JP2019029178A - 落雷抑制型避雷装置及び避雷器 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
また、本発明の避雷器によれば、上記の効果に加えて、構造の簡素化や軽量化、製作性の向上等を図ることができる。
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。
なお、本発明の実施形態において、避雷器とは、図2に示すように符号1Aで示す避雷器部分のことで、その内側電極体が接地されていない状態の構成を意味している。避雷装置とは、図3に示すように避雷器1A部分の内側電極体が支持体等を介して接地されていて避雷機能を発揮可能な構成を意味している。
この実施形態において、避雷器1Aは、図1に示すように、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配置される外側電極体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Sとを備え、外側電極体3に、その外側電極体3を支持する支持体30を接続するための接続部3dが設けられている。
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。
図1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1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などを設けてもよい。
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。
また、内側電極体2は、接地用ロッド51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。
この実施形態に係る避雷器1Aは、外側電極体3の肉厚を、図1に示すものよりも厚く構成した例を示すものである。この実施形態では、外側電極体3を軽量なアルミ合金などで形成するのに好適である。勿論、ステンレス等の導電性金属で形成しても良い。
また、外側電極体3の貫通孔7の内径を、内側電極体2の外径より大きく設定しても良い。このようにすれば、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。
例えば、内側電極体2と接地用ロッド51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。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、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。
1A 避雷器
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
3d 接続部
31 取付フランジ
32 絶縁体
33 支持構造体
34 ボルト
35 ナット
4 ナット
51 接地用ロッド
52 接続用ロッド
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
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 (27)
- 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、前記外側電極体を支持する支持体と、を備える落雷抑制型避雷装置。
- 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。
- 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ている、請求項1又は2に記載の落雷抑制型避雷装置。
- 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に記載の落雷抑制型避雷装置。
- 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に記載の落雷抑制型避雷装置。
- 前記外側電極体が内部中空の円柱状に形成され、前記内側電極体が円柱状又は内部中空の円柱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。
- 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〜請求項6の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
- 前記支持体が、前記内側電極体に設けられる導電性支持体を含み、この導電性支持体が接地されている、請求項1〜請求項7の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
- 前記支持体が、前記外側電極体に設けられる筒状支持体を含むことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の落雷抑制型避雷装置。
- 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〜請求項9の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
- 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10に記載の落雷抑制型避雷装置。
- 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、によって構成されている請求項1〜請求項11の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
- 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〜請求項11の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
- 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〜請求項5の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
- 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14に記載の落雷抑制型避雷装置。
- 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14に記載の落雷抑制型避雷装置。
- 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を備え、前記外側電極体には、その外側電極体を支持する支持体を接続するための接続部が設けられている落雷抑制型避雷器。
- 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17に記載の落雷抑制型避雷器。
- 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ている、請求項17又は請求項18に記載の落雷抑制型避雷器。
- 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17に記載の落雷抑制型避雷器。
- 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17に記載の落雷抑制型避雷器。
- 前記外側電極体が内部中空の円柱状に形成され、前記内側電極体が円柱状又は内部中空の円柱状に形成されている、請求項1に記載の落雷抑制型避雷器。
- 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17〜請求項22の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
- 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17に記載の落雷抑制型避雷器。
- 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24に記載の落雷抑制型避雷器。
- 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25に記載の落雷抑制型避雷器。
- 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24〜請求項26の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
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