KR100866027B1 - 망상전극의 나동선 접합용 관형 십자 슬리브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 망상전극의 나동선 접합용 관형 십자 슬리브에 관한 것으로서, 그 주요 구성은 제1 나동선을 끼우도록 되어 있는 제1 삽입관; 상기 제1 나동선과 직교하는 제2 나동선을 끼우도록 상기 제1 삽입관과 직교하는 제2 삽입관; 및 상기 제1 삽입관과 상기 제2 삽입관 사이에 일체로 형성되어 상기 제1 삽입관과 상기 제2 삽입관을 직결하는 연결부;로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 삽입관은 그 각각의 양단이 상기 제1 및 제2 나동선의 둘레에 압착되어 각각 축경부를 형성함으로써 상기 제1 및 제2 나동선에 대해 상대 이동하지 않도록 일체로 고정되는 것을 특징으로 하며, 위와 같은 구성에 따르면 슬리브의 원통형 삽입관에 직교하는 종횡방향 나동선을 삽입하고, 그 양단을 압착하는 간단한 작업을 통해 망상전극을 설치할 수 있게 되므로 설치에 따른 작업효율을 대폭 증대시킬 수 있으며, 나동선을 삽입하는 삽입관이 원통형이기 때문에 나동선과 슬리브가 쉽게 밀착되므로 방전효율을 극대화시킬 수 있게 된다.

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Description

망상전극의 나동선 접합용 관형 십자 슬리브{Pipe-shapped cross type sleeve of a mesh type grounding electrode for joining bare copper wires}

본 발명은 망상전극용 십자 슬리브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 격자형태로 배열된 복수의 나동선으로 이루어진 망상의 접지전극을 지중에 매설함에 있어 종횡으로 배열된 복수의 나동선이 교차하는 부분에 끼워 넣고 끝 부분을 죄는 단순한 작업에 의해 교차하는 나동선을 접합할 수 있도록 해주는 망상전극의 나동선 접합용 관형 십자 슬리브에 관한 것이다.

일반적으로, 접지란 대지를 전기회로의 일부처럼 이용할 수 있도록 각종 전기장치를 대지에 연결하여 대지와 동일한 전위로 유지시키는 것을 이르는 바, 용도에 따라 분류하면 계통접지, 기기접지, 뇌해방지용 접지, 정전기방지용 접지, 지락검출용 접지, 등전위화용 접지, 노이즈방지용 접지, 기능용 접지 등으로 나눌 수 있다.

이중에서, 계통접지는 저압 배전계통에서 변압기의 2차측을 대지와 접속하여 1차측과 2차측의 혼촉으로 인해 발생하는 피해를 방지하기 위한 것이며, 기기접지는 전도체로 되어 있는 전기장치의 케이스 등 외부몸체에 누전이 발생한 때 혼촉에 의한 감전사고를 경감하기 위한 것이다. 또, 뇌해방지용 접지는 직격뢰 즉, 벼락이나 고압전력선 등에 유도되는 유도뢰로 인한 뇌전류를 대지를 통해 방전하기 위한 것으로, 다시 선로에 대한 접지, 건물에 대한 접지, 그리고 서지억제기에 대한 접지로 나누어 볼 수 있다.

여기에서, 선로 및 건물에 대한 접지는 선로나 건물에 설치한 피뢰기나 피뢰침으로 벼락을 받아 신속히 대지로 방전함으로써 선로나 건물을 벼락으로부터 보호하는 것이며, 서지억제기의 접지는 전력선이나 통신선에 유도되는 뇌서지를 대지에 방전하는 것을 말하는데, 이때 서지억제기는 단자와 대지 또는 단자와 단자 사이에 걸리는 전압이 일정 이상이 되면 동작하여 전압을 낮추는 장치이다.

이와 같이, 계통접지나 기기접지 또는 뇌해방지용 접지는 누전이나 벼락 등으로 인해 전기장치나 선로 또는 건물에 걸리는 고압 전류를 대지 중에 방전함으로써 전기장치나 건물 등에 걸리는 전류와의 혼촉이나 감전으로 인해 발생하는 고장이나 사고를 미연에 방지하기 위한 것으로, 전기장치나 선로에 연결된 접속부 또는 대기중으로 노출된 돌침부, 이 돌침부에 연결된 인하도선, 그리고 지중에 매설되는 접지전극의 세 부분으로 이루어진다.

이중에서 접지전극은 다시 봉상전극, 선상전극, 판상전극, 망상전극 등 별도로 매설되는 전극과 콘크리트 철골이나 수도관 등 기존의 지하구조물을 이용한 전극으로 대별할 수 있는 바, 봉상 또는 선상 전극은 전압이 걸렸을 때 방전이 효과적으로 이루어지지 않기 때문에 방전 속도가 지연되고, 따라서 자체 수명이 단축되거나 건물 등에 대한 보호가 충분하게 이루어지지 못하는 단점이 있다. 또, 판상전 극은 매설범위가 넓기 때문에, 동판 등 전극을 제작하는 비용이 크게 증대되는 단점이 있다. 한편, 이러한 단점을 극복하기 위해 제안된 망상전극은 여러 가닥의 나동선을 그물 모양으로 연결한 것으로, 넓은 매설범위를 확보하면서도 설치비용을 대폭적으로 줄일 수 있으며, 서로 교차하고 있는 여러 가닥의 나동선을 교차지점에서 슬리브 압착 또는 용접에 의해 접합하도록 되어 있다.

이와 같이, 교차하는 나동선을 접합하여 망상전극을 설치하는 데는 다양한 방식이 존재하는 바, 그 한 예로서 도 1에 도시된 테르밋(thermit) 용접방식을 들 수 있다. 이 용접방식에 의하면 도시된 것처럼 교차하는 두 가닥의 나동선(103,105)의 교차지점을 감싸는 흑연몰드(111)와, 이 흑연몰드(111) 위의 용기(113) 안에 차례로 충진된 용접재(115) 및 점화재(117)로 이루어진 용접구(110)를 이용하여 두 나동선(103,105)의 교차지점을 접합하도록 되어 있는데, 이때 용기(113) 중앙의 연결공(119) 위에 금속박편(121)을 깔아 용기(113)에 충진된 내용물이 유도관(123)을 통해 흘러내리지 않도록 한다.

따라서, 용접구(110)의 점화재(117)에 불을 붙이면, 용접재(115)가 자발적인 반응에 의해 용탕과 슬래그로 되고, 용탕은 다시 금속박편(121)을 녹이고 유도관(123)을 통해 두 나동선(103,105)의 교차지점으로 흘러 나동선(103,105)을 상호 용접하게 된다.

그런데, 이러한 용접방식은 교차하는 나동선의 형태에 맞추어 손쉽게 용접작업을 할 수 있고, 연결성도 양호하나, 용접 시 용탕의 고열로 인해 나동선에 변성이 발생하여 방전성능이 저하되며, 용탕이나 슬래그가 외부로 유출되어 토양오염을 일으키는 문제점이 있다.

한편, 나동선을 접합하는 또 다른 방식으로 슬리브를 이용하는 압착방식이 개발된 바 있는데, 이 방식은 사용되는 슬리브의 형태에 따라 다시 세분화될 수 있는데, 그 한 예로서, 도 2 및 도 3에 도시된 C형 슬리브(211)를 들 수 있다. 이 슬리브(211)는 도시된 것처럼, 횡단면이 C자 모양으로 절곡되어 있다. 따라서, C형 슬리브(211)에 의해 나동선을 접합할 때는 먼저 나란히 배열한 복수의 횡방향 나동선(203) 위에 직각으로 절곡한 종방향 나동선(205)을 댄 다음, 양 나동선(203,205)의 교차지점에 슬리브(211)를 차례로 물려 고정하도록 되어 있으며, 이에 따라 복수의 나동선(203,205)이 규칙적으로 배열된 망상전극을 만들 수 있게 된다.

그런데, 이와 같이 C형 슬리브(211)를 채용한 망상전극(201)은 슬리브(211)로 죄기 전에 종방향 나동선(205)을 교차지점마다 일일이 두 번씩 직각으로 절곡하여야 하므로, 작업량과 작업시간이 크게 증대되고, 직각으로 절곡된 길이만큼 종방향 나동선(205)의 전체 길이가 줄어들기 때문에 그만큼 나동선의 사용량이 늘어나며, 따라서 망상전극(201)의 설치에 따른 작업 효율성이 크게 떨어지고, 공사단가가 높아지는 문제점이 있다.

또한, 대부분의 나동선(203,205)이 도 3에 도시된 것처럼 가는 세동선 여러 가닥을 다발로 꼬아 제작되기 때문에, 위와 같이 두 차례에 걸쳐 직각으로 절곡하게 되면, 절곡 부위의 세동선이 서로 풀리면서 이격되므로, 결과적으로 망상전극(201)의 방전효율이 저하되는 문제점도 있었다.

망상전극의 나동선을 접합하는 데 사용되는 압착 슬리브의 다른 예가 도 4에 도시되어 있다.

이 슬리브(311)는 도시된 것처럼 전체적으로 십자 모양으로 되어 있으며, 가로로 나란히 배열된 복수의 횡방향 나동선(303) 사이에 짧게 자른 종방향 나동선(305)을 적정 간격을 두고 세로로 배열한 뒤, 종방향 나동선(305)이 상하로 인접해 있는 횡방향 나동선(303) 부위를 물어 고정함으로써 복수의 나동선(303,305)을 격자 형태로 접합하도록 되어 있다.

따라서, 십자형 슬리브(311)에 의해 접합된 망상전극(301)은 도 4에 도시된 것처럼, 횡방향 나동선(303)을 사이에 두고 상하 두 개의 종방향 나동선(305)을 횡방향 나동선(303)에 대해 직각을 이루면서 서로 마주보도록 배열하는 간단한 배치 작업 뒤에, 십자형 슬리브(311)를 끼워 압착하는 것만으로 설치가 용이하게 이루어지므로, 상기한 망상전극(201)을 설치할 때보다 작업공수나 시간을 줄일 수 있어 작업 효율성을 향상시킬 수 있고, 나동선(303,305)의 겹침이 발생하지 않으므로, 나동선의 낭비도 막을 수 있다.

그러나, 이 십자형 슬리브(311)는 도 4에서 알 수 있듯이, 횡방향 나동선(303)과 종방향 나동선(305)이, 그리고 상하 종방향 나동선(305)끼리 서로 떨어진 상태로 접합되어 통전되므로, 횡방향 나동선(303)에서 종방향 나동선(305)으로 또는 상하 종방향 나동선(305) 상호간에 전류가 직접 흐르지 못하고 돌아가야 하기 때문에 망상전극(301)의 전체적인 방전효율이 크게 떨어지는 문제점이 있다.

망상전극에 사용되는 슬리브의 또 다른 예가 도 5에 도시되어 있다.

이 슬리브(411)는 도시된 것처럼 슬리브(311)와 유사하게 십자 모양으로 되 어 망상전극(401)을 망상전극(301)과 같이 격자 모양으로 설치할 수 있도록 해주지만, 세로부(415) 위로 가로부(413)가 얹혀져 있으므로, 횡방향 나동선(403) 뿐만 아니라 종방향 나동선(405)도 절단하지 않고 사용할 수 있게 된다. 따라서, 망상전극(401)의 설치 시간 및 공수를 단축할 수 있고, 종방향 나동선(405)이 횡방향 나동선(403)을 경계로 단절되지 않으므로 그만큼 망상전극(401)의 방전효율을 높일 수 있게 된다.

그러나, 이 입체 십자형 슬리브(411)는 나동선(403,405) 위에 고정하기 위해 가로부(413)와 세로부(415) 양 끝 부분 네 지점을 도 5의 가로부(413) 모양에서 세로부(415) 모양으로 모두 죄야 하기 때문에 여전히 작업이 번거롭고, 작업시간이 길어지는 문제점이 있었다.

또한, U자형 홈(417)보다 나동선(403)의 굵기가 굵을 때는 잘 끼워지지 않고, 이에 따라 U자형 홈(417)의 크기를 충분히 크게 할 경우에는 홈(417)의 양쪽 벽(419)이 나동선(403)에 비해 상대적으로 길어져 도 5의 세로부(415)와 같이 홈 벽(419)을 굽혔을 때 도 6에 도시된 것처럼 한 쪽 벽(419)이, 또는 도시되지 않았지만 양 쪽 벽(419) 모두 위로 들 떠 망상전극(401)의 방전효율을 저하시키는 문제점도 있었다.
더욱이, 가로부(413)와 세로부(415)의 교차부분이 절결되어 있기 때문에, 나동선(403,405)이 직접적으로 접촉되므로, 나동선(403,405)의 접촉부위가 뇌격 시 발생하는 스파크로 인해 쉽게 노후되는 문제점도 있었다.

삭제

본 발명은 위와 같이 망상전극의 나동선을 접합하는 데 사용되는 여러 가지 방식이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 망상전극의 종방향 및 횡방향 나동선을 접합함에 있어 종횡으로 직교하는 나동선을 고정하는 접합부의 형태를 짧은 관 모양으로 제작함으로써, 나동선을 끼워 넣고 반경방향으로 가압하는 간단한 동작에 의해 나동선의 접합작업을 용이하게 수행할 수 있도록 해주는 관형 슬리브를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 제1 나동선을 끼우도록 되어 있는 제1 삽입관; 상기 제1 나동선과 직교하는 제2 나동선을 끼우도록 상기 제1 삽입관과 직교하는 제2 삽입관; 및 상기 제1 삽입관과 상기 제2 삽입관 사이에 일체로 형성되어 상기 제1 삽입관과 상기 제2 삽입관을 직결하는 연결부;로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 삽입관은 그 각각의 양단이 상기 제1 및 제2 나동선의 둘레에 압착되어 각각 축경부를 형성함으로써 상기 제1 및 제2 나동선에 대해 상대 이동하지 않도록 일체로 고정되는 망상전극의 나동선 접합용 관형 십자 슬리브를 제공한다.

따라서, 본 발명의 망상전극의 나동선 접합용 관형 십자 슬리브에 의하면, 횡방향 나동선과 종방향 나동선을 제1 삽입관과 제2 삽입관에 각각 삽입하고, 제1 삽입관과 제2 삽입관의 양단부를 각각 나동선 위에 압착시키는 간단한 작업만으로 서로 교차하는 종횡방향 나동선을 슬리브에 의해 하나로 고정할 수 있게 되므로, 망상전극의 설치 작업을 대폭적으로 간소화할 수 있으며, 따라서 작업시간과 공수를 줄여 설치작업의 효율성을 대폭적으로 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 원통형의 삽입관이 나동선을 둘러싸면서 압착되어 접합되므로 삽입관과 나동선 사이에 들뜸이 발생하지 않고, 확실하게 밀착이 이루어지므로 방전효율을 극대화시킬 수 있게 된다.

끝으로, 종횡방향 나동선이 서로 직접적인 접촉을 하지 않기 때문에 뇌격시 종횡방향 나동선 사이에 스파크가 발생하지 않으므로, 스파크로 인한 나동선의 손상이나 노후 또는 변성 및 이에 따른 방전효율 저하를 방지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 망상전극의 나동선 접합용 관형 십자 슬리브를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 7 및 도 8에 도면부호 11로 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관형 십자 슬리브는 직교하는 복수의 제1 나동선(3)과 제2 나동선(5)이 교차지점에서 접합되도록 해주는 구리와 같은 양도체의 금속 뭉치로서, 가로방향으로 배열되는 제1 삽입관(13), 세로방향으로 배열되는 제2 삽입관(15), 그리고 제1 삽입관(13)과 제2 삽입관(15)을 연결하는 연결부(21)로 이루어져 있다.

여기에서, 제1 삽입관(13)은 도 7 및 도 8에 도시된 것처럼, 횡방향 삽입관으로서, 짧은 관 모양으로 되어 있으며, 제1 나동선(3) 즉, 횡방향 나동선을 끼우기 위한 제1 삽입공(23) 즉, 횡방향 삽입공이 길이방향으로 형성되어 있다.

또, 제2 삽입관(15)은 종방향 삽입관으로서, 도 7 및 도 8에 도시된 것처럼, 마찬가지로 짧은 관 모양으로 되어 있으며, 제1 삽입관(13)에 대해 직각방향으로 배열되어 있고, 제2 나동선(5) 즉, 종방향 나동선을 끼우기 위한 제2 삽입공(25) 즉, 종방향 삽입공이 길이방향으로 형성되어 있다.

그리고, 제1 삽입관(13)과 제2 삽입관(15) 사이의 연결부(21)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상단부분이 제1 삽입관(13)의 외주면 하단 중앙에 용접 등에 의해 일체로 부착되어 있고, 아래로 짧게 뻗어 하단부분이 제1 삽입관(13)과 직교하고 있는 제2 삽입관(15)의 외주면 상단 중앙에 마찬가지로 용접 등에 의해 일체로 부착되어 있다. 이때, 도 7 및 도 8에는 연결부(21)의 형상이 사각기둥 모양으로 되어 있지만, 이 외에도 다양한 형태 및 크기와 개수로 제작될 수 있음은 물론이다.

이제, 위와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 망상전극의 나동선 접합용 관형 십자 슬리브(11)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 9에 도시된 것처럼, 본 발명의 관형 십자 슬리브(11)에 의해 망상전극(1)의 종횡방향 나동선(3,5)을 접합하기 위해서는 먼저, 지중 매설지점에 필요한 수만큼의 종방향의 제2 나동선(5)을 횡방향으로 나란하게 배열한다. 그리고 나서, 각각의 제2 나동선(5) 둘레에 복수 개의 슬리브(11)를 일정한 간격으로 끼워 넣는데, 이때, 슬리브(11)의 제2 삽입공(25)에 제2 나동선(5)이 삽입된다.

다음에, 맨 왼 쪽 또는 맨 오른 쪽에 위치하는 슬리브(11)의 제1 삽입공(23)으로부터 오른 쪽 또는 왼 쪽으로 각 슬리브(11)의 제1 삽입공(23)에 차례로 횡방향 제1 나동선(3)을 삽입한다. 그리고 나서, 도 9에 도시된 것처럼 각 슬리브(11)의 제1 및 제2 삽입공(25,23)에 복수의 종횡방향 나동선(5,3)을 삽입하여 격자형태로 배열한 뒤에는 각 슬리브(11)의 제1 및 제2 삽입관(13,15)의 양단을 차례로 죄 어 나동선(3,5) 외주면에 압착시켜 축경부(27,29)를 형성함으로써 슬리브(11)와 종횡방향 나동선(5,3)이 하나의 뭉치로 고정되도록 한다.

이렇게 해서 종횡방향 나동선(5,3)의 모든 교차지점에 슬리브(11)를 접합하게 되면 하나의 접지용 망상전극(1)을 지중에 설치하게 되는 것이다.

도 1은 테르밋 용접에 의한 종래의 망상전극 나동선 접합방식을 설명하기 위한 테르밋 용접구의 정단면도.

도 2는 C형 슬리브를 이용해 나동선을 접합한 망상전극의 개략 평면도.

도 3은 도 2에 도시된 C형 슬리브와 나동선의 횡단면도.

도 4는 십자형 슬리브를 이용해 나동선을 접합한 망상전극의 개략 평면도.

도 5는 입체 십자형 슬리브를 이용해 나동선을 접합한 망상전극의 개략 평면도.

도 6은 도 5에 도시된 슬리브의 적용 상 단점을 설명하기 위한 부분 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 관형 십자 슬리브의 사시도.

도 8은 도 7의 정면도.

도 9는 본 발명에 따른 관형 십자 슬리브를 이용해 나동관을 접합한 망상전극의 개략 사시도.

도 10은 도 8의 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 망상전극 3 : 제1 나동선

5 : 제2 나동선 11 : 관형 십자 슬리브

13 : 제1 삽입관 15 : 제2 삽입관

21 : 연결부 23 : 제1 삽입공

25 : 제2 삽입공 27, 29 : 축경부

Claims (2)

1. 삭제
2. 제1 나동선(3)을 끼우도록 되어 있는 제1 삽입관(13);

   상기 제1 나동선(3)과 직교하는 제2 나동선(5)을 끼우도록 상기 제1 삽입관(13)과 직교하는 제2 삽입관(15); 및

   상기 제1 삽입관(13)과 상기 제2 삽입관(15) 사이에 일체로 형성되어 상기 제1 삽입관(13)과 상기 제2 삽입관(15)을 직결하는 연결부(21);로 이루어지며,

   상기 제1 및 제2 삽입관(13,15)은 그 각각의 양단이 상기 제1 및 제2 나동선(3,5)의 둘레에 압착되어 각각 축경부(27,29)를 형성함으로써 상기 제1 및 제2 나동선(3,5)에 대해 상대 이동하지 않도록 일체로 고정되는 것을 특징으로 하는 망상전극의 나동선 접합용 관형 십자 슬리브.

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