JP2886062B2 - 避雷針 - Google Patents

避雷針

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JP2886062B2
JP2886062B2 JP5292571A JP29257193A JP2886062B2 JP 2886062 B2 JP2886062 B2 JP 2886062B2 JP 5292571 A JP5292571 A JP 5292571A JP 29257193 A JP29257193 A JP 29257193A JP 2886062 B2 JP2886062 B2 JP 2886062B2
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    • H02G13/20—Active discharge triggering
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G13/00—Installations of lightning conductors; Fastening thereof to supporting structure
    • H02G13/80—Discharge by conduction or dissipation, e.g. rods, arresters, spark gaps

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  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は雷に対する防護をなすシ
ステム一般に関するものであり、特に誘電体に沿った滑
り放電(sliding electrical discharge)を利用するイニ
シエータ装置(initiator device)を有する新規な避雷針
に関するものである。
【０００２】本発明の特に望ましい用途は、ビルディン
グ、個人家屋、平坦なブロック、工場および一般に雷撃
に対する防護の望ましい任意の区域、人、構造および機
器に対して雷撃防護を与えるにある。
【０００３】さらに本発明の特に望ましい応用は導電性
金属構造上に配置された機器、例えば通信用アンテナの
直接雷撃を防護するにある。この避雷針は、保護ケーブ
ルの有効性を増進しまた鉄塔そのものによる雷撃の捕獲
を改良することにより、送電鉄塔上の高電圧および中電
圧ケーブルの保護を保証するにある。
【０００４】
【従来の技術】通常のフランクリンロッド型またはフラ
ンクリンスパイク型の避雷針は、一端において接地さ
れ、他端において鋭い尖端をなす金属ロッドを含む。
【０００５】このような避雷針は下記のように作動す
る。雷雲が発生すると、地面上方の大気中の電界が約１
０キロボルト／メートル（ｋＶ／ｍ）に達する。そこ
で、フランクリンロッドの尖端にコロナ効果が生じる。
次に雷雲の中に形成されて地面に向かって伸びる下降放
電によって雷撃が開始される。雷雲放電が地面に向かっ
て移動すると同時に、フランクリン尖端におけるコロナ
効果による空気のイオン化が増大しつづける。下降する
放電がフランクリン尖端の約１００メートル上方の高さ
に達すると、ロッドの周囲の広い区域の中に発生する電
界が数１００キロボルト／メートルのオーダの極小値を
超える。それまで尖端に近い区域に極限されていたコロ
ナ放電が突然に上昇放電に変換する。この上昇放電は、
休止期間または「暗黒期間」によって分離されたイオン
化波の連続を特徴とする。この現象は「ランダムコロナ
効果(random corona effect)」とも呼ばれる。電界値が
さらに増大すると、上昇放電は不連続なしで拡散しはじ
め、次に下降放電と遭遇する。連続上昇放電の発生が早
いほど、２つの対向放電間の接合点がフランクリンロッ
ドから遠くなる。
【０００６】フランクリンロッド型の避雷針の主な欠点
は、ランダムコロナ効果の生じる立ち上がり期間の長い
ことにある。その結果、連続立ち上がり放電の発生が遅
くなり、従って２つの放電の遭遇がフランクリンロッド
の近くで生じる。
【０００７】この問題に対する技術的解決法は、立ち上
がり放電の発生中の休止期間または暗黒期間を除去する
のに役立つイニシエータ装置をフランクリンロッドに取
付けて、連続立ち上がり放電の開始に必要な時間を人工
的に短縮するにある。
【０００８】そのため、ＥＰＯ特許出願公開ＥＰ−０，
２２８、９８４号明細書は、接地された金属ロッドを同
じく金属の中空シェルによって包囲するようになされた
火花エアギャップ式避雷針を開示している。ロッドの一
端が接地され他端が中空シェルの円形開口を通して外部
に突出している。シェルは空気によって金属ロッドから
絶縁されているので、シェルの円形開口とロッド尖端と
の間にエアギャップが画成されている。またシェルを高
インピーダンスの絶縁抵抗によって中心ロッドに連結す
る必要がある。
【０００９】従って、雷雲が前記の避雷針の近くに来て
下降放電が前記避雷針に近づくと、金属シェルが充電し
て臨界電位に達し、この電位を超えると火花がシェルか
ら発生してエアギャップを横断してロッド尖端まで拡散
する。この火花が金属シェルを放電させる。
【００１０】このような避雷針のイニシエータ装置の動
作はランダムである。ロッドと金属シェルの間のエアギ
ャップを横断する火花が時間的および空間的にランダム
に立ち上がって、ロッド尖端に「過早に」到達する。
【００１１】フランス特許出願公開ＦＲ−２，６２０，
５８１号明細書に記載の避雷針装置は、接地された中空
ロッドを含み、このロッドの中に導線が配置されてロッ
ドから絶縁され、この導線はロッドの一端から上方に突
出して、大気電位を取るための複雑な手段に接続され、
導線とロッドとの間に火花連絡現象を生じる。
【００１２】さらにＥＰＯ特許出願公開ＥＰ−０，０９
６，６５５号明細書に記載の避雷針装置は、接地された
ロッドと導電性部材とを含み、この導電性部材は、ロッ
ドに対して放射方向に延在して大気電位を取りやすい点
に終わる第１部分と、ロッドから短距離の湾曲通路に沿
って前記第１部分からロッドに向かって延在する電極を
なす第２部分とを含み、荒天に際して前記電極とロッド
との間に放電が生じるようになされる。
【００１３】最後にフランス特許出願公開ＦＲ−２，０
４３，２２０号明細書に記載の避雷針は接地されたロッ
ドと、ロッドの末端近くに担持されたベータ線放射源と
を含む。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】これらの３種の避雷針
装置は複雑で満足に作動しない。
【００１５】本発明は前記の先行技術の問題点を解決す
ることのできるイニシエータ装置を有する新規な避雷針
を提供する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】さらに詳しくは本発明
は、放電イニシエータ装置を有する避雷針において、こ
の避雷針は、自由端と接地された端部とを有する中心電
極と、絶縁物質からなり、前記中心電極を包囲し、前記
電極の自由端まで連続する外側面を有する絶縁部分と、
前記絶縁部分の前記外側面を部分的に被覆する導電性外
側電極であって、前記中心電極の自由端まで連続する前
記外側面の露出部分が前記外側電極と前記中心電極の自
由端との間に絶縁物質ブリッジを画成するようになされ
た外側電極とを含み、前記ブリッジは、適当な大気条件
のもとに充電された前記外側電極と前記中心電極の自由
端との間に火花を誘導するようになされた避雷針を提供
する。
【００１７】このようにして、雷雲から出る下降放電が
本発明の避雷針に近づく時、前記導電性外側電極が電気
誘導によって充電されてその電位が臨界値に達し、この
臨界値を超えると前記外側電極と中心電極の望ましくは
尖端状の自由端との間に火花を生じ、このようにして中
心電極の尖端の近くにプラズマを形成させる。このプラ
ズマが中心電極の尖端近くの強い電界と結合する段階が
立ち上がり放電発生の第１段階をなす。外側電極からの
放電火花は、絶縁部分の外側面に沿って、特に外側電極
と中心電極の尖端との間のブリッジに沿って滑るので強
力で活発である。この場合、前記ブリッジは、外側電極
と中心電極尖端との間の火花発生の跳躍台をなす。
【００１８】本発明の避雷針においては、トリガ火花の
自己拡散に必要な電界値は前記の先行技術の避雷針にお
ける対応の電界値の１／１０とすることができる。
【００１９】本発明によれば好ましくは、前記絶縁部分
の前記外側面は外側に向かって本質的に凸形をなす少な
くとも一部を有し、前記導電性外側電極は前記外側面の
前記凸形部分の上に載置される。
【００２０】中心電極の尖端と外側電極との間以外の場
所で火花放電を形成しやすいような突起部分を前記外側
電極上に形成しないことが望ましいことを注意しなけれ
ばならない。火花が前記絶縁物質の火花跳躍台ブリッジ
に隣接して前記外側電極の縁から中心電極の自由端まで
形成され、前記ブリッジに沿って中心電極に拡散するよ
うに、絶縁部分と導電性外側電極の形状および配置が設
計される。
【００２１】本発明の好ましい実施態様においては、前
記絶縁部分は半球形をなし、その外側面が外側に向かっ
て本質的に凸形をなして前記導電性外側電極を支持し、
また前記外側電極によって被覆されず前記電極と中心電
極との間のブリッジを形成する前記外側面の露出部分が
外側に向かって全体として凹形の傾斜面をなす。
【００２２】さらに前記の実施態様において、前記外側
電極は中空球形キャップ形状をなす。
【００２３】本発明の実施態様によれば、外側電極およ
び／または中心電極は銅または銅を基本要素とする合金
からなる。
【００２４】本発明の第２実施態様によれば、外側電極
および／または中心電極は鉄または鉄を基本要素とする
合金からなる。
【００２５】本発明の第３実施態様によれば、外側電極
および／または中心電極はアルミニウムまたはアルミニ
ウムを基本要素とする合金からなる。
【００２６】本発明の他の実施態様によれば、外側電極
は絶縁部分の外側面の一部上に配置された金属付着物で
ある。
【００２７】本発明のさらに他の実施態様によれば、絶
縁部分はポリマー物質からなる誘電体である。
【００２８】本発明のさらに他の実施態様によれば、絶
縁部分はセラミックス物質からなる誘電体である。
【００２９】以下、本発明を図面に示す実施例について
詳細に説明するが本発明はこれに限定されるものではな
い。
【００３０】
【実施例】最初に注意するが、各付図において同一また
は類似要素はできるだけ同一参照数字によって示され、
これらの要素は再度詳細には説明されない。
【００３１】図１に図示の避雷針１００は滑り放電を利
用したイニシエータ装置を有する。この避雷針１００は
金属からなる垂直中央電極１１０を有し、この電極は接
地電極をなす末端１１２と、空に向かって突出した尖端
をなす自由端１１１とを有する。さらに避雷針１００
は、中心電極１１０を包囲しまたこの中心電極の自由端
１１１に隣接する円形の対称的外側面１２１ａを有する
絶縁部１２１と、この絶縁部の外側面１２１ａの一部を
覆う導電性電極１２２とを含む。
【００３２】さらに絶縁部１２１は固体誘電体であっ
て、この誘電体はこの場合半球形をなし、その外側面１
２１ａは本質的に外部に向かって凸形をなし、またこの
半球形は、中心電極１１０の前記自由端１１１に対して
連続的に、すなわち隙間なしで接触する外向き凹形傾斜
面の形をなす部分１２１’ａを含む。この誘電体部分は
ポリマー物質またはセラミックス物質からなり、または
これら両方の型の物質を並置することもできる。この絶
縁部１２１をなす誘電体物質は非常に高い誘電抵抗と、
優れた機械的強さと、非湿潤性と、周囲条件に対する抵
抗特性とを有することを注意しなければならない。
【００３３】さらに前記凸形外側面１２１ａは、誘電体
１２１のこの外側面の凸形に嵌合する導電性外側電極１
２２を形成する金属の中空半球形キャップによって部分
的に覆われる。この外側電極１２２は前記の外側面の凹
形傾斜面１２１’ａを被覆しない。前記外側電極１２２
は円形上端開口１２２ａを含み、前記凹形面部分１２
１’ａがこの開口１２２ａを通して外側に突出し、この
ようにして外側電極１２２の頂上開口１２２ａの円形縁
１２２’ａと中心電極１１０の自由端１１１との間に延
在する絶縁物質のブリッジをなす。外側電極１２２は、
鉄、銅またアルミニウム、またはこれらの金属の合金と
することができる。他の実施態様においては、外側電極
１２２は絶縁部１２１の外側面１２１ａの被覆される部
分の上に直接に形成された金属付着物によって構成する
ことができる。
【００３４】代表的実施例においては、金属の中心電極
１１０は約１０乃至２０ｍｍの直径を有し、半球形絶縁
部１２１は２５ｃｍ最大直径を有し、また絶縁物質のブ
リッジ１２１’ａは１乃至５０ｍｍの範囲の長さを有す
る。また外側電極１２２は相異なる二、三の厚さを有す
ることができることを注意しよう。さらに、この外側電
極１２２は、下記に説明するように避雷針の適正な動作
を妨げるような突起部分を含んでいない。
【００３５】図２は図１の避雷針の第１変形実施態様を
示す。この変形においては、絶縁部１２１は、中心電極
１１０の下端からその上端に向かって拡大し次に尖端１
１１に向かう回転体の形である。この絶縁部１２１は外
側に向かって凸形をなす丸い肩状部１２１”を有する。
この肩状部１２１”は尖端１１１まで切頭円錐形部分１
２１’によって連続し、この切頭円錐形部分の外側面１
２１’ａは外側に向かって凹形をなす傾斜面からなる。
中空の半球形キャップ状の導電性外側電極１２２は絶縁
部１２１を部分的に覆い、丸い肩状部１２１”に当接す
るので、この肩状部の外側面の一部は外側電極１２２と
絶縁部１２１との唯一の接触面をなす。切頭円錐形部分
１２１’の外側面１２１’ａは外側電極によって被覆さ
れることなく、この外側電極と中心電極１１０の尖端１
１１との間に延在する。
【００３６】図３に示す円形実施態様においては、外側
電極１２２は、絶縁部１２１を包囲する円環形１２４の
形である。この円環形は接続スカート１２４ａを有し、
このスカートは絶縁部１２１の丸い頂部１２１”の外側
面を部分的に被覆する。
【００３７】図４に示す他の実施態様においては、外側
電極１２２は絶縁部１２１の丸い頂部１２１”を部分的
に覆う球形部分である。この球形部分は導線１３１によ
って、絶縁部１２１に固着された金属球形部材１３０に
接続される。さらに詳しくは絶縁部１２１は放射方向に
延在するアームを有し、各アームの末端に１つの金属球
形部材１３０が取り付けられている。
【００３８】図５には図１の避雷針の他の実施態様を示
し、この避雷針は電力線の保護ケーブルなどの水平導線
またはメッシュケージの水平導線の上に設置するために
適当である。この実施態様において、絶縁部１２１は外
側電極１２２の下方にまで延在して、この場合、長方形
ブロック状の絶縁部１２３をなす。この延長部１２３は
絶縁部１２１上に追加することができ、あるいは絶縁部
１２１と一体的に形成することができる。さらに図５に
図示のように、絶縁延長部１２３は垂直中心電極１１０
に対して垂直に水平導線を受けるための水平通路１４０
を含む。この水平通路１４０は外側電極１２２から間隔
ｄにあり、この間隔ｄは、外側電極の縁１２２’ａと中
心電極１１０の尖端１１１との間隔の約２倍である。中
心電極１１０は通路１４０中に配置された導線に対して
接続手段１５０（この場合、金属タブ）によって接続さ
れる。導線そのものは接地される。
【００３９】他の実施態様（図示されず）においては、
電極１１０の末端１１２を通路１４０の内部まで突出さ
せて、この通路中の水平導線が垂直電極１１０と接触す
ることも可能である。また、絶縁性延長部１２３の外側
面が外側電極１２２によって被覆されていないことを注
意しよう。
【００４０】図１に図示のような避雷針の動作について
下記に説明する。
【００４１】イニシエータ装置を有する図１のような避
雷針に下降放電が近づくと、外部電界が増大して、導電
性電極１２２の電荷が臨界電位に達するまで増大し、こ
の臨界電位を越えるとこの外側電極１２２の開口１２２
ａの円形縁１２２’ａから火花が発生して絶縁材料のブ
リッジ１２１’ａに沿って滑り、金属中心電極１１０の
尖端１１１に達する。
【００４２】この火花が中心電極１１０の尖端１１１の
近くにプラズマを形成し、このプラズマが（尖端１１１
の近くに存在する強い電界と組合わされて）上昇放電を
形成し、この上昇放電が下降放電と遭遇する。２つの逆
方向放電が遭遇する時、雲と地面との間に導電性チャネ
ルが形成される。そこで避雷針電流が金属中心電極１１
１を通して地面に流れる。
【００４３】ブリッジ１２１’ａは外側電極１２２と中
心電極１１０との間において放電火花を案内するのに役
立ち、この火花は火花エアギャップを使用する先行技術
の避雷針の場合よりもはるかに強力であることを注意し
なければならない。
【００４４】またトリガー火花を伝播させるのに必要な
電界は火花エアギャップを使用する避雷針において必要
な電界の１／１０とすることができる。
【００４５】さらに、外側電極１２２が突起部分を有し
ないことは、外側電極の円形縁１２２’ａ以外の場所で
寄生火花の発生を防止するのに有効である。
【００４６】図６、図７および図８はそれぞれ同一の電
荷条件および雷条件に露出される３種類の相異なる避雷
針に関するものであり、これらの避雷針はそれぞれ通常
のフランクリンロッド（図示されず）、火花エアギャッ
プを有する避雷針（図示されず）および本発明のイニシ
エータ装置を備えた避雷針について、それぞれの避雷針
の尖端における放電前電流の変動を時間関数として示す
実験曲線である。さらに詳しくはこれらの３避雷針はす
べて、雷条件をシミュレートしたテスト手続きを使用し
て実験室内でテストされた。すなわち、雷雲中の電荷分
布によって生じる電界をシミュレートした周囲電界を作
り、また地面近くに下降する放電の近接によって誘導さ
れる電界を現すパルス電界を作った。これら２つの電界
を重ね合わせて、その避雷針の上方に配置されたプレー
ト（図示されず）に対して加えた。周囲電界は地面とプ
レートとの間の１０ｋＶ／ｍ乃至２０ｋＶ／ｍのオーダ
のＤＣ電界によって代表され、またパルス電界は、２０
０マイクロ秒乃至１，０００マイクロ秒の範囲の長い立
ち上がり時間を有する駆動波を繰り出すマルクス・パル
ス発生装置によって発生された。
【００４７】前記のテスト条件のもとに、避雷針の尖端
から上昇放電が発生して上方プレートまで拡散するま
で、各避雷針の尖端における放電前電流の変化を時間の
関数として観察した。
【００４８】図６に示すように通常のフランクリンロッ
ドを使用する場合、パルス電圧がｔ＝０およびｔ＝２５
０マイクロ秒において加えられた瞬間からの時間関数と
しての放電前電流の変化はランダムパルスＡの形で示さ
れ、これは上昇放電の出発時における失敗に対応してい
る。放電は２５０マイクロ秒に近い時間においてフラン
クリンロッドの尖端を離れて、尖端からスペースを通し
てプレートに向かって移動する。
【００４９】図７の火花エアギャップを有する避雷針の
場合、２５０マイクロ秒から３００マイクロ秒の範囲内
の瞬間において尖端から上昇放電が拡散し、これは通常
のフランクリンロッドの場合（図６）よりも遅い。図６
の場合には、Ａ型のランダムパルスが記録されている。
図７に見られる３本の細いＢ型パルスは火花エアギャッ
プの開始に対応し、最初の２つのパルスはこのギャップ
の過早動作に対応し、上昇放電を開始するには早すぎ
る。
【００５０】
【発明の効果】これに対して、図１の本発明の誘電体に
沿って滑り放電を使用したイニシエータ装置を有する避
雷針の場合、図８に示すように放電ははるかに早く、１
５０マイクロ秒と２００マイクロ秒との間において生じ
る。１６０マイクロ秒における大きな細いパルスＣによ
って示されるイニシエータシステムの点火が上昇放電を
直ちに開始させることができる。この避雷針の統計的研
究によれば、従来のフランクリンロッド型または前記の
火花エアギャップ型避雷針と比べて、上昇放電の先行ト
リガが規則的で確実であることがわかる。
【００５１】図６と図８を比較すれば明らかなように、
捕獲放電の開始が先行されているので、捕獲放電の発生
に必要な時間が大幅に低減され、同一雷のもとに置かれ
た従来のフランクリン型避雷針の場合よりも早く本発明
の避雷針から捕獲放電が生じている。従って本発明によ
る避雷針は、通常フランクリン型ロッドの場合よりもは
るかに低い開始電界強さで捕獲放電をトリガすることが
可能である。
【００５２】本発明は前記の説明のみに限定されるもの
でなく、その主旨の範囲内において任意に変更実施でき
る。
【００５３】例えば、絶縁部分が多面体をなしこれを部
分的に外側電極によって被覆することができる。このよ
うな絶縁部分は、多面部分から中心電極の上端まで延在
する本質的に切頭円錐形の上部を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の避雷針の第１実施態様の垂直断面図。
【図２】本発明の避雷針の第２実施態様の垂直断面図。
【図３】本発明の避雷針の第３実施態様の垂直断面図。
【図４】本発明の避雷針の第４実施態様の垂直断面図。
【図５】本発明の避雷針の第５実施態様の垂直断面図。
【図６】雷撃を受けるに適した電気条件に置かれた通常
のフランクリンロッド型避雷針の放電前電流を時間関数
として示すグラフ。
【図７】図６と同一条件を受けた火花エアギャップ式避
雷針の類似グラフ。
【図８】図６と同一条件を受けた本発明の避雷針の類似
グラフ。
【符号の説明】
１００ 誘電体 １１０ 中心電極 １１１ 中心電極尖端 １１２ 中心電極の接地端部 １２１ 絶縁性部分 １２１ａ 絶縁性部分の外側面 １２１’ａ 露出部分（ブリッジ） １２２ 外側電極 １２２” 絶縁部分の丸い頂部 １２４ 外側電極の円環形部分 １２４’ 円環形部分のスカート部分 １２３ 絶縁延長部分 １３０ 外側電極球形部分 １４０ 導線通路 １５０ タブ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−51500（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−10600（ＪＰ，Ａ) 特公 昭43−4889（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05F 3/04

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】雷に対する防護をなすため放電イニシエー
    タ装置を有する避雷針（１００）において、 自由端（１１１）とアースされた端部（１１２）とを有
    する中心電極（１１０）と、 絶縁物質からなり、前記中心電極（１１０）を包囲し、
    前記中心電極（１１０）の自由端（１１１）まで連続す
    る外側面（１２１ａ）を有する絶縁部分（１２１）と、 前記絶縁部分（１２１）の前記外側面（１２１ａ）を部
    分的に被覆する導電性外側電極（１２２）であって、前
    記中心電極（１１０）の自由端（１１１）まで連続する
    前記外側面（１２１ａ）の露出部分（１２１’ａ）が前
    記外側電極（１２２）と前記中心電極（１１０）の自由
    端（１１１）との間に絶縁物質ブリッジを画成するよう
    になされた外側電極（１２２）とを含み、 前記ブリッジは、前記外側電極（１２２）の放電に際し
    て、適当な大気条件のもとに充電された前記導電性外側
    電極（１２２）と前記中心電極（１１０）の自由端（１
    １１）との間に火花を誘導するようになされた避雷針。
  2. 【請求項２】前記絶縁部分（１２１）の前記外側面（１
    ２１ａ）は外側に向かって本質的に凸形をなす少なくと
    も一部を有し、前記導電性外側電極（１２２）は前記外
    側面（１２１ａ）の前記凸形部分の上に載置されること
    を特徴とする請求項１に記載の避雷針。
  3. 【請求項３】前記絶縁部分（１２１）は半球形をなし、
    その外側面（１２１ａ）が外側に向かって本質的に凸形
    をなして前記導電性外側電極（１２２）を支持し、また
    前記外側電極（１２２）によって被覆されず前記電極
    （１２２）と中心電極（１１０）との間のブリッジを形
    成する前記外側面（１２１ａ）の露出部分（１２１’
    ａ）が外側に向かって全体として凹形の傾斜面をなすこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載の避雷針。
  4. 【請求項４】前記絶縁部分（１２１）は約２５ｃｍの最
    大直径を有する半球形をなし、前記絶縁物質のブリッジ
    は１ｍｍ乃至５０ｍｍの範囲内の長さを有することを特
    徴とする請求項３に記載の避雷針。
  5. 【請求項５】前記絶縁部分（１２１）は、中心電極（１
    １０）から上方に拡大した丸い上部（１２１”）を含む
    形状を有し、前記上部（１２１”）は外側に向かって凸
    形をなし導電性外側電極（１２２）を支持する外側面
    と、前記外側電極（１２２）と中心電極の前記自由端
    （１１１）との間に延在する切頭円錐形の接続面部分と
    を有することを特徴とする請求項１または２に記載の避
    雷針。
  6. 【請求項６】前記外側電極（１２２）は中空球形キャッ
    プの形状をなすことを特徴とする請求項１乃至５のいず
    れかに記載の避雷針。
  7. 【請求項７】外側電極（１２２）は絶縁部分（１２１）
    の丸い上部（１２１”）の外側面の少なくとも一部を覆
    う球形区域を有し、この球形区域は絶縁部分（１２１）
    に固着された金属球体（１３０）に電気的に接続されて
    いることを特徴とする請求項５に記載の避雷針。
  8. 【請求項８】外側電極（１２２）は円環形（１２４）を
    なし、前記円環形は絶縁部分（１２１）を包囲しまた接
    続スカート部分（１２４ａ）を含み、このスカート部分
    は前記絶縁部分（１２１）の丸い上部（１２１”）の外
    側面（１２１ａ）を部分的に覆うことを特徴とする請求
    項５に記載の避雷針。
  9. 【請求項９】絶縁物質からなる前記絶縁部分（１２１）
    は外側電極（１２２）の下方に延長絶縁部分（１２３）
    として延長され、前記延長部分（１２３）は水平導線を
    受けるための水平通路（１４０）を含み、また中心電極
    （１１０）と前記通路（１４０）の中に配置された水平
    導線との間に接続手段（１５０）を備えることを特徴と
    する請求項１乃至８のいずれかに記載の避雷針。
  10. 【請求項１０】前記外側電極（１２２）は銅または銅を
    基本要素とする合金からなることを特徴とする請求項１
    乃至９のいずれかに記載の避雷針。
  11. 【請求項１１】前記外側電極（１２２）は鉄または鉄を
    基本要素とする合金からなることを特徴とする請求項１
    乃至９のいずれかに記載の避雷針。
  12. 【請求項１２】前記外側電極（１２２）はアルミニウム
    またはアルミニウムを基本要素とする合金からなること
    を特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の避雷
    針。
  13. 【請求項１３】外側電極（１２２）は絶縁部分（１２
    １）の外側面（１２１ａ）の一部の上に形成された金属
    付着物であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれ
    かに記載の避雷針。
  14. 【請求項１４】中心電極（１１０）は鉄または鉄を基本
    要素とする合金からなることを特徴とする請求項１乃至
    １３のいずれかに記載の避雷針。
  15. 【請求項１５】中心電極（１１０）は銅または銅を基本
    要素とする合金からなることを特徴とする請求項１乃至
    １３のいずれかに記載の避雷針。
  16. 【請求項１６】中心電極（１１０）はアルミニウムまた
    はアルミニウムを基本要素とする合金からなることを特
    徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の避雷針。
  17. 【請求項１７】絶縁部分（１２１）はポリマーからなる
    誘電体によって形成されることを特徴とする請求項１乃
    至１６のいずれかに記載の避雷針。
  18. 【請求項１８】絶縁部分（１２１）はセラミックスから
    なる誘電体によって形成されることを特徴とする請求項
    １乃至１６のいずれかに記載の避雷針。
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