 지탱하며 피뢰 케이블을 지지하고, 내부에 정류기 배터리 및 파라미터가 설치된 피뢰철탑과; 피뢰단구에서 케이블을 통하여 내려온 낙뢰전류를 분산시키도록 하는 접지시설과; 낙뢰의 횟수를 카운터 하는 낙뢰카운터와; 전계 강도를 측정하여 일정강도 이상이 측정되면 경보음을 발생시키는 낙뢰 경보기로 구성되는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기로서, 상기 피뢰철탑에는 상기 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 풍력에너지를 전기에너지로 변환하여 공급하는 풍력발전부 및 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하여 공급하는 태양광발전부;가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기{LIGHTNING PROTECTION AND METHOD FOR A FIRING BODY}
본 발명은 풍력에너지 및 태양광 에너지를 전기에너지로 복합적으로 발전한 다음 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 공급할 수 있도록 한 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기에 관한 것이다.
일반적으로 낙뢰 또는 서지의 유입은 상기 선로들에 접속된 기기를 손상 또는 오류를 일으키게 하는 자연 재해또는 전기 사용에 따른 과도현상이 발생되는 하나의 원인이 된다.
즉, 핵심보호체 설비를 사용하여 핵심보호체의 운동성향을 보일 때 낙뢰가 발생한다면 수천-수만 암페어에 해당하는 큰 에너지가 핵심보호체 및 설비에 흐르게 되는 것이다. 이러한 큰 에너지는 전기, 통신등의 선로에 직접적인 피해를 야기할 뿐 아니라 선로에 접속된 기기 및 핵심보호체를 손상시키는 피해를 유발하는 주요 요인으로 작용하여 기기를 손상시키는가 하면 인명의 안전을 위협하는 요인이 되는 문제점이 있다.
상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 공개특허"제10-2010-0131707호" 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기 및 방법을 제안한 바 있다.
상기 선행기술은 3개의 철탑을 핵심보호체를 중심으로 삼각형 형태로 배치하여 각 철탑이 담당하는 범위가 핵심보호체에 중첩되도록 하여 핵심보호체가 운동성향이되는 중앙부에는 3중으로 보호가 가능하도록 하여 보다 확실한 낙뢰보호가 가능하도록 하는 이점은 있으나, 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 전원을 공급하기 전원 공급수단은 태양광 발전을 통해서만 이루어지기 때문에 날씨가 흐린 날에는 전기에너지를 생성할 수 없어 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 공급되는 전원이 단절되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 전원을 공급하기 위한 방식으로, 풍력에너지 및 태양광 에너지를 복합적으로 발전하여 전원을 공급하는 방식을 사용하므로서, 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 공급되는 전원의 양이 부족한 현상을 초래하지 않을 뿐만 아니라, 날씨가 흐린 날에는 풍력발전부를 통해 전기에너지를 생산할 수 있고, 바람이 불지 않는 날에는 태양광발전부를 통해 전기에너지를 생산할 수 있어, 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 공급되는 전원이 단절되지 않고 언제나 지속적으로 공급되도록 할 수 있는 핵심 보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적과제를 달성하기 위한 본 발명의 수단은, 플러스 이온전하를 일정 반경내에 분포시키고 낙뢰전류를 받아 들이도록 하는 피뢰단구와; 상기 낙뢰전류를 지하로 전송하는 접지 케이블과; 상기 피뢰단구를 지탱하며 피뢰 케이블을 지지하고, 내부에 정류기 배터리 및 파라미터가 설치된 피뢰철탑과; 피뢰단구에서 케이블을 통하여 내려온 낙뢰전류를 분산시키도록 하는 접지시설과; 낙뢰의 횟수를 카운터 하는 낙뢰카운터와; 전계 강도를 측정하여 일정강도 이상이 측정되면 경보음을 발생시키는 낙뢰 경보기로 구성되는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기로서, 상기 피뢰철탑에는 상기 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 풍력에너지를 전기에너지로 변환하여 공급하는 풍력발전부 및 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하여 공급하는 태양광발전부;가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기는, 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 전원을 공급하기 위한 방식으로, 풍력에너지 및 태양광 에너지를 복합적으로 발전하여 전원을 공급하는 방식을 사용하므로서, 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 공급되는 전원의 양이 부족한 현상을 초래하지 않을 뿐만 아니라, 날씨가 흐린 날에는 풍력발전부를 통해 전기에너지를 생산할 수 있고, 바람이 불지 않는 날에는 태양광발전부를 통해 전기에너지를 생산할 수 있어, 피뢰단구와, 정류기 배터리 및 파라미터에 공급되는 전원이 단절되지 않고 언제나 지속적으로 공급되도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 지면위의 구조물을 나타낸 단면도.
도 2 는 본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 지면 아래의 접지시설을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 풍력발전부 및 태양광발전부를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 풍력발전부 및 태양광발전부를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 흐름을 도시한 블럭도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 함께 상세히 설명하면 더욱 명백해 질것이다.
도 1은 본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 지면위의 구조물을 나타낸 단면도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 지면 아래의 접지시설을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 풍력발전부 및 태양광발전부를 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 풍력발전부 및 태양광발전부를 도시한 평면도이다이고, 도 5는 본 발명에 따른 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기의 흐름을 도시한 블럭도이다.
상기 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 플러스 이온전하를 일정 반경내에 분포시키고 낙뢰전류를 받아들이도록 하는 피뢰단구(100)와, 상기 낙뢰전류를 지하로 전송하는 접지 케이블(200)과, 상기 피뢰단구(100)를 지탱하며 접지 케이블(200)을 지지하고, 내부 바닥면에 정류기 배터리(700) 및 파라미터(800)가 설치된 피뢰철탑(300)과, 피뢰단구(100)에서 접지 케이블(200)을 통하여 내려온 낙뢰전류를 분산시키도록 하는 접지시설(400)과, 낙뢰의 횟수를 카운터 하는 낙뢰카운터(500)와, 전계 강도를 측정하여 일정강도 이상이 측정되면 경보음을 발생시키는 낙뢰 경보기(600)로 구성되며, 상기 피뢰철탑(300)에는 상기 피뢰단구(100)와, 정류기 배터리(700) 및 파라미터에 풍력에너지를 전기에너지로 변환하여 공급하는 풍력발전부(10) 및 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하여 공급하는 태양광발전부(30)가 더 설치되고, 상기 낙뢰카운터(500)는 낙뢰 카운터 연결 케이블(510) 및 낙뢰 경보기 연결 케이블(610)을 통해 카운터한 낙뢰의 횟수를 낙뢰 경보기(600)에 전달한다.
상기 접지 케이블(200)은 피뢰단구(100)와 연결되어 있으며, 연결부위에는 절연 마스트(210)를 통하여 절연을 하도록 하고, 인하도선(220)을 사용하여 하단의 접지시설(400)까지 낙뢰가 이동할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 핵심 보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기는 본 출원인에 의해 선 공개된 특허 "제2010-0131707호"에 적용 및 개선하여 상기 피뢰단구(100)와, 정류기 배터리(700) 및 파라미터에 공급되는 전원이 단절되지 않고 언제나 지속적으로 공급될 수 있도록 하기 위한 것으로, 풍력발전부(10) 및 태양광발전부(30)를 제외한 구성요소들은 본 출원인에 의해 선 공개된 특허 "제2010-0131707호"와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하고 이하에서는 풍력발전부(10) 및 태양광발전부(30)에 대해서만 중점적으로 설명하도록 한다.
상기 풍력발전부(10)는 상기 피뢰철탑(300)에 회전가능하게 축결합되고, 풍력에 의해 회전되며, 공지의 발전기(미도시) 및 축전기(70)와 전기적으로 연결되어 전기를 생산하도록 하는 날개부(11)에 의해 형성되고, 상기 날개부(11)의 형상은 풍력의 영향을 많이 받아 회전할 수 있도록 방사상으로 형성되는 것이 바람직하다.
이를 좀 더 보충하면, 상기 날개부(11)가 풍력에 의해 회전하게 되면 상기 발전기가 날개부(11)의 회전으로 인해 전기를 생성하게 되고, 상기 축전기(70)는 발전기를 통해 생성되는 전기를 축전하며 필요에 따라 상기 피뢰단구(100)와, 정류기 배터리(700) 및 파라미터에 전기를 공급한다.
상기 태양광발전부(30)는 원형포스트(22)를 구성하는 수직포스트(23)에 각각 설치되어 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하여, 상기 피뢰단구(100)와, 정류기 밧데리 및 파라미터에 공급한다.
예컨대, 상기 태양광발전부(30)는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하는 공지의 태양광 전지판 및 상기 태양광 전지판과 전기적으로 연결되어 상기 태양광 전지판에서 생성되는 전기에너지를 축전하는 축전기(70)로 이루어져 구성될 수 있고, 상기 축전기(70)는 필요에 따라 피뢰단구(100)와, 정류기 배터리(700) 및 파라미터에 전기를 공급하며, 상기 태양광발전부(30)부에서 발전된 전기에너지는 정류기를 거쳐 축전기(70)에 축전되도록 할 수 있을 것이다.
또한, 상기 풍력발전부(10) 및 태양광발전부(30)에서 생성된 전기를 축전하는 축전기(70)는 각각의 축전기(70)를 적용하거나, 또는 하나의 축전기(70)가 풍력발전부(10) 및 태양광발전부(30)에서 생성된 전기를 모두 축전하도록 할 수도 있다.
상기 포스트부재(20)는 태양광발전부(30)를 풍력발전부(10)의 포스트(11)에 설치할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 수평포스트(21)와, 원형포스트(22)와, 수직포스트(23)로 이루어져 구성된다.
상기 수평포스트(21)는 상기 풍력발전부(10)의 포스트(11) 외주연에 간격을 두고 수평방향으로 설치되는 것으로, 상기 풍력발전부(10)의 포스트(11) 둘레를 따라 타공홀(미도시)을 형성하고, 상기 수평포스트(21)의 일부분을 풍력발전부(10)의 포스트(11)의 타공홀에 삽입한 다음 용접을 통해 설치될 수 있다.
부가적으로, 상기 수평포스트(21)들의 사이에 형성되는 빈 공간은 본 발명을 구성하는 구성요소에 이상 발생시 보수를 하러 갈 수 있도록 하기 위한 이동통로로도 활용할 수 있다.
또한, 상기 피뢰철탑(300)과 수평포스트(21)의 사이에는 상단부가 상기 수평포스트(21)의 저면에 볼팅 또는 용접을 통해 결합되는 제 1서포트(50)가 더 구비되도록 하므로서, 상기 수평포스트(21)의 상부에 설치되는 원형포스트(22)와, 수직포스트(23) 및 상기 수직포스트(23)에 설치되는 태양광발전부(30)로부터 전달되는 하중을 안정적으로 지지하도록 할 수 있다.
상기 원형포스트(22)는 상기 수평포스트(21)의 상단에 상호 간격을 두고 수평방향으로 볼팅 또는 용접을 통해 설치되고, 상기 원형포스트(22)는 도 4에 도시된 바와 같이 수평포스트(21)의 끝단부로 갈수록 직경이 점차 넓어지도록 형성된다.
상기 수직포스트(23)는 상기 원형포스트(22)들 중 선택되는 어느 하나의 상단에 상호 간격을 두고 수직방향으로 볼팅 또는 용접을 통해 설치되며, 상기 수직포스트(23)와 피뢰철탑(300)의 사이에 턴버클 등의 고정부재(40)를 더 설치하여 상기 수직포스트(23)가 고정부재(40)를 매개로 피뢰철탑(300)에 안정적으로 고정되도록 함에 따라, 풍하중 또는 기타 외부 충격요인에 의해 상기 수직포스트(23)가 유동되지 않도록 할 수 있어 상기 수직포스트(23)에 설치되는 태양광발전부(30)를 안정적으로 고정할 수 있다.
부가적으로, 상기 태양광발전부(30)의 상단이 상기 수직포스트(23)의 상단부분에 볼팅 또는 용접을 통해 결합되도록 하면서, 상기 수직포스트(23)의 일측면에는 제 2서포트(60)를 볼팅 또는 용접을 통해 수평방향으로 설치하여 상기 태양광발전부(30)의 하단이 상기 제 2서포트(60)의 끝단 부분 상면에 볼팅 또는 용접을 통해 결합되도록 하여 상기 태양광발전부(30)가 경사각을 갖도록 하므로서, 태양광을 효율적으로 흡수하면서 안정된 상태를 유지하도록 할 수 있다.
또한, 상기 태양광발전부(30)의 갯수는 6개(도 4참조)로 국한되지 않고, 풍력발전부(10)의 포스트(11)에 태양광발전부(30)를 수직방향으로 간격을 두고 다단으로 설치하여 태양광 에너지를 통해 더욱 많은 양의 전기에너지를 생성하도록 할 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 핵심 보호체 보호를 위한 낙뢰방지기는, 피뢰단구(100)와, 정류기 배터리(700) 및 파라미터에 전원을 공급하기 위한 방식으로, 풍력에너지 및 태양광 에너지를 복합적으로 발전하여 전원을 공급하는 방식을 사용하기 때문에 피뢰단구(100)와, 정류기 배터리(700) 및 파라미터에 공급되는 전원의 양이 부족한 현상을 초래하지 않을 뿐만 아니라, 날씨가 흐린 날에는 풍력발전부(10)를 통해 전기에너지를 생산할 수 있고, 바람이 불지 않는 날에는 태양광발전부(30)를 통해 전기에너지를 생산할 수 있어, 피뢰단구(100)와, 정류기 배터리(700) 및 파라미터에 공급되는 전원이 단절되지 않고 언제나 지속적으로 공급되도록 할 수 있다.
10 : 풍력발전부 11 : 날개부
20 : 포스트부재 21 : 수평포스트
22 : 원형포스트 23 : 수직포스트
30 : 태양광발전부 40 : 고정부재
50 : 제 1서포트 60 : 제 2서포트
70 : 축전기 100 : 피뢰단구
200 : 접지 케이블 210 : 절연 마스트
220 : 인하도선 300 : 피뢰철탑
310 : 고무코팅 400 : 접지시설
500 : 낙뢰카운터 510 : 낙뢰 카운터 연결 케이블
600 : 낙뢰 경보기 610 : 낙뢰 경보기 연결 케이블
700 : 정류기 배터리 800 : 파라미터

Claims (3)

  1. 플러스 이온전하를 일정 반경내에 분포시키고 낙뢰전류를 받아 들이도록 하는 피뢰단구(100)와;
    상기 낙뢰전류를 지하로 전송하는 접지 케이블(200)과;
    상기 피뢰단구(100)를 지탱하며 피뢰 케이블을 지지하고, 내부에 정류기 배터리(700) 및 파라미터(800)가 설치된 피뢰철탑(300)과;
    피뢰단구(100)에서 케이블을 통하여 내려온 낙뢰전류를 분산시키도록 하는 접지시설(400)과;
    낙뢰의 횟수를 카운터 하는 낙뢰카운터(500)와;
    전계 강도를 측정하여 일정강도 이상이 측정되면 경보음을 발생시키는 낙뢰 경보기(600)로 구성되는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기로서,
    상기 피뢰철탑(300)에는 상기 피뢰단구(100)와, 정류기 배터리(700) 및 파라미터에 풍력에너지를 전기에너지로 변환하여 공급하는 풍력발전부(10) 및 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하여 공급하는 태양광발전부(30);가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 피뢰철탑(300)에는 상기 태양광발전부(30)를 고정하기 위한 포스트부재(20)가 더 구비되어지되, 상기 포스트부재(20)는,
    피뢰철탑(300)의 외주연에 간격을 두고 수평방향으로 설치되는 수평포스트(21)와,
    상기 수평포스트(21)의 상단에 상호 간격을 두고 수평방향으로 설치되는 원형포스트(22)와,
    상기 원형포스트(22)의 상단에 상호 간격을 두고 수직방향으로 설치되며 고정부재(40)를 매개로 피뢰철탑(300)에 고정되며, 상기 태양광발전부(30)가 경사각을 갖도록 설치되는 수직포스트(23)로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 피뢰철탑(300)과 상기 포스트부재(20)를 구성하는 수평포스트(21)의 사이에는 상기 수평포스트(21)의 저면을 지지하기 위한 제 1서포트(50)가 더 결합되고, 상기 수직포스트(23)에는 상기 태양광발전부(30)의 저면을 지지하기 위한 제 2서포트(60)가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 핵심보호체 보호를 위한 낙뢰 방지기.
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