JP2704514B2

JP2704514B2 - lightning rod

Info

Publication number: JP2704514B2
Application number: JP62150092A
Authority: JP
Inventors: リチャードガムリージョン
Original assignee: ジヨンリチヤ−ドガムリ−
Priority date: 1987-06-18
Filing date: 1987-06-18
Publication date: 1998-01-26
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JPS6410600A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、避雷針の改良に関する。〔従来の技術〕ベンジャミンフランクリン（Benjamin Franklin）
が、避雷針を発明したというのは異論がないであろう。
1752年以前に、彼は３人の友人と実験によって、鋭利な
金属片は電気を帯びやすいということを証明した。1753
年に、フランクリンは、避雷針についての詳しい報告を
した。それ以来、構造物の先端に設置され、かつ雷放電
を捕集するための尖端を有するロッドに似た伝導体は、
フランクリンロッドとして知られている。フランクリンが初めて避雷の概念について説明して以
来、フランクリンロッドに多数の改良が加えられた。そ
れらは、次のように要約される。（１）１本のロッドから扇形に広がる複数の尖端。（２）尖端付近の空気の導電率を高める放射線。（３）イオン化を起こさせるための太陽エネルギーあ
るいは電池による火花発電機。（４）雷雨中及び落雷の前に発生する自然界の雷界か
らエネルギーを引き出す火花発電機。ソーテロー（Sautereau）を発明者とする米国特許第
4,540,844号明細書の中では、単一尖端のフランクリン
ロッドについての記載がなされている。このフランクリンロッドは、最大電圧でコロナ放電を
起こさせ、かつ続けさせる発電機によって、高電圧にな
る。コロナ放電によって発生したイオンによって、ロッ
ドの尖端の上にイオン化された空気が柱状に形成され、
大気の導電率を高めることにより稲妻の発生を促進させ
る。ロバート（Robert）を発明者とする米国特許第4,518,
816号明細書は、コロナ効果及び大気のイオン化を起こ
させる圧電気装置を使用する避雷針について開示してい
る。英国特許第2,146,851A号明細書の中では、放射状に配
置された金属偏向板と金属板の孔と合致する誘電板上の
針よりなる加速装置に接続された単一尖端のロッドにつ
いての開示がなされている。ロッドとプレートは、正に帯電され、針は負に帯電さ
れ、イオン化を起こす電界が生じる。〔発明が解決しようとする問題点〕ロッドをイオン化させる明白な先行技術があるが、下
向き前駆放電の状態に応じて、動的に応答するようなも
っと効果的な装置が必要とされる。従って、本発明の目的は、改良された避雷針を提供す
ることにある。〔問題点を解決するための手段〕本発明は、避雷針を提供する。この避雷針は、アース
部材から絶縁された少なくとも一つの表面素子を有し、
この表面素子とアース部材の間には空気ギャップがある
ので、特定の大気状況の下では、表面素子の間に、電気
アークが発生し、この電気アークにより、プラズマ及び
上向き前駆放電が発生する。〔実施例〕以下、本発明の好適実施例を、添付の図面を参照して
詳細に説明する。本発明による実施例の詳細説明に入る前に、ロバート
に付与された米国特許第4,518,816号明細書の第１欄第1
4行目から第26行目の部分に言及しなければならない。それによると、下向き前駆放電は、帯電粒子から構成
され、かつ地面の方向に向けられている。この前駆放電
が、地面付近に強い電場をつくり、次にそれが、上向き
放電、即ち前駆放電（または、上向きトレーサー（Upwa
rd Tracer））をつくる。下向き前駆放電と会合する第１の上向きトレーサー
が、「回路」を閉じ、雷放電を引き起こす。回路を閉じ
させることができ、かつ雷放電を都合のよい場所に集め
うることは、非常に有利である。第１図は、本発明による避雷針（10）を示す第１実施
例である。避雷針（10）は、先端（13）を有するアースロッド
（12）を含み、ほぼ球形の導電素子（14）が、絶縁部材
（16）によりロッド（12）に取り付けられる。球形素子
の頂部には、円形孔（17）が設けられ、それは、北極の
方向へ向けられる。空気ギャップが、孔（17）の縁部と、アースロッド
（12）の先端（13）との間に形成され、高いインピーダ
ンスの静電ドレーン（20）は、素子（14）とロッド（1
2）との間に取り付けられる。アースロッド（12）の先端（13）は、球形素子（14）
の表面の延長上に位置する如く示されているが、そのよ
うな位置を越えて伸ばすこともでき、そのほか、孔（1
7）の直ぐ近くに位置させることもできる。第２の実施例である第２図示の避雷針（22）もまた、
アースロッド（24）を含み、かつ、丸味を帯びた導電素
子（26）は、絶縁部材（28）によりアースロッド（24）
に連結される。素子（26）は、複雑な曲面を有し、丁度、縁部が湾曲
した放射状の皿形半球体に似ている。避雷針（22）は、ほぼ円形の孔（29）を有している。
そこで、孔（29）の縁部と、ロッド（24）の先端（25）
との間には、空気ギャップ（32）が形成される。高いイ
ンピーダンスの静電ドレーン（30）は、素子（26）とロ
ッド（24）との間に連結される。本発明による前述の実施例と、従来のフランクリンロ
ッドとの明らかな相違点は、単一か若しくは多数の尖端
よりも、むしろ、滑らかな丸味を帯びた面が提供されて
いることである。しかし、ロッド（12）（24）の先端
（13）（25）は、尖ったもの、平らなもの、皿状のも
の、半球状のもの、凸状のもの、凹状のもの、その他い
ろいろの形状とすることができる。この装置は、通常、静的なものであり、かつ冒頭に述
べた強い電場の下で発生するコロナ放電を排除しうるよ
うにつくられる。そのことが、勿論、前述の従来技術を
推し進めることになる。従来の稲妻防止装置に関する最近の研究により、イオ
ンの生成付加を伴うか、または伴なわない鋭い尖端部
は、その尖端部の直ぐ上で、空間電荷状態にさせるコロ
ナを生じさせることが分かった。この空間電荷は、尖端における電場の強さを減らす働
きをする極性をもっている。実験室および現場での研究により、電場の強さは、上
向きストリーマー発生に好適な条件を形成させる際の重
要なパラメータであることが分かっている。上向き前駆
放電、即ちトレーサーに発展させて行くストリーマー
は、下向き前駆放電をさえぎるとともに、雲と台地との
間における電気の道すじを完成させるのに不可欠であ
る。以上述べたように、空間電荷は、露出した尖端部周辺
の電場を弱くすることができる。それらは、可変的な大
きさで存在し、しかも、風速のような要因に大きく左右
される。フランクリンロッドにおいて、しばしば稲妻の
発生するのを見逃がすことがあるという報告に対して考
えられる理由は、空間電荷の存在することにある。本発明によれば、稲妻の発生状態を欠く場合、装置は
変化しない。既に述べたように、素子（14）若しくは
（26）の表面は、支持ロッド（12）若しくは（24）から
絶縁されているが、高いインピーダンスのネットワーク
（20）若しくは（30）により、ロッドに接続されてい
る。通常、変化のない電場の状態の下では、表面とロッド
の両方は、有効にアースされている。アセンブリ全体の
形状が、空間電荷の形成につながるコロナ放電の発生を
妨げる。第３図は、変化のない場の状態において、第１図示の
球体周辺の電場を示す。しかし、雷の下向き前駆放電が近づくにつれて、装置
は、動的に応答し、電場を増大させ、かつ電気アークを
発生させて、表面の導電素子の頂部のところにプラズマ
を生成させる。プラズマおよび関連の電場の作用が、ストリーマーを
確立するための理想的な条件をつくり、次にそのストリ
ーマーは、下向き前駆放電をさえぎる上向き前駆放電に
変換させる。本発明は、他の近くの対象物に先立ち、ストリーマー
を開始させうる能力を備え、かつ稲妻を集める優れた能
力をもっている。第４図は、表面素子（14）とロッド（12）との間、お
よび表面素子（14）と下向き前駆放電（34）との間に、
それぞれある２つのコンデンサー（C1）（C2）を、概略
的に示す。下向き前駆放電が近づくと、これらのコンデ
ンサーは、0.5〜20クーロン10⁵msを集電する。高いインピーダンスの静電ドレーン（20）が、ロッド
（12）と表面素子（14）の間にあるため、素子の電圧が
上がる。高いインピーダンスの静電ドレーン（20）は、
放電電流が急に流れるのを制御する。アースロッド（12）の頂部と、表面素子（14）との間
には、僅かの空気ギャップ（18）が存在している。この
絶縁されている外側の部分の電圧が上がると、空気ギャ
ップのところに、電場が生じる。装置の有する形状によ
り、ピンチ効果が生じ（第５図参照）、かつアースロッ
ドの真上に、強い電場が生じる。これは、第６図に示さ
れている従来のフランクリンロッド（36）の周りに生じ
るものより、はるかに強い。前駆放電（34）が、十分接近し、かつ適当に帯電すれ
ば、アークが発生する。プラズマの生成が、上空に介在
する空間電荷を欠くために伝播させる大きなチャンスを
有している上向きストリーマーを誘発する。本発明による避雷針は、初期段階のストリーマー、即
ち上向き前駆放電若しくはトレーサーを、非常によく生
成させることができるため、稲妻は、うまく制御され
て、保護されるべき建造物よりも、本装置の方へ向けら
れることが分かる。導電素子は、前駆放電のチャンネルに対するキャパシ
タンスを変える必要がなければ、楕円形状、逆受皿状な
どのように、さまざまな形状にすることができる。スパークが繰り返され、その各スパークに含まれるエ
ネルギーを蓄えるため、導電素子とアースロッドの間
に、容量が一定のコンデンサーを設けることが望まし
い。また、スライス状のオレンジのように、球体をセグメ
ントに分割することもできる。各セグメントは、アース
ロッドから絶縁させ、かつ隣接するセグメント同士を絶
縁する。この場合、各セグメントに対して、さまざまな
大きさの空気ギャップを設けることができる。そのようにすると、ロッドの周りにリップル（rippl
e）効果として、アークを発生させることができる。従
って、アークは、前駆放電が近づく際、連続状となる。第７図示の避雷針（38）は、アースロッド（40）およ
び概ね円筒状の導電素子（42）を備えている。素子（42）は、円錐台状の頂部（44）を有し、また、
頂部（44）上端における孔（45）の縁部と、ロッド（4
0）の先端（41）との間に、空気ギャップ（46）が形成
される。絶縁部材（48）が、ロッド（40）と素子（42）
とを絶縁させるように設けられる。既に述べた使用例としての第２図示の高いインピーダ
ンスの静電ドレーン（30）と同じように、静電ドレーン
装置（50）が設けられる。場合により、この装置（50）
は、円筒状素子（42）の内部に物理的に置かれる。第８図は、第１図示のものとほぼ同一の実施例であ
る。従って、（13）以外の同じ符号は第１図のものと第
８図のものとが同じであることを示す。第８図において、アースロッド（12）の先端（52）
は、球形状の素子（14）から外側に位置している。その
程度は、球形状素子（14）とロッド（12）との交点から
上方へ、球体の直径の25％に等しい長さをもって伸びて
いる。先端は、前に述べたように、第１図示の位置と、第８
図示の位置との間でどこの位置にすることもできる。先
端（52）は、凸状の半球形状を呈している。本発明による避雷針装置の利点を要約すると、以下の
通りである。（１）上空のエレクトリカルストームによって引き起
こされる静電場の下で、空間電荷を発展させず、ユニッ
ト全体が、大地電位の状態で維持される。（２）球体に電位を発生させる容量結合により、接近
する雷の前駆放電の動的状態を検出できる。これが、従
来のフランクリンロッドと同じように電場を集中させ
る。（３）上向きストリーマーの生成を助けるため、空中
放電によってプラズマを発生させることができる。その
ことは、雷の下向き放電が接近する際にのみ生じる。（４）本装置は、完全に受動的であり、外部からのエ
ネルギー源を必要としない。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of a lightning rod. [Conventional technology] Benjamin Franklin
But it would be no different that he invented the lightning rod.
Before 1752, he and three friends experimented to prove that sharp metal shards could easily carry electricity. 1753
In the year Franklin made a detailed report on lightning rods. Since then, a conductor resembling a rod that has been installed at the tip of a structure and has a point for capturing lightning discharges,
Also known as Franklin Rod. Numerous improvements have been made to Franklin rods since Franklin first described the concept of lightning protection. They can be summarized as follows: (1) Multiple cusps that fan out from one rod. (2) Radiation that increases the conductivity of air near the tip. (3) Spark generators using solar energy or batteries to cause ionization. (4) A spark generator that extracts energy from the natural thunderstorm that occurs during a thunderstorm and before a lightning strike. US Patent No. invented by Sautereau
No. 4,540,844 describes a single point Franklin rod. The Franklin rod is brought to a high voltage by a generator that causes and continues corona discharge at maximum voltage. By ion generated by corona discharge, ionized air is formed in a column shape on the tip of the rod,
Promotes lightning by increasing the conductivity of the atmosphere. US Patent No. 4,518, inventor Robert
No. 816 discloses a lightning rod using a piezoelectric device which causes the corona effect and atmospheric ionization. GB 2,146,851A discloses a single pointed rod connected to an accelerator consisting of radially arranged metal deflectors and needles on a dielectric plate that match the holes in the metal plate. It has been done. The rod and plate are positively charged and the needles are negatively charged, creating an electric field that causes ionization. PROBLEMS THAT THE INVENTION IS TO SOLVE There is a clear prior art for ionizing rods, but a more effective device is needed that responds dynamically depending on the state of the down precursor discharge. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved lightning rod. [Means for Solving the Problems] The present invention provides a lightning rod. The lightning rod has at least one surface element insulated from the ground member,
Due to the air gap between the surface element and the ground member, under certain atmospheric conditions, an electric arc is generated between the surface elements, which generates a plasma and an upward precursor discharge. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Before proceeding with a detailed description of an embodiment according to the present invention, US Pat. No. 4,518,816 to Robert, column 1, column 1
You have to mention the parts from lines 4 to 26. Thereby, the downward precursor discharge is composed of charged particles and is directed in the direction of the ground. This precursor discharge creates a strong electric field near the ground, which in turn creates an upward discharge, ie, a precursor discharge (or an upward tracer).
rd Tracer)). The first upward tracer, associated with the downward precursor discharge, closes the "circuit" and causes a lightning discharge. It is very advantageous to be able to close the circuit and to collect the lightning discharge in a convenient place. FIG. 1 is a first embodiment showing a lightning rod (10) according to the present invention. The lightning rod (10) includes an earth rod (12) having a tip (13), and a substantially spherical conductive element (14) is attached to the rod (12) by an insulating member (16). At the top of the spherical element is provided a circular hole (17), which is oriented towards the North Pole. An air gap is formed between the edge of the hole (17) and the tip (13) of the earth rod (12), and a high impedance electrostatic drain (20) is formed between the element (14) and the rod (1).
2) Installed between. The tip (13) of the earth rod (12) is a spherical element (14)
Although it is shown to be located on an extension of the surface of the hole, it can extend beyond such a position, and
It can also be located in the immediate vicinity of 7). The lightning rod (22) of the second embodiment shown in FIG.
The rounded conductive element (26) including the earth rod (24) is connected to the earth rod (24) by the insulating member (28).
Linked to The element (26) has a complex curved surface, just like a radial dished hemisphere with curved edges. The lightning rod (22) has a substantially circular hole (29).
Therefore, the edge of the hole (29) and the tip (25) of the rod (24)
An air gap (32) is formed between them. A high impedance electrostatic drain (30) is connected between the element (26) and the rod (24). A clear difference between the previous embodiment according to the invention and the conventional Franklin rod is that a smooth, rounded surface is provided, rather than a single or multiple pointed tip. However, the tips (13) (25) of the rods (12) (24) can be pointed, flat, dished, hemispherical, convex, concave, or any other shape. It can be. The device is usually static and designed to eliminate corona discharges that occur under the strong electric fields mentioned at the outset. This, of course, pushes the prior art described above. Recent work on conventional lightning protection devices has shown that a sharp tip, with or without ion generation addition, creates a corona just above the tip to a space charge state. This space charge has a polarity that serves to reduce the strength of the electric field at the tip. Laboratory and field studies have shown that the strength of the electric field is an important parameter in shaping the conditions suitable for upward streamer generation. An upward precursor discharge, or streamer that evolves into a tracer, is essential to intercept the downward precursor discharge and complete the electrical path between the cloud and the plateau. As described above, space charge can weaken the electric field around the exposed tip. They exist in variable sizes and are highly dependent on factors such as wind speed. A possible reason for reports that lightning can often be missed in Franklin rods is due to the presence of space charge. According to the present invention, the device does not change in the absence of lightning occurrence. As already mentioned, the surface of the element (14) or (26) is insulated from the support rod (12) or (24), but connected to the rod by a high impedance network (20) or (30). Have been. Normally, under static electric field conditions, both the surface and the rod are effectively grounded. The overall shape of the assembly prevents the generation of corona discharges, which leads to the formation of space charges. FIG. 3 shows the electric field around the sphere shown in FIG. 1 in the state of the field without change. However, as the downward precursor discharge of lightning approaches, the device dynamically responds, increasing the electric field and generating an electric arc, creating a plasma at the top of the surface conductive element. The action of the plasma and associated electric field creates ideal conditions for establishing a streamer, which in turn converts the downward precursor discharge into an upward precursor discharge. The present invention has the ability to initiate a streamer prior to other nearby objects and has the superior ability to collect lightning. FIG. 4 shows that between the surface element (14) and the rod (12) and between the surface element (14) and the downward precursor discharge (34),
The two capacitors (C1) and (C2), respectively, are schematically shown. When a downward precursor discharge approaches, these capacitors will collect the 0.5 to 20 coulomb 10 ⁵ ms. Since the high impedance electrostatic drain (20) is between the rod (12) and the surface element (14), the voltage of the element increases. The high impedance electrostatic drain (20)
It controls the sudden flow of the discharge current. There is a slight air gap (18) between the top of the earth rod (12) and the surface element (14). When the voltage on this isolated outer part rises, an electric field is created at the air gap. Due to the shape of the device, a pinch effect occurs (see FIG. 5) and a strong electric field is generated just above the earth rod. This is much stronger than what occurs around the conventional Franklin rod (36) shown in FIG. If the precursor discharge (34) is sufficiently close and properly charged, an arc will be generated. The creation of a plasma triggers an upward streamer that has a large chance of propagating due to the lack of intervening space charge above the sky. The lightning rod according to the present invention is capable of producing very early streamers, i.e. upward precursor discharges or tracers, so that lightning is better controlled in the device than in the structure to be protected. It turns out that it is directed to. The conductive elements can be of various shapes, such as elliptical, inverted saucer, etc., as long as the capacitance to the channel of the precursor discharge does not need to be changed. In order to repeat the sparks and store the energy contained in each of the sparks, it is desirable to provide a capacitor having a constant capacity between the conductive element and the earth rod. Also, the sphere can be divided into segments, such as sliced orange. Each segment insulates from the ground rod and insulates adjacent segments from each other. In this case, air gaps of various sizes can be provided for each segment. That way, the ripple around the rod (rippl
e) As an effect, an arc can be generated. Thus, the arc becomes continuous as the predischarge approaches. The lightning rod (38) shown in FIG. 7 includes an earth rod (40) and a substantially cylindrical conductive element (42). The element (42) has a frusto-conical top (44), and
The edge of the hole (45) at the top (44) top and the rod (4
An air gap (46) is formed between the tip (41) and the tip (41). Insulation member (48) is rod (40) and element (42)
Are provided so as to insulate them from each other. An electrostatic drain device (50) is provided, similar to the high impedance electrostatic drain (30) of the second illustration as an example of use already described. In some cases, this device (50)
Is physically located inside the cylindrical element (42). FIG. 8 is an embodiment which is substantially the same as that shown in FIG. Accordingly, the same reference numerals other than (13) indicate that those in FIG. 1 and FIG. 8 are the same. In FIG. 8, the tip (52) of the earth rod (12)
Are located outside the spherical element (14). The extent extends upward from the intersection of the spherical element (14) and the rod (12) with a length equal to 25% of the diameter of the sphere. The tip is, as previously described, at the position shown in FIG.
It can be anywhere between the positions shown. The tip (52) has a convex hemispherical shape. The advantages of the lightning rod device according to the present invention are summarized as follows. (1) Under an electrostatic field caused by an electrical storm in the sky, the entire unit is maintained at the ground potential without developing space charge. (2) The dynamic state of the approaching lightning precursor discharge can be detected by capacitive coupling that generates a potential in the sphere. This concentrates the electric field as in a conventional Franklin rod. (3) Plasma can be generated by air discharge to help generate an upward streamer. That only happens when the downward discharge of lightning approaches. (4) The device is completely passive and does not require an external energy source.

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明の第１実施例の縦断面図である。第２図は、本発明の第２実施例の縦断面図である。第３図は、静的状態おける第１図の実施例の周囲の電界
を示している。第４図は、第１図に示す避雷針の図式的な縦断面図であ
る。第５図は、下向き前駆放電が近づいた時の第１図の実施
例の周囲の強力な電界を示している。第６図は、第５図と同様の状況におけるフランクリンロ
ッドの周囲の電界と同様の電界を示している。第７図は、本発明の第３実施例の縦断面図である。第８図は、本発明の第４実施例の縦断面図である。（10）避雷針、（12）アースロッド（13）先端、（14）導電素子（16）絶縁部材、（17）円形孔（18）空気ギャップ、（20）静電ドレーン（22）避雷針、（24）アースロッド（25）先端、（26）導電素子（28）絶縁部材、（29）孔（30）静電ドレーン、（32）空気ギャップ（34）前駆放電、（36）フランクリンロッド（38）避雷針、（40）アースロッド（41）先端、（42）導電素子（44）頂部、（45）孔（46）空気ギャップ、（48）絶縁部材（50）静電ドレーン装置、（52）先端BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the present invention. FIG. 3 shows the electric field around the embodiment of FIG. 1 in a static state. FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of the lightning rod shown in FIG. FIG. 5 shows a strong electric field around the embodiment of FIG. 1 as the downward precursor discharge approaches. FIG. 6 shows an electric field similar to the electric field around the Franklin rod in a situation similar to FIG. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a fourth embodiment of the present invention. (10) Lightning rod, (12) Earth rod (13) tip, (14) Conductive element (16) Insulation member, (17) Circular hole (18) Air gap, (20) Electrostatic drain (22) Lightning rod, (24 ) Earth rod (25) tip, (26) conductive element (28) insulating material, (29) hole (30) electrostatic drain, (32) air gap (34) pre-discharge, (36) Franklin rod (38) lightning rod , (40) tip of earth rod (41), (42) top of conductive element (44), (45) hole (46) air gap, (48) insulating member (50) electrostatic drain device, (52) tip

Claims

(57) [Claims] At least one conductive surface element (14) insulated from a ground rod (12) and a high impedance electrostatic drain (20) connected between the at least one surface element (14) and the ground rod (12); And at least between one of the conductive surface elements (14) and the earth rod (12) under special atmospheric conditions, i.e., the approach of the downward precursor discharge state causes the lightning rod (10) to When an electric field is generated in the vicinity, there is an air gap (18), and the lightning rod (10) is connected to at least one surface element (14) and the earth rod (12) in response to the downward precursor discharge. A lightning arrester characterized in that an arc discharge is generated during the discharge, and the arc discharge leads to generation of plasma and an upward precursor discharge state. 2. The at least one conductive surface element (14) has a generally continuous surface with a circular hole (17) therein, which is a discontinuity defining one boundary of the air gap (18). The lightning rod according to claim (1), characterized in that: 3. The lightning rod according to claim 1, wherein said surface element (14) is substantially spherical. 4. A substantially continuous conductive surface element (14) and an earth rod (12), the surface element (14) being insulated from the earth rod (12); A lightning rod comprising a high impedance electrostatic drain (20) connected between the earth rod (12); a discontinuity in the surface element (14); A boundary of one of the air gaps (18) in the vicinity, defining a boundary of the lightning rod (10) under a specific atmospheric condition approaching a downward precursor discharge state that generates an electric field near the lightning rod (10); Is the surface element (14) and the earth rod (1
2) A lightning arrester characterized by generating an arc discharge in response to a downward precursor discharge, and the arc discharge generating a plasma and an upward precursor discharge. 5. The lightning rod according to claim (4), wherein said surface element (14) is substantially spherical. 6. A lightning rod according to claim (4), wherein said surface element (14) is substantially cylindrical. 7. The earth rod (12) terminates at a tip (13, 41) located at a distance from the discontinuous portion to a value of up to 25% of the diameter of the surface element (14). The lightning rod according to claim (4) or (5). 8. The surface element is a curved radial dish hemisphere (2
The lightning rod according to claim (4), wherein the lightning rod is (6). 9. A substantially spherical conductive surface element (14), an earth rod (12) insulated from the surface element (14), and a height connected between the surface element (14) and the earth rod (12). Said surface element (14) has an opening (17) in which an air gap (18) is defined between said surface element (14) and said earth rod (12). And when, in certain atmospheric conditions associated with the occurrence of lightning, the approach of the down precursor discharge creates an electric field near the lightning rod, the lightning rod responds to the down precursor discharge and the surface The earth rod (1) crosses the air gap (18) between the elements (14).
2. A lightning rod according to claim 1, wherein a discharge arc reaching 2) is generated, and said arc discharge generates plasma and an upward precursor discharge near said earth rod (12). 10. The lightning rod according to claim (9), wherein said surface element (14) is supported from said earth rod (12) by an insulating member (16). 11. A plurality of conductive surface elements (14) each insulated from the earth rod (12) and each separated from other surface elements (14);
A lightning rod (10) comprising a high impedance drain (20) connected between the surface element (14) and at least a part of the earth rod (12). There is an air gap (18) in between, so that when the downward precursor discharge approaches and generates an electric field near the lightning rod (10), the lightning rod (10) responds to the downward precursor discharge and each air gap (10) A lightning rod having an arc discharge between any surface element (14) and the earth rod (12), the arc discharge generating plasma and generating an upward precursor discharge.