JP2018195432A - 落雷抑制型避雷装置及び避雷器 - Google Patents

Abstract

【課題】避雷装置回りに形成されるプラス電荷の領域を極力小さくして、上向きストリーマの発生を効果的に抑制する。【解決手段】接地された内側電極体２と、この内側電極体２を、所定の隙間Ｇをおいて包み込むようにして設けられた外側電極体３と、前記隙間Ｇに設けられ、前記内側電極体２と外側電極体３とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体Ｓと、内側電極体の支持体とを備え、内側電極体２が略球状に形成され、前記外側電極体３が、前記内側電極体２の外面形状と相似形をなす球殻状に形成され、前記内側電極体２が前記外側電極体３によってほぼ全面に亙って覆われている。【選択図】図１

Description

本発明は、落雷を抑制することで、雷害から建築物や設備機器等の被保護体を保護するための落雷抑制型避雷装置及び避雷器に関するものである。

落雷は大気中で起こる放電現象であり、雷放電には雲内放電、雲間放電、雲―大地間放電等がある。雷放電で大きな被害を出すのは雲―大地間放電（以下落雷）である。落雷は雷雲（雲底）と大地または大地等に建設された構造物との間の電界強度が非常に大きくなり、その電荷が飽和状態となって大気の絶縁を破壊したときに発生する現象である。

落雷の現象を詳細に観察すると、夏季に起こる一般的な落雷（夏季雷）の場合、雷雲が成熟すると雷雲からステップトリーダが大気の放電しやすいところを選びながら大地に近づいてくる。
ステップトリーダが大地とある程度の距離になると大地または建築物（避雷針）、木などからステップトリーダに向かって、微弱電流の上向きストリーマ（お迎え放電）が伸びてくる。
このストリーマとステップトリーダが結合すると、その経路を通って、雷雲と大地間に大電流（帰還電流）が流れる。
これが落雷現象である。

このような落雷現象に対し、従来の雷保護概念では、落雷は防止できないものとの観点から、落雷を突針型避雷針（フランクリンロッド）に受けて大地に流す方式が大半であった。

これに対し、本発明者等は、落雷の発生を極力抑制することによって被保護体を保護すべく、特許文献１に示される落雷抑制型避雷装置を提案した。

この落雷抑制型避雷装置は、絶縁体を挟んで配置される上部電極体及び下部電極体を有し、下部電極体のみを接地して構成したものである。

そして、たとえばマイナス電荷が雲底に分布した雷雲が近づくと、それとは逆の電荷（プラス電荷）が大地の表面に分布し、接地されている下部電極体にもプラス電荷が集まる。

すると、絶縁体を介して配置されている上部電極体は、コンデンサの作用でマイナス電荷を帯びることとなる。

この作用により、避雷装置とその周辺における上向きストリーマの発生を起こりにくくして落雷の発生を抑制するようにしている。

特許第５８３９３３１号公報

前述した本発明者等による先の提案によって、避雷装置を中心とした円状の保護領域において落雷を抑制できるようになった。

しかしながら、先の提案においては、避雷装置の下部構成体である下部電極体に、プラス電荷の領域が形成されることから、落雷のエネルギーによっては、前記下部電極体への落雷が想定されることから、前述したプラス電荷の領域を極力狭くする必要があるとの知見に至った。

本発明は、前述した知見に基づいてなされたもので、接地される内側電極体と、この内側電極体を、所定の隙間をおいて包み込むようにして配置された外側電極体と、前記隙間に設けられ、前記内側電極体と外側電極体とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体と、前記内側電極体を支持する支持体とを備えることを特徴としている。

このような構成とすることにより、接地される内側電極体のほぼ全体を外側電極体で包み込む形態で覆うようにして、その外側電極体が電気絶縁状態で配置される。

そして、マイナス電荷が雲底に分布した雷雲が近づくと、それとは逆の電荷（プラス電荷）が大地の表面に分布し、この大地に接地された前記内側電極体にもプラス電荷が集まるようになる。

すると、前記内側電極体に前記絶縁被覆層を介して配置されている前記外側電極体は、コンデンサの作用でマイナス電荷を帯びる。
この作用により、前記外側電極体とその周辺における上向きストリーマの発生を起こりにくくし、落雷の発生を抑制することができる。

ここで、前記外側電極体は、前記内側電極体を包み込むように配置されていることから、避雷装置の回りの殆どがマイナス電荷で覆われることとなる。
したがって、避雷装置におけるプラス電荷の領域が極めて小さく抑えられ、雷雲接近時における上向きストリーマの発生を効果的に抑制することができる。この結果、落雷抑制効果を高めることができる。

本発明の避雷装置では、内側電極体を略球状又は球殻状に形成し、外側電極体を球殻状に形成することで、接地される略球状又は球殻状の内側電極体を包み込む形態で覆うようにして、前記球殻状の外側電極体が電気絶縁状態で配置される。

本発明の避雷装置では、避雷装置の回りの殆どがマイナス電荷で覆われる機能を高めるために、前記外側電極体を、前記内側電極体の外面形状と相似形をなす球殻状に形成し、前記内側電極体を、前記外側電極体によってほぼ全面に亙って覆われている構成とすることもできる。

本発明の避雷装置は、前記外側電極体の下部にその内外部を連通する貫通孔を形成しておき、この貫通孔内に、前記内側電極体に電気的に接続された支持体を、前記外側電極体に対し電気絶縁状態で挿通しておくことにより、この支持体により、前記外側電極体、前記内側電極体、および、電気絶縁体を支持して設置を可能にするとともに、前記第２電極を接地して避雷機能を確保することができる。

前記電気絶縁体は、前記隙間に配置され、前記内側電極体と前記外側電極体とを所定間隔に保持する電気絶縁性材料によって形成されたスペーサーと、前記隙間に形成される空間とによって構成することができる。

また、前記電気絶縁体は、電気絶縁性材料によって形成されたスペーサーを前記内側電極体と前記外側電極体との間に形成される隙間の全域に亙って設けることによって形成することもできる。

そして、前記内側電極体および前記外側電極体は、鉛直断面においてほぼ真球形状や楕円形状とすることができる。

特に、後者のように楕円形状とすることにより、強風時における空気抵抗を軽減することができる。

一方、前記外側電極体を、２分割されて形成された一対の外側電極構成体によって構成し、これら一対の外側電極構成体を、前記電気絶縁体を挟み込むようにして突き合わせて前記内側電極体を包み込むとともに、この突き合わされた部位において電気導通状態で接続して一体化することにより、前記内側電極体と一体化することができる。

そして、前記一対の外側電極構成体は、前記突き合わせた部位を溶接することにより、あるいは、前記突き合わせた部位において螺着することにより一体化することができる。

本発明の落雷抑制型避雷器は、内側電極体と、この内側電極体を、所定の間隔をおいて包み込むようにして配置される外側電極体と、前記隙間に設けられ、前記内側電極体と外側電極体とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体と、前記内側電極体に設けられた支持体と、を備えることを特徴としている。
本発明の避雷器によれば、外側電極体は、内側電極体を包み込むように配置されていることから、外側電極体の回りの殆どがマイナス電荷で覆われる構成とすることができる。

本発明の避雷器においても、内側電極体が略球状又は球殻状に形成され、外側電極体が球殻状に形成される。これにより、全体がコンパクトで軽量な構造とすることができる。

また、本発明の避雷器においても、外側電極体にその内外部を連通する貫通孔が形成され、この貫通孔内に、前記内側電極体に電気的に接続された支持体が、前記外側電極体に対し電気絶縁状態で挿通されている構成とすることができる。

前記外側電極体の貫通孔の内径としては、前記内側電極体の外径よりも小さく設定したり、大きく設定したりすることができる。
貫通孔の内径を内側電極体の外径よりも小さく設定した場合、内側電極体が貫通孔から抜け出すのを防ぐことができる。
貫通孔の内径を内側電極体の外径よりも大きく設定した場合、その貫通孔を利用して、内側電極体を外側電極体の内部へ挿入する作業を採用することができる。

本発明では、前記内側電極体と前記支持体とを溶接により一体化する構造を採用することができる。
さらに、前記内側電極体と前記支持体とを導電性金属により一体に形成することもできる。

前記内側電極体及び外側電極体は、鉛直断面においてほぼ真球状や楕円形状とすることができる。

本発明の落雷抑制型避雷装置によれば、避雷装置回りに形成されるプラス電荷の領域を極力小さくして、上向きストリーマの発生を効果的に抑制し、これによって、落雷抑制効果を高めることができる。

本発明の第１の実施形態を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態を示す縦断面図である。 本発明におけるストリーマ発生抑制作用を説明するための概略図である。 本発明の第２の実施形態を示す縦断面図である。 本発明の第３の実施形態を示す要部の縦断面図である。 本発明の第４の実施形態を示す縦断面図である。 本発明の第５の実施形態を示す縦断面図である。 本発明の第６の実施形態を示す縦断面図である。 本発明の第７の実施形態を示す縦断面図である。

以下、本発明の第１の実施形態について、図１ないし図３を参照して説明する。
図１において、符号１は本実施形態に係わる落雷抑制型避雷装置（以下、避雷装置と略称する）を示す。

本実施形態の避雷装置１は、接地された内側電極体（第２電極体）２と、この内側電極体２を、所定の隙間Ｇをおいて包み込むようにして設けられた外側電極体（第１電極体）３と、隙間Ｇに設けられ、内側電極体２と外側電極体３とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体（電気絶縁層）Ｓからなり、内側電極体２が略球状に形成され、外側電極体３が、内側電極体２の外面形状と相似形をなす球殻状に形成され、内側電極体２が外側電極体３によってほぼ全面に亙って覆われた構成となっている。

内側電極体２は真球形状で、かつ、図２に示すように、所定厚みを有する中空状に形成されている。この内側電極体２は中空に限らず、充実の球体を用いることができる。

また、内側電極体２の下部には、ナット４が一体に取り付けられており、このナット４に後述する支持ロッド（支持体）５の先端が螺合させられている。
この支持ロッド５にはロックナット６が螺着されており、このロックナット６が固定ナット４に圧着されることにより、支持ロッド５と内側電極体２との固定がなされている。

外側電極体３は、上下に２分割されて形成された一対の外側電極構成体３ａ・３ｂによって構成されている。この外側電極体３は左右に２分割（縦割り）する構成とすることもできる。
これら一対の外側電極構成体３ａ・３ｂは、電気絶縁体Ｓを挟み込むようにして突き合わされることにより内側電極体２を包み込み、この突き合わされた部位において溶接（溶接部Ｗ）により一体化されている。

下方の外側電極構成体３ａの下部中央には、その内外部を連通する貫通孔７が形成され、この貫通孔７内に、内側電極体２に電気的に接続された支持ロッド５が挿通されており、この支持ロッド５を介して内側電極体２が接地されるようになっている。

電気絶縁体Ｓは、隙間Ｇに配置され、内側電極体２と外側電極体３とを所定の間隔に保持する電気絶縁性材料によって形成されたスペーサー８と、内側電極体２と外側電極体３間に空間を形成する隙間Ｇによって構成されている。電気絶縁性材料としては、合成樹脂やセラミック等を好適に用いることができるが、それ以外の電気絶縁性材料も用いることができる。

スペーサー８は、本実施形態においては、内側電極体２の下部に配置される下部スペーサー８ａと、内側電極体２の上部に配置される上部スペーサー８ｂとによって構成されている。

下部スペーサー８ａは、下方の外側電極構成体３ａの貫通孔７に嵌合させられると共に、下方の外側電極構成体３ａの下部内面に面接触させられる形状となされている。
下部スペーサー８ａと下方の外側電極構成体３ａは、接着剤等によって一体化されている。

そして、下部スペーサー８ａの中心部に支持ロッド５が貫通させられており、この支持ロッド５は、下部スペーサー８ａによって下方の外側電極構成体３ａに対し、所定間隔を保持した状態でかつ電気絶縁状態で連結されている。
外側電極構成体３ａの下部中央には、支持ロッド５を挿通するための貫通孔７を形成するスカート部３ｃが連設されている。そして、下部スペーサー８ａの下端は、スカート部３ｃの下端よりも突出している。この突出長さは、内側電極体２と外側電極体３との間の隙間（間隔）と同等もしくはそれ以上とすることが好ましい。
なお、スカート部３ｃの下端が下部スペーサー８ａの下端よりも突出する設計としても良い。この場合には、長いスカート部３ｃによって、絶縁体からなる下部スペーサー８ａを紫外線や風雨等の厳しい自然環境から保護する機能も発揮させることができる。

上部スペーサー８ｂは、下面が内側電極体２の外面に沿うように、また、上面が外側電極体３の内面に沿うように球面に形成されており、下面には、内側電極体２の上部に形成されている係止孔９に嵌合させられる位置決め突起１０が突設されている。

上部スペーサー８ｂも、内側電極体２および外側電極体３に接着剤等によって固着されるようになっている。
図２に示すように、貫通孔７の内径は、内側電極体２の外径よりも小さく設定されている。図２において、符号１６は、外側電極体３の内外に連通する内圧調整用の孔を示している。これにより、外側電極体３の内圧が予期しない落雷等で急激に上昇しても、内側電極体２は抜け出ない構成となっている。なお、この内圧調整用の孔１６には、所定の内圧で開弁する弁体、あるいは外部へ抜け出る栓体を設けてもよい。

本実施形態の避雷装置１は、以下の手順で組み立てられる。
まず、下方の外側電極構成体３ａの内面底部に、この底部に設けられている貫通孔７を塞ぐようにして下部スペーサー８ａを固着する。

ついで、この下部スペーサー８ａに、内側電極体２が固定された支持ロッド５を挿入したのちに、内側電極体２の上部に上部スペーサー８ｂを、その位置決め突起１０を内側電極体２の係止孔９へ嵌合させつつ固定する。

そして、上部スペーサー８ｂを覆うようにして、上方の外側電極構成体３ｂを被せて、その下部を、下方の外側電極構成体３ａに突き合わせる。

これより、上下の外側電極構成体３ａ・３ｂの突き合わせ部を溶接によって接続して組み立てを完了する。

このように組み上げられた本実施形態の避雷装置１は、外側電極体３が、下部スペーサー８ａと上部スペーサー８ｂによって。内側電極体２に対して所定間隔をおき、かつ、電気絶縁状態で連結される。
また、外側電極体３、内側電極体２、および、絶縁体Ｓが支持ロッド５によって支持される。

そして、前述したように組み上げられた状態において、外側電極体３は、内側電極体２のほぼ全周を覆うように位置させられる。
また、内側電極体２は、支持ロッド５を介して電気的に外側電極体３の外部に引き出されている。

このように構成された本実施形態の避雷装置１は、支持ロッド５や追加の支持部材（連結用の棒状部材や筒状部材）や長尺の等を用いて、落雷から保護すべき被保護体に、あるいは、その近傍に設置され、支持ロッド５が、図１および図３に示すように大地Ｅに接地される。

ついで、このように設置された本実施形態の避雷装置１による落雷抑制機能について説明する。

図３に示すように、マイナス電荷が雲底に分布した雷雲Ｃが近づくと、それとは逆の電荷（プラス電荷）が大地Ｅの表面に分布し、この大地Ｅに支持ロッド５を介して接地されている内側電極体２にも、図２に示すように、プラス電荷が集まる。

一方、内側電極体２に電気絶縁体Ｓを介して対峙されている外側電極体３は、コンデンサの作用でマイナス電荷を帯びる。
この作用により、外側電極体３とその周辺における上向きストリーマの発生が起こりにくく、この結果、落雷の発生を抑制する。

そして、外側電極体３が、内側電極体２のほぼ全周を覆うように設けられていることにより、本実施形態の避雷装置１の上端部の殆どがマイナス電荷を帯びる。

これによって、上向きストリーマを生じさせるプラス電荷の領域を大幅に減少させることができ、落雷抑制効果を大幅に向上させることができる。

図４は、本発明の第２の実施形態を示すもので、下部スペーサー８ａと上部スペーサー８ｂを、内側電極体２と外側電極体３との間に形成される隙間Ｇの全域に亙って設けることにより電気絶縁体Ｓを構成したものである。

このような構成とすることによって、外側電極体３、内側電極体２、および、支持ロッド５を剛接続することができる。
また、外側電極体３の内側の空間を無くすことにより、その内部圧力の変化を極力小さくして、本発明の避雷装置１の健全性を向上させることができる。

また、図５は本発明の第３の実施形態を示すもので、外側電極構成体３ａ・３ｂの連結をねじ１１によって行なうようにしたものである。

このような構成とすることによって、外側電極体３の組み立て操作を簡便なものとすることができる。

さらに、図６は本発明の第４の実施形態を示すもので、外側電極体３および内側電極体２の形状を、鉛直断面において楕円形としたものである。この実施形態では、スカート部３ｃの下端が、下部スペーサー８ａの下端よりも下方へ位置するように設定した例を示している。

このような構成とすることにより、水平方向の風に対する流体抵抗を軽減することができる。これによって、避雷装置１の風に対する強度を高めることができる。
また、長いスカート部３ｃによって、絶縁体からなる下部スペーサー８ａを紫外線や風雨等の厳しい自然環境から保護する機能も同時に発揮させることができる。

さらにまた、図７は本発明の第５の実施形態を示すものである。
本実施形態においては、外側電極体３を連続した球殻状に形成するとともに、その下部に、支持ロッド５を挿通するための貫通孔７を形成するスカート部３ｃを連設してある。

また、スカート部３ｃには、支持ロッド５が挿通されるとともに、この支持ロッド５を、スカート部３ｃの内面と所定間隔をおいて保持する第１のスペーサー１２が装着されている。

この第１のスペーサー１２は、電気絶縁性材料によって形成されており、支持ロッド５とスカート部３ｃとを電気的に絶縁するようになっている。

また、第１のスペーサー１２は、スカート部３ｃの内部に、外側電極体３の外側から嵌合させられるようになっており、接着、あるいは、ねじ込みによって、もしくはその両方で、前記スカート部３ｃに固定されるようになっている。勿論、スペーサー１２とスカート部３ｃをビス止めすることも可能である。

そして、第１のスペーサー１２の下端部には、スカート部３ｃの下端面に当接させられる鍔１３が一体に形成され、この鍔１３とスカート部３ｃとの当接により、両者間の位置決めがなされるようになっている。

一方、内側電極体２は、球体若しくは球殻体に形成されており、その外径が、外側電極体３に形成されているスカート部３ｃの内径よりも小さく形成されており、このスカート部３ｃから外側電極体３の内部に挿入可能となされている。

内側電極体２は、支持ロッド５の先端に固定されるが、この支持ロッド５の先端部から基端部へ向かう所定領域には雌ねじ５ａが形成されている。内側電極体２と支持ロッド５とは溶接により一体化されている。溶接に代えて、内側電極体２に設けたねじ穴に支持ロッド５の一端をねじ込んで固定しても良い。

そして、支持ロッド５には、雌ねじ５ａを介してロックナット１４が螺着されているとともに、このロックナット１４よりも先端側に第１のスペーサー１２が嵌合され、さらに、この第１のスペーサー１２よりも先端側に、筒状の第２のスペーサー１５が嵌合されている。

このように、支持ロッド５にロックナット１４、第１のスペーサー１２、および、第２のスペーサー１５が装着された状態において、支持ロッド５の先端部が、第２のスペーサー１５から突出させられて、この突出させられた先端部に内側電極体２がねじ結合又は溶接等の固定手段により固着されるようになっている。

また、ロックナット１４を内側電極体２へ向けてねじ込むことにより、ロックナット１４と内側電極体２との間に、第１のスペーサー１２、および、第２のスペーサー１５を挟持固定するようになっている。

このような固定により、第１のスペーサー１２と内側電極体２の距離が設定されるが、この間隔は、第１のスペーサー１２の厚みと第２のスペーサー１５の長さによって決まる。

そして、内側電極体２は、外側電極体３内に、スカート部３ｃの貫通孔７を経て挿入され、スカート部３ｃの下端に第１のスペーサー１２の鍔１３が当接させられることにより、外側電極体３内において位置決めされる。

ここで、第１のスペーサー１２の厚みと第２のスペーサー１５の長さを設定することにより、内側電極体２を外側電極体３の中心に位置させることができる。

これによって、内側電極体２と外側電極体３との間のほぼ全周に亙って均一な隙間Ｇを形成することができる。
すなわち、内側電極体２回りに、空気による均一な電気絶縁体Ｓを形成することができる。

そして、第１のスペーサー１２と支持ロッド５は、雌ねじ５ａを利用して螺着するようにしてもよく、また、第２のスペーサー１５を電気絶縁性材料によって形成して、第１のスペーサー１２と一体化することも可能である。

このような構成とすることによって、外側電極体３を単一部材で構成することができ、部品点数を減少させて構成を簡素化するとともに、製作性を向上させることができる。

図８は、本発明の第６の実施形態を示すもので、外側電極体３および内側電極体２の形状を、図７の真球状に代えて、鉛直断面において楕円形としたものである。この図８において、図７と基本的に同一の構成要素について同一の符号を付してある。
この第６の実施形態においても、外側電極体３の貫通孔７の内径は、内側電極体２の外径より大きく設定されている。これにより、貫通孔７を利用して、内側電極体２を外側電極体３内に挿入したり取り出したりすることができる。

図９は、本発明の第７の実施形態を示すものである。
本実施形態においては、外側電極体３を連続した球殻状に形成するとともに、その下部に、支持ロッド５を挿通するための貫通孔７を形成する長いスカート部（以下、被覆管と称する）３ｃを連設してある。

また、被覆管３ｃには、支持ロッド５が挿通されるとともに、この支持ロッド５を、被覆管３ｃの内面と所定間隔をおいて保持する第１のスペーサー１２が装着されている。

この第１のスペーサー１２は、電気絶縁性材料によって形成されており、支持ロッド５と被覆管３ｃとを電気的に絶縁するようになっている。

また、第１のスペーサー１２は、被覆管３ｃの内部に、外側電極体３の外側から嵌合させられるようになっており、接着、あるいは、ねじ込みによって被覆管３ｃに固定されるようになっている。

そして、第１のスペーサー１２の下端部には、被覆管３ｃの下端面に当接させられる鍔１３が一体に形成され、この鍔１３と被覆管３ｃとの当接により、両者間の位置決めがなされるようになっている。

一方、内側電極体２は、球体若しくは球殻体に形成されており、その外径が、外側電極体３に形成されている被覆管３ｃの内径よりも小さく形成されており、この被覆管３ｃから外側電極体３の内部に挿入可能となされている。

内側電極体２は、支持ロッド５の先端に固定されるが、この支持ロッド５の先端部から基端部へ向かう所定領域には雌ねじ５ａが形成されている。

そして、支持ロッド５には、雌ねじ５ａを介してロックナット１４が螺着されているとともに、このロックナット１４よりも先端側に第１のスペーサー１２が嵌合され、さらに、この第１のスペーサー１２よりも先端側に、筒状の第２のスペーサー１５が嵌合されている。

このように、支持ロッド５にロックナット１４、第１のスペーサー１２、および、第２のスペーサー１５が装着された状態において、支持ロッド５の先端部が、第２のスペーサー１５から突出させられて、この突出させられた先端部に内側電極体２が固着されるようになっている。

また、ロックナット１４を内側電極体２へ向けてねじ込むことにより、ロックナット１４と内側電極体２との間に、第１のスペーサー１２、および、第２のスペーサー１５を挟持して固定するようになっている。

このような固定により、第１のスペーサー１２と内側電極体２の距離が設定されるが、この間隔は、第１のスペーサー１２の厚みと第２のスペーサー１５の長さによって決まる。

そして、内側電極体２は、外側電極体３内に、被覆管３ｃの貫通孔７を経て挿入され、被覆管３ｃの下端に第１のスペーサー１２の鍔１３が当接させられることにより、外側電極体３内において位置決めされる。

ここで、第１のスペーサー１２の厚みと第２のスペーサー１５の長さを設定することにより、内側電極体２を外側電極体３の中心に位置させることができる。

これによって、内側電極体２と外側電極体３との間のほぼ全周に亙って均一な隙間Ｇを形成することができる。
すなわち、内側電極体２回りに、空気による均一な電気絶縁体層Ｓを形成することができる。

そして、第１のスペーサー１２と支持ロッド５は、雌ねじ５ａを利用して螺着するようにしてもよく、また、第２のスペーサー１５を電気絶縁性材料によって形成して、第１のスペーサー１２と一体化することも可能である。

このような構成とすることによって、外側電極体３を単一部材で構成することができ、部品点数を減少させて構成を簡素化するとともに、製作性を向上させることができる。
さらに、外側電極体３に加えて、長い被覆管３ｃも外側電極体３として機能するので、落雷抑制効果が広い領域に及ぶように発揮させることができる。即ち、お迎え放電としての上向きストリーマの発生を抑制する領域が外側電極体３の下方にも直接的に広がる構成とすることができる。これにより、落雷の発生を抑制する効果を高めることができる。

なお、被覆管３ｃの長さについては特に限定されない。本実施形態において、被覆管３ｃは、外側電極体３の外径（直径）の２倍程度の長さにした例を示しているが、外側電極体３の直径の半分程度、あるいは２倍以上の長さにしても良い。この被覆管３ｃの機能を効果的に発揮させるために、外側電極体３の外径（直径）よりも長く形成するのが好ましい。

また、第１のスペーサー１２は絶縁機能とスペーサーとしての機能を発揮させればよいので、外側電極体３の内外に連通する空気孔や隙間を設けても良い。また、支持ロッド５により内側電極体２を直接支持し、外側電極体３は間接的に支持しているが、外側電極体３を筒状体などにより直接支持し、内側電極体２を間接的に支持する構成とすることもできる。その場合には、絶縁体を介して支持すればよい。このようにすれば、内側電極体の接地構造の自由度を高めることができる。例えば、支持ロッド５に単なる筒状部材を採用することも可能になる。

なお、前記各実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、内側電極体２と支持ロッド５とをステンレスやアルミ合金等の導電性金属により一体に形成しても良い。さらに、第１のスペーサー１２と第２のスペーサー１５を一体に形成しても良い。このようにすれば、部品点数をさらに少なくして、組み立て作業性を向上させることができる。

また、支持体を構成する支持ロッド５については、図示例では、ねじ棒を用いた例を示したが、筒状部材を用いてその一端を内側電極体に溶接止めする構成としても良い。また、その他端には接続用フランジやねじ穴等を設けて、他の筒状部材を接続可能に構成しても良い。

なお、以上の実施形態では、外側電極体３を球殻状とした例を示したが、本発明はこれに限らない。例えば、６面体、あるいはそれ以上の多面体としても良い。また、外側電極体３を中空円柱状としても良い。

また、内側電極体２としても、外側電極体３と同様に、６面体、あるいはそれ以上の多面体としても良い。また、内側電極体２を中空円柱状や円柱状としても良い。さらに、内側電極体２を複数の円板を用いて構成しても良い。
また、内側電極体２や外側電極体３は、鉛直断面において、縦長の楕円形状としても良い。

１ （落雷抑制型）避雷装置
２ 内側電極体
３ 外側電極体
３ａ 外側電極構成体
３ｂ 外側電極構成体
３ｃ スカート部
４ ナット
５ 支持ロッド
５ａ 雌ねじ
６ ロックナット
７ 貫通孔
８ スペーサー
８ａ 下部スペーサー
８ｂ 上部スペーサー
９ 係止孔
１０ 位置決め突起
１１ ねじ
１２ 第１のスペーサー
１３ 鍔
１４ ロックナット
１５ 第２のスペーサー
１６ 内圧調整用の孔
Ｃ 雷雲
Ｅ 大地
Ｇ 隙間（電気絶縁体）
Ｓ 電気絶縁体
Ｗ 溶接部

Claims (23)

1. 接地される内側電極体と、この内側電極体を、所定の隙間をおいて包み込むようにして設けられる外側電極体と、前記隙間に設けられ、前記内側電極体と外側電極体とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体と、前記内側電極体を支持する支持体と、を備えている落雷抑制型避雷装置。
2. 前記内側電極体が略球状又は球殻状に形成され、前記外側電極体が球殻状に形成されている、請求項１に記載の落雷抑制型避雷装置。
3. 前記外側電極体が、前記内側電極体の外面形状と相似形をなす球殻状に形成され、前記内側電極体が、前記外側電極体によってほぼ全面に亙って覆われている、請求項１又は２に記載の落雷抑制型避雷装置。
4. 前記外側電極体の下部にその内外部を連通する貫通孔が形成され、この貫通孔内に、前記内側電極体に電気的に接続された支持体が、前記外側電極体に対し電気絶縁状態で挿通され、この支持体を介して前記内側電極体が接地されている、請求項１〜３の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
5. 前記外側電極体の貫通孔は、その外側電極体の内部へ前記内側電極体を挿入可能な大きさに設定されている、請求項４に記載の落雷抑制型避雷装置。
6. 前記電気絶縁体が、前記隙間に配置され、前記内側電極体と前記外側電極体とを所定間隔に保持する電気絶縁性材料によって形成されたスペーサーと、前記隙間に形成される空間と、によって構成されている請求項１ないし請求項５の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
7. 前記電気絶縁体が、前記内側電極体と前記外側電極体との間に形成される隙間の全域に亙って設けられ、電気絶縁性材料によって形成されたスペーサーによって構成されている、請求項１ないし請求項５の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
8. 前記内側電極体および前記外側電極体が、ほぼ真球形状である、請求項１ないし請求項７の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
9. 前記内側電極体および前記外側電極体が、鉛直断面において楕円形状である、請求項１ないし請求項７の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
10. 前記外側電極体が２分割されて形成された一対の外側電極構成体によって構成されているとともに、これら一対の外側電極構成体が、前記電気絶縁体を挟み込むようにして突き合わされることにより前記内側電極体を包み込み、この突き合わされた部位において電気導通状態で接続されて一体化されている、請求項１ないし請求項９の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
11. 前記一対の外側電極構成体が、前記突き合わせた部位において溶接によって一体化されている、請求項１０に記載の落雷抑制型避雷装置。
12. 前記一対の外側電極構成体が、前記突き合わせた部位において螺着されることにより一体化されている、請求項１０に記載の落雷抑制型避雷装置。
13. 内側電極体と、この内側電極体を、所定の隙間をおいて包み込むようにして配置される外側電極体と、前記隙間に設けられ、前記内側電極体と外側電極体とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体と、前記内側電極体に設けられた支持体と、を備える落雷抑制型避雷器。
14. 前記内側電極体が略球状又は球殻状に形成され、前記外側電極体が球殻状に形成されている、請求項１３に記載の落雷抑制型避雷器。
15. 前記外側電極体にその内外部を連通する貫通孔が形成され、この貫通孔内に、前記内側電極体に電気的に接続された支持体が、前記外側電極体に対し電気絶縁状態で挿通されている、請求項１３又は１４に記載の落雷抑制型避雷器。
16. 前記外側電極体の前記貫通孔の内径は、前記内側電極体の外径よりも小さく設定されている、請求項１５に記載の落雷抑制型避雷器。
17. 前記外側電極体の前記貫通孔の内径は、前記内側電極体の外径よりも大きく設定されている、請求項１５に記載の落雷抑制型避雷器。
18. 前記内側電極体と前記支持体とが溶接により一体化されている、請求項１３〜１７の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
19. 前記内側電極体と前記支持体とが導電性金属により一体に形成されている、請求項１３〜１７の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
20. 前記内側電極体及び外側電極体がほぼ真球状である、請求項１３〜１９の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
21. 前記内側電極体及び外側電極体が、鉛直断面において楕円形状である、請求項１４〜１９の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
22. 前記外側電極体には、前記貫通孔の内壁面を形成する筒状のスカート部が設けられている、請求項１５〜２１の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
23. 前記スカート部の長さが、前記外側電極体の外径よりも長い、請求項２２に記載の落雷抑制型避雷器。