KR101477460B1 - 접지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 좁은 매설공간에서도 콤팩트하게 매설이 가능하면서 시공장소의 제한없이 시공이 간편한 메쉬접지방식으로 시공하되, 접지저항감소율에 있어 보링접지방식보다 현저 높도록 시공할 수 있는 접지장치를 제공함에 그 목적이 있다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전해질이 충전된 봉몸체에 방전촉(3)이 방사상으로 설치되면서 일단에 제1나동선(2)이 연결되는 전해질접지봉(1)과; 흑연과 시멘트, 모래로 조성된 조성물로 성형되면서 동파이프가 길이방향으로 관통되어 제1,2연결봉(11,12)을 형성하는 탄소접지봉(10)과; 오아시스분말과 황산구리, 염화나트륨, 흑연분말로 조성된 저감 및 흡수재(32)를 부직포포대(31)에 충전하여 상기 전해질접지봉(1)과 탄소접지봉(10)을 감싸도록 설치되는 저감 및 수분흡수용 패드(30)와; 제2나동선(22)을 이용하여 상기 탄소접지봉(10)의 제2연결봉(12)에 연결되면서 지상단자함(50)과 전기적으로 연결하는 지수봉(20);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 접지장치를 제공하게 된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 메쉬접지방식으로 간편하게 시공하되, 접지저항저감재의 유실과 건조를 방지할 수 있어 설정된 접지저항값을 그대로 유지할 수 있고, 접지저항저감재의 유실에 따른 환경오염 등의 문제를 해결할 수 있으며, 접지저항감소율을 40%이상으로 극대화할 수 있는 등의 효과를 제공하게 된다.

Description

접지장치{GROUNDING APPARATUS}

본 발명은 접지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 좁은 매설공간에서도 콤팩트하게 매설이 가능하면서 시공장소의 제한없이 시공이 간편한 메쉬접지방식으로 시공하되, 접지저항감소율에 있어 보링접지방식보다 현저 높도록 시공할 수 있는 접지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 건물이나 시설물 등에는 피뢰침을 통해 유입된 낙뢰 또는 각종 전기설비로부터 발생된 서지(surge)를 대지로 방출하기 위해서 접지설비가 시공되어 있는데, 이러한 접지설비는 전력 설비의 사고나 절연불량, 전원회로나 전자장치에 뇌서지(Lighting Surge) 또는 개폐서지(Switching Surge) 등과 같은 과도한 이상전압이 발생하였을 때, 사용자를 감전사고로부터 보호하고 설비기기의 절연파괴를 방지할 뿐만 아니라 정보, 통신설비에서의 잡음(雜音)을 제거하여 정보전송의 양질화를 이루는 기능성을 향상시키기 위한 것이다.

다시 말하면, 접지설비는 금속이나 도전성 물체를 대지(大地)와 전기적으로 접속하여 그 전위(電位)를 대지와 같은 전위 또는 전위차를 최소화시키는 것이다.

이때, 접지방식에는 보링접지와 메설접지로 대별할 수 있는데, 보링접지방식은 대지 저항률이 높고 부지면적이 좁은 장소나 저저항의 독립 접지를 필요로 하는 장소에 적합한 것으로서, 보링장비로 소정 깊이의 구멍을 뚫어 접지전극봉을 보링된 구멍에 끼워넣은 후, 접지전극봉과 구멍의 공간 사이에 접지저감재를 충전시키는 방식이다.

이러한 보링접지방식은 40%에 가까운 높은 접지저항감소율을 얻을 수 있지만, 보링장비의 운반 등이 어려운 지형에 적용할 수 없는 제한이 있고, 토양에 따라 구멍이 무너지지 않게 지지하기 위한 케이싱 작업을 추가로 해야 하는 등 작업의 번거로움이 있어 과다한 작업시간과 비용이 소요되는 등의 문제점이 있다.

그리고, 매설접지방식은 송전선의 철탑, 송신소 등의 저저항 접지에 적합한 접지방식으로, 접지선의 단면적이 22∼28㎟인 동선을 20∼40㎜ 길이로 하여 접지지점을 기준으로 깊이가 50∼80㎝ 정도인 방사상의 홈을 파서 동선을 묻고 접지선 주위를 접지저감재 또는 접지시멘트로 채우는 방식이다.

또한, 구조체접지방식은 부지면적이 한정되어 있는 장소에 적합한 방식으로, 철근 콘크리트, 철골조 건축물에서 서로 맞물려진 철근 또는 철골에 케이지식 피뢰설비를 형성하고, 이것을 콘크리트로 피복하여 철근 콘크리트, 철골조 등의 구조체 자체를 접지전극과 같이 이용하는 방식이다.

특히, 메쉬접지방식은 대지 저항율이 높고 부지가 넓은 곳에 시공하기 적합한 접지방식으로, 접지선(나동선)을 메쉬형태로 포설한 후, 접지선의 교차되는 부분의 접속을 화학반응을 이용한 용접방법으로 접속하여, 필요시에 접지선 주위를 접지저감재로 채워 접지선과 저감재가 하나의 전극을 형성하는 방식이다.

그러나, 매설접지방식과 구조체접지방식 그리고 메쉬접지방식은 보링접지방식에 비해 시공장소의 제한이 없고 시공작업이 간편하면서 시공비용이 저렴한 장점이 있지만, 접지저항감소율이 30%이하에 불과하여 보링접지방식에 현저히 떨어지는 문제가 있다.

이에 본 출원인은 좁은 매설공간에서도 콤팩트하게 매설이 가능하고, 시공장소의 제한없이 시공이 간편하며, 접지저항감소율에 있어 보링접지방식보다 현저 높도록 시공할 수 있는 접지장치를 제안하고자 한다.

특허문헌 1: 등록특허 10-1179941호, (접지장치) 특허문헌 2: 공개특허 10-2009-0080585호, (접지장치) 특허문헌 3: 등록특허 10-01084483호, (매쉬접지구조) 특허문헌 4: 등록특허 10-01084443호, (보링접지구조) 특허문헌 5: 공개특허 10-1982-0001036호, (심타식 접지 전극봉)

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 좁은 매설공간에서도 콤팩트하게 매설이 가능하면서 시공장소의 제한없이 시공이 간편한 메쉬접지방식으로 시공하되, 접지저항감소율에 있어 보링접지방식보다 현저 높도록 시공할 수 있는 접지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전해질이 충전된 봉몸체에 방전촉이 방사상으로 설치되면서 일단에 제1나동선이 연결되는 전해질접지봉과; 흑연과 시멘트, 모래로 조성된 조성물로 성형되면서 동파이프가 길이방향으로 관통되어 제1,2연결봉을 형성하는 탄소접지봉과; 오아시스분말과 황산구리, 염화나트륨, 흑연분말로 조성된 저감 및 흡수재를 부직포포대에 충전하여 상기 전해질접지봉과 탄소접지봉을 감싸도록 설치되는 저감 및 수분흡수용 패드와; 제2나동선을 이용하여 상기 탄소접지봉의 제2연결봉에 연결되면서 지상단자함과 전기적으로 연결하는 지수봉;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 접지장치를 제공하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 메쉬접지방식으로 간편하게 시공하되, 접지저항저감재의 유실과 건조를 방지할 수 있어 설정된 접지저항값을 그대로 유지할 수 있고, 접지저항저감재의 유실에 따른 환경오염 등의 문제를 해결할 수 있으며, 접지저항감소율을 40%이상으로 극대화할 수 있는 등의 효과를 제공하게 된다.

도1은 본 발명에 따른 접지장치를 예시하는 사시도,
도2는 본 발명에 따른 접지장치의 설치상태를 예시하는 모식도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.

일반적으로, 접지는 보편적으로 저항값을 작게 하면 유효하므로 저항이 작은 도선(導線)으로 대지와 연결하게 되고, 이로 인해 대전도체(帶電導體)의 전위는 대지와 상등하게 '0' 이 되므로 기기 등에 닿아도 감전되지 않게 되며, 전기기기의 외장박스 또는 피뢰침 등을 접지하는 것은 이 때문이다.

종래의 접지장치에는 굴착된 땅속에 나동선을 한 개 이상 연결하여 삽입하고 접지저항 저감제를 유입하거나, 동판에 나동선을 연결하여 굴착된 땅속에 넣고 접지저항저감재를 도포하는 등의 방식을 채택하고 있다.

이때, 접지저항감소율이 40%에 이르는 보링접지방식은 지하수맥에 도달할 때까지 암반에 깊은 접지구멍을 내고, 이 접지구멍에 접지봉을 삽입한 상태에서 접지저항저감재를 채워 시공하게 되는데, 접지구멍에 채워진 접지저항저감재가 지하수맥과 접촉하면서 항상 수분을 유지하면서 유실되지 않아 설정된 접지저항값을 유지할 수 있고 이로부터 접지저항의 감소율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.

그러나, 상기의 보링접지방식은 암반에 구멍을 뚫는 등의 어려운 공사가 수반되어야 하고, 지하수맥이 접지저항저감재에 의해 오염이 되는 등 여러 가지 환경적 오염 문제를 초래하게 된다.

그리고, 메쉬접지방식은 시공작업이 간편한 대신에 도포된 접지저항저감재가 건조해지거나 유실되면서 설정된 접지저항값을 유지할 수 없는 치명적인 기술적 문제를 안고 있다.

따라서, 본 발명에서는 메쉬접지방식으로 간편하게 시공하되, 접지저항저감재의 유실과 건조를 방지할 수 있어 설정된 접지저항값을 그대로 유지할 수 있고, 환경오염 등의 문제를 해결할 수 있으며, 접지저항감소율을 40%이상으로 극대화할 수 있도록 구성되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 우수한 도전체인 동재질의 봉몸체 내에 전해질이 충전되면서 일단에 제1나동선(2)이 연결되는 전해질접지봉(1)과, 흑연과 시멘트, 모래로 조성된 혼합물로 성형되면서 동파이프가 길이방향으로 관통되는 탄소접지봉(10)과, 접지저항을 저감하면서 수분을 유지하도록 전해질접지봉(1)과 탄소접지봉(10)을 감싸는 저감 및 수분흡수용 패드(30)와, 지중에 매설되면서 탄소접지봉(10)과 지상단자함(50)을 전기적으로 연결하는 지수봉(20)으로 구성되어 있다.

이때, 전해질접지봉(1)은 원통형의 봉몸체가 동재질로 구성되고, 봉몸체 내에 전해질을 충전하여 서지전압의 방전속도를 증대시키도록 구성되며, 봉몸체의 외주면에 동재질이면서 원추형상을 갖는 다수의 방전촉(3)이 방사상방향으로 설치되면서 방전속도를 향상시키도록 구성되어 있다.

여기서, 전해질접지봉(1)에는 그 일단에 플렉시블한 제1나동선(2)이 설치되고, 이 제1나동선이(2)이 탄소접지봉(10)의 제1연결봉(11)에 삽입 압착되면서 전기적으로 연결되며, 플렉시블한 제1나동선(2)을 이용하여 지형에 따라 설치각도를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고, 탄소접지봉(10)은 흑연과 시멘트, 모래로 조성된 도전성 조성물을 사각체 등 다양한 형상으로 성형한 도전성형체로서, 그 중앙에 전해질과 나동선을 충전하는 동파이프가 관통되도록 설치되어 있고, 이 동파이프가 양단측으로 연장되면서 제1,2연결봉(11,12)을 형성하도록 구성되어 있다.

또한, 지수봉(20)은 지중에 매설된 상태에서 그 하단이 제2나동선(22)을 이용하여 제2연결봉(12)과 전기적으로 연결되면서 그 상단이 지상의 피복선을 이용하여 지상단자함(50)과 연결되고, 외주면에 지수스토퍼(21)가 구비되면서 외주면을 따라 지중의 물이 이동하는 현상을 차단하도록 구성되어 있다.

한편, 저감 및 수분흡수용 패드(30)는 부직포포대(31)에 오아시스분말과 황산구리, 염화나트륨, 흑연분말로 조성된 저감 및 흡수재(32)를 넣어 구성되고, 부직포포대는 그 자체가 수분을 흡수하여 보수(保水)가 뛰어난 재질이고, 부직포포대에 충전되는 저감 및 흡수재(32)중 오아시스분말은 우수한 수분흡수재인 동시에 보수(保水)재이고, 황산구리와 염화나트륨 그리고 흑연분말은 접지저항저감재 또는 전해질의 조성물이다.

따라서, 저감 및 수분흡수용 패드(30)는 항상 수분을 유지하면서 우수한 대지방전체이고, 부직포포대(31)에 충전된 저감 및 흡수재(32)가 유실될 염려가 없어 주위의 환경오염이나 방전성능(접지저항감소율)저하를 방지할 수 있게 된다.

이때, 저감 및 수분흡수용 패드(30)는 전해질접지봉(1)과 탄소접지봉(10)을 각각 감싸도록 설치되면서 전해질접지봉(1)과 탄소접지봉(10)으로부터 전달되는 서지전압을 충분한 수분과 접지저항저감재를 이용하여 대지로 방전하도록 작용하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면, 깊이 50~100㎝정도의 매설구덩이(60)를 파고, 제1나동선(2)을 제1연결봉(11)에 삽입 안착시켜 전해질접지봉(1)과 탄소접지봉(10)을 전기적으로 연결한 후 매설구덩이 바닥에 설치하게 된다.

이때, 저감 및 수분흡수용 패드(30)를 전해질접지봉(1)과 탄소접지봉(10)을 각각 감싸도록 설치한 후, 저감 및 수분흡수용 패드(30)에 물을 충분히 공급하도록 시공한 다음, 지수봉(20)의 제2나동선(22)을 제2연결봉(12)에 삽입 압착시켜 연결하고, 지수봉(20)의 상단은 지상피복선(40)을 통해 지상단자함(50)과 접속하게 된다.

여기서, 저감 및 수분흡수용 패드(30)는 그 자체에서 수분의 흡수와 보수 기능을 통해 수분을 유지하면서 접지저항저감재의 방전효율(접지저항감소율)을 극대화함으로써 설정된 접지저항값을 유지하게 되고, 이로부터 밀착된 상태로 감싸고 있는 전해질접지봉(1)과 탄소접지봉(10)로부터 전달되는 서지전압을 대지로 효율적으로 방전하도록 작용하게 된다.

또한, 지수봉(20)은 제2나동선(22)과 지상피복선(40) 사이를 연결하도록 지중에 매설되면서 지중의 수분이 제2나동선(22)을 통해 지상피복선에 전달되어 누전을 발생시키는 문제를 차단하는 작용을 하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 이는 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 실질적인 범위는 상술된 실시예에 의해 한정되어져서는 안되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 청구범위와 균등한 구성에 의해 정해져야 함은 당연하다.

1: 전해질접지봉 2: 제1나동선 3: 방전촉 10: 탄소접지봉 11: 제1연결봉 12: 제2연결봉 20: 지수봉 21: 지수스토퍼 22: 제2나동선 30: 저감 및 수분흡수용 패드 31: 부직포포대 32: 저감 및 흡수재 40: 지상피복선 50: 지상단자함

Claims (1)

1. 전해질이 충전된 봉몸체에 방전촉(3)이 방사상으로 설치되면서 일단에 제1나동선(2)이 연결되는 전해질접지봉(1)과;
   흑연과 시멘트, 모래로 조성된 조성물로 성형되면서 동파이프가 길이방향으로 관통되어 제1,2연결봉(11,12)을 형성하는 탄소접지봉(10)과;
   오아시스분말과 황산구리, 염화나트륨, 흑연분말로 조성된 저감 및 흡수재(32)를 부직포포대(31)에 충전하여 상기 전해질접지봉(1)과 탄소접지봉(10)을 감싸도록 설치되는 저감 및 수분흡수용 패드(30)와;
   제2나동선(22)을 이용하여 상기 탄소접지봉(10)의 제2연결봉(12)에 연결되면서 지상단자함(50)과 전기적으로 연결하는 지수봉(20);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 접지장치.

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