JP6659046B2 - Lightning strike suppression type lightning arrester - Google Patents

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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に関するものである。   The present invention relates to a lightning strike suppression type lightning arrester for protecting a protected object such as a building or equipment from lightning damage by suppressing lightning strikes.

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。   Lightning is a discharge phenomenon that occurs in the atmosphere. Lightning discharges include intra-cloud discharge, inter-cloud discharge, and cloud-to-ground discharge. The major damage caused by lightning discharge is cloud-to-ground discharge (hereinafter called lightning). A lightning strike is a phenomenon that occurs when the electric field strength between a thundercloud (cloud bottom) and the ground or a structure built on the ground becomes extremely large, and its electric charge becomes saturated, destroying the insulation of the atmosphere. is there.

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。
A close look at the phenomenon of lightning strikes shows that in the case of general lightning strikes in summer (summer lightning strikes), as the thundercloud matures, the thundercloud approaches the ground while choosing a place where the atmosphere discharges easily from the thundercloud.
When the step leader reaches a certain distance from the ground, a weak stream of upward streamer (welcome discharge) extends from the ground, a building (lightning rod), a tree, or the like toward the step leader.
When the streamer and the step leader combine, a large current (feedback current) flows between the thundercloud and the ground through the path.
This is the phenomenon of lightning.

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。   With respect to such lightning phenomena, most of the conventional lightning protection concepts are based on the concept that lightning can not be prevented, and lightning strikes are received by a rod type lightning rod (Franklin rod) and flowed to the ground.

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。   On the other hand, the present inventors have proposed a lightning strike suppression type lightning arrester disclosed in Patent Document 1 in order to protect a protected object by minimizing the occurrence of lightning strikes.

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。   This lightning strike suppression type lightning arrester has an upper electrode body and a lower electrode body arranged with an insulator interposed therebetween, and is configured by grounding only the lower electrode body.

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。   Then, for example, when a thundercloud in which a negative charge is distributed on the cloud bottom approaches, an opposite charge (positive charge) is distributed on the surface of the ground, and a positive charge also collects on the grounded lower electrode body.

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。   Then, the upper electrode body disposed via the insulator will have a negative charge due to the action of the capacitor.

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。   By this operation, the occurrence of upward streamers in and around the lightning arrester is suppressed, and the occurrence of lightning is suppressed.

特許第5839331号公報Japanese Patent No. 5839331

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。   According to the above-mentioned proposal by the present inventors, a lightning strike can be suppressed in a circular protection area centered on a lightning arrester.

しかしながら、落雷から保護する被保護体の構造や形状等は一定ではなく、前述した保護領域内に収まらない被保護体もある。   However, the structure, shape, and the like of the protected object that is protected from lightning are not constant, and there are some protected objects that do not fit within the above-described protected area.

本発明は、前述した先の提案において残されている問題点を解決しようとしてなされたもので、落雷から保護する被保護体の構造や形状に合わせた保護領域を形成し、被保護体全体を、落雷から効果的に保護することの可能な落雷抑制型避雷装置を提供することを課題としている。   The present invention has been made in order to solve the problems remaining in the above-mentioned proposals, and forms a protection region according to the structure and shape of a protected object to be protected from lightning strike, and the entire protected object is formed. It is an object of the present invention to provide a lightning strike suppression type lightning arrester capable of effectively protecting against lightning strikes.

本発明の第1の発明に係わる落雷抑制型避雷装置は、前述した知見に基づいてなされたもので、地面に設置された被保護体を覆って設けられる導電性材料によって形成された帯電体と、この帯電体を前記地面および前記被保護体に対して電気絶縁状態に保持する電気絶縁層と、前記地面に設置され、この地面に電気的に接続された第1電極体と、この第1電極体に対して電気絶縁層を介して対峙され、前記第1電極体との間に静電容量により電荷を蓄える第2電極体とからなるキャパシタと、前記帯電体と前記第2電極体とを電気的に接続する導電体とによって構成されていることを特徴としている。   The lightning strike suppression type lightning arrester according to the first invention of the present invention is based on the above-described knowledge, and includes a charged body formed of a conductive material provided over a protected body provided on the ground. An electrical insulating layer for holding the charged body in an electrically insulated state with respect to the ground and the protected body; a first electrode body installed on the ground and electrically connected to the ground; A capacitor comprising a second electrode body which is opposed to the electrode body via an electric insulating layer and stores electric charge between the first electrode body and the first electrode body, and the charged body and the second electrode body. And a conductor that electrically connects the two.

このような構成とすることにより、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、前記キャパシタの、大地に接地された前記第1電極体にもプラス電荷が集まる。   With such a configuration, when a thundercloud in which a negative charge is distributed at the cloud bottom approaches, an opposite charge (positive charge) is distributed on the surface of the ground, and the second capacitor, which is grounded to the ground, of the capacitor. Positive charges also accumulate on one electrode body.

すると、前記第1電極体に前記電気絶縁層を介して対峙されている前記第2電極体が、キャパシタの作用によりマイナス電荷を帯びる。
また、前記第2電極体に前記導電体によって電気的に接続されている前記帯電体もマイナス電荷を帯びる。
Then, the second electrode body opposed to the first electrode body via the electric insulating layer takes a negative charge due to the action of the capacitor.
Further, the charged body electrically connected to the second electrode body by the conductor also has a negative charge.

ここで、前記帯電体が、前記被保護体を覆って設けられているとともに、この被保護体に対し前記電気絶縁層を介して電気的に絶縁されていることにより、前記被保護体全体がマイナス電荷で包み込まれる。
したがって、前記被保護体周りからの上向きストリーマの発生が起こりにくくなり、前記被保護体への落雷が抑制される。
Here, the charged body is provided so as to cover the protected body, and is electrically insulated from the protected body via the electrical insulating layer, so that the entire protected body is protected. Wrapped in negative charge.
Therefore, generation of an upward streamer from around the protected object is less likely to occur, and lightning strikes on the protected object are suppressed.

そして、前記帯電体は、前記被保護体に合わせて設置することが可能であり、これによって、前記被保護体の大きさや形状若しくは構造に左右されることなく、この被保護体への落雷を効果的に抑制することができる。   Then, the charged body can be installed in accordance with the protected body, whereby lightning strikes on the protected body can be performed without being affected by the size, shape, or structure of the protected body. It can be suppressed effectively.

前記キャパシタは複数設けることが可能であり、このような構成とすることにより、たとえば、前記被保護体が大きく、落雷を抑制するために大きな電荷量のマイナス電荷が必要である場合に容易に対応することができる。   It is possible to provide a plurality of the capacitors, and by adopting such a configuration, it is possible to easily cope with, for example, a case where the protected object is large and a large amount of negative charge is required to suppress lightning. can do.

また、前記複数のキャパシタを、静電容量の大きい第1のキャパシタと、静電容量の小さい第2のキャパシタとによって構成することができる。   Further, the plurality of capacitors can be configured by a first capacitor having a large capacitance and a second capacitor having a small capacitance.

このような構成とすることにより、想定を超えるようなエネルギーの雷が発生し、この雷が前記帯電体に落雷した場合、その雷撃を前記静電容量の小さい第2のキャパシタの両電極体間を経て大地へ流すことができる。   With such a configuration, when a lightning with energy exceeding expected is generated and the lightning strikes the charged body, the lightning is applied between both electrode bodies of the second capacitor having the small capacitance. Through the earth.

これによって、雷撃が前記被保護体へ作用することを防止し、その損傷を防止することができる。   Thereby, it is possible to prevent the lightning strike from acting on the above-mentioned protected body, and prevent the damage thereof.

そして、前記複数のキャパシタは、前記帯電体に直列若しくは並列に接続される。   The plurality of capacitors are connected in series or in parallel to the charged body.

本発明の第2の発明に係わる落雷抑制型避雷装置は、たとえば、中波ラジオの送信用アンテナのように、地面と電気的に絶縁され、かつ、50mないし100mの高さで設置される被保護体に用いられるものである。   The lightning strike suppression type lightning arrester according to the second invention of the present invention is, for example, a radio wave transmitting antenna, which is electrically insulated from the ground and installed at a height of 50 m to 100 m. It is used for a protective body.

このような被保護体の避雷を行なうために、地面に、この地面に電気的に接続された第1電極体と、この第1電極体に対して電気絶縁層を介して対峙され、前記第1電極体との間に静電容量により電荷を蓄える第2電極体とからなるキャパシタを設置し、このキャパシタの前記第2電極を前述した被保護体に導電体によって電気的に接続した構成としている。   In order to perform such lightning protection of the protected object, the first electrode body electrically connected to the ground and the first electrode body are opposed to the first electrode body via an electrical insulating layer. A configuration is provided in which a capacitor including a second electrode body that stores electric charge by capacitance between the first electrode body and the second electrode body is provided, and the second electrode of the capacitor is electrically connected to the above-described protected body by a conductor. I have.

このような構成とすることにより、地面と絶縁状態にある被保護体に対して、前記キャパシタの静電容量を適宜設定することにより、前記被保護体の大きさに応じた、避雷に必要とされる量のマイナス電荷を、前記被保護体に与えることができる。   With such a configuration, by appropriately setting the capacitance of the capacitor with respect to the protected object that is insulated from the ground, it is necessary for lightning arrest according to the size of the protected object. A given amount of negative charge can be provided to the protected object.

本発明の落雷抑制型避雷装置によれば、被保護体の形状や構造等に起因して、必要とする保護領域が大きくなった場合にあっても、その保護領域を十分に確保して、被保護体からの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。   According to the lightning strike suppression type lightning arrester of the present invention, even if the required protected area becomes large due to the shape or structure of the protected body, the sufficient protected area is secured, It is possible to effectively suppress the generation of the upward streamer from the protected object, and thereby increase the lightning strike suppression effect.

第1発明の第1の実施形態の概略を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing a first embodiment of the first invention. 第1発明の第1の実施形態を示すもので、キャパシタの一例を示す縦断面図である。FIG. 2, showing the first embodiment of the first invention, is a longitudinal sectional view illustrating an example of a capacitor. 第1発明における上向きストリーマの発生抑制作用を説明するための概略図である。It is a schematic diagram for explaining generation control of the upward streamer in the first invention. 第1発明の第2の実施形態の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the first invention. 第1発明の第3の実施形態の概略構成図である。It is a schematic structure figure of a 3rd embodiment of the 1st invention. 第2発明の第1の実施形態の概略構成図である。It is a schematic structure figure of a 1st embodiment of the 2nd invention.

以下、第1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。
Hereinafter, a first embodiment of the first invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a lightning strike suppression type lightning arrester (hereinafter abbreviated as a lightning arrester) according to the present embodiment.

本実施形態の避雷装置1は、地面Gに設置された被保護体Bを覆って設けられる導電性材料によって形成された帯電体2と、この帯電体2を前記地面Gおよび前記被保護体Bに対して電気絶縁状態に保持する電気絶縁層3と、図2に詳述するように、前記地面Gに設置され、この地面Gに電気的に接続された第1電極体4aと、この第1電極体4aに対して電気絶縁層Cを介して対峙され、前記第1電極体4aとの間に静電容量により電荷を蓄える第2電極体4bとからなるキャパシタ4と、前記帯電体2と前記第2電極体4bとを電気的に接続する導電体5とによって構成されている。   The lightning arrester 1 according to the present embodiment includes a charged body 2 formed of a conductive material provided over a protected body B provided on a ground G, and the charged body 2 is connected to the ground G and the protected body B. An electrical insulating layer 3 for maintaining electrical insulation with respect to the first electrode body 4a provided on the ground G and electrically connected to the ground G, as shown in FIG. A capacitor 4 comprising a second electrode body 4b opposed to the first electrode body 4a via an electric insulating layer C and storing electric charge by capacitance with the first electrode body 4a; And a conductor 5 for electrically connecting the second electrode body 4b to the second electrode body 4b.

本実施形態においては、前記被保護体Bとして建築物を示しており、前記帯電体2は、この被保護体Bの上面および側面の全面を覆うように設けられている。   In the present embodiment, a building is shown as the protected object B, and the charged body 2 is provided so as to cover the entire upper surface and side surfaces of the protected object B.

前記帯電体2は、本実施形態ではメッシュ状に形成されており、そのメッシュ幅が保護レベルに応じて設定され、たとえば、前記保護レベルが4段階に設定され、保護レベルの低い方から、メッシュ幅の最大値が、5m、10m、15m、20mに設定されている。
また、前記帯電体2は、前記被保護体B周りに全面に亘って所定間隔を形成するようにその形状が設定されている。
In the present embodiment, the charging member 2 is formed in a mesh shape, and the mesh width is set according to the protection level. The maximum value of the width is set to 5 m, 10 m, 15 m, and 20 m.
The shape of the charging member 2 is set so as to form a predetermined interval around the entire surface of the protected member B.

そして、前記電気絶縁層3は、前記帯電体2と前記被保護体Bとの間に形成される空気層3aと、前記地面Gに、前記被保護体Bを取り巻くようにして敷設され、電気絶縁性材料によって形成された支持基礎3bとによって構成されており、この支持基礎3bによって、前記帯電体2が前記地面Gに対して電気絶縁状態で支持されている。   The electric insulating layer 3 is laid on the air layer 3a formed between the charged body 2 and the protected object B and on the ground G so as to surround the protected object B. And a support base 3b formed of an insulating material. The support base 3b supports the charged body 2 in an electrically insulated state with respect to the ground G.

前記キャパシタ4は、本実施形態においては、図2に示すように、中空の真球形状に形成された前記第2電極体4bと、この第2電極体4b内に、この第2電極体4bの内面との間に全面に亘って所定間隔をおくように配置された球形形状の前記第1電極体4aとを備えている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the capacitor 4 includes the second electrode body 4b formed in a hollow true sphere shape, and the second electrode body 4b inside the second electrode body 4b. And the spherical first electrode body 4a arranged at a predetermined interval over the entire surface between the first electrode body 4a and the inner surface of the first electrode body 4a.

前記第1電極体4aの下部には、ナット6が一体に取り付けられており、このナット6に後述する支持ロッド7の先端が螺合させられている。
この支持ロッド7にはロックナット8が螺着されており、このロックナット8が前記ナット6に圧着されることにより、前記支持ロッド7と前記第1電極体4aとの固定がなされている。
A nut 6 is integrally attached to a lower part of the first electrode body 4a, and a tip of a support rod 7 described later is screwed to the nut 6.
A lock nut 8 is screwed onto the support rod 7, and the lock nut 8 is pressed against the nut 6, whereby the support rod 7 and the first electrode body 4a are fixed.

前記第2電極体4bは、上下に2分割されて、前記第1電極体4aを包みこむようにして突き合わされて一体化されている。   The second electrode body 4b is divided into upper and lower parts, and is butt-joined so as to enclose the first electrode body 4a.

前記第2電極構成体4bの下部中央には、その内外部を連通する貫通孔Aが形成され、この貫通孔A内に、前記第1電極体4aに電気的に接続された前記支持ロッド7が挿通されており、この支持ロッド7を介して前記第1電極体4aが接地されるようになっている。   In the center of the lower part of the second electrode structure 4b, a through-hole A communicating between the inside and the outside is formed, and the support rod 7 electrically connected to the first electrode body 4a is formed in the through-hole A. Is inserted, and the first electrode body 4 a is grounded via the support rod 7.

これらの第1電極体4aと第2電極体4bとを電気的に絶縁するための前記電気絶縁層Cは、電気絶縁性材料によって形成されているとともに、前記第1電極体4aと前記第2電極体4bとの隙間、および、前記第2電極体4bと前記支持ロッド7との隙間を埋めるように設けられている。   The electrical insulation layer C for electrically insulating the first electrode body 4a and the second electrode body 4b is formed of an electrically insulating material, and the first electrode body 4a and the second electrode body 4b are electrically connected to each other. It is provided so as to fill the gap between the electrode body 4b and the gap between the second electrode body 4b and the support rod 7.

また、前記第2電極体4bの上部には、前記導電体5の一端部を電気的に導通状態で止着するための止着部材9が一体に設けられている。   A fastening member 9 for fastening one end of the conductor 5 in an electrically conductive state is integrally provided on the upper portion of the second electrode body 4b.

本実施形態においては、前記支持基礎3bを、前記被保護体Bを取り囲むようにして敷設し、この支持基礎3b上に前記帯電体2を建て込み、また、前記支持基礎3bから離間した位置に、前記キャパシタ4を、その支持ロッド7を用いて前記地面Gに設置し、さらに、前記キャパシタ4の第2電極体4bと前記帯電体2とを前記導電体5によって電気的に接続することによって避雷装置1を構築する。   In the present embodiment, the support base 3b is laid so as to surround the protected body B, the charged body 2 is built on the support base 3b, and at a position separated from the support base 3b. By placing the capacitor 4 on the ground G using its support rod 7, and further electrically connecting the second electrode body 4 b of the capacitor 4 and the charged body 2 by the conductor 5. The lightning arrester 1 is constructed.

このように構築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。   A lightning strike suppression function of the lightning arrester 1 of the present embodiment constructed as described above will be described.

図3に示すように、マイナス電荷が雲底に分布した雷雲Dが近づくと、それとは逆の電荷(プラス電荷)が地面Gの表面に分布し、この地面Gに前記支持ロッド7を介して接地されている前記第1電極体4aにも、図2に示すように、プラス電荷が集まる。   As shown in FIG. 3, when a thundercloud D in which a negative charge is distributed on the cloud bottom approaches, an opposite charge (positive charge) is distributed on the surface of the ground G, and the ground G is connected to the ground G via the support rod 7. Positive charges also collect on the first electrode body 4a that is grounded, as shown in FIG.

一方、前記第1電極体4aに前記電気絶縁層Cを介して対峙されている前記第2電極体4bはコンデンサの作用で、図2および図3に示すように、マイナス電荷を帯びる。   On the other hand, the second electrode body 4b opposed to the first electrode body 4a via the electric insulating layer C has a negative charge due to the action of the capacitor as shown in FIGS.

さらに、前記第2電極体4bに前記導電体5を介して電気的に接続されている前記帯電体2も全体的にマイナス電荷を帯びる。   Further, the charged body 2 electrically connected to the second electrode body 4b via the conductor 5 also has a negative charge as a whole.

したがって、前記帯電体2によって前記被保護体Bの全面に亘って落雷に対する保護領域が形成され、この保護領域のマイナス電荷によって、前記被保護体B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なり、落雷の発生が抑制される。   Therefore, a protection region against lightning strike is formed over the entire surface of the protected object B by the charged body 2, and the generation of an upward streamer in the protected object B and its surroundings is less likely to occur due to the negative charge of the protection region. , The occurrence of lightning is suppressed.

ここで、前記キャパシタ4の容量、すなわちこのキャパシタ4によって蓄えられるマイナス電荷の電荷量は限られており、前記帯電体2に、前述した避雷作用を生じさせるために必要なマイナス電荷を帯びさせるには不十分である場合がある。   Here, the capacity of the capacitor 4, that is, the amount of the negative charge stored by the capacitor 4 is limited, and the charged body 2 is charged with the negative charge necessary to cause the lightning arrester described above. May be insufficient.

このような事態が危惧される場合には、前記帯電体2に接続する前記キャパシタ4を増やすことによって対処可能である。   When such a situation is feared, it can be dealt with by increasing the number of the capacitors 4 connected to the charged body 2.

図4は、第1発明の第2の実施形態を示す。
本実施形態は、前記被保護体Bの外部に電気絶縁性材料に形成された支持体10を設け、この支持体10を介して、前記帯電体2を前記被保護体Bに建て込むようにしている。
FIG. 4 shows a second embodiment of the first invention.
In the present embodiment, a support 10 formed of an electrically insulating material is provided outside the protected object B, and the charged body 2 is built into the protected object B via the support 10. .

そして、前記支持体10は、前記被保護体Bと前記帯電体2との間隔を規制するとともに、前記帯電体2を前記地面Gから所定距離持ち上げた状態に保持して、この帯電体2と地面Gとを電気的に絶縁している。
したがって、前記支持体10が、前記帯電体2と前記被保護体Bおよび前記地面Gとを電気的に絶縁する前記電気絶縁層3を構成している。
The support 10 regulates the distance between the protected body B and the charged body 2, and holds the charged body 2 at a predetermined distance from the ground G, and The ground G is electrically insulated.
Therefore, the support 10 constitutes the electrical insulating layer 3 that electrically insulates the charged body 2 from the protected body B and the ground G.

このような構成とすることにより、前記被保護体Bを構築する際に、その構築工程に前記電気絶縁層3の設置工程を組み込むことができる。
これによって避雷装置1の設置作業を簡便なものとすることができる。
With such a configuration, when the protected body B is constructed, a step of installing the electric insulating layer 3 can be incorporated in the construction step.
Thereby, the installation work of the lightning arrester 1 can be simplified.

また、前記帯電体2を前記地面Gから浮かして設置することにより、前記地面Gの空きスペースを広げることができる。   Further, by arranging the charged body 2 so as to float from the ground G, an empty space of the ground G can be expanded.

図5は、第1発明の第3の実施形態を示す。
本実施形態では、前述した各実施形態において示した前記キャパシタ4を第1のキャパシタとし、このキャパシタ4よりも静電容量の大きなキャパシタ11を第2のキャパシタとして追加した構成としている。
FIG. 5 shows a third embodiment of the first invention.
In the present embodiment, the capacitor 4 shown in each of the above embodiments is used as a first capacitor, and the capacitor 11 having a larger capacitance than the capacitor 4 is added as a second capacitor.

前記キャパシタ11は、本実施形態においては、所定間隔をおいて対峙され広い面積を有する2枚の平板状の電極体を用い、その一枚を前記地面Gに電気的に導通させた状態で設置して第1電極体12とし、他の一枚を、前記第1電極体12に、碍子等の電気絶縁性のスペーサー13を介して連結して第2電極14とすることによって構成されている。   In the present embodiment, the capacitor 11 uses two flat plate-shaped electrode bodies facing each other at a predetermined interval and having a large area, and is installed in a state where one of the electrodes is electrically connected to the ground G. The first electrode body 12 is connected to the first electrode body 12 via an electrically insulating spacer 13 such as an insulator to form a second electrode 14. .

そして、第1のキャパシタとしての前記キャパシタ4と第2のキャパシタとしてのキャパシタ11は、図5に示すように、前記第2のキャパシタとしてのキャパシタ11を第1のキャパシタとしての前記キャパシタ4を介して前記帯電体2に接続する直列接続と、あるいは、第1のキャパシタとしての前記キャパシタ4と第2のキャパシタとしてのキャパシタ11を個別に前記帯電体2に接続する並列接続とすることができる。   Then, as shown in FIG. 5, the capacitor 4 as the first capacitor and the capacitor 11 as the second capacitor are connected to the capacitor 11 as the second capacitor via the capacitor 4 as the first capacitor. And a parallel connection in which the capacitor 4 as the first capacitor and the capacitor 11 as the second capacitor are individually connected to the charging member 2.

このような構成とすることにより、前記第2のキャパシタとしてのキャパシタ11の容量を、前記第1電極体12と前記第2電極体14の形状変更によって容易に変更することができる。   With such a configuration, the capacitance of the capacitor 11 as the second capacitor can be easily changed by changing the shapes of the first electrode body 12 and the second electrode body 14.

これによって、前記帯電体2の大きさや落雷からの保護レベルに合わせた容量のマイナス電荷を発生させることができる。   As a result, it is possible to generate a negative charge having a capacity corresponding to the size of the charged body 2 and the level of protection from lightning strike.

また、仮に、想定以上のエネルギーの雷撃が発生して前記帯電体2に落雷した場合にあっては、容量の小さい前記キャパシタ4が短絡することにより、前記雷のエネルギーを大地に流して、前記被保護体Bの損傷を防止することができる。   Further, if a lightning strike with more energy than expected occurs and a lightning strike occurs on the charged body 2, the capacitor 4 having a small capacity is short-circuited, so that the energy of the lightning flows to the ground, Damage to the protected object B can be prevented.

図6は、第2発明の一実施形態を示す。
なお、以下の説明中、前述した第1発明において示した構成部材と共通する部分については、同一名称および同一符号を用いて説明を簡略化する。
FIG. 6 shows an embodiment of the second invention.
In the following description, portions common to the components shown in the first aspect of the invention will be described using the same names and reference numerals to simplify the description.

図6において符号20は、本実施形態に係わる避雷装置を示し、地面に電気絶縁状態で設置された被保護体21への落雷を抑制するための落雷抑制型避雷装置20である。   In FIG. 6, reference numeral 20 denotes a lightning arrester according to the present embodiment, which is a lightning arrester 20 for suppressing lightning strikes on a protected body 21 installed in an electrically insulated state on the ground.

前記被保護体21は、たとえば、中波ラジオの送信アンテナであって、前記地面Gに構築された支持構造物22に、電気絶縁体23を介して支持された長尺なポールである。   The protected object 21 is, for example, a transmission antenna of a medium-wave radio, and is a long pole supported via an electrical insulator 23 on a support structure 22 constructed on the ground G.

そして、前記被保護体21は前記電気絶縁体23によって前記地面Gに対して電気的に絶縁された状態となされ、その途中に前記導電体5の一端部が電気的に導通状態で固定されるコネクター24が設けられている。   The protected body 21 is electrically insulated from the ground G by the electric insulator 23, and one end of the conductor 5 is fixed in the middle thereof in an electrically conductive state. A connector 24 is provided.

そして、前記コネクター24に一端部が固定された前記導電体5の他端部は、別途前記地面Gに設置されている2種類のキャパシタ4・11のそれぞれの第2電極体4b・14に電気的に接続されている。   The other end of the conductor 5 having one end fixed to the connector 24 is electrically connected to each of the second electrode bodies 4b and 14 of the two types of capacitors 4 and 11 separately installed on the ground G. Connected.

このように構成された本実施形態の避雷装置20においては、雷雲Dが近づき前記地面Gがプラス電荷を帯びると、前記両キャパシタ4・11の前記第2電極体4b・14、および、これらの第2電極体4b・11に電気的に接続されている前記被保護体21にマイナス電荷が溜まる。   In the lightning arrester 20 of the present embodiment configured as described above, when the thundercloud D approaches and the ground G takes a positive charge, the second electrode bodies 4b and 14 of the capacitors 4 and 11 and the two Negative charges accumulate in the protected body 21 electrically connected to the second electrode bodies 4b and 11.

したがって、前記被保護体21がその全長に亙ってマイナス電荷によって覆われ、これによって、前記被保護体21への落雷が抑制されるとともに、前述した第1発明と同様の作用効果を得ることができる。   Therefore, the protected body 21 is covered with negative charges over its entire length, thereby suppressing lightning strikes on the protected body 21 and obtaining the same operation and effects as those of the first invention. Can be.

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。   The various shapes, dimensions, and the like of the components shown in the embodiments are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like.

たとえば、前記帯電体2の構成は任意に変更可能であり、前記キャパシタ4・11の構成も適宜変更可能である。   For example, the configuration of the charging member 2 can be arbitrarily changed, and the configurations of the capacitors 4 and 11 can be changed as appropriate.

また、容量の異なる前記キャパシタ4・11の単独での複数使用、組み合わせ使用、あるいは、使用個数等も適宜選択可能である。   In addition, a plurality of the capacitors 4 and 11 having different capacities may be used alone, a combination of the capacitors 4 and 11 may be used, or the number of capacitors to be used may be appropriately selected.

1 (落雷抑制型)避雷装置
2 帯電体
3 電気絶縁層
3a 空気層
3b 支持基礎
4 (第1の)キャパシタ
4a 第1電極体
4b 第2電極体
5 導電体
6 ナット
7 支持ロッド
8 ロックナット
9 止着部材
10 支持体
11 (第2の)キャパシタ
12 第1電極体
13 スペーサー
14 第2電極体
20 避雷装置
21 被保護体
22 支持構造物
23 電気絶縁体
24 コネクター
A 貫通孔
B 被保護体
C 電気絶縁層
D 雷雲
G 地面

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (Lightning strike suppression type) Lightning arrester 2 Charger 3 Electric insulation layer 3a Air layer 3b Support base 4 (1st) capacitor 4a 1st electrode body 4b 2nd electrode body 5 Conductor 6 Nut 7 Support rod 8 Lock nut 9 Fixing member 10 Support 11 (second) capacitor 12 First electrode body 13 Spacer 14 Second electrode body 20 Lightning arrester 21 Protected body 22 Support structure 23 Electrical insulator 24 Connector A Through hole B Protected body C Electrical insulation layer D Thundercloud G Ground

Claims (4)

地面に設置された被保護体を覆って設けられる導電性材料によって形成された帯電体と、この帯電体を前記地面および前記被保護体に対して電気絶縁状態に保持する電気絶縁層と、前記地面に設置され、この地面に電気的に接続された第1電極体と、この第1電極体に対して電気絶縁層を介して対峙され、前記第1電極体との間に静電容量により電荷を蓄える第2電極体とからなるキャパシタと、前記帯電体と前記第2電極体とを電気的に接続する導電体とを備え、前記キャパシタが複数設けられ、前記複数のキャパシタが前記帯電体に並列に接続されていることを特徴とする落雷抑制型避雷装置。   A charged body formed of a conductive material provided over the protected body provided on the ground, an electrical insulating layer for holding the charged body in an electrically insulated state with respect to the ground and the protected body, A first electrode body installed on the ground and electrically connected to the ground, opposed to the first electrode body via an electrical insulating layer, and provided with a capacitance between the first electrode body and the first electrode body; A capacitor comprising a second electrode body for storing electric charges; and a conductor electrically connecting the charged body and the second electrode body, wherein a plurality of the capacitors are provided, and the plurality of capacitors are connected to the charged body. A lightning strike suppression type lightning arrester characterized by being connected in parallel to the lightning arrester. 前記複数のキャパシタが、静電容量の小さい第1のキャパシタと、静電容量の大きい第2のキャパシタとによって構成されていることを特徴とする請求項1に記載の落雷抑制型避雷装置。   The lightning strike suppression type lightning arrester according to claim 1, wherein the plurality of capacitors are configured by a first capacitor having a small capacitance and a second capacitor having a large capacitance. 地面に電気絶縁状態で設置された被保護体への落雷を抑制するための落雷抑制型避雷装置であって、前記地面に設置され、この地面に電気的に接続された第1電極体と、この第1電極体に対して電気絶縁層を介して対峙され、前記第1電極体との間に静電容量により電荷を蓄える第2電極体とからなるキャパシタと、前記被保護体と前記第2電極体とを電気的に接続する導電体とを備え、前記キャパシタが複数設けられ、前記複数のキャパシタが前記被保護体に並列に接続されていることを特徴とする落雷抑制型避雷装置。   A lightning strike suppression type lightning arrester for suppressing lightning strike on a protected body installed in an electrically insulated state on the ground, comprising: a first electrode body installed on the ground and electrically connected to the ground; A capacitor comprising a second electrode body opposed to the first electrode body via an electric insulating layer and storing electric charge between the first electrode body and the first electrode body by capacitance; A lightning strike suppression type lightning arrester, comprising: a conductor that electrically connects the two electrodes; and a plurality of the capacitors, the plurality of capacitors being connected in parallel to the protected object. 前記複数のキャパシタが、静電容量の小さい第1のキャパシタと、静電容量の大きい第2のキャパシタとによって構成されていることを特徴とする請求項3に記載の落雷抑制型避雷装置。

4. The lightning strike suppression type lightning arrester according to claim 3, wherein the plurality of capacitors are configured by a first capacitor having a small capacitance and a second capacitor having a large capacitance. 5.

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