KR101928909B1 - 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침 - Google Patents

특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침에 관한 것으로, 서로 결합되는 것에 의해 가공지선 상에 설치됨으로 인해, 직격뢰가 송전선로에 유입되지 않고 유도시켜 가공지선의 접지시스템을 통하여 뇌전류를 안전하고 신속하게 방류시킬 수 있어서 송전 선로 계통의 과도적인 전위 상승을 억제시켜 낙뢰에 의한 정전사고를 최소화할 수 있도록 구성된다.

Description

특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침{ESE Lightning Rod for Guard Wire of the High Voltage Electrical Transmission Line}
본 발명은 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서로 결합되는 것에 의해 가공지선 상에 설치됨으로 인해, 직격뢰가 송전선로에 유입되지 않고 유도시켜 가공지선의 접지시스템을 통하여 뇌전류를 안전하고 신속하게 방류시킬 수 있어서 송전 선로 계통의 과도적인 전위 상승을 억제시켜 낙뢰에 의한 정전사고를 최소화할 수 있도록 한 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 낙뢰는 활발한 기류의 유동에 의해 정전기와 같이 대전되어 발생된 엄청난 전기에너지가 지표면으로 방전되는 현상으로, 최근 기후변화로 인한 낙뢰의 빈도 수가 증가함은 물론, 낙뢰의 강도 또한 강해지고 있는 추세에 있다.
상기한 낙뢰는, 엄청난 파괴력을 지니고 있어 낙뢰로 인한 피해를 방지하기 위해 각종 시설물을 시공할 때에는 반드시 피뢰침을 갖추어 낙뢰를 받았을 때 전류를 신속하게 지중으로 방전시키게 된다.
이러한 피뢰침은 전주, 송전선철탑, 방송통신용 송수신 철탑, 발전 또는 변전기기, 위험물저장석유탱크류, 접지저항이 높은 토양(모래,석분,암반)에 시설된 구조물이나 건축물 및 군사기지(레이더기지) 등에 많은 비용을 들여 낙뢰와 같은 전류를 지중으로 방전시키기 위해 설치하였다.
그러나, 대용량 전력을 수용가에 중단 없이 안정적으로 전력을 공급하여야 하는 송,배전 선로에는 피뢰침과 같은 역할을 하는 가공지선(Guard wire 또는 Shield Wire)에 의하여 송전 선로의 낙뢰방호를 하고 있는 실정이다.
즉, 상기한 송전선철탑에 설치되는 종래의 일반적인 낙뢰 방지장치는, 도 1 에 도시한 바와 같이, 송전선철탑(1)에 낙뢰(T)가 유입되는 경우, 송전용 가공전선(L1, L2)에 영향을 주지 않고 대지(G)에 매설된 접지선(2)을 통해 낙뢰(T)가 소멸되도록 송전 철탑(1)의 상부에 가공지선(L3, L4)을 설치하고 있다.
그러나, 가공지선의 낙뢰 차폐효과가 높지 않아 가공지선이 아닌 전력선로에 직격뢰가 유입될 경우, 송전선철탑 상부의 전위 상승 및 절연 애자련 보호용 아킹 혼(arcing horn)의 전위상승으로 인하여 절연 애자의 절연내력이 파괴되어 섬락(Flashover)이 발생하게 됨으로써, 절연 애자가 파괴되거나 관련 기기의 고장으로 인하여 정전이 발생하는 원인이 된다.
반면, 가공지선이 직격뢰를 유도하여 전력선로의 낙뢰 유입을 차폐할 경우에는 낙뢰 전류를 대지상으로 안전하고 신속하게 방류시킴으로써 절연 애자련에 전위상승을 현저히 억제하여 역섬락현상(Back Flashover)을 방지할 수 있게 되어, 애자련 파괴에 의한 정전 사고를 방지할 수 있게 된다.
여기서, 문제는 가공지선의 직격뢰 유도 성능 즉, 차폐효과의 성능이 극히 낮다는 것이다.
이를 위해, 가공지선의 차폐효과를 높이기 위하여 회선 수를 2개에서 3개로 증가시켜 차폐각을 0°로 함에도 불구하고 상당수의 직격뢰가 전선로에 유입되어 정전사고를 방지하지 못하고 있는 실정에 있다.
특허출원번호 10-2014-0058494호, 출원일;2014년05월15일
이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 서로 결합되는 것에 의해 가공지선 상에 설치됨으로 인해, 직격뢰가 송전선로에 유입되지 않고 유도시켜 가공지선의 접지시스템을 통하여 뇌전류를 안전하고 신속하게 방류시킬 수 있어서 송전 선로 계통의 과도적인 전위 상승을 억제시켜 낙뢰에 의한 정전사고를 최소화할 수 있도록 함과 아울러 블루투스 및 지그비 RF 모듈의 무선통신을 이용하여 휴대전화 또는 전용 점검기 및 인터넷 통신망과 연결시켜 원격지에서 실시간으로 선행방전피뢰침의 작동상태 이상 유무를 확인하고 감시가능하도록 한 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 기술이 진행되면서 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침은, 내부에 공간부가 형성되고 상부는 개구된 본체와, 상기 본체 내부에 설치되어 상기 본체 외측면에 일단이 고정되어 공기중의 음전하를 수집하는 다수의 전하수집전극과 각각 접속되어 선행방전이 가능하도록 구비되는 상향리더 발사부재와, 상기 본체에 내설된 상향리더 발사부재 상면에 각 일단이 고정볼트를 매개로 각각 접속 연결가능하게 구비되는 다수의 방전전극과, 상기 상향리더 발사부재 상면에 설치되어 서로 포개어 고정되는 것에 의해 가공지선 상에 고정가능하게 구비되는 고정수단과, 상기 고정수단의 상면에 일단이 고정되고, 타단은 뾰족하게 형성되어 뇌전류를 상기 가공지선을 통하여 대지로 안전하게 방류가능하도록 구비되는 수뢰부재와, 상기 수뢰부재의 타단이 외부로 노출되도록 본체의 상부를 덮어 고정가능하게 구비되는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 커버부재가 상부에 결합되어 가공지선 상에 설치된 본체의 일측에 위치되게 가공지선 상에 태양광전지판을 포함하여 설치되되, 신호케이블을 매개로 상기 상향리더 발사부재와 접속 연결됨에 따른 성능 이상 유무를 블루투스 및 지그비 RF 모듈을 사용하여 휴대전화 또는 전용 점검기 및 인터넷 통신망과 연결시켜 원격지에서 실시간으로 검사가능하도록 무선원격제어수단이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 본체의 외측면에는, 상기 상향리더 발사부재와 접속 연결되어 이상 유무를 육안으로 쉽게 감시가능하도록 무선원격제어수단으로부터 전원이 인가되어 점등되는 다수의 LED가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 커버부재가 상부에 결합되어 가공지선 상에 설치된 본체는, 상기 커버부재와 본체를 감싸 고정되는 것에 의해 수뢰부재의 타단과 상향리더 발사부재의 전하수집전극 타단이 외부로 노출되도록 하여 항공기가 저공 비행 시 전력선의 존재를 비행사에 경고가능하도록 항공장애표시부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침에 따르면, 서로 결합되는 것에 의해 가공지선 상에 설치됨으로 인해, 직격뢰가 송전선로에 유입되지 않고 유도시켜 가공지선의 접지시스템을 통하여 뇌전류를 안전하고 신속하게 방류시킬 수 있어서 송전 선로 계통의 과도적인 전위 상승을 억제시켜 낙뢰에 의한 정전사고를 최소화할 수 있는 효과와 함께 블루투스 및 지그비 RF 모듈의 무선통신을 이용하여 휴대전화 또는 전용 점검기 및 인터넷 통신망과 연결시켜 원격지에서 실시간으로 선행방전피뢰침의 작동상태 이상 유무를 확인하고 감시할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 송전선철탑에 낙뢰 방지장치가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침이 가공지선 상에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침이 가공지선 상에 설치된 상태를 도시한 확대도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침을 도시한 분해도이다.
도 5는 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침을 도시한 결합단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침의 상향리더 발사부재 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침의 무선원격제어수단 제어시스템을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침의 무선원격제어수단이 가공지선 상에 설치된 상태를 도시한 확대도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침의 항공장애표시부를 도시한 분해도이다.
도 10은 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침의 항공장애표시부사 설치된 상태의 단면도이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침의 일실시 예를 들어 상세하게 설명한다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침은, 가공지선 포설 후 또는 기존 가공지선에도 설치할 수 있도록 조립형으로 구성되면서 무게 중심이 가공지선 하부에 있도록 구성하여, 피뢰침 수뢰부재가 항상 뇌운을 향하여 하향리더에 대하여 효과적으로 상향리더를 발생할 수 있으므로, 낙뢰를 유도시켜 가공지선의 접지시스템을 통하여 뇌전류를 안전하고 신속하게 방류시킬 수 있도록 구성된다.
이러한 선행방전 피뢰침의 보호범위는 표준 규격 NF C 17 102:2011. 5.2.3: 선행방전 피뢰침 위치(Positioning of the ESEAT)에 관한 규격 5.2.3.1: 보호범위(Protected Area) 및 5.2.3.2: 보호반경(Protection Radius) 규정에 의하여 다음 공식에 의하여 결정된다.
Figure 112017060609216-pat00001
상기한 바와 같이 선행방전 피뢰침은, 보호하고자 하는 송전선로부터 최소 2m 이상 상부에 위치하여야 하는데 우리나라의 경우 가공지선과 송전선로의 이격 거리는 최소 5m 이상(154kv: 5m, 345kv: 10m, 765kv: 16m)이어서 가공지선 상에 별도의 구조물을 추가하지 않고 가공지선 자체에 선행방전 피뢰침을 설치하여도 보호범위를 최대화 할 수 있다.
또한, 선행방전 피뢰침(Early Streamer Emission Lightning Protection Systems)의 표준규격 NF C 17-102/2011, 8장 2절(Orders of Verification)에 따라 선행방전피뢰침의 성능 이상 유무를 주기적으로 수시, 매년 또는 정기적으로 검사하도록 의무화 하고 있는 바, 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침은 상기한 표준규격을 충족시킬 수 있도록 구성된다.
즉, 상기한 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침(100)은 내부에 공간부가 형성되고 상부는 개구된 본체(110)와, 상기 본체(110) 내부에 설치되어 상기 본체(110) 외측면에 일단이 고정되어 공기중의 음전하를 수집하는 다수의 전하수집전극(120)과 각각 접속되어 선행방전이 가능하도록 구비되는 상향리더 발사부재(130)와, 상기 본체(110)에 내설된 상향리더 발사부재(130) 상면에 각 일단이 고정볼트를 매개로 각각 접속 연결가능하게 구비되는 다수의 방전전극(140)과, 상기 상향리더 발사부재(130) 상면에 설치되어 서로 포개어 고정되는 것에 의해 가공지선(10) 상에 고정가능하게 구비되는 고정수단(150)과, 상기 고정수단(150)의 상면에 일단이 고정되고, 타단은 뾰족하게 형성되어 뇌전류를 상기 가공지선(10)을 통하여 대지로 안전하게 방류가능하도록 구비되는 수뢰부재(160)와, 상기 수뢰부재(160)의 타단이 외부로 노출되도록 본체(110)의 상부를 덮어 고정가능하게 구비되는 커버부재(170)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 커버부재(170)가 상부에 결합되어 가공지선 상에 설치된 본체(110)의 일측에 위치되게 가공지선 상에 태양광전지판을 포함하여 설치되되, 신호케이블을 매개로 상기 상향리더 발사부재와 접속 연결됨에 따른 성능 이상 유무를 블루투스 및 지그비 RF 모듈을 사용하여 휴대전화 또는 전용 점검기 및 인터넷 통신망과 연결시켜 원격지에서 실시간으로 검사가능하도록 무선원격제어수단(180)이 더 구비된다.
또한, 상기한 본체(110)의 외측면에는 상기 상향리더 발사부재(130)와 접속 연결되어 이상 유무를 육안으로 쉽게 감시가능하도록 무선원격제어수단(180)으로부터 전원이 인가되어 점등되는 다수의 LED(190)가 더 구비된다.
그리고, 상기 커버부재(170)가 상부에 결합되어 가공지선(10) 상에 설치된 본체(110)는, 상기 커버부재와 본체를 감싸 고정되는 것에 의해 수뢰부재의 타단과 상향리더 발사부재의 전하수집전극 타단이 외부로 노출되도록 하여 항공기가 저공 비행 시 전력선의 존재를 비행사에 경고가능하도록 항공장애표시부(200)가 더 구비된다.
나아가, 상기한 항공장애표시부(200) 외측면에는 무선원격제어수단으로부터 전원이 인가되어 조도센서에 의하여 점멸되는 것에 의해 야간에도 항공장애표시부(200)의 기능을 유지가능하도록 다수의 점멸용 LED(210)가 더 구비된다.
이하에서, 상기한 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기한 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침의 본체는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상향리더 발사부재(130)를 설치할 수 있도록 구성된다.
즉, 상기한 본체(110)는, 절두원추형의 단면 형상으로 형성되되, 내부는 공간부가 형성되고, 상부는 내부와 연통되게 개구됨과 아울러 저면에는 홀이 형성되며, 외주면 상단부에는 커버부재(170)를 다수의 고정볼트(도면부호 생략)를 매개로 고정시킬 수 있도록 방사방향으로 다수의 고정용홀(미도시함)이 형성되어 구비된다.
또한, 상기한 본체(110)의 외주면에는 가공지선(10) 상에 설치시 연결 로프를 매개로 매달리도록 하여 안전과 편리성을 확보하기 위하여 다수의 아이볼트(111)가 더 구비된다.
또한, 상기한 다수의 아이볼트(111) 하부에 위치되는 본체(110)의 외주면에는 전하수집전극(120)의 일단을 접속연결고정부재(121)를 매개로 방사방향으로 고정시킬 수 있도록 다수의 고정홀(도면부호 생략)이 형성되어 구비된다.
그리고, 다수의 아이볼트(111) 상부에 위치되는 본체(110)의 외주면에는 신호케이블을 커넥터를 매개로 상향리더 발사부재(130)와 접속 연결시킬 수 있도록 접속홀(도면부호 생략)이 더 형성되어 구비된다.
상기한 상향리더 발사부재(30)는, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본체(110)에 내설되어 전하수집전극(120)의 일단과 접속연결고정부재(121)를 매개로 접속 연결됨에 따른 상기 전하수집전극(120)에서 공기 중의 음전하를 수집하여 수집된 전하를 콘덴서에 충전을 하고 승압하여 대기하고 있을 때 전계강도 감지 회로를 통하여 하향리더의 접근에 따른 급격한 전계강도 상승을 감지하게 될 경우 제어회로에서 승압된 전압에 의하여 다수의 방전전극(140)과 상기 수뢰부재(160) 간에 과도적인 아크를 촉발시켜 상기 수뢰부재(160) 끝단에서 방전이 일어나도록 하여 강한 선행방전이 일어나도록 구성됨과 아울러 상면 선단부에는 다수의 방전전극(140)을 접속 연결시킬 수 있도록 다수의 접속단자(131)가 갖추어져 있고 외주면에는 커넥터와 접속되어 구비되는 것으로 이는 공지 기술로 이하에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 다수의 방전전극(140)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상향리더 발사부재(130)의 상면에 갖추어진 다수의 접속단자(131)에 각 일단이 고정볼트를 매개로 고정되어 수뢰부재(160) 간에 과도적인 아크를 촉발시킬 수 있도록 구비된다.
상기한 고정수단(150)은 상향리더 발사부재(130)의 상면 중앙부에 설치되어 가공지선(10) 상에 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침을 설치할 수 있도록 함과 아울러 수뢰부재(160)를 설치가능하도록 구비된다.
즉, 상기한 고정수단(150)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본체(110)의 내부 바닥면측에 위치되어 본체(110) 하부의 무게중심이 항상 지면을 향할 수 있도록 구비되되, 중앙부에는 나사홀이 형성되어 구비되는 카운트웨이트(151)와, 상기 카운트웨이트(151)의 나사홀에 일단이 나사방식으로 결합되고, 타단은 상향리더 발사부재(130)의 상면 중앙부에 위치되게 구비되는 고정부재(152)와, 상기 고정부재(152)의 타단에 저면이 용접과 같은 방법에 의해 고정되되, 상면에는 가공전선을 수용할 수 있도록 수용요홈(153a)이 형성되며, 선단부에는 결합용나사홀(153b)이 형성되어 구비되는 수용부재(153)와, 상기 수용부재(153)의 상면에 저면이 포개어지는 것에 의해 가공전선(10)을 덮어 상기 가공지선(10)상에 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침을 설치가능하도록 저면에는 요홈(154a)이 형성되며, 선단부에는 수용부재(153)에 형성된 결합용나사홀(153b)을 통하여 결합고정부재를 매개로 고정가능하도록 고정홀(도면부호 생략)이 형성되어 구비되는 덮개부재(154)로 구성된다.
상기한 수뢰부재(160)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 고정수단(150)의 덮개부재(154) 상면에 일단이 용접과 같은 방법에 의해 고정되고, 타단은 타단은 뾰족하게 형성되어 커버부재(170)가 본체(110)에 결합됨에 따른 커버부재(170)의 상단면 외부로 돌출되어 뇌전류를 상기 가공지선(10)을 통하여 대지로 안전하게 방류가능하도록 구비된다.
상기한 커버부재(170)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본체(110) 상부를 저면 내측으로 수용가능하도록 절두 원추형상의 단면으로 형성되되, 서로 마주보는 외주면 하부에는 본체(110) 상부를 덮어 고정시 가공지선(10)을 수용할 수 있도록 커버용요홈(171)이 형성되고, 상기 커버용요홈(171)의 일측과 타측에는 상기 본체(110)에 형성된 고정용홀과 커버고정용 볼트를 매개로 고정될 수 있도록 커버용고정홀(도면부호 생략)이 형성되며, 상면 중앙부에는 수뢰부재(160)의 타단을 관통시켜 외부로 노출시킬 수 있도록 관통홀(172)이 천공되어 구비된다.
상기한 무선원격제어수단(180)은 도 1 및 도 2 그리고 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 커버부재(170)가 상부에 결합되어 가공지선 상에 설치된 본체(110)의 일측에 위치되게 가공지선(10) 상에 태양광전지판을 포함하여 설치되어 원격지에서 상향리더 발사부재(130)의 이상 유무를 실시간으로 검사가능하도록 구비된다.
즉, 상기한 무선원격제어수단(180)은 가공지선(10)을 수용하도록 각 측면에 요홈(181a)이 형성되고, 상면 일측에는 다수의 볼트홀(181b)이 형성되어 구비되는 한 쌍의 무선원격제어용 수용체(181)와, 상기 한 쌍의 무선원격제어용 수용체(181)에 형성된 다수의 볼트홀(181b)을 통하여 볼트 및 너트를 매개로 서로 고정 연결시킬 수 있도록 판상으로 형성되되, 판상에는 다수의 고정연결홀이 천공되어 구비되는 고정연결판(182)과, 상기 한 쌍의 무선원격제어용 수용체(181) 일면 즉, 상면 또는 저면에 구비되는 태양전지판(183)과, 상기 한 쌍의 무선원격제어용 수용체(181)중 어느 하나의 한 쌍의 무선원격제어용 수용체(181)에 내설되는 것에 의해 점프용케이블(184)을 통하여 서로 연결되어 상기 태양전지판(183)과 연결된 충전장치를 통하여 본래의 전압으로 회복된 전류를 축전시키기 위해 구비되는 배터리부(184)와, 상기 배터리부(184)와 연결되어 휴대전화 또는 전용 점검기 및 인터넷 통신망과 연결시켜 원격지에서 실시간으로 검사가능하도록 블루투스 및 지그비 RF 모듈 그리고 머신컨트롤유닛(185)과, 상기 배터리부(184)와 본체(110)의 외주면에 형성된 접속홀에 설치된 커넥커와 접속 연결시키기 위해 구비되는 신호케이블(186)로 구성된다.
상기한 항공장애표시부(200)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 커버부재(170)와 본체(110)를 감싸 고정되는 것에 의해 수뢰부재(160)의 타단과 전하수집전극(120) 타단이 외부로 노출되도록 하여 항공기가 저공 비행 시 전력선의 존재를 비행사에 경고가능하도록 구비된다.
즉, 상기한 항공장애표시부(200)는 본체(110)를 내부로 수용할 수 있도록 반구형상으로 형성되되, 서로 마주보는 외주면 상단부에는 가공지선(10)을 수용할 수 있도록 하부체용 요홈(201a)과 상기 하부체용 요홈(201a) 양측으로 하부용결합홀(201b)이 형성된 하부용플랜지부(201)가 갖추어지고, 상기 하부용플랜지부(201) 하부에 위치되는 외주면에는 본체(110)를 내부로 수용하는 것에 의해 전하수집전극(120) 타단을 관통시켜 외부로 노출시킬 수 있도록 다수의 하부체용 노출홀(202a)이 형성되며, 상기 하부용플랜지부(201)중 어느 하나의 하부 일측 즉, 상기 본체(110)를 수용하는 것에 의해 커넥터와 일치되는 위치의 외주면에는 신호케이블(186)을 관통시켜 배선가능하도록 신호케이블용 배선홀(202b)이 형성되어 구비되는 항공장애표시용 하부체(202)와, 상기 항공장애표시용 하부체(202)의 상부에 저면이 포개어지는 것에 의해 구형상의 단면이 형성되면서 상기 가공지선(10)을 수용할 수 있도록 서로 마주보는 하단 외주면에는 상부체용 요홈(203a)과 상기 상부체용 요홈(203a) 양측으로 상부용결합홀(203b)이 형성된 상부용플랜지부(203)가 갖추어지고, 상부 중앙에는 수뢰부재(160)의 타단을 관통시켜 외부로 노출시킬 수 있도록 상부체용 노출홀(도면부호 생략)이 형성되어 구비되는 항공장애표시용 상부체(204)와, 상기 상부용플랜지부(203)에 형성된 상부용결합홀(203b)과 하부용플랜지부(201)에 형성된 하부용결합홀(201b)을 통하여 서로 고정 연결시킬 수 있도록 구비되는 볼트 및 너트로 구성된 고정 체결부재(도면부호 생략)로 구성된다.
또한, 상기한 항공장애표시용 하부체(202)의 외주면 상단에 형성된 하부용플랜지부(201) 일측에는 다른 방향에서 항공장애표시용 상부체(204)와의 고정이 가능하도록 서로에 대하여 이격되어 돌출된 판으로 형성되되, 판상에는 고정핀을 관통시킬 수 있도록 고정핀용홀(205a)이 형성된 한 쌍의 수용돌출편(205)이 돌출 형성되고, 항공장애표시용 상부체(204)의 외주면 상단에 형성된 상부용플랜지부 (203)일측에는 상기 한 쌍의 수용돌출편(205) 사이로 삽입되어 상기 고정핀을 매개로 수용돌출편(205)과 고정 연결될 수 있도록 고정핀관통홀(미도시함)이 각각 천공된 삽입돌출편(206)이 돌출되어 더 구비된다.
그리고, 상기한 항공장애표시부(200)는 적색 또는 백색 또는 주황색 중 어느 하나의 식으로 구성된다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침을 철탑의 가공지선상에 설치하고자 할 경우에는 첨부된 도면 도 2 내지 도 10에 도시된 바와 같이 고정수단(150)의 카운트웨이트(151)에 일단이 나사방식으로 결합되고 타단에는 수용부재(153)가 고정된 고정부재(152)가 내설되고, 아울러 상향리더 발사부재(130)가 상기 고정부재(152)의 타단을 중앙으로 관통시켜 내설되며, 외주면에는 다수의 전하수집전극(120)이 상향리더 발사부재(130)와 접속 연결되며, 상기 상향리더 발사부재(130)의 접속단자(131)에 방전전극(140)이 고정 설치된 본체(110)의 아이볼트(111) 각각에 연결 로프를 이용하여 상기 본체(110)를 가공지선(10)에 매달리도록 한다.
상기와 본체(110)가 가공지선(10)상에 매달리게 되면, 상면에 수뢰부재(160)가 고정 설치된 고정수단(150)의 덮개부재(154)를 수용부재(153)의 상면에 가공지선(10)이 관통되게 포갠 후, 상기 덮개부재(154)를 수용부재(153)에 고정시킨다.
상기와 같이 가공지선(10)을 중앙으로 관통시키면서 상기 덮개부재(154)가 수용부재(153)에 고정되면, 커버용요홈(171)를 통하여 가공지선(10)이 배선되게 커버부재(170)를 본체(110) 상부가 저면 내측으로 수용시킨 후, 상기 본체(110)에 고정시킨다.
이후, 가공지선(10)상에 무선원격제어수단(180)의 고정연결판(182)을 통하여 한 쌍의 무선원격제어용 수용체(181)를 설치시킨 후, 신호케이블(186)을 통하여 상향리더 발사부재(130)와 접속 연결시킨다.
상기와 같이 신호케이블(186)을 통하여 상향리더 발사부재(130)와 무선원격제어수단(180)이 접속 연결된 것에 의해 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침의 설치가 완료된다.
상기와 같이 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침의 설치가 완료되어 뇌운으로부터 발생된 하향리더가 접근하게 되면, 여타 다른 어떤 구조물에서 발생하는 상향리더보다 더 빨리 그리고 더 높은 상향리더를 발생시켜 하향리더를 유도하게 된다.
즉, 전하수집전극(131)에서 공기 중의 음전하를 수집하여 수집된 전하를 콘덴서에 충전을 하고 승압하여 대기하고 있을 때, 전계강도 감지 회로를 통하여 하향리더의 접근에 따른 급격한 전계강도 상승을 감지하게 되고, 그로 인해 제어회로에서 승압된 전압에 의하여 방전전극과 수뢰부간 간에 과도적인 아크를 촉발시켜 수뢰부재 끝단에서 방전이 일어나게 된다.
그로 인해 수뢰부재 끝단에서 강한 선행방전이 일어나 낙뢰가 송전선로가 아닌 수뢰부재와 가공지선을 통하여 전류를 신속하게 지중으로 방전시키게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 ; 가공지선 100 ; 선행방전 피뢰침
110 ; 본체 120 ; 전하수집전극
130 ; 상향리더 발사부재 140 ; 방전전극
150 ; 고정수단 160 ; 수뢰부재
170 ; 커버부재 180 ; 무선원격제어수단
190 ; LED 200 ; 항공장애표시부
210 ; 점멸용 LED

Claims (11)

  1. 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침은,
    내부에 공간부가 형성되고 상부는 개구된 본체(110)와;
    상기 본체(110) 내부에 설치되어 상기 본체(110) 외측면에 일단이 고정되어 공기중의 음전하를 수집하는 다수의 전하수집전극(120)과 각각 접속되어 선행방전이 가능하도록 구비되는 상향리더 발사부재(130)와;
    상기 본체(110)에 내설된 상향리더 발사부재(130) 상면에 각 일단이 고정볼트를 매개로 각각 접속 연결가능하게 구비되는 다수의 방전전극(140)과;
    상기 상향리더 발사부재(130) 상면에 설치되어 서로 포개어 고정되는 것에 의해 가공지선(10) 상에 고정가능하게 구비되는 고정수단(150)과;
    상기 고정수단(150)의 상면에 일단이 고정되고, 타단은 뾰족하게 형성되어 뇌전류를 상기 가공지선(10)을 통하여 대지로 안전하게 방류가능하도록 구비되는 수뢰부재(160)와;
    상기 수뢰부재(160)의 타단이 외부로 노출되도록 본체(110)의 상부를 덮어 고정가능하게 구비되는 커버부재(170)를 포함하되,
    상기 본체(110)는, 내부는 공간부가 형성되고, 상부는 내부와 연통되게 개구됨과 아울러 저면에는 홀이 형성되며, 외주면 상단부에는 커버부재(170)를 고정시킬 수 있도록 방사방향으로 다수의 고정용홀이 형성되고, 상기 본체(110)의 외주면에는 가공지선(10) 상에 설치시 연결 로프를 매개로 매달리도록 하여 안전과 편리성을 확보하기 위하여 다수의 아이볼트(111)가 더 구비되며, 상기 다수의 아이볼트(111) 하부에 위치되는 본체(110)의 외주면에는 전하수집전극(120)의 일단을 접속연결고정부재(121)를 매개로 방사방향으로 고정시킬 수 있도록 다수의 고정홀이 형성됨과 아울러 상기 다수의 아이볼트(111) 상부에 위치되는 본체(110)의 외주면에는 신호케이블을 커넥터를 매개로 상향리더 발사부재(130)와 접속 연결시킬 수 있도록 접속홀 형성되어 구비된 것을 특징으로 하는 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버부재(170)가 상부에 결합되어 가공지선 상에 설치된 본체(110)의 일측에 위치되게 가공지선 상에 태양광전지판을 포함하여 설치되되, 신호케이블을 매개로 상기 상향리더 발사부재(130)와 접속 연결됨에 따른 성능 이상 유무를 블루투스 및 지그비 RF 모듈을 사용하여 휴대전화 또는 전용 점검기 및 인터넷 통신망과 연결시켜 원격지에서 실시간으로 검사가능하도록 무선원격제어수단(180)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 본체(110)의 외측면에는, 상기 상향리더 발사부재(130)와 접속 연결되어 이상 유무를 육안으로 쉽게 감시가능하도록 무선원격제어수단(180)으로부터 전원이 인가되어 점등되는 다수의 LED(190)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 커버부재(170)가 상부에 결합되어 가공지선(10) 상에 설치된 본체(110)는, 상기 커버부재(170)와 본체를 감싸 고정되는 것에 의해 수뢰부재의 타단과 상향리더 발사부재의 전하수집전극 타단이 외부로 노출되도록 하여 항공기가 저공 비행 시 전력선의 존재를 비행사에 경고가능하도록 항공장애표시부(200)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 항공장애표시부(200) 외측면에는 무선원격제어수단으로부터 전원이 인가되어 조도센서에 의하여 점멸되는 것에 의해 야간에도 항공장애표시부(200)의 기능을 유지가능하도록 다수의 점멸용 LED(210)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침.
  6. 삭제
  7. 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침은,
    내부에 공간부가 형성되고 상부는 개구된 본체(110)와;
    상기 본체(110) 내부에 설치되어 상기 본체(110) 외측면에 일단이 고정되어 공기중의 음전하를 수집하는 다수의 전하수집전극(120)과 각각 접속되어 선행방전이 가능하도록 구비되는 상향리더 발사부재(130)와;
    상기 본체(110)에 내설된 상향리더 발사부재(130) 상면에 각 일단이 고정볼트를 매개로 각각 접속 연결가능하게 구비되는 다수의 방전전극(140)과;
    상기 상향리더 발사부재(130) 상면에 설치되어 서로 포개어 고정되는 것에 의해 가공지선(10) 상에 고정가능하게 구비되는 고정수단(150)과;
    상기 고정수단(150)의 상면에 일단이 고정되고, 타단은 뾰족하게 형성되어 뇌전류를 상기 가공지선(10)을 통하여 대지로 안전하게 방류가능하도록 구비되는 수뢰부재(160)와;
    상기 수뢰부재(160)의 타단이 외부로 노출되도록 본체(110)의 상부를 덮어 고정가능하게 구비되는 커버부재(170)를 포함하되,
    상기 고정수단(150)은, 본체(110)의 내부 바닥면측에 위치되어 본체(110) 하부의 무게중심이 항상 지면을 향할 수 있도록 구비되되, 중앙부에는 나사홀이 형성되어 구비되는 카운트웨이트(151)와, 상기 카운트웨이트(151)의 나사홀에 일단이 나사방식으로 결합되고, 타단은 상향리더 발사부재(130)의 상면 중앙부에 위치되게 구비되는 고정부재(152)와, 상기 고정부재(152)의 타단에 저면이 고정되되, 상면에는 가공전선을 수용할 수 있도록 수용요홈(153a)이 형성되며, 선단부에는 결합용나사홀(153b)이 형성되어 구비되는 수용부재(153)와, 상기 수용부재(153)의 상면에 저면이 포개어지는 것에 의해 가공전선(10)을 덮어 상기 가공지선(10)상에 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침을 설치가능하도록 저면에는 요홈(154a)이 형성되며, 선단부에는 수용부재(153)에 형성된 결합용나사홀(153b)을 통하여 결합고정부재를 매개로 고정가능하도록 고정홀이 형성되어 구비되는 덮개부재(154)로 구성된 것을 특징으로 하는 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침.
  8. 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침은,
    내부에 공간부가 형성되고 상부는 개구된 본체(110)와;
    상기 본체(110) 내부에 설치되어 상기 본체(110) 외측면에 일단이 고정되어 공기중의 음전하를 수집하는 다수의 전하수집전극(120)과 각각 접속되어 선행방전이 가능하도록 구비되는 상향리더 발사부재(130)와;
    상기 본체(110)에 내설된 상향리더 발사부재(130) 상면에 각 일단이 고정볼트를 매개로 각각 접속 연결가능하게 구비되는 다수의 방전전극(140)과;
    상기 상향리더 발사부재(130) 상면에 설치되어 서로 포개어 고정되는 것에 의해 가공지선(10) 상에 고정가능하게 구비되는 고정수단(150)과;
    상기 고정수단(150)의 상면에 일단이 고정되고, 타단은 뾰족하게 형성되어 뇌전류를 상기 가공지선(10)을 통하여 대지로 안전하게 방류가능하도록 구비되는 수뢰부재(160)와;
    상기 수뢰부재(160)의 타단이 외부로 노출되도록 본체(110)의 상부를 덮어 고정가능하게 구비되는 커버부재(170)를 포함하되,
    상기 커버부재(170)는, 본체(110) 상부를 저면 내측으로 수용가능하도록 형성되되, 서로 마주보는 외주면 하부에는 본체(110) 상부를 덮어 고정시 가공지선(10)을 수용할 수 있도록 커버용요홈(171)이 형성되고, 상기 커버용요홈(171)의 일측과 타측에는 상기 본체(110)에 형성된 고정용홀과 커버고정용 볼트를 매개로 고정될 수 있도록 커버용고정홀이 형성되며, 상면 중앙부에는 수뢰부재(160)의 타단을 관통시켜 외부로 노출시킬 수 있도록 관통홀(172)이 천공되어 구비된 것을 특징으로 하는 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 무선원격제어수단(180)은, 가공지선(10)을 수용하도록 각 측면에 요홈(181a)이 형성되고, 상면 일측에는 다수의 볼트홀(181b)이 형성되어 구비되는 한 쌍의 무선원격제어용 수용체(181)와, 상기 한 쌍의 무선원격제어용 수용체(181)에 형성된 다수의 볼트홀(181b)을 통하여 서로 고정 연결시킬 수 있도록 판상으로 형성되되, 판상에는 다수의 고정연결홀이 천공되어 구비되는 고정연결판(182)과, 상기 한 쌍의 무선원격제어용 수용체(181) 상면 또는 저면에 구비되는 태양전지판(183)과, 상기 한 쌍의 무선원격제어용 수용체(181)중 어느 하나의 한 쌍의 무선원격제어용 수용체(181)에 내설되는 것에 의해 점프용케이블(184)을 통하여 서로 연결되어 상기 태양전지판(183)과 연결된 충전장치를 통하여 본래의 전압으로 회복된 전류를 축전시키기 위해 구비되는 배터리부(184)와, 상기 배터리부(184)와 연결되어 휴대전화 또는 전용 점검기 및 인터넷 통신망과 연결시켜 원격지에서 실시간으로 검사가능하도록 블루투스 및 지그비 RF 모듈 그리고 머신컨트롤유닛(185)과, 상기 배터리부(184)와 본체(110)의 외주면에 형성된 접속홀에 설치된 커넥커와 접속 연결시키기 위해 구비되는 신호케이블(186)로 구성된 것을 특징으로 하는 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 항공장애표시부(200)는, 본체(110)를 내부로 수용할 수 있도록 반구형상으로 형성되되, 서로 마주보는 외주면 상단부에는 가공지선(10)을 수용할 수 있도록 하부체용 요홈(201a)과 상기 하부체용 요홈(201a) 양측으로 하부용결합홀(201b)이 형성된 하부용플랜지부(201)가 갖추어지고, 상기 하부용플랜지부(201) 하부에 위치되는 외주면에는 본체(110)를 내부로 수용하는 것에 의해 전하수집전극(120) 타단을 관통시켜 외부로 노출시킬 수 있도록 다수의 하부체용 노출홀(202a)이 형성되며, 상기 하부용플랜지부(201)중 어느 하나의 하부 일측 외주면에는 신호케이블(186)을 관통시켜 배선가능하도록 신호케이블용 배선홀(202b)이 형성되어 구비되는 항공장애표시용 하부체(202)와, 상기 항공장애표시용 하부체(202)의 상부에 저면이 포개어지는 것에 의해 구형상의 단면이 형성되면서 상기 가공지선(10)을 수용할 수 있도록 서로 마주보는 하단 외주면에는 상부체용 요홈(203a)과 상기 상부체용 요홈(203a) 양측으로 상부용결합홀(203b)이 형성된 상부용플랜지부(203)가 갖추어지고, 상부 중앙에는 수뢰부재(160)의 타단을 관통시켜 외부로 노출시킬 수 있도록 상부체용 노출홀이 형성되어 구비되는 항공장애표시용 상부체(204)와, 상기 상부용플랜지부(203)에 형성된 상부용결합홀(203b)과 하부용플랜지부(201)에 형성된 하부용결합홀(201b)을 통하여 서로 고정 연결시킬 수 있도록 구비되는 고정 체결부재로 구성된 것을 특징으로 하는 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 항공장애표시용 하부체(202)의 외주면 상단에 형성된 하부용플랜지부(201) 일측에는 다른 방향에서 항공장애표시용 상부체(204)와의 고정이 가능하도록 서로에 대하여 이격되어 돌출된 판으로 형성되되, 판상에는 고정핀을 관통시킬 수 있도록 고정핀용홀(205a)이 형성된 한 쌍의 수용돌출편(205)이 돌출 형성되고, 항공장애표시용 상부체(204)의 외주면 상단에 형성된 상부용플랜지부 (203)일측에는 상기 한 쌍의 수용돌출편(205) 사이로 삽입되어 상기 고정핀을 매개로 수용돌출편(205)과 고정 연결될 수 있도록 고정핀관통홀이 각각 천공된 삽입돌출편(206)이 돌출되어 더 구비된 것을 특징으로 하는 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침.
KR1020170079961A 2017-06-23 2017-06-23 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침 KR101928909B1 (ko)

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