KR20200033235A - 콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭 - Google Patents

콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭 Download PDF

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Abstract

접지는 전력설비 내부에서 발생하거나 외부에서 전선을 타고 전력설비 내부로 들어 오는 비정상적인 전압과 전류를 땅속으로 내보내어 전력설비를 안전하게 보호하는 장치를 말한다. 접지를 위하여 땅속에 묻은 전선을 매설지선이라 하는데 그 것에는 일측에 접지극을 설치한다. 접지극은 동봉을 비롯하여 동판, 침상접지봉, 탄소봉 등 다양한 형태가 존재한다. 전력설비와 연결된 접지선을 타고 온 전하가 보다 신속하게 접지선으로부터 멀리 퍼져 나가도록 하는 것이 접지극인 것이다. 이제까지의 접지극의 형태는 침형태이거나 판형태로 국한되어 왔다.
본 발명에서는 공급되는 전하를 빠른 속도로 제거시키는 차원에서 접지극을 콘덴서형으로 만드는 것을 기본으로 한다. 이렇게 접지극에 콘덴서의 원리를 적용하면 접지선의 전압이 상승하기 시작하면 접지극에서는 위상이 90도 빠른 전류가 흘러 미리 큰 전류를 땅속으로 흘러보내 짧은 시간에 전위상승을 막아주는 효과가 있다. 2극평판형콘덴서형접지극 이나 2극평판형콘덴서형접지극블럭(30) 뿐 만 아니라 3극평판형콘덴서형접지극이나 3극평판형콘덴서형접지블럭(40)을 제시하였다. 접지전극을 분할해서 전하공급판극블럭(50-1)이나 전하소모판극블럭(50-2)을 만들어 이들을 조합하여 위의 접지블럭을 구성할 수 있도록 하였다. 또한 접지블럭에 전하공급선(10)을 양편에 두개를 설치하여 접지블럭간 직렬연결이 가능하도록 하여 접지블럭이 가볍도록 작게 만들은 후 상호 직렬연결로 큰 역할을 할 수 있도록 하였다. 평판형콘덴서형 접지블럭 뿐 만 아니라 동심원통형콘덴서형접지블럭(60)도 제시하였다. 콘덴서의 양쪽 극 사이에 유전체를 삽입하는 것이 보통이다, 그러나 유전체가 도전성 물질에 가까우면 도10의 그래프에서 알 수 있듯이 유전체손실을 나타내는 손실탄젠트 혹은 탄델타 값이 커져서 콘덴서로서 역할은 거의 하지 못한다. 이것을 역이용한 것이 본 발명이다. 도전성 물질에 가까운 유전체를 양극판 사이에 끼워서 손실탄젠트 혹은 탄델타 값이 커지도록 하여 전도전류를 크게 하여 전하의 큰 흐름을 크게 유발하고 접지선을 타고 들어오는 전하를 콘덴서 내부에서 열손실에 의해 사라지도록 하여 전위 상승을 막는다. 그리고 접지선과 연결된 전하를 공급하는 극에 침상접지봉을 비롯한 방전이 쉬운 침을 추가하여 효과를 극대화 하였다. 그리고 사용하는 면을 완전한 평면 대신 망형태의 메탈라스 (metal lath)로 면을 대신하도록 하여 접지극을 싼 가격에 크게 만들 수 있도록 하였다.

Description

콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭{Ground electrode or ground block using condenser principle}
접지기술분야
접지는 전력설비 내부에서 발생하거나 외부에서 전선을 타고 전력설비 내부로 들어 오는 비정상적인 전압과 전류를 땅속으로 내보내어 전력설비를 안전하게 보호하는 장치를 말한다. 접지를 위하여 땅속에 묻은 전선을 매설지선이라 하는데 그 것에는 일측에 접지극을 설치한다. 전력설비와 연결된 접지선을 타고 온 전하가 보다 신속하게 접지선으로부터 멀리 퍼져 나가도록 하는 것이 접지극인 것이다. 이제까지의 접지극의 형태는 침형태이거나 판형태로 국한되어 왔다. 출원번호 10-2010- 0031629 [원형 콘크리트 접지극을 이용한 접지장치 및 그 시공방법]는 배전선로 전주 설치에 병행하여 침상 접지극을 콘크리트에 넣어 성형한 것을 전주 하부에 설치하는 것으로 침의 형태를 갖추고 있다. 출원번호 10-2013-0034216 [벤토나이트 접지저항 저감재 및 이를 이용한 도전성 콘크리트 접지부재]는 금속심재를 도전성 콘크리트 내부에 위치하도록 하고 성형한 접지부재이다. 출원번호 10-2011-0088848 [서지 방전용 탄소접지봉] 침상접지봉을 탄소 성분의 반죽 내부에 설치하고 굳혀서 서지가 접지선을 타고 유입되면 방전을 유도하도록 만들은 것이다. 모두가 전하를 잘 방출하도록 만들었으나 침의 단독설치인 설비에 국한된다. 기존의 접지극은 동봉을 비롯하여 동판, 침상접지봉, 탄소봉 등 다양한 형태가 존재한다. 이러한 접지극은 접지극을 통하여 단순히 전하를 흐름에 의존하여 분산시키는 기존의 방식에서 탈피하여 전압에 비하여 위상이 90도 빠른 전류가 흐르는 콘덴서 원리를 접목하여 보다 빠르게 분산시키는 접지극 또는 접지블럭과 관련된 기술은 없는 실정이다.
접지극을 판형콘덴서 또는 동심원통형콘덴서 형태로 만들어 시공하는 것을 기본으로 한다. 이렇게 접지극에 콘덴서의 원리를 적용하면 접지선의 전압이 상승하기 시작하면 접지극에서는 위상이 90도 빠른 전류가 흘러 미리 큰 전류를 땅속으로 흘러보내 짧은 시간에 전위상승을 막아주는 효과가 있다. 현장에서 편하게 사용할 수 있도록 접지저항저감제 또는 탄소 성분의 분말흑연을 반죽하여 그 내부에 접지극을 넣은 다음 성형하여 블럭 형태로 만들 수도 있다. 판형콘덴서형 접지블럭은 전하공급판극 하나와 전하소모판극 하나로 이루어지는 기본판형접지블럭 뿐 만 아니라 전하공급판극 하나와 전하소모판극 양쪽 하나씩 두개의 전하소모판극으로 이루어지는 양방향판형접지블럭을 제시하며 전하공급판극과 전하소모판극을 각각 분리된 블럭을 만들어 조립하여 콘덴서를 형성하도록 하는 전하공급극블럭과 전하소모극블럭을 제시한다. 판극은 평판일 수도 있고 망형태의 메탈라스(metal lath)일 수도 있다. 동심원통형콘덴서형 접지블럭은 외부에 위치하는 원통형 전하소모통극 하나와 그 내부에 위치하는 전하공급통극 하나로 구성한다. 내부에 위치하는 전하공급통극은 전하의 빠른 이동을 위하여 그 외부 표면에 침상접지봉과 같이 침을 다수 설치하도록 한다. 원통형 통극은 평면을 말아서 만든 통극일 수도 있고 망형태의 메탈라스(metal lath)를 말아서 만든 통극일 수도 있다.
판극 두장을 마주보도록 한 상태에서 그 중 전하공급판극에는 접지선을 연결하고 콘덴서 역할을 하도록 땅속에 접지극으로 설치하거나, 접지저항저감제 반죽을 가운데 놓고 판극 두장을 마주보도록 한 상태에서 그 중 전하공급판극에는 접지선을 연결하여 콘덴서 역할을 하도록 한 상태에서 접지저항저감제 반죽을 굳혀 접지블럭을 만들 수 있고, 두개의 원통극 중 직경이 작은 원통극을 내부에 배치하고 직경이 큰 원통극을 외부에 설치한 상태에서 그 중 전하공급통극인 내부 통극에는 접지선을 연결하고 두개의 동심 원통극이 콘덴서 역할을 하도록 땅속에 접지극으로 설치하거나, 두개의 동심 원통극 사이 공간에 접지저항저감제 반죽을 넣고 그 중 내부 전하공급통극에는 접지선을 연결하고 두개의 동심 원통극이 콘덴서 역할을 하도록 한 상태에서 접지저항저감제 반죽을 굳혀 접지블럭을 만들 수 있다.
전력설비의 안전운전을 위하여 접지저항을 낮추는 것은 전기를 안전하게 사용하는데 매우 중요한 일이다. 그런 이유로 다양한 접지극이 접지동봉, 접지판, 탄소봉, 침상접지봉 등이 개발되어 현장에서 사용중이다. 대체로 침을 추가하여 방전현상을 유도함으로써 접지저항을 감소시키고자 하는 방향으로 나아가고 있다. 그러나 콘덴서는 전하를 충전시키고 방전하는 매우 훌륭한 설비이지만 접지극으로 활용되지는 않고 있는 실정이다.
본 발명에 따르면, 접지극을 콘덴서형으로 만드는 것을 기본으로 한다. 이렇게 접지극에 콘덴서의 원리를 적용하면 접지선의 전압이 상승하기 시작하면 접지극에서는 위상이 90도 빠른 전류가 흘러 미리 큰 전류를 땅속으로 흘러보내 짧은 시간에 전위상승을 막아주는 효과가 있다. 그리고 그것을 편리하게 사용하고자 블럭 형태의 접지극을 제시하였다. 콘덴서의 양쪽 극 사이에 유전체를 삽입하는 것이 보통이다, 그러나 유전체가 도전성 물질에 가까우면 도10의 그래프에서 알 수 있듯이 유전체손실을 나타내는 손실탄젠트 혹은 탄델타 값이 커져서 콘덴서로서 역할은 거의 하지 못한다. 본 발명에서는 이 성질을 역으로 이용하고자 한다. 도전성 물질에 가까운 물질을 양극판 사이에 끼워서 손실탄젠트 혹은 탄델타 값이 커지도록 하여 전도전류를 크게 하여 전하의 흐름을 크게 유발하고 접지선을 타고 들어오는 전하를 콘덴서 내부에서 열손실에 의해 사라지도록 하여 전위 상승을 막는다. 또한 콘덴서형 접지극을 실현하는 것에 그치지 않고, 접지블럭을 만들어 쉽고 다양한 방법으로 활용할 수 있도록 하였다. 그리고 접지선과 연결된 전하를 공급하는 극에 침상접지봉을 비롯한 방전이 쉬운 침을 추가하여 효과를 극대화 하였다. 그리고 사용하는 면을 완전한 평면 대신 망형태의 메탈라스 (metal lath)로 면을 대신하도록 하여 접지극을 싼 가격에 크게 만들 수 있도록 하였다.
도 1은 평판형콘덴서의 설명도이다.
도 2는 동심원통형콘덴서의 설명도이다.
도 3은 2극평판형콘덴서형 접지극과 접지블럭 설명도이다.
도 4는 3극평판형콘덴서형 접지극과 접지블럭 설명도이다.
도 5는 평판형콘덴서의 극별 접지블럭 설명도이다.
도 6은 동심원통형콘덴서형 접지극과 접지블럭 설명도이다.
도 7은 내부 원통극에 침상접지봉을 설치한 사례 설명도이다.
도 8은 완전한 평면 대신 망형태의 면을 사용하는사례 설명도이다.
도 9는 다수의 전하유출침이 설치된 형성된 사례 설명도이다.
도 10은 콘덴서의 손실탄젠트 그래프 설명도이다.
비정상적으로 발생한 전하를 빠른 시간내에 전력설비 외부로 방출시키는 것은 전력설비 안전운전에 매우 중요한 요소이다. 본 발명에서 제시하는 각종 평판형콘덴서형 접지극과 접지블럭은 배전용 전주, 송전철탑, 변전접지, 지중설비용 접지, 그외 일반적인 접지설비 등에 널리 적용할 수 있다.
도1과 도10을 함께 설명한다. 도 1은 평판형콘덴서의 설명도이고, 도 10은 콘덴서의 손실탄젠트 그래프 설명도이다. 접지극에 콘덴서의 원리를 적용하면 접지선의 전압이 상승하기 시작하면 접지극에서는 콘덴서의 원리에 따라 위상이 90도 빠른 전류가 흘러 이러한 전압상승을 막으려는 현상이 발생한다. 즉 과도현상에서 짧은 시간내에 탁월한 효과를 나타낸다. 우선 도1을 보면 전하공급선(10)에 전하공급판극(11)을 연결하고 전하소모판극(12)에 전하유출선(13)을 연결한 다음 전하공급판극(11)과 전하소모판극(12)을 일정한 거리를 두고 마주 보게 하고 그 공간에 중간매질(14)을 채워서 평판형 콘덴서를 구성한다. 전하유출선(13)은 땅과 연결할 수 있다. 도10에서 콘덴서에 흐르는 전류밀도를 측정하여, 전류밀도벡터(100)를 세로축의 변위전류밀도축(104)과 가로축의 전도전류밀도축(105)에 사영하면 변위전류밀도와 전도전류밀도를 얻고 tanδ = 전도전류밀도/변위전류밀도를 계산하여 tanδ<0.01 이면 중간매질(14)이 유전체임을 알 수 있고, 0,01≤tanδ≤100 이면 중간매질(14)이 준도체임을 알 수 있고, tanδ > 100 이면 양도체 임을 알 수 있다. 일반 콘덴서는 중간매질(14)을 유전체를 사용하고 tanδ<0.01 이다. 본 발명에서는 콘덴서를 접지극으로 활용할 것이므로 중간매질(14)을 전도전류를 잘 흘릴 수 있는 물질을 택한다. tanδ 값이 크면 클 수록 많은 전류가 전하공급판극(11)에서 출발하여 전하소모판극(12)으로 이동한다. 접지선의 전압이 상승하기 시작하면 접지극에서는 위상이 90도 빠른 큰 전류가 흘르고 이 전류는 tanδ 값을 크게 하며 중간매질(14)에서 저항열로 변하여 대부분이 사라지므로 빠른 시간내에 전압상승을 효과적으로 막을 수 있다.
도 2는 동심원통형콘덴서의 설명도이다. 우선 도2을 보면 전하공급선(10)에 전하공급통극(21)을 연결하고 전하소모통극(22)에 전하유출선(13)을 연결한 다음 직경이 상대적으로 작은 전하공급통극(21)을 전하소모통극(22) 내부로 넣어 중심이 같도록 하고 전하공급통극(21) 외측과 전하소모통극(22) 내측이 이 만드는 사이의 공간에 중간매질(14)을 채워서 동심원통형콘덴서를 구성한다. 작동원리는 도1과 유사하다.
도 3은 2극평판형콘덴서형 접지극과 접지블럭 설명도이다. 도1에서 보여준 평판형콘덴서의 원리를 이용한다. 전하공급판극(11) 한변 일측 가장자리에 전하공급선(10) 한개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결하고 전하공급판극(11)과 전하소모판극(12)을 일정한 거리를 두고 마주 보게 하고 그 공간에 중간매질(14)을 채워서 땅에 매설하여 2극평판형콘덴서형접지극을 구성하거나, 또는 설치에 앞서 미리 2극평판형콘덴서형접지블럭(30) 거푸집 또는 틀을 기둥 형태로 만든 다음 중간매질(14)로 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 분말을 반죽하여 중간매질반죽을 만들고 우선 전하소모판극(12) 배치 위치까지 중간매질반죽을 거푸집에 채운 다음 그 위에 전하소모판극(12)을 배치하고, 그 위에 전하공급판극(11) 배치 위치까지 다시 중간매질반죽을 채우고, 그 위에 전하공급판극(11) 한변 일측 가장지리에 전하공급선(10) 한개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결하고 전하공급선(10)만 거푸집 또는 틀 외부로 노출시키도록 전하공급판극(11)을 전하소모판극(12)과 평행하고 마주보도록 설치하고, 그 위에 거푸집 또는 틀 제일 상부까지 중간매질반죽을 채워 2극평판형콘덴서형접지블럭(30)을 구성하는 것을 특징으로 한다. 접지블럭을 직렬로 연결하여 용량을 늘리려면 그림과 같이 전하공급판극(11)의 마주보는 두변의 일측에 전하공급선(10) 각각 한개씩 두개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결한다. 땅속에 설치하므로 전하소모판극(12)의 후면이 땅에 접지되어 있는 것과 같은 효과가 있으므로 전하소모판극(12)에 전하유출선(13)을 연결하지 않아도 된다. 본 발명은 콘덴서형접지원리에 의해 양극 사이에 전류가 흘러 가면서 중간매질(14)의 도전성물질에 의해 저항손실로 태워서 전하를 소멸시켜 전위상승을 막는 것이 주된 원리이다. 콘덴서의 한 극에 전압이 상승하기 시작하면 위상이 90도 빠른 전류가 흐르는 콘덴서의 원리를 이용한 것이다.
도 4는 3극평판형콘덴서형 접지극과 접지블럭 설명도이다. 전하공급판극(11) 한변 일측 가장자리에 전하공급선(10) 한개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결하고 전하공급판극(11) 상부와 하부 방향으로 전하공급판극(11)과 상하로 각각 한개씩 전하소모판극(12)을 일정한 거리를 두고 마주 보게 하고 그 공간에 중간매질(14)을 채워서 땅에 매설하여 3극평판형콘덴서형접지극을 구성하거나, 또는 설치에 앞서 미리 3극평판형콘덴서형접지블럭(40) 거푸집 또는 틀을 만든 다음 중간매질(14)로 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 분말을 반죽하여 중간매질반죽을 만들고 우선 전하소모판극(12)을 배치 위치까지 중간매질반죽을 거푸집 또는 틀에 채운 다음 전하소모판극(12)을 배치하고, 그 위에 전하공급판극(11) 배치 위치까지 다시 중간매질반죽을 채우고, 그 위에 전하공급판극(11) 한변 일측 가장자리에 전하공급선(10) 한개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결하고 전하공급선(10)만 거푸집 또는 틀 외부로 노출시키도록 전하공급판극(11)을 전하소모판극(12)과 평행하고 마주보도록 설치하고, 그 위에 또 다른 전하소모판극(12)을 배치 위치까지 중간매질반죽을 거푸집 또는 틀에 채운 다음 전하소모판극(12)을 배치하고, 그위에 거푸집 또는 틀 제일 상부까지 중간매질반죽을 채워 3극평판형콘덴서형접지블럭(40)을 구성하는 것을 특징으로 한다. 접지블럭을 직렬로 연결하여 용량을 늘리려면 그림과 같이 전하공급판극(11)의 마주보는 두변의 일측 가장자리에 전하공급선(10) 각각 한개씩 두개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결한다. 땅속에 설치하므로 전하소모판극(12)의 후면이 땅에 접지되어 있는 것과 같은 효과가 있으므로 전하소모판극(12)에 전하유출선(13)을 연결하지 않아도 된다.
도 5는 평판형콘덴서의 극별 접지블럭 설명도이다. 도3과 도4에서 2극평판형콘덴서형접지블럭(30)이나 3극평판형콘덴서형접지블럭(40)를 만들 때 무게가 너무 무겁거나 크기가 너무 커질 경우 시공하기가 어려워 질 수 있다. 따라서 극별 접지블럭을 만들면 무게가 가볍고 크기가 작아져서 다루기 쉽다. 다수의 극별 접지블럭을 조립하여 2극평판형콘덴서형접지블럭(30)이나 3극평판형콘덴서형접지블럭(40)을 만들 수 있다. 설치에 앞서 미리 전하공급판극블럭(50-1) 거푸집 또는 틀을 기둥 형태로 만든 다음 중간매질(14)로 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 분말을 반죽하여 중간매질반죽을 만들고 우선 전하공급판극(11)을 배치 위치까지 중간매질반죽을 거푸집 또는 틀에 채운 다음 전하공급판극(11) 한변 일측 가장자리에 전하공급선(10) 한개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결하고 전하공급선(10)만 거푸집 또는 틀 외부로 노출시키도록 전하공급판극(11)을 배치하고, 그 위에 거푸집 또는 틀 제일 상부까지 중간매질반죽을 채워 전하공급판극블럭(50-1)을 구성하거나, 전하소모판극블럭(50-2) 거푸집 또는 틀을 기둥 형태로 만든 다음 중간매질(14)로 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 분말을 반죽하여 중간매질반죽을 만들고 우선 전하소모판극(12)을 배치 위치까지 중간매질반죽을 거푸집 또는 틀에 채운 다음 전하소모판극(12)을 배치하고, 그 위에 거푸집 또는 틀 제일 상부까지 중간매질반죽을 채워 전하소모판극블럭(50-2)을 구성한 다음, 이들을 조합하여 전하소모판극블럭(50-2) 하나를 하부에 놓고 그 상부에 전하공급판극블럭(50-1)하나를 얹어서 2극평판형콘덴서형접지블럭(30)을 구성하거나, 전하소모판극블럭(50-2) 하나를 하부에 놓고 그 상부에 전하공급판극블럭(50-1)하나를 얹고 그 상부에 다시 전하소모판극블럭(50-2) 하나를 얹어서 3극평판형콘덴서형접지블럭(40)을 구현하는 것을 특징으로 한다. 극별 접지블럭들을 조립할 경우에는 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 분말로 중간매질반죽으로 결합시킬 수 있다. 도3, 도4, 도5에서 접지극이나 접지블럭들이 연속하여 설치되는 경우에 가능하도록 전하공급판극(11) 양변에 각각 1개씩 두개의 전선접속부(31)를 통해 전하공급선(10)을 붙여서 필요시 접지극들이나 접지블럭들을 직렬연결 가능하도록 구성하는 것도 본 발명의 범위에 포함된다.땅속에 설치하므로 전하소모판극(12)의 후면이 땅에 접지되어 있는 것과 같은 효과가 있으므로 전하소모판극(12)에 전하유출선(13)을 연결하지 않아도 된다.
도6과 도7을 함께 설명한다. 도 6은 동심원통형콘덴서형 접지극과 접지블럭 설명도이고, 도 7은 내부 원통극에 침상접지봉을 설치한 사례 설명도이다. 전하공급선(10)에 전하공급통극(21)을 용접하여 연결하고 직경이 상대적으로 작은 전하공급통극(21)을 전하소모통극(22) 내부로 넣어 중심이 같도록 하고 전하공급통극(21) 외측과 전하소모통극(22) 내측이 만드는 사이의 공간에 중간매질(14)을 채워서 땅에 매설하여 동심원통형콘덴서형접지극을 구성하거나, 또는 전하공급선(10)에 전하공급통극(21)을 용접하여 연결하고 직경이 상대적으로 작은 전하공급통극(21)을 전하소모통극(22) 내부로 넣어 중심이 같도록 하고 전하공급통극(21) 외측과 전하소모통극(22) 내측이 만드는 사이의 공간에 중간매질(14)로 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 분말을 반죽하여 중간매질반죽을 만들고 이를 채운 다음 굳혀 동심원통형콘덴서형접지블럭(60)을 구성하는 것을 특징으로 한다. 전하소모통극(22)에 다수의 물이 들어오는 구멍을 뚫어 물이 침투할 수 있도록 하여 중간매질(14) 또는 전하공급통극(21)이 젖어 있어서 전하의 이동이 원활하게 할 수 있다. 좀 더 극간의 활발한 전하 교환을 위하여 도6에서 전하공급통극(21)으로 침상접지봉(71)을 설치하는 것도 본 발명에 포함돤다.도3 내지 도6에 적용하는 것으로 전도전류가 지나는 동안 저항열로 잘 소모되도록 철근조각을 포함한 금속조각이나 금속가루를 중간매질(14)이나 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 반죽에 포함시키는 것도 본 발명의 범위에 포함된다. 땅속에 설치하므로 전하소모통극(22)의 후면이 땅에 접지되어 있는 것과 같은 효과가 있으므로 전하소모통극(22)에 전하유출선(13)을 연결하지 않아도 된다.
도 8은 완전한 평면 대신 망형태의 면을 사용하는사례 설명도이다. 도3 또는 도4 또는 도5 또는 도6 에서 전하공급판극(11) 또는 전하소모판극(12) 또는 전하공급통극(21) 또는 전하소모통극(22)을 구성하는 면이 완전한 평면 대신 망형태의 메탈라스(metal lath)(81)인 것도 본 발명의 범위에 포함된다. 그리고 도3 또는 도4 또는 도5 또는 도6 에서 수분이나 흙이 전하공급판극(11) 또는 전하소모판극(12) 또는 전하공급통극(21) 또는 전하소모통극(22)과 직접 접하지 않도록 보호막(미도시)으로 완전히 감싸 부식을 막는 것도 본 발명의 범위에 포함된다. 수분이나 흙과 접하지 않아도 콘덴서 극 사이에는 전하가 옮겨 갈 수 있다.
도 9는 다수의 전하유출침이 설치된 형성된 사례 설명도이다. 도3 또는 도4 또는 도5 또는 도6 에서 전하소모판극(12) 또는 전하소모통극(22)에 전하유출선(13)의 역할을 대신하는 하나 이상의 전하유출침(91)을 나사못 형상으로 박거나 용접하여(미도시) 설치하여 구성하는 것이 특징이다. 전하소모판극(12) 또는 전하소모통극(22)에 전하유출선(13)을 연결하지 않아도 되지만, 접지효과를 극대화하기 위할 경우에는 전하유출선(13)을 설치하는 것이 유리하다. 다수의 전하유출침(91)은 전하유출선(13)의 역할을 수행한다. 또한 전하유출침(91)을 나사못 형상으로 설치할 경우 그곳을 통하여 수분공급이 원할해 진다.
10 : 전하공급선 11 : 전하공급판극
12 : 전하소모판극 13 : 전하유출선
14 : 중간매질 21 : 전하공급통극
22 : 전하소모통극 30 : 2극평판형콘덴서형접지블럭
31 : 전선접속부 40 : 3극평판형콘덴서형접지블럭
50-1 : 전하공급판극블럭 50-2 : 전하소모판극블럭
60 : 동심원통형콘덴서형접지블럭 71 : 침상접지봉
81 : 메탈라스 91 : 전하유출침
101 : 유전체매질 102 : 준도체매질
103 : 양도체매질 104 : 변위전류밀도축
105 : 전도전류밀도축

Claims (9)

  1. 전하공급판극(11) 한변 일측 가장자리에 전하공급선(10) 한개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결하고 전하공급판극(11)과 전하소모판극(12)을 일정한 거리를 두고 마주 보게 하고 그 공간에 중간매질(14)을 채워서 땅에 매설하여 2극평판형콘덴서형접지극을 구성하거나, 또는 설치에 앞서 미리 2극평판형콘덴서형접지블럭(30) 거푸집 또는 틀을 기둥 형태로 만든 다음 중간매질(14)로 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 분말을 반죽하여 중간매질반죽을 만들고 우선 전하소모판극(12) 배치 위치까지 중간매질반죽을 거푸집에 채운 다음 그 위에 전하소모판극(12)을 배치하고, 그 위에 전하공급판극(11) 배치 위치까지 다시 중간매질반죽을 채우고, 그 위에 전하공급판극(11) 한변 일측 가장지리에 전하공급선(10) 한개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결하고 전하공급선(10)만 거푸집 또는 틀 외부로 노출시키도록 전하공급판극(11)을 전하소모판극(12)과 평행하고 마주보도록 설치하고, 그 위에 거푸집 또는 틀 제일 상부까지 중간매질반죽을 채워 2극평판형콘덴서형접지블럭(30)을 구성하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭.
  2. 전하공급판극(11) 한변 일측 가장자리에 전하공급선(10) 한개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결하고 전하공급판극(11) 상부와 하부 방향으로 전하공급판극(11)과 상하로 각각 한개씩 전하소모판극(12)을 일정한 거리를 두고 마주 보게 하고 그 공간에 중간매질(14)을 채워서 땅에 매설하여 3극평판형콘덴서형접지극을 구성하거나, 또는 설치에 앞서 미리 3극평판형콘덴서형접지블럭(40) 거푸집 또는 틀을 만든 다음 중간매질(14)로 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 분말을 반죽하여 중간매질반죽을 만들고 우선 전하소모판극(12)을 배치 위치까지 중간매질반죽을 거푸집 또는 틀에 채운 다음 전하소모판극(12)을 배치하고, 그 위에 전하공급판극(11) 배치 위치까지 다시 중간매질반죽을 채우고, 그 위에 전하공급판극(11) 한변 일측 가장자리에 전하공급선(10) 한개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결하고 전하공급선(10)만 거푸집 또는 틀 외부로 노출시키도록 전하공급판극(11)을 전하소모판극(12)과 평행하고 마주보도록 설치하고, 그 위에 또 다른 전하소모판극(12)을 배치 위치까지 중간매질반죽을 거푸집 또는 틀에 채운 다음 전하소모판극(12)을 배치하고, 그위에 거푸집 또는 틀 제일 상부까지 중간매질반죽을 채워 3극평판형콘덴서형접지블럭(40)을 구성하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭.
  3. 설치에 앞서 미리 전하공급판극블럭(50-1) 거푸집 또는 틀을 기둥 형태로 만든 다음 중간매질(14)로 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 분말을 반죽하여 중간매질반죽을 만들고 우선 전하공급판극(11)을 배치 위치까지 중간매질반죽을 거푸집 또는 틀에 채운 다음 전하공급판극(11) 한변 일측 가장자리에 전하공급선(10) 한개를 전선접속부(31)를 통하여 용접하여 연결하고 전하공급선(10)만 거푸집 또는 틀 외부로 노출시키도록 전하공급판극(11)을 배치하고, 그 위에 거푸집 또는 틀 제일 상부까지 중간매질반죽을 채워 전하공급판극블럭(50-1)을 구성하거나, 전하소모판극블럭(50-2) 거푸집 또는 틀을 기둥 형태로 만든 다음 중간매질(14)로 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 분말을 반죽하여 중간매질반죽을 만들고 우선 전하소모판극(12)을 배치 위치까지 중간매질반죽을 거푸집 또는 틀에 채운 다음 전하소모판극(12)을 배치하고, 그 위에 거푸집 또는 틀 제일 상부까지 중간매질반죽을 채워 전하소모판극블럭(50-2)을 구성한 다음, 이들을 조합하여 전하소모판극블럭(50-2) 하나를 하부에 놓고 그 상부에 전하공급판극블럭(50-1)하나를 얹어서 2극평판형콘덴서형접지블럭(30)을 구성하거나, 전하소모판극블럭(50-2) 하나를 하부에 놓고 그 상부에 전하공급판극블럭(50-1)하나를 얹고 그 상부에 다시 전하소모판극블럭(50-2) 하나를 얹어서 3극평판형콘덴서형접지블럭(40)을 구현하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭.
  4. 전하공급선(10)에 전하공급통극(21)을 용접하여 연결하고 직경이 상대적으로 작은 전하공급통극(21)을 전하소모통극(22) 내부로 넣어 중심이 같도록 하고 전하공급통극(21) 외측과 전하소모통극(22) 내측이 만드는 사이의 공간에 중간매질(14)을 채워서 땅에 매설하여 동심원통형콘덴서형접지극을 구성하거나, 또는 전하공급선(10)에 전하공급통극(21)을 용접하여 연결하고 직경이 상대적으로 작은 전하공급통극(21)을 전하소모통극(22) 내부로 넣어 중심이 같도록 하고 전하공급통극(21) 외측과 전하소모통극(22) 내측이 만드는 사이의 공간에 중간매질(14)로 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 분말을 반죽하여 중간매질반죽을 만들고 이를 채운 다음 굳혀 동심원통형콘덴서형접지블럭(60)을 구성하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭.
  5. 제4항에 있어서, 좀 더 극간의 활발한 전하 교환을 위하여 전하공급통극(21)으로 침상접지봉(71)을 설치하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭.
  6. 제1항 내지 제4항에 있어서, 전도전류가 지나는 동안 저항열로 잘 소모되도록 철근조각을 포함한 금속조각이나 금속가루를 중간매질(14)이나 접지저항저감제 또는 탄소(흑연포함) 반죽에 포함시키는 것을 특징으로 하는 콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭.
  7. 제1항 내지 제4항에 있어서, 전하공급판극(11) 또는 전하소모판극(12) 또는 전하공급통극(21) 또는 전하소모통극(22)을 구성하는 면이 완전한 평면 대신 망형태의 메탈라스(metal lath)(81)인 것을 특징으로 하는 콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭.
  8. 제1항 내지 제4항에 있어서, 수분이나 흙이 전하공급판극(11) 또는 전하소모판극(12) 또는 전하공급통극(21) 또는 전하소모통극(22)과 직접 접하지 않도록 보호막(미도시)으로 완전히 감싸 부식을 막는 것을 특징으로 하는 콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭.
  9. 제1항 내지 제4항에 있어서, 전하소모판극(12) 또는 전하소모통극(22)에 전하유출선(13)의 역할을 대신하는 하나 이상의 전하유출침(91)을 나사못 형상으로 박거나 용접하여(미도시) 설치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 원리를 이용한 접지극 또는 접지블럭.

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