JP2008034670A - Lightning protection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、雷害から設備機器等を保護するための避雷装置に関するものであり、特に、設備機器等周辺の落雷を避けるための避雷装置に関するものである。 The present invention relates to a lightning arrester for protecting equipment and the like from lightning damage, and more particularly to a lightning arrester for avoiding lightning strikes around the equipment and the like.
大気中に雷雲が発生し発達すると、雷雲の雲底から先行放電(ステップリーダー)が大地に向かって発生し、この先行放電が進展すると、地表面側から、先行放電の電荷と反対の電荷を有するストリーマー放電が上昇する。そして、先行放電とストリーマー放電が結合すると、大地と雷雲との間に放電路が形成され、この放電路を通って、雷雲と大地との間に大電流が流れる。この現象が落雷現象である。 When thunderclouds are generated and developed in the atmosphere, a leading discharge (step leader) is generated from the cloud bottom of the thundercloud toward the ground, and when this leading discharge progresses, a charge opposite to that of the leading discharge is generated from the ground surface side. The streamer discharge is increased. When the preceding discharge and the streamer discharge are combined, a discharge path is formed between the ground and the thundercloud, and a large current flows between the thundercloud and the ground through the discharge path. This phenomenon is a lightning phenomenon.
従来の避雷装置は、建造物を含む設備機器等の被保護対象物より高い位置に配置された避雷突針で落雷を受けて、大電流を、大地に吸収するように構成されており、落雷を避雷突針が受けることで、被保護対象物に落雷が生じないように構成されている。 Conventional lightning arresters are configured to receive a lightning strike with a lightning striker located at a higher position than the object to be protected such as equipment including buildings, and to absorb a large current to the ground. It is configured so that no lightning strikes the object to be protected by receiving the lightning strike needle.
落雷を被保護対象物より高い位置に配置した避雷突針で受け、被保護対象物を保護するようにした避雷装置が、一例として、特許文献1に開示されている。 As an example, Patent Document 1 discloses a lightning arrester that receives a lightning strike with a lightning arrester arranged at a position higher than the object to be protected and protects the object to be protected.
落雷を、被保護対象物より高い位置に配置した避雷突針で受けて、雷雲と大地間の絶縁破壊で起きる落雷を吸収する従来の避雷装置は、被保護対象物への直撃雷を回避することはできるが、落雷自体を無くすことは極めて困難である。 A conventional lightning arrester that receives lightning strikes with a lightning striker located higher than the object to be protected and absorbs lightning strikes caused by insulation breakdown between the thundercloud and the ground must avoid direct lightning strikes on the object to be protected. Although it is possible, it is extremely difficult to eliminate the lightning strike itself.
また、従来の避雷突針による避雷装置においては、避雷突針の設置における設計手法である角度法での計算では、必ずしも、被保護対象物の保護が充分ではないために、新たに回転球体法が取り入れられたが、この新たな設計手法である回転球体法で再計算すると、角度法で計算した場合に比較して、10m以上もより高い位置に避雷突針を設置することが必要となるとの設計例もあり、従って、避雷装置の建設費用が高くなるという問題があった。 In addition, in the conventional lightning arrester using a lightning striker, the calculation using the angle method, which is the design method for installing the lightning striker, is not necessarily sufficient to protect the object to be protected. However, when recalculated with the rotating sphere method, which is a new design method, a design example in which it is necessary to install a lightning rod at a position higher than 10 m as compared with the angle method. Therefore, there is a problem that the construction cost of the lightning arrester increases.
更に、落雷を大地に吸収するに際し、大地電位上昇が高電位となり、被保護対象物に悪影響を及ぼす可能性を有していた。そのために、大地接地抵抗を、低抵抗値にする必要があり、従って、避雷装置の接地費用が高くなるという問題を有していた。 Furthermore, when the lightning strike is absorbed into the ground, the increase in the ground potential becomes a high potential, which may adversely affect the object to be protected. Therefore, it is necessary to make the earth ground resistance have a low resistance value, and thus there is a problem that the grounding cost of the lightning arrester increases.
本発明の目的は、上述した従来の避雷装置が有する課題を解決することにある。 The objective of this invention is solving the subject which the conventional lightning arrester mentioned above has.
本発明は、上述した目的を達成するために、絶縁体を介して支持部材に設置された避雷極部材と、該避雷極部材と大地に設置された接地極体とを接続する絶縁被覆ケーブルからなる引下げ線とを有する避雷装置において、第1には、前記避雷極部材を構成する電極体の雷雲と対向する上面を、突針部のない面状の放電面部として形成したものであり、第2には、前記避雷極部材を構成する電極体を、逆碗状或いはリング状に形成したものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a lightning pole member installed on a support member via an insulator, and an insulation-coated cable that connects the lightning pole member and a grounding pole body installed on the ground. In the lightning arrester having a pulling line, the first is that the upper surface of the electrode body constituting the lightning pole member facing the thundercloud is formed as a planar discharge surface part having no projecting needle part, In this, the electrode body constituting the lightning protection electrode member is formed in an inverted saddle shape or a ring shape.
本発明は、上述した構成を有しているので、以下に記載する効果を奏することができる。 Since this invention has the structure mentioned above, there can exist the effect described below.
絶縁体を介して支持部材に設置された避雷極部材と、該避雷極部材と大地に設置された接地極体とを接続する絶縁被覆ケーブルからなる引下げ線とを有する避雷装置において、前記避雷極部材を構成する電極体の雷雲と対向する上面を、突針部のない面状の放電面部として形成したので、多くの放電点から、一度に多量の電荷が、弱い勢いで放電することになり、従って、避雷極部材からの先行放電と雷雲の電荷とが極めて結合しにくいため、雷雲と大地との間に、大電流の帰還電流が流れるようなことがなく、よって、大きな大地電位上昇を回避することができるので、落雷による被保護対象物の損傷を最小限に抑えることができる。 A lightning arrester comprising: a lightning pole member installed on a support member via an insulator; and a pull-down line made of an insulation-coated cable that connects the lightning pole member and a ground pole body installed on the ground. Since the upper surface of the electrode body constituting the member that faces the thundercloud is formed as a planar discharge surface portion without a stylus, a large amount of charge is discharged at a weak moment from many discharge points, Therefore, since the preceding discharge from the lightning pole member and the charge of the thundercloud are extremely difficult to combine, there is no large current return current flowing between the thundercloud and the ground, thus avoiding a large rise in ground potential. Therefore, damage to the object to be protected due to lightning can be minimized.
前記避雷極部材を構成する電極体を、逆碗状或いはリング状とすることにより、避雷極部材を構成する電極体の雷雲と対向する放電面部が突針部のない面状に形成されているので、従って、落雷による被保護対象物の損傷を、より効果的に抑えることができる。 Since the electrode body constituting the lightning pole member is formed in an inverted saddle shape or ring shape, the discharge surface portion facing the thundercloud of the electrode body constituting the lightning pole member is formed in a surface shape without a protruding needle portion. Therefore, damage to the object to be protected due to lightning can be more effectively suppressed.
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら、実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.
1は、避雷極部材であり、避雷極部材1は、上部電極体2と下部電極体3と環状絶縁体4とから構成されている。上部電極体2と下部電極体3は、金属製で、且つ、少なくとも空中部を有しており、本実施例においては、上部電極体2は、内部が空洞の逆碗状体(お碗の開放部が下方に位置する、お碗を伏せたような形態)として形成されており、下部電極体3は、内部が空洞の碗状体(お碗の開口部は上方に位置する、お碗を立てたような形態)として形成されている。また、上部電極体2の天部中心部には、半球体状の上部凸部2aが形成されており、また、下部電極体3の底部中心部には、半球体状の下部凸部3aが形成されている。
Reference numeral 1 denotes a lightning pole member, and the lightning pole member 1 includes an
上部電極体2の周状端部2bは、他の部分より肉厚に形成されており、周状端部2bには、周方向に沿って、所定の間隔で、複数個のネジ孔2cが形成されている。同様に、下部電極体3の周状端部3bは、他の部分より肉厚に形成されており、周状端部3bには、周方向に沿って、所定の間隔で、複数個のボルト挿通孔3cが穿設されている。
The
環状絶縁体4は、例えば、耐侯性に優れ、また、強度にも優れたメタアクリル樹脂やエボキシ樹脂等の合成樹脂、或いは、磁器等で形成されており、所定の厚さを有する高絶縁性の環状体として形成されている。中央領域に貫通孔4aが穿設されている環状絶縁体4は、上部電極体2の周状端部2bと下部電極体3の周状端部3bとにより挟持されるように構成されており、環状絶縁体4は、上部電極体2の周状端部2bと下部電極体3の周状端部3bとにより挟持された際には、環状絶縁体4の外周部4bが、上部電極体2及び下部電極体3の外側に位置するように構成されている。
The
環状絶縁体4の外周部4bには、周方向に沿って、所定の間隔で、複数個のボルト挿通孔4cが穿設されており、また、環状絶縁体4の外周部4bには、環状絶縁体4の下面4’から、環状絶縁体4の上面4”に向かって、且つ、環状絶縁体4の上面4”に達しない深さを有するネジ孔4dが、所定の間隔で、複数個、形成されている。
A plurality of bolt insertion holes 4c are formed at predetermined intervals along the circumferential direction in the outer
Paは、上部電極体2の周状端部2bと略同じ外径を有する上部環状パッキンであり、上部環状パッキンPaの内径は、環状絶縁体4の貫通孔4aと同じか、或いは、それより大径に形成されている。また、上部環状パッキンPaには、上部電極体2の周状端部2bに形成されているネジ孔2cに対応して、ボルト挿通孔p1が穿設されている。
Pa is an upper annular packing having substantially the same outer diameter as the
Pbは、上述した上部環状パッキンPaと同様の下部パッキンであり、下部パッキンPbは、下部電極体3の周状端部3bと略同じ外径を有しており、下部環状パッキンPbの内径は、環状絶縁体4の貫通孔4aと同じか、或いは、それより大径に形成されている。また、下部環状パッキンPbには、下部電極体3の周状端部3bに穿設されているボルト挿通孔3cに対応して、ボルト挿通孔p2が穿設されている。
Pb is a lower packing similar to the above-described upper annular packing Pa. The lower packing Pb has substantially the same outer diameter as the
上部電極体2の周状端部2bと下部電極体3の周状端部3bとが対向するように、それぞれ、上部環状パッキンPaと下部パッキンPbを介して、上部電極体2と下部電極体3とにより、環状絶縁体4を挟持した際には、環状絶縁体4の外周部4bに穿設されたボルト挿通孔4c、上部環状パッキンPaに穿設されたボルト挿通孔p1及び上部電極体2の周状端部2bに形成されたネジ孔2cとが、上下方向に直線状に一致するとともに、環状絶縁体4の外周部4bに形成されたネジ孔4d、下部環状パッキンPbに穿設されたボルト挿通孔p2及び下部電極体3の周状端部3bに形成されたボルト挿通孔3cとが、上下方向に直線状に一致するように構成されている。そして、上下方向に直線状に一致して配置されている環状絶縁体4の外周部4bに穿設されたボルト挿通孔4cと上部電極体2の周状端部2bに形成されたネジ孔2cと、上下方向に直線状に一致して配置されている環状絶縁体4の外周部4bに形成されたネジ孔4dと下部電極体3の周状端部3bに形成されたボルト挿通孔3cとは、周方向にずれて配置されるように構成されている。また、下部電極体3には、半球体状の下部凸部3aが位置する下部電極体3の中央下面から上方に向かって、且つ、下部凸部3aを貫通しないように、垂直なネジ孔3dが形成されている。
The
環状絶縁体4の上面4”に、上部環状パッキンPaを配置し、次いで、上部環状パッキンPaを介して、環状絶縁体4の上面4”に、上部電極体2の周状端部2bを配置し、同様に、環状絶縁体4の下面4’に、下部環状パッキンPbを配置し、次いで、下部環状パッキンPbを介して、環状絶縁体4の下面4’に、下部電極体3の周状端部3bを配置することにより、上部電極体2の周状端部2bと下部電極体3の周状端部3bとが対向するように、上部電極体2と下部電極体3により、環状絶縁体4を挟持する。その後、上下方向に直線状に一致した状態の環状絶縁体4の外周部4bに穿設されたボルト挿通孔4c、上部環状パッキンPaに穿設されたボルト挿通孔p1及び上部電極体2の周状端部2bに形成されたネジ孔2cとに、環状絶縁体4の下方から、ボルトBを挿通するとともに、ボルトBの先端部に形成されたネジ部b1を、上部電極体2の周状端部2bに形成されたネジ孔2cに螺合させることにより、上部環状パッキンPaを介して、上部電極体2に、環状絶縁体4を取り付ける。同様にして、上下方向に直線状に一致した状態の下部電極体3の周状端部3bに形成されたボルト挿通孔3c、下部環状パッキンPbに穿設されたボルト挿通孔p2及び環状絶縁体4の外周部4bに形成されたネジ孔4dとに、下部電極体3の下方から、ボルトBを挿通するとともに、ボルトBの先端部に形成されたネジ部b1を、環状絶縁体4の外周部4bに形成されたネジ孔4dに螺合させることにより、下部環状パッキンPbを介して、下部電極体3を、絶縁体4を取り付ける。このようにして、上部環状パッキンPa及び下部環状パッキンPbを介して、上部電極体2と下部電極体3により、環状絶縁体4が挟持された避雷極部材1が組み立てられることになる。避雷極部材1を構成する上部電極体2の天部中央部に形成された半球体状の上部凸部2aと下部電極体3の底部中央部に形成された半球体状の下部凸部3aとは、上下方向に対向するように配置されている。なお、上部環状パッキンPa及び下部環状パッキンPbは、適宜、省略することができる。
The upper annular packing Pa is arranged on the
環状絶縁体4に形成されたネジ孔4dは、環状絶縁体4の上面4”に達しない深さに形成されているので、下部電極体3の周状端部3bに形成されたボルト挿通孔3cに、下方から挿通され、且つ、環状絶縁体4の外周部4bに形成されたネジ孔4dに螺合されたボルトBが、環状絶縁体4を貫通し、ボルトBの先端が、上部電極体2の周状端部2bに当接し、上部電極体2と下部電極体3とが、ボルトBを介して、電気的に導通することはない。
Since the screw hole 4d formed in the
5は、周囲にネジが刻設された金属等の導電材料からなる長尺支持ボルトである。6は、略円柱状の台座であり、台座6の上面には、下部電極体3の下面中央部が面接触するような載置凹部6aが形成されており、また、台座6の中心部には、長尺支持ボルト5が挿通可能な挿通孔6bが穿設されているとともに、台座6の下部には、嵌合凹部6cが形成されている。
7は、合成樹脂や金属で形成された円筒状の保護筒であり、8は、円周壁8aと天部8bとからなる保持体であり、天部8bの上部角部に環状の段差部8cを形成することにより、天部8bの上端部には、保護筒7の下端部が嵌合可能な円柱凸部8dが形成されており、更に、天部8bの中央部には、長尺支持ボルト5が挿通可能な挿通孔8eが穿設されている。
次に、上部電極体2、下部電極体3及び上部環状パッキンPaと下部環状パッキンPbを介して、上部電極体2と下部電極体3とに挟持された環状絶縁体4とからなる避雷極部材1の長尺支持ボルト5への取り付けについて説明する。
Next, the lightning pole member comprising the
先ず最初に、避雷極部材1を構成する下部電極体3の下面中央部に、台座6のの載置凹部6aが面接触するように、台座6を配置する。次いで、台座6の挿通孔6bに、長尺支持ボルト5の上端部を挿通するとともに、長尺支持ボルト5の上端部を、下部電極体3に形成された垂直なネジ孔3dに螺合し、その後、ワッシャーWを介して、ナットNを、長尺支持ボルト5に螺合させるとともに、ワッシャーWを介して、ナットNを、下方から台座6に当接するように締め付けることにより、長尺支持ボルト5の上端部に、避雷極部材1を取り付ける。
First, the
次いで、保護筒7を、長尺支持ボルト5を囲むように配置するとともに、保護筒7の上端部を、台座6の嵌合凹部6cに嵌合させ、その後、保持体8の天部8bに穿設された挿通孔8eに、長尺支持ボルト5の下端部を挿通し、保護筒7の下端部を、保持体8の円柱凸部8dに嵌合させる。次いで、長尺支持ボルト5の下端から、ナットNを螺合させて、ナットNを、保持体8の円周壁8a内に位置させるとともに、天部8bに当接させることにより、避雷極部材1、台座6、長尺支持ボルト5、保持体8等からなる避雷装置Aが形成されることになる。なお、長尺支持ボルト5の下端部は、所定に長さ、保持体8から露出しており、また、ナットNと保持体8の天部8bとの間に、ワッシャーを介在させることもできる。長尺支持ボルト5を囲むように、保護筒7を配設することにより、長尺支持ボルト5が錆びないように構成されている。
Next, the
次に、鉄塔や鉄柱等の支持部材Tへの避雷装置Aの取り付けについて説明する。なお、支持部材Tは、大地Eに、直接、建立されているか、或いは、建物の上に建立されている。本実施例においては、鉄塔や鉄柱等の支持部材Tが、大地Eに埋設されている土台Fに建立されている例が示されている。 Next, attachment of the lightning arrester A to the support member T such as a steel tower or a steel pillar will be described. The support member T is directly erected on the ground E or is erected on a building. In the present embodiment, an example is shown in which a supporting member T such as a steel tower or a steel pillar is erected on a base F embedded in the ground E.
支持部材Tの上部には、適当な取付け具9を介して、アンテナ等の被保護対象物10が取り付けられている。支持部材Tの上端部には、碍子等の高絶縁性の絶縁体11Aが取り付けられており、絶縁体11Aの上端部には、金属等の導電材料からなるフランジ12が取着されており、フランジ12の上面には、中央に、ネジ孔13aが穿設された金属等の導電材料からなる連結フランジ13が、ボルト・ナット等の適当な固着具により取着されている。そして、連結フランジ13のネジ孔13aに、上述した避雷装置Aを構成する長尺支持ボルト5の下端部を螺合させることにより、避雷装置Aを、絶縁体11Aを介して、支持部材Tに取り付ける。
An
14は、絶縁被覆ケーブルからなる引下げ線であり、引下げ線14の上端部は、連結フランジ13に接続されており、また、引下げ線14の下端部は、大地Eに設置された接地極体15に接続されている。なお、16は、引下げ線14を、支持部材Tに固定するための締結バンドである。
次に、碍子等の絶縁体11Aを介して、支持部材Tに取り付けられた避雷装置Aの動作について説明する。
Next, the operation of the lightning arrester A attached to the support member T through an
被保護対象物10の上部に取付けられた避雷装置Aに、大気中の成熟した雷雲Ctが近づくと、雷雲Ctの雲底に分布する電荷(多くは、マイナス電荷であるので、マイナス電荷として説明する。)に引き寄せられて、大地Eの表面には、雷雲Ctの雲底に分布するマイナス電荷と反対の電荷、即ち、プラス電荷が分布することになる。そして、大地Eの表面に分布したプラス電荷が、飽和レベルに達すると、大地Eに設置された接地極体15及び引下げ線14を介して、大地Eと等電位の避雷極部材1を構成する下部電極体3に、雷雲Ctの電荷と反対の電荷、即ち、プラス電荷が集まることになる。すると、環状絶縁体4を介して、下部電極体3に取り付けられている上部電極体2は、下部電極体3との電位差を解消するように働くために、下部電極体3のプラス電荷と反対のマイナス電荷を、周辺の大気中から収集することになり、従って、雷雲Ctに分布するマイナス電荷が飽和することがなく、落雷の発生を回避することができる。また、上部電極体2に集まったマイナス電荷と下部電極体3のプラス電荷は、環状絶縁体4及びその周辺の大気を介して、中和されることになる。
When a thundercloud Ct matured in the atmosphere approaches the lightning arrester A attached to the upper part of the
上述したように、下部電極体3は、雷雲Ctの電荷と反対の電荷(大地と同一の電荷)を保有することになり、また、上部電極体2は、下部電極体3との電位差を解消するために、下部電極体3の電荷と反対の電荷を、周辺の大気中から収集するために、大気が落雷を起こす条件に達することがなく、従って、落雷の発生を回避することができる。更に、大地電位の上昇も回避でき、従って、被保護対象物10には、大地電位の高電圧が生じないので、絶縁破壊も生じない。
As described above, the
大地Eに設置された接地極体15を、平面的に見て、被保護対象物10を囲むように配置された環状接地やメッシュ接地とすることで、下部電極体3は、引下げ線14を介して、接地極体15からの大地Eの電荷(雷雲Ctの電荷と反対の電荷)を得て、また、上部電極体2は、下部電極体3との電位差を解消するように、活発に活動して、下部電極体3が保有する電荷と反対の電荷を、周辺の大気中から得ることになり、その結果、落雷をより一層の回避することができる。
The
更に、雷雲Ctと避雷装置Aとの動作状態を詳細に説明する。 Furthermore, the operation states of the thundercloud Ct and the lightning arrester A will be described in detail.
雷雲Ctが発生し、避雷装置Aに近づくと、大地Eの表面には、雷雲Ctの雲底に分布する電荷(多くは、マイナス電荷であるので、マイナス電荷として説明する。)と反対の電荷、即ち、プラス電荷することになる。そして、大地Eの表面に分布したプラス電荷が、飽和レベルに達すると、大地Eに設置された接地極体15及び引下げ線14を介して、大地Eと等電位の避雷極部材1を構成する下部電極体3に、雷雲Ctの電荷と反対の電荷、即ち、プラス電荷が集まることになる。一方、上部電極体2は、下部電極体3との電位差を解消するために、下部電極体3のプラス電荷と反対のマイナス電荷を、周辺の大気中から収集する。
When a thundercloud Ct is generated and approaches the lightning arrester A, the charge on the surface of the ground E is opposite to the charge distributed on the cloud bottom of the thundercloud Ct (mostly a negative charge and will be described as a negative charge). That is, it will be positively charged. When the positive charge distributed on the surface of the ground E reaches a saturation level, the lightning pole member 1 having the same potential as the ground E is formed via the
上部電極部2のマイナス電荷と下部電極部3のプラス電荷は、環状絶縁部4に穿設された貫通孔4aを通じて、上部電極体2の上部凸部2aと下部電極体3の下部凸部3aとの間で、プラス電荷とマイナス電荷の電荷移動が始まり、その後、次第に、電荷移動が、上部電極体2と下部電極体3の全体に拡がり、電荷同士が活発に動き、また、環状絶縁体4を介して、電荷の移動が生じる。そして、更に、雷雲Ctが、避雷装置Aに近づくと、電荷レベルが更に活発に動き、小電流を流すとともに、避雷極部材1の周辺の大気中から、上部電極体2が、マイナス電荷を活発に収集して、避雷極部材1の周辺の大気中のマイナス電荷の飽和を解消し、従って、落雷の発生が回避されることになる。このように、上部電極体2の天部中央部に上部凸部2aを形成するとともに、下部電極体3の底部中央部に下部凸部3aを形成したので、上部電極体2と下部電極体3との間での電荷移動を確実に、且つ、迅速に開始することができる。
The negative charge of the
避雷極部材1を構成する上部電極体2と下部電極体3内の環状絶縁体4を介しての電荷移動現象は、雷雲Ctが近づくと始まり、更に近づくにつれて活発化し、雷雲Ctが遠ざかるにつれて活動が弱まり、雷雲が去るまで連続して生じることになる。
The charge transfer phenomenon through the
フィールド試験によると、逆碗状体として形成された上部電極体2及び碗状体として形成された下部電極体3のそれぞれの外径を、半径100mmとし、環状絶縁物4の板厚を40mmとし、更に、予め周知の特に落雷が多い地域を選んで、上述した避雷装置Aを、支持部材Tに設置した結果、設置場所の半径200mの範囲には、落雷は生じなかった。
According to the field test, the outer diameter of each of the
上述したようにして、落雷を回避できるので、落雷に起因する大電流による大地電圧の上昇を回避することができ、従って、高電圧から被保護対象物を保護することができる。 As described above, since lightning can be avoided, an increase in ground voltage due to a large current caused by lightning can be avoided, and thus the object to be protected can be protected from high voltage.
また、避雷突針を用いた角度法及び回転球体法による保護範囲を有するため、より高所に設置することを必要とせず、被保護対象物10より、避雷装置Aを、高い位置に設置すればよく、従って、鉄塔や鉄柱等の支持部材Tの建立費用を低減することができる。
In addition, since it has a protection range by the angle method using the lightning arrester needle and the rotating sphere method, it is not necessary to install it at a higher place, and if the lightning arrester A is installed at a higher position than the
更に、上述したような構成を有する避雷装置Aを設置することにより、落雷の保護範囲が広範囲となり、周辺も保護範囲の恩恵を受けられる。 Furthermore, by installing the lightning arrester A having the above-described configuration, the lightning protection range is wide, and the surrounding area can also benefit from the protection range.
上述した実施例には、避雷極部材1を構成する上部電極体2と下部電極体3を、内部が空洞の球体を半割りした碗状体として形成した例が示されているが、碗状体に限定されるものではなく、内部が空洞の角体を半割りした箱体のような構造であってもよい。
In the embodiment described above, an example is shown in which the
また、上部電極体2と下部電極体3を大型化するとともに、環状絶縁部4を大きく厚くすることにより、電荷Cレベルの収集能力を増大することもできる。
In addition, the
なお、上述実施例には、上部電極体2と下部電極体3とが、内部が空洞の逆碗状体及び碗状体として形成されている例が示されているが、上部電極体2と下部電極体3とは、少なくとも、中空部を有し、上部電極体2の中空部と下部電極体3の中空部とが、環状絶縁体4を挟んで対向するように配置されているとともに、上部電極体2の中空部と下部電極体3の中空部とが、環状絶縁体4の貫通孔4aを通して、連通していればよく、上部電極体2と下部電極体3の形状は、逆碗状体や碗状体に限定されるものではない。
In the above-described embodiment, an example in which the
上部電極体2の形状は、縁部や角部のない逆碗状体とすることが好ましい。このように、上部電極体2を逆碗状体とすることにより、落雷を防ぐための上部電極体2には、縁部や角部のないので、落雷が生じにくくなるからである。一方、下部電極体3は、そもそも、落雷ポイントには、なり難いので、中空部を有するものであれば、例えば、円筒状や角筒状であってもよい。
The shape of the
次に、図6及び図7を用いて、上述した避雷極部材1と異なる構成を有する避雷極部材50について説明するが、避雷極部材1以外の構成部材については、実質的に同じであるので、以下においては、避雷極部材1と異なる構成を有する避雷極部材50についてのみ説明する。
Next, the
本実施例においては、避雷極部材50は、内部が空洞の逆碗状(お碗の開放部が下方に位置する、お碗を伏せたような形態)の電極体51と、電極体51の天部の中央部に垂設された円柱部52とを有しており、円柱部52には、下端から上方に向かうネジ孔53が形成されている。なお、円柱部52は、電極体51内に位置するように構成することも、円柱部52が、電極体51の下端周縁51aを超えて、下方に延在するように構成することもできる。
In the present embodiment, the lightning
上述した避雷極部材50は、台座6を介して、円柱部52に形成されたネジ孔53に、長尺支持ボルト5の上端部を螺合させることにより、長尺支持ボルト5の上端部に、避雷極部材50を取り付けるように構成されている。
The lightning
次に、図8及び図9を用いて、上述した避雷極部材1と異なる構成を有する更なる避雷極部材100について説明するが、避雷極部材1以外の構成部材については、実質的に同じであるので、以下においては、避雷極部材1と異なる構成を有する避雷極部材100についてのみ説明する。
Next, a further
本実施例においては、避雷極部材100は、リング状の電極体101と、電極体101の下部に連接された、内部が空洞の碗状(お碗の開放部が上方に位置する、お碗を立てたような形態)の支持部102と、支持部102の下面中央部に垂設された円柱部103とを有しており、円柱部103には、下端から上方に向かうネジ孔104が形成されている。リング状の電極体101の外径D1は、支持部102の肉厚D2より大径に形成されている。なお、支持部102は、リング状の電極体101と円柱部103とを連結するものであり、その形状は、碗状に限定されるものではなく、棒体や板材等により連結することもできる。
In the present embodiment, the
上述した避雷極部材100は、台座6を介して、円柱部103に形成されたネジ孔104に、長尺支持ボルト5の上端部を螺合させることにより、長尺支持ボルト5の上端部に、避雷極部材100を取り付けるように構成されている。
The
ところで、上述したように、雷雲Ctの雲底から大地Eに向かって発生した先行放電と地表面側からのストリーマー放電との結合により、雷雲Ctと大地Eとの間に、放電路が形成され、この放電路を介して、雷雲Ctと大地Eとの間に、大電流の帰還電流が流れて発生する落雷現象は、夏季に多い落雷現象である。 By the way, as described above, a discharge path is formed between the thundercloud Ct and the ground E by the combination of the preceding discharge generated from the cloud bottom of the thundercloud Ct toward the ground E and the streamer discharge from the ground surface side. The lightning phenomenon that occurs when a high current feedback current flows between the thundercloud Ct and the ground E through this discharge path is a lightning phenomenon that occurs frequently in summer.
一方、雷雲Ctが発生した際に、先行放電が、大地E側から雷雲Ctに向かって発生する場合があり、この上向き放電が、雷雲Ctの電荷と結びつかない場合には、放電時間は長いが、雷電流は小さいので、被保護対象物10への被害は小さい。
On the other hand, when the thundercloud Ct is generated, the preceding discharge may be generated from the ground E side toward the thundercloud Ct. If this upward discharge is not combined with the charge of the thundercloud Ct, the discharge time is long. Since the lightning current is small, the damage to the protected
また、大地E側から雷雲Ctに向かって発生する先行放電が、雷雲Ctからのストリーマー放電と結合した際には、夏季の落雷現象に比して、放電時間が長いことから、エネルギーが大きく、雷雲Ctから大電流の帰還電流が流れ、大きい落雷現象となる。このような落雷現象は、冬季に多い落雷現象で、特に、日本海側で多く発生する。このように、大地E側から雷雲Ctに向かって発生する先行放電と雷雲Ctからのストリーマー放電とが結合した、冬季に多い落雷現象は、雷雲Ctからの帰還電流が大きく、被保護対象物10に多大な被害を与えることになる。
Moreover, when the preceding discharge generated from the ground E side toward the thundercloud Ct is combined with the streamer discharge from the thundercloud Ct, the energy is large because the discharge time is longer than the lightning phenomenon in summer. A large feedback current flows from the thundercloud Ct, resulting in a large lightning phenomenon. Such a lightning phenomenon is a lightning phenomenon that occurs frequently in winter, and occurs frequently especially on the Sea of Japan side. In this way, the lightning phenomenon that occurs frequently in winter, in which the preceding discharge generated from the ground E side toward the thundercloud Ct and the streamer discharge from the thundercloud Ct are combined, the return current from the thundercloud Ct is large, and the protected
以下に、上述したような、冬季に多い落雷現象の際の避雷極部材1、50、100が配設された避雷装置Aの動作について説明する。
Below, the operation | movement of the lightning arrester A in which the
被保護対象物10の上部に取付けられた避雷装置Aに、大気中の成熟した雷雲Ctが近づくと、雷雲Ctの電荷に誘因されて、雷雲Ctと反対の電荷を有する大地Eの地表面の電荷が、絶縁被覆ケーブルからなる引下げ線14を介して、避雷装置Aの避雷極部材1、50、100に分布することになる。そして、避雷極部材1、50、100の電荷が、一定のレベルにある場合には、放電は起きないが、所定のレベルに達すると、避雷極部材1の上部電極体2或いは避雷極部材50の電極体51又は避雷極部材100の電極体101から、雷雲Ctに向かって、先行放電が発生することになるが、引下げ線14が持つインピーダンスによって、大地Eの地表面から引下げ線14を介して上昇する電荷量が制限されるとともに、避雷極部材1の上部電極体2或いは避雷極部材50の電極体51又は避雷極部材100の電極体101の雷雲Ctと対向する上面が、突針部を有する避雷針と異なり、広面積を有する面状の放電面部として形成されているので、多くの放電点から、一度に多量の電荷が、弱い勢いで放電することになる。従って、避雷極部材1、50、100から雷雲Ctに向かう先行放電の延伸距離が短く、雷雲Ctに届き難い。よって、先行放電が、雷雲Ctの電荷と結合するようなことがなく、落雷現象の発生を防止することができる。
When a thundercloud Ct matured in the atmosphere approaches the lightning arrester A attached to the upper part of the
また、上述したように、避雷極部材1、50、100を構成する電極体2、51、101を、逆碗状或いはリング状に形成したので、避雷極部材1、50、100を構成する電極体2、51、101の雷雲Ctと対向する放電面部を、突針部のない面状に形成したので、従って、落雷による被保護対象物10の損傷を、より効果的に抑えることができる。
In addition, as described above, since the
A・・・・・・・・・・・・避雷装置
B・・・・・・・・・・・・ボルト
N・・・・・・・・・・・・ナット
Pa・・・・・・・・・・・上部環状パッキン
Pb・・・・・・・・・・・下部環状パッキン
T・・・・・・・・・・・・支持部材
1、50、100・・・・・避雷極部材
2・・・・・・・・・・・・上部電極体
3・・・・・・・・・・・・下部電極体
4・・・・・・・・・・・・環状絶縁体
5・・・・・・・・・・・・長尺支持ボルト
6・・・・・・・・・・・・台座
7・・・・・・・・・・・・保護筒
8・・・・・・・・・・・・保持体
10・・・・・・・・・・・被保護対象物
11A・・・・・・・・・・絶縁体
14・・・・・・・・・・・引下げ線
15・・・・・・・・・・・接地極体
51、101・・・・・・・電極体
A ... Lightning arrester B ... Bolt N ... Nut Pa ...・ ・ ・ ・ ・ Upper ring packing Pb ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Lower ring packing T ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Supporting
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006207358A JP2008034670A (en) | 2006-07-31 | 2006-07-31 | Lightning protection device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006207358A JP2008034670A (en) | 2006-07-31 | 2006-07-31 | Lightning protection device |
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JP2008034670A true JP2008034670A (en) | 2008-02-14 |
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ID=39123776
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006207358A Pending JP2008034670A (en) | 2006-07-31 | 2006-07-31 | Lightning protection device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008034670A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108388157A (en) * | 2018-04-09 | 2018-08-10 | 河北珠峰仪器仪表设备有限公司 | A kind of active initiative lightning protection system and method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5433927A (en) * | 1977-08-18 | 1979-03-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Lubrication of cylinder liners of internal combustion engines |
JP2001076893A (en) * | 1999-07-08 | 2001-03-23 | Masahiro Igarashi | Lightning protection device |
-
2006
- 2006-07-31 JP JP2006207358A patent/JP2008034670A/en active Pending
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