KR20190001388U

KR20190001388U - 접지설비의 측정용 장비

Info

Publication number: KR20190001388U
Application number: KR2020170006199U
Authority: KR
Inventors: 황인호; 박종근; 이명호; 김조영
Original assignee: 주식회사 한국가스기술공사
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2019-06-11
Also published as: KR200489926Y1

Abstract

본 고안은 접지설비의 건전성을 측정하기 위해 속도 가변형 서보모터를 이용하여 측정용 리드선을 용이하게 전개 및 감김동작을 수행할 수 있고, 자동 감김동작시 리드선의 꼬임을 예방할 수 있으며, 측정용 리드선의 텐션 발생시 자동으로 잠김동작되도록 서보모터를 정지시켜 리드선의 소손을 예방하도록 그 구조가 개선된 접지설비의 측정용 장비에 관한 것이다.
본 고안은 프레임과, 상기 프레임에 회전 가능하게 탑재되고 측정용 리드선이 권취 가능한 복수의 회전드럼과, 상기 프레임의 측면에 장착되고 외부 전원이 인가됨에 따라 상기 복수의 회전드럼에 각각 회전 구동력을 전달하는 속도 가변형 서보모터와, 상기 프레임의 전방에 설치되고 상기 측정용 리드선의 감김동작시 꼬임을 방지하도록 나사산이 형성된 가이드부재, 및 상기 프레임의 하부에 장착되고 상기 측정용 리드선의 텐션 발생시 이를 감지하고 상기 속도 가변형 서보모터의 동작을 정지시키는 잠김수단으로 구성된다.

Description

접지설비의 측정용 장비{Measuring apparatus of earthing equipment}

본 고안은 접지설비의 측정용 장비에 관한 것으로, 특히 접지설비의 건전성을 측정하기 위해 속도 가변형 서보모터를 이용하여 측정용 리드선을 용이하게 전개 및 감김동작을 수행할 수 있고, 자동 감김동작시 리드선의 꼬임을 예방할 수 있으며, 측정용 리드선의 텐션 발생시 자동으로 잠김동작되도록 서보모터를 정지시켜 리드선의 소손을 예방하도록 그 구조가 개선된 접지설비의 측정용 장비에 관한 것이다.

일반적으로 낙뢰 사고 예방을 위한 피뢰접지에 사용되는 접지극은 고전압 대전류 임펄스에 노출되게 되며 성능평가에 있어서 접지 임피던스 차원의 기술이 요구된다. 특히 임펄스에 의한 접지 성능은 과도 접지 임피던스로 평가하여야 하며 낙뢰의 특성상 접지극 주위에서 지중 방전을 수반하는 경우가 많다. 이러한 접지극으로 방전을 촉진시키는 구조로 상용화된 제품들이 있지만 이들에 대한 성능 평가 기술은 전무한 상태이다.

피뢰 설비용 접지 시스템은 방류시키는 전류가 임펄스 형태이며 상용 전원에 비해 높은 주파수 성분을 가진다.

또한 뇌격 전류가 작게는 수 kA에서 크게는 200 kA에 달하며 접지 전위 상승 또한 수백 kV를 넘게 되어 접지극 주위의 전계 강도가 토양의 절연 파괴 강도 이상이 될 경우 지중 방전이 발생한다

고도화된산업설비 및 전기설비를 낙뢰와 서지(surge) 유입으로 발생하는 이상전압 및 고장전류로부터 보호하기 위해 지중에 접지설비가 매설되어 있다.

상기한 지중 매설된 접지설비의 건전성 여부를 측정하기 위해서는 측정 설비를 측정하여 전기적 연속성을 측정할 필요가 있다.

기존 접지설비의 측정장치와 관련된 선행기술로는 한국 등록특허공보 제 10-1041399호 "접지 매설 시험장 장치"(등록일자 : 2011.06.08)에 개시된 바와 같이, 과도 접지 임피던스를 측정하기 위한 대상 접지극; 원통형으로 내부에는 다양한 대지 저항률을 가지는 토양을 치환 수납하여, 다양한 대지저항률의 토양에 대해 방전시험을 가능하게 하는 원통형 토양 매설 장치; 귀환 전류를 유입시킴과 동시에 안정된 기준 전위점을 형성하기 위해 미리 정해둔 크기의 접지 임피던스를 가지는 실험용 기준 접지극 장치; 고전압 및 대전류 임펄스 발생기의 기준 전위점을 확보함과 동시에 등전위 평면을 이루는 등전위 동판 또는 등전위 메시 장치; 실험용 기준 접지극 장치와 등전위 동판 또는 등전위 메시 장치를 접속하는 다수의 접지도선 및 본딩 장치; 고전압 및 대전류 임펄스 발생기에서 상기 실험용 기준 접지극 장치로 인가되는 전류를 측정하기 위한 비접촉식 전류 측정기; 등전위 동판 또는 등전위 메시장치와 접지극 사이의 전위상승을 측정하는 유입 절연식 다단 정밀 탄소분압기; 상기 유입 절연식 다단 정밀 탄소 분압기를 통해 측정된 전압 및 전류를 토대로 과도 접지 임피던스를 검출하는 과도 접지 임피던스 분석 장치;로 구성된다.

그런데, 기존 지중 매설된 접지설비의 건전성 측정여부를 측정하기 위해서는 기존 상용화된 제품도 측정할 수 있으나, 측정 현장의 여건에 따라 장거리구간에서는 분리되어 있는 측정용 리드선을 4wire 2가닥씩 전개하여 접지설비의 측정 위치에 접속시켜서 점검하는 중에 리드선의 꺾임 현상 또는 단선 등의 리드선 소손이 발생할 우려가 있으며, 연속성 측정을 위해서는 계측기 측정 1명, 리드선 전개 2명, 접지 포인트와 측정기 사이 리드선 폴링 1명 등 최소 4명의 작업자를 필요로 함과 아울러, 기존 측정기를 이용한 방식은 접지 설비의 연속성 측정의 번거로움이 있는 단점이 있다.

한국 등록특허공보 제 10-1041399호 "접지 매설 시험장 장치"(등록일자 : 2011.06.08)

본 고안은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창안된 것으로, 그 목적은 접지설비의 건전성을 측정하기 위해 속도 가변형 서보모터를 이용하여 측정용 리드선을 용이하게 전개 및 감김동작을 수행할 수 있고, 자동 감김동작시 리드선의 꼬임을 예방할 수 있으며, 측정용 리드선의 텐션 발생시 자동으로 잠김동작되도록 서보모터를 정지시켜 리드선의 소손을 예방하도록 그 구조가 개선된 접지설비의 측정용 장비를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 프레임과, 상기 프레임에 회전 가능하게 탑재되고 측정용 리드선이 권취 가능한 복수의 회전드럼과, 상기 프레임의 측면에 장착되고 외부 전원이 인가됨에 따라 상기 복수의 회전드럼에 각각 회전 구동력을 전달하는 속도 가변형 서보모터와, 상기 프레임의 전방에 설치되고 상기 측정용 리드선의 감김동작시 꼬임을 방지하도록 나사산이 형성된 가이드부재, 및 상기 프레임의 하부에 장착되고 상기 측정용 리드선의 텐션 발생시 이를 감지하고 상기 속도 가변형 서보모터의 동작을 정지시키는 잠김수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 가이드부재는 상기 프레임의 전방 양측단에 고정되는 고정브라켓과, 상기 고정브라켓에 양측단이 고정되고 이격된 틈새 사이로 상기 측정용 리드선이 출입 가능하게 상,하로 상,하로 이격되게 배치되며 외주면에 나사산이 형성된 제1,2가이드봉으로 구성된다.

상기 측정용 리드선에 부착되고 접지설비의 접지포인트를 측정하기 위해 상기 측정용 리드선을 고정하는 고정클립이 더 구비된다.

본 고안은 속도 가변형 서보모터를 이용하여 측정용 리드선을 용이하게 전개 및 감김동작을 수행할 수 있으며, 측정용 리드선을 접지설비의 측정위치까지 도달하도록 전개하는 작업자 1명과 측정기기를 이용하여 접지설비의 건전성을 측정하는 작업인원 1명 총 2명의 작업인원이 요구되므로, 기존 접지설비의 측정시험에 필요한 4명보다 적은 인원수의 작업인원으로 측정작업을 수행할 수 있는 이점을 갖는다.

또한, 본 고안은 측정용 리드선의 권취작업을 속도 가변형 서보모터의 회전 구동력으로 자동으로 수행할 수 있으며, 감김동작시 가이드부재를 이용하여 측정용 리드선의 꼬임 현상을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 본 고안에 따른 접지설비의 측정용 장비의 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 고안 가이드부재의 정면도.

본 고안에 따른 접지설비의 측정용 장비는 도 1 및 도 2를 참조하면, 프레임(100)과, 상기 프레임(100)에 회전 가능하게 탑재되고 측정용 리드선(10)이 권취 가능한 복수의 회전드럼(200)과, 상기 프레임(100)의 측면에 장착되고 외부 전원이 인가됨에 따라 상기 복수의 회전드럼(200)에 각각 회전 구동력을 전달하는 속도 가변형 서보모터(300)와, 상기 프레임(100)의 전방에 설치되고 상기 측정용 리드선(10)의 감김동작시 꼬임을 방지하도록 나사산(425)이 형성된 가이드부재(400), 및 상기 프레임(100)의 하부에 장착되고 상기 측정용 리드선(10)의 텐션 발생시 이를 감지하고 상기 속도 가변형 서보모터(300)의 동작을 정지시키는 잠김수단(600)으로 구성된다.

도 1을 참조하면, 상기 프레임(100)은 이동이 용이하도록 각 모서리의 하부에 바퀴가 설치된다.

또한, 상기 프레임(100)은 좌,우측 프레임으로 구분되고, 좌,우측 프레임을 연결하는 연결봉으로 구성된다.

상기 속도 가변형 서보모터(300)는 외부 전원이 인가됨에 따라 구동되어 복수의 회전드럼(200)에 각각 전달하도록 복수개로 마련된다.

상기 속도 가변형 서보모터(300)는 감속된 회전 구동력을 상기 회전드럼(200)측에 각각 전달하도록 감속기(350)가 각각 구비된다.

상기 잠김수단(600)은 상기 프레임(100)의 하부에 탑재되어 측정용 리드선(10)의 텐션 발생시 이를 감지하고 상기 속도 가변형 서보모터(300)측의 구동을 정지시키는 신호를 출력하게 된다.

이를 위해 잠김수단(600)은 도면에는 미도시되어 있지만, 측정용 리드선(10)의 텐션을 감지하는 감지센서와, 상기 감지센서로부터 출력된 신호를 인가받아 상기 속도 가변형 서보모터(300)측에 제어신호를 출력하는 제어부로 구성된다.

상기 프레임(100)의 상부 외측에는 측정기기 받침대의 하부가 수용되거나 그늘막의 하부가 수용되도록 중공을 갖는 지지관(700)이 구비된다.

본 고안은 상기 측정용 리드선(10)에 부착되고 접지설비의 접지포인트를 측정하기 위해 상기 측정용 리드선(10)을 고정하는 고정클립(500)이 더 구비되며, 상기 고정클립(500)은 측정용 리드선(10)이 전개되어 접지설비의 측정 위치까지 도달한 후에 측정용 리드선(10)의 움직임을 고정시켜 측정용 리드선(10)의 유동을 방지할 수 있는 이점을 갖는다.

도 2를 참조하면, 상기 가이드부재(400)는 상기 프레임(100)의 전방 양측단에 고정되는 고정브라켓(410)과, 상기 고정브라켓(410)에 양측단이 고정되고 이격된 틈새 사이로 상기 측정용 리드선(10)이 출입 가능하게 상,하로 상,하로 이격되게 배치되며 외주면에 나사산(425)이 형성된 제1,2가이드봉(420,430)으로 구성된다.

상기 제1,2가이드봉(420,430) 사이로 측정용 리드선(10)이 인출입되는 중에 측정용 리드선(10)의 꼬임을 방지하도록 외주면에 측정용 리드선(10)이 수용되는 크기의 나사산(425)이 형성된 구조를 갖는다.

이러한 구성을 갖는 본 고안은 바퀴를 이용하여 프레임(100)을 측정 전 위치까지 이동시키고, 측정용 리드선(10)을 복수의 회전드럼(200)으로부터 작업자가 당겨서 가이드부재(400)의 제1,2가이드봉(420,430) 사이를 통과하도록 한 후에 지중에 매설된 접지설비의 측정 위치까지 측정용 리드선(10)을 위치시킨 후에, 측정용 리드선(10)을 측정기기에 연결시켜 접지설비의 건전성을 측정하게 된다.

이때, 측정용 리드선(10)은 속도 가변형 서보모터(300)의 구동에 따라 회전 구동력이 감속기(350)를 통해 회전드럼(200)측에 전달됨에 따라 측정용 리드선(10)의 감김 동작을 자동으로 수행할 수 있는 이점을 갖는다.

또한, 상기한 회전드럼(200)을 회전 구동시켜 측정용 리드선(10)을 감는 과정에서 측정용 리드선(10)이 가이드부재(400)의 제1,2가이드봉(420,430) 사이를 통과하는 중에 제1,2가이드봉(420,430)의 나사산(425)에 측정용 리드선(10)이 통과됨에 따라 측정용 리드선(10)의 꼬임을 방지하게 된다.

따라서, 본 고안은 속도 가변형 서보모터(300)를 이용하여 측정용 리드선(10)을 용이하게 전개 및 감김동작을 수행할 수 있으며, 측정용 리드선(10)을 측정위치까지 도달하도록 전개하는 작업자 1명과 측정기기를 이용하여 접지설비의 건전성을 측정하는 작업인원 1명 총 2명의 작업인원이 요구되므로, 기존 접지설비의 측정시험에 필요한 4명보다 적은 인원수의 작업인원으로 측정작업을 수행할 수 있는 이점을 갖는다.

또한, 본 고안은 측정용 리드선(10)의 권취작업을 속도 가변형 서보모터(300)의 회전 구동력으로 자동으로 수행할 수 있으며, 감김동작시 가이드부재(400)를 이용하여 측정용 리드선(10)의 꼬임 현상을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.

그리고, 프레임(100)의 상부 외측에 마련된 지지관(700)에 측정기기 받침대의 하부가 수용될 경우 프레임(100)에 측정기기를 간편하게 장착시키거나, 그늘막의 하부를 지지관(700)의 중공 내에 삽입시켜 작업 중 그늘을 형성시켜 작업자의 작업 편의성을 증대시킬 수 있는 이점을 갖는다.

이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 고안의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 이상에서와 같이 설명한 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10 : 측정용 리드선 100 : 프레임
200 : 회전드럼 300 : 속도 가변형 서보모터
350 : 감속기 400 : 가이드부재
410 : 고정브라켓 420,430 : 제1,2가이드봉
425 : 나사산 500 : 고정클립
600 : 잠김수단 700 : 지지관

Claims

프레임(100)과,
상기 프레임(100)에 회전 가능하게 탑재되고 측정용 리드선(10)이 권취 가능한 복수의 회전드럼(200)과,
상기 프레임(100)의 측면에 장착되고 외부 전원이 인가됨에 따라 상기 복수의 회전드럼(200)에 각각 회전 구동력을 전달하는 속도 가변형 서보모터(300)와,
상기 프레임(100)의 전방에 설치되고 상기 측정용 리드선(10)의 감김동작시 꼬임을 방지하도록 나사산(425)이 형성된 가이드부재(400), 및
상기 프레임(100)의 하부에 장착되고 상기 측정용 리드선(10)의 텐션 발생시 이를 감지하고 상기 속도 가변형 서보모터(300)의 동작을 정지시키는 잠김수단(600)을 구비한 것을 특징으로 하는 접지설비의 측정용 장비.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드부재(400)는 상기 프레임(100)의 전방 양측단에 고정되는 고정브라켓(410)과,
상기 고정브라켓(410)에 양측단이 고정되고 이격된 틈새 사이로 상기 측정용 리드선(10)이 출입 가능하게 상,하로 이격되게 배치되며 외주면에 나사산(425)이 형성된 제1,2가이드봉(420,430)으로 구성된 것을 특징으로 하는 접지설비의 측정용 장비.
청구항 1에 있어서,
상기 측정용 리드선(10)에 부착되고 접지설비의 접지포인트를 측정하기 위해 상기 측정용 리드선(10)을 고정하는 고정클립(500)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 접지설비의 측정용 장비.