KR20060089806A - Lighteng arrester system employing the triangle method of lighting protection - Google Patents

Lighteng arrester system employing the triangle method of lighting protection Download PDF

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KR20060089806A
KR20060089806A KR1020050010569A KR20050010569A KR20060089806A KR 20060089806 A KR20060089806 A KR 20060089806A KR 1020050010569 A KR1020050010569 A KR 1020050010569A KR 20050010569 A KR20050010569 A KR 20050010569A KR 20060089806 A KR20060089806 A KR 20060089806A
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Abstract

본 발명은, 건물에 설치되는 복수의 쌍극자 정전유도형 피뢰장치와, 건물의 건설 면 또는 그 주위를 둘러싸도록 매설되는 고유전율을 가지는 등전위용 접지체와, 건물을 따라 설치되어 피뢰침과 등전위용 접지체를 접속하는 저서지 임피던스의 도전체와, 상기 등전위용 접지체에 접속되어 있는 공통단자를 가지는 상기 건물 내의 전자기기 접속용 접지 단자박스, 상기 접지체의 각 꼭지점 또는 교차지점에 접속되어 상기 접지체를 통한 서지전류를 지중에 흘리기 쉽게하는 흑연 및 탄소재질의 저저항 접지모듈 및, 상기 전자기기로의 유도뢰 침입을 방지하는 서지프로텍터를 구비하여 구성되는 건물의 개선된 피뢰 시스템을 제공한다. The present invention provides a plurality of dipole electrostatic induction lightning arresters installed in a building, an equipotential grounding body having a high dielectric constant buried so as to surround the building surface of the building or the surroundings thereof, and a lightning rod and equipotential welding installed along the building. A ground terminal box for connecting an electronic device in the building having a low-impedance conductor for connecting a delay, a common terminal connected to the equipotential grounding body, and a vertex or intersection point of the grounding body connected to the grounding terminal. The present invention provides an improved lightning protection system for a building including a low resistance grounding module made of graphite and carbon material that easily flows a surge current through the ground, and a surge protector that prevents intrusion of the induced lightning into the electronic device.

쌍극자 피뢰침, 피뢰도선, 공통접지Dipole lightning rod, lightning conductor, common ground

Description

뇌 보호 트라이앵글 공법을 채용한 건물의 개선된 피뢰 시스템{LIGHTENG ARRESTER SYSTEM EMPLOYING THE TRIANGLE METHOD OF LIGHTING PROTECTION} LIGHTENG ARRESTER SYSTEM EMPLOYING THE TRIANGLE METHOD OF LIGHTING PROTECTION}             

도 1은 종래기술1에 따른 피뢰 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,1 is a view schematically showing a lightning protection system according to the prior art 1,

도 2는 종래기술2에 따른 피뢰 시스템을 개략적으로 나타낸 도면, 2 is a view schematically showing a lightning protection system according to the prior art 2,

도 3은 뇌격을 받을 가능성이 있는 본 발명에 따른 개선된 피뢰 시스템이 설치된 건물을 개략적으로 나타낸 구성도,3 is a schematic view showing a building in which an improved lightning protection system according to the present invention, which is likely to be attacked, is installed;

도 4는 일반적인 분전함의 3상전원에 대해 서지프로턱터를 설치한 상태를 나타낸 도면,4 is a view showing a state in which a surge productor is installed for a three-phase power supply of a general distribution box,

도 5는 뇌보호 등급에 따라 서지프로텍터가 설치되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면,5 is a view schematically showing a state in which a surge protector is installed according to the degree of brain protection;

도 6은 본 발명에 사용되는 탄소재질의 저정항 접지모듈의 사시도, Figure 6 is a perspective view of a low-terminal ground module of the carbon material used in the present invention,

도 7은 암반에 본 발명에 따른 탄소재질의 저저항 접지모듈을 시공하는 과정을 나타낸 도면, 7 is a view showing a process of constructing a low-resistance grounding module of carbon material according to the present invention on a rock;

도 8은 비암반에 본 발명에 따른 탄소재질의 저저항 접지모듈을 시공하는 과정을 나타낸 도면이다. 8 is a view showing a process of constructing a low-resistance grounding module of carbon material according to the present invention on a non-rock bed.

<참조부호의 설명><Description of the Reference Code>

1 - 건물, 1-building,

2 - 등록특허번호 제0433011호의 "쌍극자 멀티 공간전하 분산형 피뢰장치" 또는 등록특허번호 제0419977호의 "쌍극자 공간전하 방전분산형 피뢰장치" 중 어느 하나로 이루어지는 피뢰침,2-lightning protection device comprising any one of the "dipole multi-space charge distributed lightning arrester" of the Patent No. 0433011, or the "dipole space charge discharge distributed lightning arrester" of the Patent No. 0419977,

3 - 등전위 접지체, 4 - 저서지 임피던스 도전체, 3-equipotential grounding conductor, 4-low impedance impedance conductor,

5 - 단자박스, 6 - 저저항 접지모듈, 5-terminal box, 6-low resistance ground module,

7 - 서지프로텍터. 7-Surge protector.

본 발명은 쌍극자 피뢰침(쌍극자 정전유도형 피뢰장치)으로 직격뢰를 방지하고, 서지프로텍터로 유도뢰를 차단하며, 등전위 접지를 실시하여 전위 상승을 억제하므로, 낙뢰시에 발생하기 쉬은 건물내의 전자기기류의 전자유도에 의한 장애 발생을 경감시킬 수 있는 뇌 보호 트라이앵글 공법을 채용한 건물의 개선된 피뢰 시스템에 관한 것이다. The present invention prevents direct lightning with a dipole lightning rod (dipole electrostatic induction type lightning arrester), blocks the induced lightning with a surge protector, and suppresses potential rise by equipotential grounding. The present invention relates to an improved lightning protection system for a building that employs a brain protection triangle method that can reduce the occurrence of disturbance caused by electromagnetic induction.

일반적으로, 높은 빌딩이나 맨션 등의 고층건물에는 피뢰침을 설치하여 낙뢰를 유도함으로써 주변에 낙뢰하는 것을 방지하고 있다. 상기 피뢰침에는 지면에 매설되는 접지체에 접속하는 도전체가 장착되므로, 피뢰침에 낙뢰한 고압 고주파의 뇌전류를 대지에 접지(earth)할 수 있게 된다. 그리고, 상기 맨션이나 빌딩 등의 건물에는 접지단자박스가 10오움 내지 100오움까지의 접지저항을 가지는 각종 접지단자가 장착되어, 건물 내의 변압기를 시작으로 하는 수전설비 및 그 밖에 건물의 각 층에 설치되어 있는 전자기기가 각층마다 접속되며, 이들 기기의 접지를 가능하게 하고 있다.In general, lightning strikes are installed in high-rise buildings such as high buildings and mansions to induce lightning strikes to prevent lightning strikes in the vicinity. Since the lightning rod is equipped with a conductor connected to a grounding body embedded in the ground, it is possible to earth the high-voltage high-frequency lightning current lightning in the lightning rod to the ground. In the building such as a mansion or a building, a ground terminal box is equipped with various ground terminals having a ground resistance of 10 to 100 ohms, and is installed in a power receiving facility including a transformer in the building and other floors of the building. Electronic equipment is connected to each floor, and grounding of these equipments is possible.

최근에는 검퓨터나 팩스 등의 다양한 디지털 전자기기가 건물의 각 층에 다수 설치되고 있으며, 뇌격 대책이 충분히 이루어지고 있는 정보화 빌딩(intelligent building)이나 고층맨션이라 할지라도, 낙뢰로부터 발생하는 전자기기의 전자유도에 따라서 전자기기의 오작동이나 기판의 소실 등이 발생하고 있는 실정이다. In recent years, various digital electronic devices, such as detectors and fax machines, have been installed on each floor of a building, and even electronic buildings generated by lightning strikes, even in intelligent buildings or high-rise apartments where sufficient lightning protection is achieved Induction occurs due to malfunction of the electronic device or loss of the substrate.

이하, 종래 건물의 피뢰방법을 개략적으로 설명한다. 도 1은 종래기술1에 따른 피뢰 시스템을 개략적으로 나타낸 도면으로, 고층빌딩 등의 건물(101)의 옥상에 피뢰침(102)이 설치되고, 건물(101)의 철골(110) 또는 철근에 피뢰도선(104:도전체)을 접속하고 건물의 철골(110) 또는 철근을 통하여 건물(101)의 주위에 매설한 각각 독립된 피뢰용 접지체(103)에 접속하여 접지를 행하고 있다. Hereinafter, a conventional method of lightning protection of a building will be described. 1 is a schematic view showing a lightning protection system according to the related art 1, where a lightning rod 102 is installed on a roof of a building 101 such as a high-rise building, and a lightning rod is installed in a steel frame 110 or reinforcing bar of the building 101. (104: conductor) is connected to each of the independent lightning arresters 103 embedded around the building 101 via steel frame 110 or reinforcing bars of the building, and grounding is performed.

이 종래기술1의 이점으로서는 피뢰도선(104)의 일부를 건물(101)의 철골(110) 또는 철근으로 대용하기 때문에, 대용 부분에 피뢰도선(104)을 부설할 필요가 없어 시공비가 싸고, 피뢰도선이 건물(101)의 외부로 드러나지 않기 때문에 미관적으로 우수하다. As an advantage of the prior art 1, since part of the lightning rod 104 is replaced by the steel frame 110 or the reinforcing bar of the building 101, it is not necessary to install the lightning rod 104 in the surrogate portion, and the construction cost is low. It is aesthetically superior because the conductors do not appear outside of the building 101.

그러나, 이 종래기술1에 있어서는 대지 고유저항이 높은 경우, 각각의 접지 저항을 확보하기 위해 큰 면적의 접지체(103)의 시공이 필요하여 시공비용이 증대 하는 문제가 있다. 또한, 피뢰도선(104) 대신에 건물의 철근(110) 또는 철골을 사용하기 때문에 낙뢰전류가 가옥내로 침입하고, 건물(101) 내의 각 층에 설치되고 접지단자박스(105)의 각 접지단자(105a~105b)에 접속되어 있는 건물내부의 전자기기(106~109;특히, 정보통신기기)에 서지 전류를 생성하므로, 이로 인해 전자기기(106~109)의 절연파괴나 오작동이 발생할 가능성이 있다. However, in this prior art 1, when the earth resistivity is high, the construction of the grounding body 103 of a large area is required in order to secure each ground resistance, resulting in an increase in the construction cost. In addition, since the reinforcement 110 or steel frame of the building is used instead of the lightning rod 104, a lightning current penetrates into the house, is installed on each floor in the building 101, and each grounding terminal of the grounding terminal box 105 ( Since a surge current is generated in the electronic devices 106 to 109 (especially information and communication devices) inside the building connected to 105a to 105b, this may cause insulation breakdown or malfunction of the electronic devices 106 to 109. .

또한, 낙뢰시 각 접지체(103)와 개별 접지단자(105a~105d) 또는 단자에 연결된 상기 전자기기(106~109) 양자 사이에 전위차가 발생하여 전자기기 주변 인원에 나쁜 영향을 끼칠 우려가 있다. In addition, when a lightning strike occurs, a potential difference is generated between each grounding body 103 and the individual ground terminals 105a to 105d or the electronic devices 106 to 109 connected to the terminal, which may adversely affect the personnel around the electronic device. .

도 2는 종래기술2에 따른 피뢰방법을 개략적으로 나타낸 도면으로, 건물(101)의 옥상에 피뢰침(102)을 설치하고, 피뢰침(102)에 접속한 피뢰도선(104;도전체 또는 인하도선)을 건물(101)의 외면에 설치하고, 건물(101)의 주위에 매설한 각각 독립된 피뢰 단독 접지체(103)에 접속하여 접지를 행한다. FIG. 2 is a view schematically illustrating a lightning protection method according to the related art 2, in which a lightning rod 102 is installed on a roof of a building 101, and a lightning rod 104 is connected to the lightning rod 102 (conductor or lowering lead). Is installed on the outer surface of the building 101, and connected to each of the independent lightning protection grounding bodies 103 embedded around the building 101, and grounded.

이 종래기술2에 있어서는 피뢰침(102)에 낙뢰한 서지전류가 건물(101)의 외면에 설치한 도선(104)을 따라 흐른 후 접지되기 때문에, 서지 전류가 직접 건물(101) 내로 유입되지 않아 건물(101) 안의 전자기기(106~109)의 전자유도에 의한 장애가 발생하기 어려운 장점이 있다. In this prior art 2, since the surge current lightning on the lightning rod 102 flows along the conductive wire 104 installed on the outer surface of the building 101 and is grounded, the surge current does not directly flow into the building 101, so the building There is an advantage that the obstacle caused by the electromagnetic induction of the electronic devices 106 to 109 in the 101 is difficult to occur.

하지만, 상기 종래기술1과 마찬가지로 대지 고유저항이 낮은 경우는 간단하게 저비용으로 접지 저항의 시공을 행할 수 있지만, 대지 고유저항이 높은 경우, 각각의 접지 저항을 확보해야 하기 때문에 큰 면적의 접지체(103)를 시용해야하므로 공사비가 증가하고, 개별 접지된 전자기기(106~109)와 접지체(103)의 피뢰도선 (104) 사이의 전위차 발생으로 인해 전자기기가 파손될 우려가 여전히 높게 된다. However, as in the case of the prior art 1, when the earth resistivity is low, the earth resistance can be easily constructed at low cost. However, when the earth resistivity is high, each earth resistance must be secured. Since the construction cost 103 must be applied, the construction cost increases, and there is still a high possibility that the electronic device is damaged due to the occurrence of a potential difference between the individually grounded electronic devices 106 to 109 and the lightning conductor wire 104 of the ground body 103.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명은 쌍극자 피뢰침으로 직격뢰를 방지하며, 서지프로텍터로 유도뢰를 차단하며, 탄소 저저항 접지 모듈로 접지저항 값을 낮추고 등전위 접지를 실시하여 전위 상승을 억제하므로, 건물에 낙뢰가 떨어질 확률을 최소화시키는 한편, 보호낙뢰시에 발생하기 쉬은 건물내의 전자기기류의 전자유도에 의한 장애 발생을 경감시킬 수 있는 건물의 개선된 피뢰 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, the present invention prevents direct lightning strike with a dipole lightning rod, blocks the induced lightning with a surge protector, lowers the ground resistance value with a carbon low resistance grounding module and equipotential grounding Improving potential increases by minimizing the potential for lightning strikes in buildings, while improving the lightning protection system of buildings, which can reduce the occurrence of disturbances caused by electromagnetic induction of electronic airflow in buildings, which are likely to occur during protective lightning strikes. It aims to provide.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 건물에 설치되는 복수의 쌍극자 정전유도형 피뢰장치와, 건물의 건설 면 또는 그 주위를 둘러싸도록 매설되는 고유전율을 가지는 등전위용 접지체와, 건물을 따라 설치되어 상기 피뢰장치와 등전위용 접지체를 접속하는 저서지 임피던스의 도전체와, 상기 등전위용 접지체에 접속되어 있는 공통단자를 가지는 상기 건물 내의 전자기기 접속용 접지 단자박스 및, 상기 접지체의 각 꼭지점 또는 교차지점에 접속되어 상기 접지체를 통한 서지전류를 지중에 흘리기 쉽게하는 탄소재질의 저저항 접지모듈을 구비하여 구성되는 건물의 개선된 피뢰 시스템을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of dipole electrostatic induction type lightning arrestor installed in a building, an equipotential grounding body having a high dielectric constant buried to surround the construction surface of the building or the surrounding, and installed along the building A grounding terminal box for connecting an electronic device in the building having a low surge impedance conductor connecting the lightning arrester and an equipotential grounding body, a common terminal connected to the equipotential grounding body, and each of the grounding body Provided is an improved lightning protection system for a building, which is connected to a vertex or an intersection point and is provided with a low resistance grounding module made of carbon material that facilitates the flow of the surge current through the grounding body.

본 발명에 의하면, 상기 쌍극자 정전유도형 피뢰장치는 쌍극자 멀티 공간전하 방전분산형 피뢰장치 또는 쌍극자 공간전하 방전분산형 피뢰장치 중 어느 하나 로 이루어질 수 있다. According to the present invention, the dipole electrostatic induction type lightning arrester may be made of either a dipole multi-space charge-discharge type lightning arrester or a dipole-space charge-discharge type lightning arrester.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 전자기기로의 유도뢰 침입을 방지하는 서지프로텍터를 더 구비하여 구성되는 건물의 개선된 피뢰 시스템을 제공한다.
In addition, according to the present invention, there is provided an improved lightning protection system of a building further comprising a surge protector to prevent intrusion of guided lightning into the electronic device.

이하, 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 뇌격을 받을 가능성이 있는 본 발명에 따른 개선된 피뢰 시스템이 설치된 건물을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 건물(1)의 벽이나 슬래브(slab), 옥상 슬래브 내에는 철근이나 철골(11)이 종횡으로 설치되고, 벽면 및 바닥벽, 옥상면을 구성하는 콘크리트 등이 전자차폐기능을 수행한다. 3 is a schematic view showing a building in which an improved lightning protection system according to the present invention, which is likely to be hit by a lightning strike, is installed. Reinforcing bars or steel frames 11 are installed vertically and horizontally in the walls, slabs, and rooftop slabs of the building 1, and walls, floor walls, and concrete constituting the rooftop surface perform an electronic shielding function.

건물(1)의 옥상에는 적어도 하나의 피뢰침(2)이 설치되고, 이 피뢰침(2)으로부터 저서지 임피던스(surge impedance) 도전체(4)가 도출되어 대지를 향한다.At least one lightning rod 2 is provided on the roof of the building 1, and a surge impedance conductor 4 is derived from the lightning rod 2 to face the earth.

여기서, 상기 피뢰침(2)은 쌍극자 정전유도형 피뢰장치를 사용하는데, 본 발명의 출원인의 등록특허번호 제0433011호의 "쌍극자 멀티 공간전하 분산형 피뢰장치"와, 등록특허번호 제0419977호의 "쌍극자 공간전하 방전분산형 피뢰장치"에 기재된 피뢰장치를 사용할 수 있다. 즉, 등록특허번호 제0433011호의 "쌍극자 멀티 공간전하 분산형 피뢰장치"만을 피뢰침(2)으로 사용하거나, 등록특허번호 제0419977호의 "쌍극자 공간전하 방전분산형 피뢰장치"만을 피뢰침(2)으로 사용하거나, 또는 등록특허번호 제0433011호와 등록특허번호 제0419977호의 피뢰장치를 혼합하여 사용할 수 있다. Here, the lightning rod 2 uses a dipole electrostatic induction type lightning arrester, the "dipole multi-space charge distributed lightning arrester" of the applicant of the present invention Patent No. 0433011, and the "dipole space of Patent No. 0419977 The lightning arrester described in "charge-discharge distributed lightning arrester" can be used. That is, only the "dipole multi-space charge-distributed lightning arrester" of Patent No. 0433011 is used as the lightning rod 2, or only the "dipole space charge discharge-dispersion lightning arrester" of Patent No. 0419977 is used as the lightning arrester (2). Alternatively, the lightning protection device of Patent No. 0433011 and Patent No. 0419977 may be used in combination.

상기 본 발명자의 등록출원에 기재된 피뢰장치 중, 등록특허번호 제0433011호의 "쌍극자 멀티 공간전하 분산형 피뢰장치"는, 폴리머 애자에 의해 상부와 하부가 서로 다른 전하를 갖도록 구성하여 뇌운이 근접됨에 따라 대지전압을 예비방전시킴으로써, 보호하고자하는 건물에 낙뢰가 발생하지 않게 하기 위한 것으로, 고정부재의 상면 일측에 입설가능하게 설치되는 고정바와, 고정바의 상부에 뇌운 근접시 정전유도에 의한 전기 이중층이론과 전기 쌍극자 원리에 의해 그 상, 하단이 서로 다른 전하로 대전됨에 따른 대지전하를 분산방전시키기 위해 상기 고정바의 상부에 절연거리를 증대시키기 위해 구비되는 절연체의 폴리머 애자와, 상기 폴리머 애자의 하단부를 중앙부로 관통시켜 적어도 하나 이상 적층 구비되는 박막의 방전보조부재와, 상기 방전보조부재의 저면에 구비되는 전도체의 예비방전용 캡부재와, 상기 예비방전용 캡부재의 저면에 비접촉되도록 상기 고정바상에 고정 구비되는 예비방전부재로 구성된 정전유도구체 및 상기 고정바의 타단에 상기 정전유도구체의 상부를 가압 고정시킴과 더불어 뇌운 근접에 따른 대지전하를 방전시키도록 분리 결합가능하게 구비되는 캡부재를 포함하여 이루어진다. Among the lightning protection devices described in the inventors of the present invention, the "dipole multi-space charge-distributing lightning arrester" of the Patent No. 0433011 is configured to have different charges by the polymer insulator so that the thundercloud is close to each other. By pre-discharging the ground voltage to prevent lightning from occurring in the building to be protected, a fixed bar installed on one side of the upper surface of the fixing member and an electric double layer theory due to electrostatic induction when the thunderstorm is near the upper part of the fixing bar. And the polymer insulator of the insulator provided to increase the insulation distance on the upper part of the fixing bar for discharging and discharging the ground charges as the upper and lower ends thereof are charged with different charges according to the electric dipole principle. And a discharge assisting member of the thin film which is formed by stacking at least one through the center portion, The electrostatic fluid tool body consisting of a pre-discharge cap member of the conductor provided on the bottom surface of the auxiliary member, a pre-discharge member fixed to the fixed bar to be in contact with the bottom surface of the pre-discharge cap member and the other end of the fixed bar It comprises a cap member that is detachably coupled to discharge the ground charges in close proximity to the thundercloud, while pressing and fixing the upper portion of the electrostatic tool.

또한, 상기 등록특허번호 제0419977호의 "쌍극자 공간전하 방전분산형 피뢰장치"는 쌍극자 공간전하 분산형 피뢰장치에 있어서, 뇌운 근접에 따른 전기 쌍극자 원리에 의해 대지 전하를 공간에서 분산 방전시킬 수 있도록 하는 것으로, 이를 위해 보호 대상물, 즉 건물(1)의 상단에 고정 설치하기 위해 상면 일측에는 내주면에 결합나사홈이 형성된 결합돌기가 돌출 형성되고, 상기 결합 돌기의 일측에는 접지전극과 접지된 피뢰도선을 접지시키기 위한 접지편이 구비되어 형성된 베이스부 재, 상기 베이스부재의 상면에 뇌운 근접에 따른 대지 전하를 집중시킬 수 있도록 분리 결합가능하게 구비되는 방전부재 및, 뇌운 근접에 따른 전기 쌍극자 원리에 의해 서로 다른 전하로 대전됨으로써 상기 방전부재와의 이격 공간에서 대지 전하를 분산 방전시킬 수 있도록 상기 방전부재의 상부에 탈착가능하게 구비되는 전위완화수단을 포함하여 이루어진다. In addition, the "dipole space charge discharge distributed lightning arrester" of the Patent No. 0419977 is a dipole space charge distributed lightning arrester, which allows the discharge of the earth charge in the space by the electric dipole principle according to the thundercloud proximity To this end, a fixing projection formed on the inner peripheral surface of the coupling protrusion is formed on one side of the upper surface to fix and install the upper surface of the object to be protected, that is, the building 1, and one side of the coupling protrusion is connected to the ground electrode and the grounded lightning conductor. The base member is provided with a grounding piece for grounding, the discharge member is provided to be detachably coupled so as to concentrate the earth charge in accordance with the thundercloud proximity to the upper surface of the base member, and the electric dipole principle according to the thundercloud different By charging with charge, the ground charge can be dispersed and discharged in a space separated from the discharge member. To comprise a potential absorbers provided detachably on an upper portion of the discharge member.

한편, 본원발명의 출원인에 의한 상기 등록특허의 내용은 본원 발명에 통합되며, 그 구체적인 설명은 생략한다. On the other hand, the contents of the registered patent by the applicant of the present invention is incorporated in the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

피뢰침(2)의 설치 설계는 개정된 건물 뇌 보호시스템인 KS C IEC 61024의 각도법, 회전구체(rolling sphere)법, 메시(mesh)법을 적용하여 설계한다. 하지만, 대부분의 건물(1)이 단순한 형태가 아니고 건물의 높이(h)와 미관 등의 제약이 많아 회전구체법을 주로 적용하여 설계한다.The installation design of the lightning rod (2) is designed by applying the revised building brain protection system, the angular method, the rolling sphere method, and the mesh method of IEC 61024. However, most of the buildings (1) is not a simple form, there are many constraints such as height (h) and aesthetics of the building, mainly designed by applying the rotating sphere method.

상기 회전구체법으로 설치 설계한 후, 피뢰침 설치 지점에 상기된 "쌍극자 멀티 공간전하 분산형 피뢰장치" 또는 "쌍극자 공간전하 방전분산형 피뢰장치"의 피뢰침(2)을 설치한다. After the installation design by the rotary sphere method, the lightning rod 2 of the "dipole multi space charge distributed lightning arrester" or "dipole space charge discharge distributed lightning arrester" described above is installed at the lightning rod installation point.

상기 저서지 임피던스 도전체(4;피뢰도선 또는 인하도선)는, 예컨대 굵고 표면적이 크고, 고유전율의 용량을 가지는 동선을 사용하게 된다. 도전체(4)는 기본적으로, KSC IEC61024-1에 의하거나, 또는 NFPA780의 기준에 의해 설치되는데, 상기 피뢰침(2)이 다량의 전하를 공간으로 방전시키는 특성을 가지므로, 건물(1)의 구조체를 이용하는 자연적 인하도선을 사용하는 것이 권장된다. 즉, 효과적인 전자차폐를 얻기 위해서 건물(1)의 벽면 내를 통과시키면서 철근 또는 철골(11)에 도 전체(4)를 접속하여 설치하는 것이 바람직하다.The low-impedance impedance conductor 4 (a lightning rod or a down-conductor wire) is, for example, a copper wire having a large, large surface area and a high dielectric constant. The conductor 4 is basically installed in accordance with KSC IEC61024-1 or NFPA780 standard, since the lightning rod 2 has a characteristic of discharging a large amount of electric charge into a space. It is recommended to use natural down-conductors that use structures. That is, in order to obtain an effective electronic shield, it is preferable to connect the whole 4 to the reinforcing bar or steel frame 11, while passing through the inside of the wall surface of the building 1, and to install.

자연적인 인하도선 이외의 별도의 인하도선을 사용하는 경우에는 접지체(3)와의 접속점 부근에서 시험용 접속점을 설치한다. 시험용 접속점은 측정을 위하여 개방될 수 있는 구조로 설치되어야 한다. If a separate down-conductor other than the natural down-conductor is used, a test connection point shall be provided near the connection point with the earthing conductor (3). The test connection point shall be so constructed as to be open for measurement.

건물(1) 내에는 기기 접속용의 접지 단자박스(5)가, 바람직하게는 각 층마다 설치되고, 단자박스(5) 내에는 등전위접지용 접지단자가 마련되어 있다. 이 접지단자(5a~5d) 중 C종단자는 건물(1)의 각 층에 설치되는 접지단자(도시생략)에 접속되고, 건물(1)의 각 층에 설치되는 전자기기(7)에 접속되어 모든 전자기기(7)가 공통으로 접지 접속되어지도록 한다. In the building 1, a ground terminal box 5 for device connection is preferably provided for each floor, and an equipotential grounding terminal is provided in the terminal box 5. Of the ground terminals 5a to 5d, the C terminal is connected to a ground terminal (not shown) provided on each floor of the building 1, and is connected to an electronic device 7 installed on each floor of the building 1, All electronic devices 7 are to be grounded in common.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 전원라인 또는 통신라인(100)을 통해 침입한 서지(유도뢰)에 의해 전자기기(7)가 손상되는 경우가 발생한다. 이를 방지하게 위해서 본 발명에서는 서지프로텍터(8)가 건물의 분전함 내의 2차 측에 설치되어, 전자기기(7)로의 서지 유입을 차단한다. 본 발명에 따른 서지프로텍서(8)의 설치는 KSC IEC60364(건축전기설비)와, KSC IEC61024-1에 의한다. 도 4는 일반적인 분전함의 3상전원에 대해 서지프로턱터(8)를 설치한 상태를 나타낸 도면으로, 분배함의 부하측(2차측)에 서지프로텍터(8)가 설치되며, 이 서지프로텍터(8)가 등전위 접지체(3)에 접지되는 상태가 도시된다. On the other hand, as shown in FIG. 3, the electronic device 7 may be damaged by surges (lead thunder) invading through the power line or the communication line 100. In order to prevent this, in the present invention, the surge protector 8 is installed on the secondary side in the distribution box of the building to block the inflow of the surge into the electronic device 7. Installation of the surge protector 8 according to the present invention is based on KSC IEC60364 (architectural equipment) and KSC IEC61024-1. FIG. 4 is a view showing a state in which a surge protector 8 is installed for a three-phase power supply of a general distribution box. The surge protector 8 is installed on the load side (secondary side) of the distribution box. The state which is grounded to the equipotential grounding body 3 is shown.

도 5는 뇌보호 등급에 따라 서지프로텍터(8)가 설치되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면으로, 각 보호등급에 따른 보호전압과, 서지프로텍터(8) 설치장소 및 회로구성이 도시된다. 도면을 통해서, 각 보호등급, I, II, III, IV에 따라서, 각 각 1.5kV, 2.5kV, 4kV, 6kV의 보호전압을 갖고, 각각 특별보호용 통신기기와, 통신분전반, 분전반, 배전반에 상기 서지프로텍터(8)가 설치됨을 알 수 있다. FIG. 5 is a view schematically showing a state in which the surge protector 8 is installed according to the degree of lightning protection. The protection voltage and the installation place and the circuit configuration of the surge protector 8 according to the protection class are shown. Through the drawings, according to the protection class, I, II, III, IV, each of the protection voltage of 1.5kV, 2.5kV, 4kV, 6kV, respectively, and the above special protection communication equipment, communication switchboard, distribution board, switchboard It can be seen that the surge protector 8 is installed.

등전위 접지체(3)는 건물(1)의 건설 면 또는 그 주위 전체를 둘러싸도록 매설되는 고유전율을 갖는 재료로 이루어지는데, 건물(1) 주위 전체를 둘러싸도록 등 전위용 접지체(3)가 매시형으로 매설되고, 상기 접지단자박스(5)의 각 접지 단자(5a~5d) 및, 상기 건물(1)의 철골(11) 및 철근이 등전위용 접지체(3)에 공통으로 접속된다. The equipotential grounding body 3 is made of a material having a high dielectric constant buried so as to surround the construction surface of the building 1 or the whole of its surroundings. It is embedded in a mesh type, and each ground terminal 5a to 5d of the ground terminal box 5 and the steel frame 11 and the reinforcing bar of the building 1 are commonly connected to the equipotential grounding body 3.

등전위 접지체(3)의 설계는 미국 켈리포니아에 주소를 둔 Operation Technology, Inc.의 ETAP 4.0으로 공지된 접지 설계 프로그램을 이용하여 IEEE Std. 2002에 의해 접지 설계를 실시한다. 접지 설계에 필요한 파라메터로는 대지 저항률, 지락전류 크기 및 주위환경 조건(온도, 습도, 사람 무게 등)이 있다. 상기 접지 설계 프로그램은 미국 IEEE 접지 설계 방법을 채택하여 설계하며, 안전전압(보폭 전압 및 접촉 전압) 이하로 전위 상승이 제한되도록 접지 설계를 최소화 하도록 하고 있다. The design of the equipotential grounding body (3) is carried out using a ground design program known as ETAP 4.0 of Operation Technology, Inc. of California, USA, using IEEE Std. Ground design by 2002. Parameters needed for grounding design include earth resistivity, ground fault current magnitude, and environmental conditions (temperature, humidity, human weight, etc.). The ground design program adopts the US IEEE ground design method, and minimizes the ground design to limit the potential rise below the safety voltage (the stride voltage and the contact voltage).

또한, 메시형의 등전위 접지체(3)의 각 꼭지점(a) 또는 필요에 따라서 교차지점(b)에 탄소재질의 저저항 접지모듈(6)을 설치한다. 상기 메시형 등전위 접지체(3)의 꼭지점(a) 및 매시의 교차지점(b)과 저저항 접지모듈(6)의 접속 및 접지모듈(6)간의 접속은 단면적 38mm2 이상의 나동연선(6a)에 의해 이루어지며, 접지모듈(6)이 지하 75cm 이하에 매설되도록 한다. 또한, 각 접지모듈(6) 사이는 3m 이상 을 유지한다. 이에 따라, 건물(1) 내의 모든 전자기기(7) 및 철골(11)의 전위는 공통접지의 전위를 갖게 된다. In addition, a low-resistance grounding module 6 made of carbon material is provided at each vertex a of the mesh-like equipotential grounding body 3 or an intersection point b as necessary. The vertex (a) of the mesh-like equipotential grounding body (3) and the intersection point (b) of the mesh and the connection of the low resistance grounding module (6) and the connection between the grounding module (6) are bare stranded wires (6a) having a cross-sectional area of 38 mm 2 or more. It is made by, so that the ground module 6 is buried below 75cm underground. In addition, the ground module 6 is maintained between 3m or more. Thereby, the electric potential of all the electronic devices 7 and the steel frame 11 in the building 1 will have the electric potential of a common ground.

상기 접지체(3) 및 접지모듈(6)은 지중에 깊게 매설될수록 서지 임피던스가 작아지고, 서지전류를 지중에 흘리기 쉽게 된다. As the grounding body 3 and the grounding module 6 are deeply buried in the ground, the surge impedance decreases, and the surge current easily flows into the ground.

필요에 따라서는 상기 접지체(3)만 지중에 매설할 수 있지만 상기 접지모듈(6)과 함께 지중에 매설되면 접지의 효과가 증가된다.If necessary, only the grounding body 3 may be buried in the ground. However, when the grounding body is buried in the ground together with the grounding module 6, the effect of grounding is increased.

한편, 상기 탄소재질의 저저항 접지모듈(6)은, 바람직하게는 (주)의제전기설비연구원에서 개발한 "Carbon Ground Module"으로 공지된 제품을 사용한다. "Carbon Ground Module"는 바람직하게는 흑연 및 탄소성분이 함유된 원재료를 배합하여 혼합한 후, 압출성형 및, 양생하여 제조하며, 그 성분은 흑연 및 탄소 52중량%를 주성분으로 하고, 그 밖의 재료 48중량%로 구성된다.On the other hand, the low-resistance ground module 6 of the carbon material is preferably used a product known as "Carbon Ground Module" developed by the Institute of Electrical Equipment Research. "Carbon Ground Module" is preferably prepared by blending and mixing raw materials containing graphite and carbon components, followed by extrusion molding and curing. The components are mainly composed of graphite and carbon 52% by weight, and other materials. It consists of 48% by weight.

도 6은 탄소재질의 저저항 접지모듈(6)을 개략적으로 나타낸 사시도로, 다각형 기둥 형상(도 6a)과 원기둥 형상(도 6b) 및, 직육면체 형상(도 6c)의 접지모듈이 도시된다. FIG. 6 is a perspective view schematically showing a low-resistance grounding module 6 made of carbon material, in which a polygonal pillar shape (FIG. 6A) and a cylindrical shape (FIG. 6B), and a rectangular parallelepiped shape (FIG. 6C) are shown.

이하, 상기 탄소재질의 저저항 접지모듈(6)의 시공방법에 대해서 설명한다. 시공은 암반 및 비암반지역에 대해서 구분되는 방법으로 시행된다. Hereinafter, the construction method of the low-resistance ground module 6 of the carbon material will be described. Construction is carried out in separate ways for rock and non-rock areas.

도 7을 참조로 암반의 경우에 대해서 설명하면, 우선 터파기를 실시하여 100cm 이상의 구덩이를 형성하고(도 7a), 터파기된 구덩이의 하부에 물과 흙을 소정 높이, 예컨대 30cm 미만으로 개어서 다지며(도 7b), 상기 탄소재질의 저저항 접지모듈(6)을 물에 10분 정도 담근 후, 구덩이에 매설하고, 탄소모듈(6)을 상기 개 어진 흙 내에 얇게 매립하고(도 7c), 접지모듈(6)이 매립된 개어진 흙 위를 매립하여 구덩이를 매워게 된다(도 7d). 따라서, 접지모듈(6)은 70cm 이하의 지하에 매립된다. Referring to the case of the rock with reference to Figure 7, first to dig to form a pit of 100 cm or more (Fig. 7a), and the water and the soil in the lower portion of the pit crushed by a predetermined height, for example less than 30 cm ( 7b), the low-resistance grounding module 6 made of carbon material is dipped in water for about 10 minutes, and then embedded in a pit, and the carbon module 6 is thinly embedded in the open soil (FIG. 7c), and the grounding module (6) fills up the pit by reclaiming the reclaimed soil (Fig. 7d). Therefore, the ground module 6 is buried underground below 70cm.

그리고, 매워진 구덩이에 물을 충분히 뿌려 다져주게 된다. Then, the pit is sprinkled with plenty of water.

이후, 접지 안정화기간을 두면 모듈(6)과 흙이 완전히 밀착되어 안정적이면 반영구적인 접지저항체(6)를 얻을 수 있다. After the ground stabilization period, the module 6 and the soil are in close contact with each other to obtain a semi-permanent grounding resistor 6.

또한, 비암반의 경우는 도 8에 나타낸 바와 같이, 70cm 이상의 깊이로 넓은 면적으로 초기 터파기를 수행하여 넓은 구덩이를 만든 후 초기 터파기된 구덩이의 중앙을 상기 탄소모듈(6)의 깊이 만큼 추가로 더 파서 추가의 구덩이를 만들고(도 8a), 상기 추가의 구덩이에 탄소모듈(6)을 삽입한 후 얇은 흙으로 상기 추가의 구덩이에 채우며(도 8b), 탄소모듈(6)이 매립된 추가의 구덩이에 물을 붓고(도 8c), 나머지 넓은 구덩이 부분을 되매우기 한다(도 8d). 따라서, 탄소모듈(6)은 70cm 이하의 지하에 매립된다. In addition, in the case of non-rock, as shown in Figure 8, by performing the initial dig to a wide area to a depth of 70cm or more to make a wide pit, the center of the initial dig pit additionally as the depth of the carbon module (6) The further dig an additional pit (FIG. 8A), insert the carbon module 6 into the additional pit and fill the additional pit with thin soil (FIG. 8B) and add the carbon module 6 embedded Pour water into the pit (FIG. 8C) and refill the remaining wide pit portion (FIG. 8D). Therefore, the carbon module 6 is buried underground below 70 cm.

여기서, 상기와 같이 시공된 다수의 모듈(6)을 병렬로 연결하며, 각 접지모듈 사이의 거리는 3m 이상을 유지하게 한다. 또한, 상기 접지도선(6a)을 2개소 이상 인출하도록 한다. Here, the plurality of modules (6) constructed as described above are connected in parallel, the distance between each ground module to maintain more than 3m. In addition, two or more ground conductors 6a are drawn out.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 쌍극자 피뢰침으로 직격뢰를 방지하며, 서지프로텍터로 유도뢰를 차단하며, 등전위 접지를 실시하여 전위 상승 을 억제하므로, 낙뢰시에 발생하기 쉬은 건물내의 전자기기류의 전자유도에 의한 장애 발생을 경감시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, since the dipole lightning rod prevents direct lightning strikes, blocks the induced lightning with the surge protector, and performs the equipotential grounding to suppress the potential rise, There is an effect that can reduce the occurrence of the failure caused by the electromagnetic induction.

Claims (5)

건물에 설치되는 복수의 쌍극자 정전유도형 피뢰장치와, A plurality of dipole electrostatic induction arresters installed in the building, 건물의 건설 면 또는 그 주위를 둘러싸도록 매설되는 고유전율을 가지는 등전위용 접지체와, An equipotential grounding body having a high dielectric constant buried to surround the construction surface of the building or its surroundings; 건물을 따라 설치되어 상기 피뢰장치와 등전위용 접지체를 접속하는 저서지 임피던스의 도전체와, A low impedance impedance conductor installed along the building and connecting the lightning arrester and an equipotential grounding body; 상기 등전위용 접지체에 접속되어 있는 공통단자를 가지는 상기 건물 내의 전자기기 접속용 접지 단자박스 및,A grounding terminal box for connecting an electronic device in the building having a common terminal connected to the equipotential grounding body; 상기 접지체의 각 꼭지점 또는 교차지점에 접속되어 상기 접지체를 통한 서지전류를 지중에 흘리기 쉽게하는 탄소재질의 저저항 접지모듈을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건물의 개선된 피뢰 시스템. And a low-resistance ground module of carbon material connected to each vertex or intersection point of the grounding body to facilitate the flow of a surge current through the grounding body in the ground. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 쌍극자 정전유도형 피뢰장치는 쌍극자 멀티 공간전하 방전분산형 피뢰장치 또는 쌍극자 공간전하 방전분산형 피뢰장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건물의 개선된 피뢰 시스템.The dipole electrostatic induction lightning arrester is an improved lightning protection system for a building, characterized in that any one of a dipole multi-space charge discharge distributed lightning arrester or a dipole space charge discharge distributed lightning arrester. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 전자기기로의 유도뢰 침입을 방지하는 서지프로텍터를 더 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건물의 개선된 피뢰 시스템. And a surge protector for preventing intrusion of guided lightning into the electronic device. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 저서지 임피던스 도전체가 건물의 외벽을 따라 설치되는 것을 특징으로 하는 건물의 피뢰 시스템. And the low impedance impedance conductor is installed along the outer wall of the building. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 등전위 접지체는 메쉬형태로 구성되고, The equipotential grounding body is configured in the form of a mesh, 등전위 접지체와 저저항 접지모듈의 접속은 등전위 접지체의 꼭지점 및 교차점에서 이루어지며, The connection of the equipotential grounding body and the low resistance grounding module is made at the vertices and intersections of the equipotential grounding body, 상기 등전위 접지체의 꼭지점 및 교차지점과 저저항 접지모듈의 접속과, 접지모듈간의 접속은 단면적 38mm2 이상의 나동연선에 의해 이루어지며, 접지모듈(6)이 지하 75cm 이하에 매설되도록 하는 것을 특징으로 하는 건물의 피뢰 시스템. The vertex and intersection points of the equipotential grounding body and the connection of the low resistance grounding module, and the connection between the grounding module are made by bare copper wires having a cross-sectional area of 38 mm 2 or more, and the grounding module 6 is embedded below 75 cm underground. Lightning protection system of building.
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