3전극 그라파이트 복합 접지봉(CR-1000)

• 개요

• 전해질접지봉의 구조적 장점

• 98% 이상의 고순도 그라파이트 탄소접지봉의 장점

• 일반 동봉 및 탄소 혼합물 기반 접지봉 대비 우수한 접지 효과

• 외형적 파손 위험을 최소화한 설계

• 특징

• 1. 특허 1020120114043 적용

• 2. 전해질접지봉과 탄소접지봉의 결합으로 인한 방전 성능 극대화

• 3. 편리한 시공

• 4. 기존 탄소접지봉의 문제점인 외형 파손을 최소화

• 5. 탄소화합물이 아닌 그라파이트(98% 이상 탄소) 사용

• 6. 순간 전위 상승 억제 및 역서지(Surge Backflow) 억제 기능이 기존 탄소접지봉보다 탁월

• 상세사양

• 시공방법

안녕하세요. 협진이피씨입니다. 

 

저희가 취급하는 자재 3전극 그라파이트 복합 접지봉에 대해서 알아보겠습니다. 

 

개요

 

본 제품은 3전극 형태의 전해질접지봉과 그라파이트 탄소접지봉이 결합된 구조로, 고서지(과도한 순간 전류) 유입 시 안정적인 방전과 저저항값 유지에 적합한 성능을 제공합니다.

전해질접지봉의 구조적 장점

3전극 형태의 전해질접지봉은 기존 접지봉 대비 대지와의 접촉 면적을 극대화하여 보다 빠르고 효율적인 전류 방전이 가능합니다. 접지봉 내부에 충진된 **전해질(電解質, electrolyte)**은 물이나 특정 용매에 녹아 이온을 형성하여 전류를 흐르게 하는 물질로, 이를 활용하면 접지봉과 주변 토양 간의 전기적 연결이 강화되어 보다 낮은 저항값을 유지할 수 있습니다. 또한, 전해질이 지속적으로 용해되면서 토양과 반응하여 대지저항값을 점진적으로 감소시키는 효과를 가집니다.

98% 이상의 고순도 그라파이트 탄소접지봉의 장점

본 제품은 **98% 이상의 고순도 그라파이트(graphite)**를 적용하여 접지 저감 성능과 방전 특성을 극대화하였습니다.
고순도 그라파이트는 다음과 같은 장점을 갖습니다.

1. 우수한 전기 전도성
   • 탄소 기반 소재 중에서도 그라파이트는 자유전자 이동성이 높아 전기 전도성이 뛰어남
   • 동일한 전류를 흐르게 할 때, 일반 탄소 혼합 접지봉보다 저항값이 낮고 방전 속도가 빠름
2. 고내구성 및 부식 저항성
   • 일반적인 금속 접지봉(예: 구리, 아연도금 강봉)과 달리, 그라파이트는 부식에 강하여 장기간 사용 가능
   • 습기, 산성 토양, 염분이 많은 환경에서도 접지 성능 유지
3. 열적 안정성과 기계적 강도
   • 고온에서도 변형이 거의 없으며, 기계적 강도가 우수하여 외부 충격에도 강함

일반 동봉 및 탄소 혼합물 기반 접지봉 대비 우수한 접지 효과

이러한 고순도 그라파이트 탄소접지봉을 적용함으로써, 기존의 일반 동봉(구리 접지봉) 및 탄소 혼합물 기반 접지봉보다 뛰어난 성능을 제공합니다.

• 일반 동봉(구리 접지봉) 대비
  • 동봉은 초기 전기전도성이 우수하나, 시간이 지남에 따라 부식이 진행되어 접지 저항값이 증가
  • 특히, 토양 내 황 성분과 반응하면 황산구리(CuSO₄)가 형성되어 접지 성능이 저하됨
  • 반면, 그라파이트는 부식에 강하여 장기적으로 저항값 변동이 적고, 접지 성능을 안정적으로 유지
• 탄소 혼합물 기반 탄소접지봉 대비
  • 탄소 혼합물 접지봉은 탄소 성분이 포함되어 있지만, 접착제나 비전도성 물질이 혼합되어 있음
  • 이에 반해, 고순도 그라파이트는 불순물이 거의 없고 결정 구조가 정렬되어 있어 전기전도성이 더욱 뛰어남
  • 즉, 동일한 조건에서 접지 효과를 비교하면, 고순도 그라파이트 접지봉이 더 낮은 저항값을 유지하고, 방전 성능이 우수

외형적 파손 위험을 최소화한 설계

기존 탄소접지봉이나 그라파이트 접지봉의 주요 단점으로 지적되던 외형적 파손 위험을 보완한 설계를 적용하였습니다.
본 제품은 전해질 탄소 복합접지봉 구조를 채택하여, 그라파이트 탄소접지부가 외부 3전극 형태의 전해질접지부 내부에 위치하도록 설계되었습니다. 이를 통해

• 운송 과정이나 설치 시의 충격 및 기계적 손상으로부터 안전성 확보
• 전해질과 이온의 자연 확산을 원활하게 유도하여 장기적인 안정성 보장

본 제품은 전기적·물리적 이론에 근거한 최적화된 설계를 바탕으로, 고서지 환경에서도 신뢰할 수 있는 방전 성능과 접지 안정성을 제공하며, 장기간 유지보수가 용이한 고내구성 접지 시스템을 구현할 수 있는 최적의 솔루션입니다.

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특징

1. 특허 1020120114043 적용

본 제품은 특허 1020120114043을 기반으로 개발된 기술로, 전해질접지봉과 고순도 그라파이트 탄소접지봉의 복합 구조를 적용하여 기존 접지 시스템 대비 향상된 방전 성능 및 내구성을 제공합니다.

2. 전해질접지봉과 탄소접지봉의 결합으로 인한 방전 성능 극대화

• **전해질(電解質, electrolyte)**은 이온을 형성하여 전기전도성을 높이는 물질로, 접지봉 내부에 충진되어 주변 토양과 지속적으로 반응하며 대지저항을 낮추는 역할을 합니다.
• 3전극 구조의 전해질접지봉은 대지와의 접촉면적을 극대화하여 전류의 방출(방전) 효율을 증가시키며, 저항 감소 효과를 통해 보다 빠르고 안정적인 방전 성능을 유지합니다.
• 98% 이상의 고순도 그라파이트 탄소접지봉이 적용되어, 전해질과의 복합적인 작용을 통해 전위 안정성 및 전류 확산 특성을 최적화합니다.

3. 편리한 시공

• 일체형 설계를 통해 접지봉의 구성 요소가 별도의 조립 없이 간편하게 설치될 수 있도록 최적화되었습니다.
• 기존의 접지 시스템과 비교하여 별도의 추가적인 접속 작업이나 보조 장치가 필요하지 않으며, 접지 시공 시간이 단축됨으로써 설치 효율이 대폭 향상됩니다.

4. 기존 탄소접지봉의 문제점인 외형 파손을 최소화

• 기존 탄소접지봉(탄소 혼합물 기반 접지봉)의 주요 문제점은 외부 충격 및 기계적 하중에 의한 물리적 파손이 발생할 가능성이 크다는 점입니다.
• 본 제품은 전해질접지봉 내부에 그라파이트 탄소접지봉을 배치하는 구조적 설계를 통해 외부 충격으로부터 보호되며, 설치 및 운송 과정에서도 손상이 최소화됩니다.
• 다공성 구조 및 고내구성 설계를 적용하여 설치 후 장기간 사용 시에도 접지 성능이 안정적으로 유지됩니다.

5. 탄소화합물이 아닌 그라파이트(98% 이상 탄소) 사용

• 기존 탄소 접지봉은 탄소 화합물(탄소 혼합물, 바인더 포함)이 주성분이며, 전기전도성이 비교적 낮고 방전 성능이 일정하지 않은 문제가 있습니다.
• 본 제품은 98% 이상의 고순도 그라파이트(graphite)를 적용하여 다음과 같은 장점을 가집니다.
  1. 고전도성 – 자유 전자가 쉽게 이동할 수 있어 금속과 유사한 높은 전기 전도성 제공
  2. 내구성 향상 – 산화 및 부식 저항성이 뛰어나 장기간 사용 가능
  3. 온도 안정성 – 극한 환경(고온·저온)에서도 물리적·화학적 변화가 거의 없음

6. 순간 전위 상승 억제 및 역서지(Surge Backflow) 억제 기능이 기존 탄소접지봉보다 탁월

• 순간 전위 상승 억제
  • 접지 시스템에서 순간적으로 고전압이 유입될 경우, 접지 전극의 전위가 급격히 상승하여 장비 보호가 어려울 수 있습니다.
  • 본 제품은 전해질의 이온 확산 작용과 그라파이트의 전기전도 특성을 활용하여, 순간적인 전위 상승을 효과적으로 억제합니다.
  • 특히, 대지저항을 지속적으로 낮추는 전해질 충진 기술이 적용되어, 서지 전류를 더욱 빠르게 방출하고 접지 전극의 포화 현상을 방지할 수 있습니다.
• 역서지 억제 기능
  • 낙뢰 등의 외부 전류가 접지 시스템을 통해 방전될 때, 일부 전류가 역방향으로 전도되어 장비나 인프라에 피해를 줄 위험이 있습니다.
  • 본 제품은 다층 구조 및 저저항 특성을 활용하여 역서지 전류를 효과적으로 감쇠시켜, 접지 시스템의 신뢰성을 향상시킵니다.

본 제품은 전기적·물리적 이론을 바탕으로 최적화된 설계를 적용하여,

• 우수한 방전 성능
• 편리한 시공
• 높은 내구성 및 외형적 안정성
• 고순도 그라파이트의 뛰어난 전기적 특성
• 순간 전위 상승 및 역서지 억제 기능 강화

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상세사양

전체 사이즈 : Φ200 x 1000㎜

 

접지봉 : 순동 파이트 직경 Φ25.58 , 두께 1.27㎜ 길이 1,000 ㎜ 3개소

 

인출선 연결부 : 동관단자 연결형 

 

시공방법

3전극 그라파이트 복합 접지봉 적용 및 설치

 

(1) 수평 시공방법-1 ( 암반등 지층이 얇은 지역의 경우 )

① 터파기 : 아래 그림과 같이 터파기를 실시한다. (단, 지하층 바닥 하부에 설치할 경우는 동결심도 이하이므로 제품의 높이만큼만 터파기를 한다.)	② 3전극 그라파이트 복합 접지봉  안착 : GV전선을 연결한 탄소 접지봉을 아래 그림과 같이 안착시킨다.

③ 3전극 그라파이트 복합 접지봉 이 잠길 정도로 물을 부어준다. (단, 터파기 내에 지하수가 있는 경우 생략 가능)	④ 메우기 : 주변의 흙으로 되메우기를 실시한다.
⑤ 인출선 연결 - 슬리브 압착 방법 및 발열 용접으로 연결 (70SQ-95SQ)

 

(2) 수직 시공방법-2

① 터파기 : 아래 그림과 같이 터파기를 실시한다. (단, 지하층 바닥 하부에 설치할 경우는 동결심도 이하이므로 제품의 높이만큼만 터파기를 한다.)	② 3전극 그라파이트 복합 접지봉  안착 : GV전선을 연결한 탄소 접지봉을 아래 그림과 같이 안착시킨다.

③ 3전극 그라파이트 복합 접지봉 이 잠길 정도로 물을 부어준다. (단, 터파기 내에 지하수가 있는 경우 생략 가능)	④ 메우기 : 주변의 흙으로 되메우기를 실시한다.
⑤ 인출선 연결 - 슬리브 압착 방법 및 발열 용접으로 연결 (70SQ-95SQ)