KR101061472B1

KR101061472B1 - 접지장치 및 접지블록

Info

Publication number: KR101061472B1
Application number: KR1020080114160A
Authority: KR
Inventors: 고영수; 김민성
Original assignee: 케이에스지티(주); 김민성; 고영수; 신원피엔지(주)
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2011-09-21
Also published as: KR20100055196A

Abstract

본 발명에는 접지봉에 코일 스프링 형상이나 바 형상의 접지 도전선을 연결하고, 이를 지하에 매설함으로써 대지와 접지장치의 접촉면적을 넓히도록 함으로써 서지전류가 신속히 대지에 방전되도록 하는 접지장치와 원통봉에 코일 스프링 형상이나 바형상의 접지 도전선이 설치된 접지블록이 개시된다.

접지, 방전, 코일 스프링, 바

Description

접지장치 및 접지블록{grounding device and grounding block}

본 발명은 접지봉에 연결되는 코일 스프링 형상을 갖거나 바 형상을 갖는 접지 도전선으로 이루어진 접지장치 및 도전성 접지저항 저감재의 원통봉 내부에 설치되는 코일 스프링 형상이나 바 형상의 접지 도전선으로 이루어진 접지블록에 관한 것이다.

낙뢰 또는 전력계통에 의한 서지를 접지선과 접지선과 연결된 접지봉을 통하여 대지로 서지전류를 신속히 방전시키는 것은 전력계통을 보호하기 위하여 매우 중대한 문제이기 때문에 많은 연구들이 진행되어 왔으며, 특허등록 제10-558334호와 같은 발명이 그 중 하나의 연구결과이다.

도 1은 특허등록 제10-558334호의 발명을 설명하는 단면도이다.

도 1에 도시된 종래의 접지봉은 접지봉 삽입구(410)를 대지의 표면으로부터 일정 깊이로 형성하고, 커플링으로 연결된 여러 개의 파이프로 형성된 접지봉을 접지봉 삽입구(410)에 거치시킨 후 접지선(30)을 연결하고, 전해액을 상단부(210)로 주입시켜 전해액을 배출구(120), (314)를 통하여 접지봉의 주위의 접지저항 저감토양(500)으로 스며들게 함으로써 접지저항을 낮추게 하도록 하는 것이다.

그러나, 이러한 접지봉의 구조는 설치현장에서 여러 개의 파이프를 연결하여야 하기 때문에 설치공정이 까다롭고, 전해액을 주기적으로 보충해주어야 하며, 토양과 접지봉의 접촉면이 한정되어져 있고, 접지봉의 접촉면과 공극이 발생되게 되어 원하는 접지저항값을 얻기가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 접지봉에 코일 스프링 형상이나 바 형상의 접지 도전선을 연결하고, 이를 지하에 매설함으로써 대지와 접지장치의 접촉면적을 넓히도록 함으로써 서지전류가 신속히 대지에 방전되도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 해결과제는 도전성 접지저항 저감재로 이루어진 원통봉 의 구조물에 접지 도전선을 설치함으로써 접지 도전선의 변형을 방지하고 신속히 방전을 달성하는 접지블록을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 해결과제는 접지블록을 서로 결합할 수 있는 구조물로 형성함으로써 원하는 깊이로 접지장치를 설치할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 해결과제를 해결하기 위한 해결수단은 접지봉 삽입구의 하부에 설치되는 접지봉; 상기 접지봉의 상단부에 하단이 연결되며, 외부 접지선이 연결되는 코일 스프링 형상으로 설치되는 접지 도전선을 포함하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 해결수단은 접지봉 삽입구의 하부에 설치되는 접지봉; 상판과 하판, 상기 상판과 하판의 간격을 유지하며, 상기 상판과 하판을 전기적으로 도통시키는 중간 연결부; 상기 중간 연결부와 상기 접지봉을 결합하는 커플러를 포함하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 해결수단은 도전성 접지저항 저감재로 이루어진 원통 봉; 상기 원통봉 내부에 코일 스프링 형상으로 설치되는 접지 도전선을 포함하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 해결수단은 도전성 접지저항 저감재로 이루어진 원통봉; 상기 원통봉의 상면에 설치되는 금속재의 상판; 상기 원통봉의 하면에 설치되는 금속재의 하판; 상기 상판과 하판을 전기적으로 도통하도록 상기 원통봉의 내부에 설치되는 연결부재를 포함하는 것이다.

상기 해결과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면, 접지장치를 편리하게 시공할 수 있으며, 도전성 접지저항 저감재로 접지 도전선이 파손 내지 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 접지 도전선에 의하여 도전성 접지저항 저감재와 접촉표면적을 넓힐 수 있어 방전이 신속히 일어날 수 있도록 한다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예의 접지장치의 단면도이다.

제1실시예의 접지장치는 접지봉 삽입구(5)의 하부에 설치되는 접지봉(1)과, 하단이 접지봉의 상단에 연결되며, 외부의 접지선(9)과 연결되는 코일 스프링 형상으로 이루어진 접지 도전선(3)과 접지봉 삽입구(5)에 충진되는 도전성 접지저항 저감재(7)로 이루어진다.

제1실시예의 설치과정은 우선 접지장치의 조립체를 형성한다. 접지선(9)에 접지 도전선(3)을 연결하고, 접지 도전선(3)의 하단부에 접지봉(1)을 연결하여 접 지봉 삽입구(5)에 이들 조립체가 직립하도록 설치한 후 도전성 접지저항 저감재(7)를 압축 충진시켜 조립체와 도전성 접지저항 저감재 사이에 공극이 발생하지 않도록 한다.

또한, 도전성 접지저항 저감재(7)는 접지저항 저감효과를 높이고, 충격을 흡수할 수 있도록 폴리에틸렌계 전도성 폴리머 10 내지 30 중량%; 분말도 6,000cm²/g 이상 시멘트 15 내지 30 중량 %, 분말도 6,000 cm²/g 이상 무수석고(CaSO₄) 5 내지 30 중량%, 분말도 6,000 cm²/g 이상 천연 지올라이트(Zeolite) 10 내지 35 중량%의 접지 저감재를 80 내지 400의 물과 접지 저감재의 중량비로 혼합하여 경화시킨 것이 전기전도성 및 탄성을 유지하는 면에서 바람직하다.

또한, 접지저항 저감재(7)는 시멘트 35% ~ 45%, 모래 50% ~ 60%, 탄소섬유 0.5% ~ 5%, 고강도 혼합재료 1% ~ 4%, 팽창성 무기질계 혼합재 2% ~ 5%의 적정 배율로 혼합된 분체를 물에 혼합하여 경화시킨 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 제2실시예의 접지장치의 단면도이고, 도 4는 도 3의 중간 연결부와 접지봉의 분해사시도이다.

제2실시예에서 중간 연결부(23)는 상, 하로 이격되게 설치되는 상판(11)과 하판(13)과, 상판(11)과 하판(13)을 연결하는 바 형상의 연결부재(15)들로 이루어지며, 중간 연결부(23)의 하부에는 접지봉(25)이 커플러(19)에 의하여 결합된다.

상판(11)과 하판(13)은 중심에 원형 개구부를 갖는 원형판 형상을 이루어진 것으로 도시되고 있으나, 이에 국한되지 않는다. 연결부재(15)는 상단부에 볼트머리가 형성되어 있으며, 하단부에는 나사산이 형성된 바 형상으로 이루어진다. 이때 나사산이 형성된 부위는 나사산이 형성되지 않은 부위보다 직경이 작게 형성되며, 상판(11)에는 연결부재(15)가 관통할 수 있는 관통공이 형성되며, 하판(13)에는 연결부재(15)의 나사산이 형성된 부위만을 통과시킬 수 있는 직경을 갖는 관통공이 형성되어, 연결부재(15)의 상부에서 상판(11)의 관통공을 통하여 하부로 밀어 넣고, 하판(11)의 관통공을 통하여 하판(11)의 하부로 나사산을 돌출시킬 때 연결부재(15)에 의하여 상판(11)과 하판(11)의 간격이 유지되도록 한다.

커플러(19)의 상단부에는 너트부가 형성되고, 하단부에는 볼트부가 형성되며, 외측에는 스패너로 회전시키기 위한 스패너 회전부가 형성되며, 접지봉(25)의 상면은 커플러(19)의 볼트부가 결합될 수 있도록 너트공(21)이 형성되어 있다.

연결부재(15)의 나사산은 커플러(19)의 너트부에 결합되고, 커플러(19)의 볼트부는 접지봉(25)의 너트공(21)에 체결됨으로써 접지봉(25)과 중간 연결부(23)와 결합된다. 또한, 중간 연결부(23)에는 외부 접지선(9)이 통상의 방법에 의하여 연결된다.

제2실시예의 접지장치의 설치방법은 커플러(19)를 접지봉(25)에 먼저 결합하고, 연결부재(15)에 의하여 상판(11)과 하판(13)의 간격이 유지되도록 설치된 중간 연결부(23)를 형성하고, 연결부재(15)의 단부의 나사산이 커플러(19)에 삽입시킨 후 볼트 머리(17)를 회전시켜 체결시킨다.

이와 같이 접지장치가 조립되면 접지봉 삽입구(7)에 접지장치를 넣은 후 도전성 접지저항 저감재(7)의 압축 충진시킨다.

도 5는 본 발명의 제3실시예를 설명하는 사시도이고, 도 6은 도 5의 제3실시예의 결합 단면도이다.

도 5는 제3실시예는 접지 블록(A), (B)이 분리된 상태를 도시한 것으로, 접지 블록(A)은 도전성 접지저항 저감재로 이루어진 원통봉(27)의 내부에 원통봉(27)의 상하 길이방향을 따라서 설치되는 코일 스프링 형상으로 설치되는 접지 도전선(29)을 구비한다. 또한, 원통봉(27)은 중심에 상하를 관통하는 관통공이 형성되는 것이 저감재의 재료대비 방전효과를 높일 수 있다.

또한, 원통봉(27)의 상하부는 금속으로 이루어진 상판(31)과 하판(33)으로 마감되는 것이 원통봉(27)의 파손을 방지할 수 있으며, 상판(31)과 하판(33)은 접지 도전선(29)에 의하여 전기적으로 도통된다.

또한, 상판(31)의 상면에는 철(凸 )부(35)가 형성되고, 하판(33)에는 상측으로 형성되는 요(凹 )부(37)가 형성된다. 접지 블록(A)과 접지블록(B)을 연결할 때는 접지블록(B)의 상면의 철부를 접지블록(A)의 요부에 끼움맞춤으로 연결하나, 다양한 연결방법이 존재할 수 있다.

또한, 접지블록의 상판(31), 하판(33)은 접지 도전선(29)에 의하여 연결되어 있지만 도 4에 도시된 봉 형상의 연결부재에 의하여 연결될 수 있다.

또한, 원통봉(27)의 도전성 접지저항 저감재는 도 2에서 설명된 저감재가 사용됨으로써 접지저항을 감소시키며, 외부압력에 파손되지 않도록 하는 것이 바람직 하다.

도 7은 본 발명의 제4실시예의 단면도이다.

도 7은 제4실시예인 접지 블록(C), (D)가 결합된 상태를 도시하고 있다. 접지블록(C)는 도전성 접지저항 저감재로 이루어진 원통봉(41)의 내부에 코일 스프링 형상으로 설치되는 접지 도전선(43)이 상하로 설치된다. 또한, 원통봉의 상, 하부는 금속으로 이루어진 상판(45)과 하판(47)이 설치되며, 상판(45)에는 접지 도전선(43)의 시단부가 용접되어 연결되고, 하판(47)에는 접지 도전선(45)의 종단부가 용접되어 연결되어 상판과 하판이 전기적으로 도통되도록 한다.

또한, 상판(45)의 중심에는 외주면에 나사산이 형성된 원형 돌출부(49)가 돌출되며, 하판(47)의 중심에는 내주면에 나사산이 형성된 원형 삽입홈(51)이 형성된다. 이때. 원형 돌출부(49)는 상판(45)과 일체로 형성된 금속 양도체이고, 원형 삽입홈(51)은 하판(47)과 일체로 형성된 금속 양도체로 이루어진다.

접지블록(D)도 접지블록(C)과 마찬가지의 형상과 구조로 이루어지며, 접지블록(D)를 접지블록(C)에 연결하기 위해서는 접지블록(D)의 상판(53)에 형성된 원형 돌출부(55)의 외주면의 나사산과 접지블록(C)의 원형 삽입홈(51)의 내주면의 나사산이 결합되도록 접지블록(D)을 회전시켜 결합시킨다.

도 2는 본 발명의 제1실시예의 접지장치의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제2실시예의 접지장치의 단면도이다.

도 4는 도 3의 중간 연결부와 접지봉의 분해사시도이다.

도 5는 본 발명의 제3실시예를 설명하는 사시도이다.

도 6은 도 5의 제3실시예의 결합 단면도이다.

도 7은 본 발명의 제4실시예의 단면도이다.

Claims

도전성 접지저감재가 충진되는 접지봉 삽입구의 하부에 설치되는 접지봉;

상기 접지봉의 상단부에 하단이 연결되며, 외부 접지선이 연결되는 코일 스프링 형상으로 설치되는 접지 도전선을 포함하며,

도전성 접지저항 저감재는 접지저항 저감효과를 높이고, 충격을 흡수할 수 있도록 폴리에틸렌계 전도성 폴리머 10 내지 30 중량%; 시멘트 15 내지 30 중량 %의 분체, 무수석고(CaSO₄) 5 내지 30 중량%의 분체, 천연 지올라이트(Zeolite) 10 내지 35 중량%의 분체를 물과 혼합하여 경화시킨 것을 특징으로 하는 접지장치.
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도전성 접지저감재가 충진되는 접지봉 삽입구의 하부에 설치되는 접지봉;

상판과 하판, 상기 상판과 하판의 간격을 유지하며, 상기 상판과 하판을 전기적으로 도통시키는 중간 연결부;

상기 중간 연결부와 상기 접지봉을 결합하는 커플러를 포함하며,

상기 도전성 접지저항 저감재는 접지저항 저감효과를 높이고, 충격을 흡수할 수 있도록 폴리에틸렌계 전도성 폴리머 10 내지 30 중량%; 시멘트 15 내지 30 중량 %의 분체, 무수석고(CaSO₄) 5 내지 30 중량%의 분체, 천연 지올라이트(Zeolite) 10 내지 35 중량%의 분체를 물과 혼합하여 경화시킨 것을 특징으로 하는 접지장치.
도전성 접지저항 저감재로 이루어진 원통봉;

상기 원통봉 내부에 코일 스프링 형상으로 설치되는 접지 도전선을 포함하며,

상기 도전성 접지저항 저감재는 폴리에틸렌계 전도성 폴리머 10 내지 30 중량%; 시멘트 15 내지 30 중량 %, 무수석고(CaSO₄) 5 내지 30 중량%, 천연 지올라이트(Zeolite) 10 내지 35 중량%의 분체를 물과 혼합하여 경화시킨 것을 특징으로 하는 접지블록.
청구항 5에서, 상기 원통봉의 상부면에는 금속재의 상판이 설치되고, 하부면에는 하판이 설치되어 상기 접지 도전선에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 접지블록.
청구항 5에서, 원통봉의 상면 또는 하면 중 하나에는 철부가 형성되고, 다른 하나에는 요부가 형성되는 것을 특징으로 하는 접지블록.
도전성 접지저항 저감재로 이루어진 원통봉;

상기 원통봉의 상면에 설치되는 금속재의 상판;

상기 원통봉의 하면에 설치되는 금속재의 하판;

상기 상판과 하판을 전기적으로 도통하도록 상기 원통봉의 내부에 설치되는 연결부재를 포함하되,

상기 도전성 접지저항 저감재는 폴리에틸렌계 전도성 폴리머 10 내지 30 중량%; 시멘트 15 내지 30 중량 %의 분체, 무수석고(CaSO₄) 5 내지 30 중량%의 분체, 천연 지올라이트(Zeolite) 10 내지 35 중량%의 분체를 물과 혼합하여 경화시킨 것을 특징으로 하는 접지블록.
청구항 8에서, 상기 연결부재는 코일 스프링 형상인 것을 특징으로 하는 접 지블록.
청구항 9에서, 상기 연결부재는 바 형상인 것을 특징으로 하는 접지블록.
청구항 8에서, 상기 상판에는 외주면에 나사산이 형성된 원형 돌출부가 형성되고, 상기 하판에는 내주면에 나사산이 형성된 원형 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 접지블록.
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청구항 8 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원통봉의 중심에는 상하로 관통하는 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 접지블록.