使因雷擊(7)引起的雷電浪涌電流流向接地側的避雷裝置(1)構成
為具有：鋼管(3)；同軸配置在該鋼管(3)內的導體(4)；以及填充在鋼
管(3)及導體(4)之間的、具有導電性的填料(10)。由此，分流流過避
雷裝置(1)的雷電浪涌電流，使其低頻成分流過導體(4)，且其高頻成分
流過導體(4)的外側的鋼管(3)及填料(10)。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及通過使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側從而防止雷 電災害的，。
技術介紹
由于雷擊而高輸出的雷電浪涌電流流向建筑物、信號機等各種設備、 或者樹木等時，它們就會被破壞。近年來，特別不耐受電擊的電子設備也 增多，雷電災害成為非常大的威脅。為了防止這樣的雷電災害，使用了導 體(通常稱為避雷針，包含避雷突針或避雷導體等)預先確保使因雷擊引 起的雷電浪涌電流流向接地側的路徑?？墒?，在雷電浪涌電流中包含著各種各樣頻率的交流電流，在因雷擊 引起的雷電浪涌電流流過避雷針導體時，因雷電浪涌電流的高頻成分產生的電壓變得非常大(即，在雷電浪涌電流的高頻成分中，由導體的電感L 和電流的微分成分di / dt的乘積而求得的電壓降落量v=LXdi / dt變得 非常大)。因此，當該電壓降落量即v超過導體周邊的絕緣強度時，產生絕 緣擊穿，在導體周邊發生火花放電(一般稱為跳火)，可能對周圍造成預想 外的雷電災害。因此，在(日本)特開2002 — 186160號公報中記載的避雷技術，為了 防止上述的跳火，通過在避雷針導體的外周設置絕緣體，使避雷針導體的 周圍成為完全絕緣狀態來防止跳火的發生。但是，在該專利文獻中揭示的避雷技術，設置在避雷針導體外周的絕 緣體即使出現破裂等輕微的破損，也會絕緣擊穿，并發生跳火。另外，發 生跳火的可能性隨著避雷針導體的導體長度越長而變得越高，因此，要求 避雷針導體具有更高的絕緣強度。另外一般地，上述導體的一側的端部連接避雷突針，且為了接收雷擊 而配置在作為防止雷電災害對象的建筑物或各種設備等的上部。另外，另一側的端部連接著埋設在大地中的接地電極。因此，通過使雷電浪涌電流 繞過作為防止雷電災害對象的建筑物等，順序地流到避雷導體、接地電極、大地來防止受災。而且，在接地工程中，例如A類接地中的接地電阻(一 般，稱為接地阻抗)是10Q以下。通常，接地阻抗由電阻、電感、電容組 成的等價電路所代表。電阻是主要與接地電極的大地接觸的接地電阻和大 地電阻，電感是接地電極的電感，電容是接地電極和大地之間的電容。在上述等價電路中構成為電感和電阻串聯連接，另外，電阻和電容并聯連接。在由該等價電路所代表的接地阻抗中，必須特別注意一點，在電感和 電阻的串聯電路上施加的電壓因流動的電流頻率成分不同而不同。即，若是直流或50Hz、 60Hz的商用頻率電流，則電流電壓的大部分是施加在電阻 上的成分。另一方面，隨著電流的頻率成分變寬，電感成分的電壓也變得 顯著，電路電壓成為電阻成分和電感成分重疊的值。因此，當雷電浪涌電 流流向接地電極時，在接地電極上產生與電阻值以上相當的高電壓就是這 個原因。在以往的接地工程中，從抑制對雷電浪涌電流的接地電極的電位上升 的觀點考慮，采用(1)進一步降低電阻的工程，或者(2)降低接地阻抗 的工程等的對策。但是，這些工程需要非常大的成本或時間。另外，上述(1) 中的電阻的降低未必導致接地阻抗的降低，因此成本效益差。在上述(2) 中，需要多次追加工程和計測直到得到所希望的值，這也存在成本效 益差的課題?，F在，假定接地阻抗之中，電阻為10Q，電感為10uH，雷電浪涌電 流的大小為100kA且100kA / y s，當雷電浪涌電流流過上述接地電極時， 產生IO (Q) X100 (kA) +100 (kA/ y s) X10 ( u H) =1000 (kV) + 1000 (kV) =2000 (kV)的電位上升。盡可能地降低該電感成分電壓對于 防止與接地電極直接或間接連接的電氣設備或附近的設備的絕緣擊穿極其 有效。若因雷電浪涌電流而發生的接地電極的電位上升加大，則接觸電壓或 跨步電壓變大，有附近居民或動物產生觸電感覺的危險。另外，當2根接 地電極近距離接地時，若雷電浪涌電流直接流向第1根，則雷電浪涌電流7也向第2根分流，與其接地電極連接的電氣設備受災的情況很多。家電設 備的雷電災害是典型的一例。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種避雷裝置、具有避雷功能的構造柱以及雷電 浪涌電壓的降低方法，能夠可靠地防止因雷擊引起的雷電浪涌電流的跳火， 并防止雷電災害。本專利技術的其他目的是提供一種接地電極、接地電極組以及雷電浪涌電 壓的降低方法，通過使作為雷電災害防止對象的建筑物或各種設備等的接 地阻抗、特別是使上述的阻抗低于導體固有的值，能夠在防止因雷電浪涌 電流引起的雷電災害的同時，使成本效益提高。為了解決上述課題，若釆用本專利技術的第l方式，提供一種避雷裝置， 使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側，其特征在于，具有鋼管；同 軸配置在上述鋼管內的導體；以及填充在上述鋼管和上述導體之間的、具 有導電性的填料；分流上述因雷擊引起的雷電浪涌電流，其低頻成分流過 上述導體，且其高頻成分流過上述鋼管及上述填料。在上述避雷裝置中，也可以上述填料含有從由電阻、電介質及磁性體 組成的組中選擇的1種以上的材料。在上述避雷裝置中，也可以上述鋼管和上述導體在通過同軸類的特性 阻抗終接后接地。在上述避雷裝置中，也可以上述導體、上述鋼管及上述填料附設在現 有的設備上。另外，若采用本專利技術的第2方式，提供一種具有避雷功能的構造柱， 具有使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側的避雷功能，其特征在于， 構成為具有具有避雷功能的支承部；以及由上述支承部支承的、具有與 上述避雷功能不同的功能的被支承部；具有上述避雷功能的支承部具備 鋼管，同軸配置在上述鋼管內的導體，以及填充在上述鋼管和上述導體之 間的、具有導電性的填料；分流上述因雷擊引起的雷電浪涌電流，其低頻 成分流過上述導體，且其高頻成分流過上述鋼管及上述填料。在具有上述避雷功能的構造柱中，也可以上述填料含有從由電阻、電介質及磁性體組成的組中選擇的1種以上的材料。在具有上述避雷功能的構造柱中，也可以上述鋼管和上述導體在通過 同軸類的特性阻抗終接后接地。另外，若采用本專利技術的第3方式，提供一種雷電浪涌電壓的降低方法， 當使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側時，降低雷電浪涌電壓，其特 征在于，對于上述雷電浪涌電流的高頻成分，設置阻抗比第1電流通路低 的第2電流通路，通過分流雷電浪涌電流，使上述雷電浪涌電流的低頻成 分流向第1電流通路，且高頻成分流向第2電流通路，由此降低上述第1 電流通路的雷電浪涌電壓。在上述雷電浪涌電壓的降低方法中，也可以上述第l電流通路由導體 構成，上述第2電流通路由同軸配置以覆蓋上述導體外周的鋼管，以及填 充在上述鋼管及上述導體之間的、具有導電性的填料構成。在上述雷電浪涌電壓的降低方法中，也可以上述填料含有從由電阻、 電介質及磁性體組成的組中選擇的1種以上的材料。為了解決上述課題，若采用本專利技術的第4方式，提供一種接地電極， 不僅使商用頻率的接地電流，而且使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向大地， 其特征在于，具有至少一部分埋設在大地中的管狀導體；同軸配置在上 述管狀導體內的內部導體；以及填充在上述管狀導體和上述內部導體之間 的、具有導電性的填料；分流上述因雷擊引起的雷電浪涌電流，其低頻成 分主要流過上述內部導體，且其高頻成分主要流過上述管狀導體及上述填 料。在上述接地電極中，也可以上述填料含有從由電阻、電介質及磁性體 組成的組中選擇的1種以上的材料。在上述接地電極中，也可以上述管狀導本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種避雷裝置，使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側，其特征在于，具有： 鋼管； 導體，同軸配置在上述鋼管內；以及 填料，填充在上述鋼管和上述導體之間，具有導電性； 上述因雷擊引起的雷電浪涌電流被分流，其低頻成分流過上述導體，且其高頻成分流過上述鋼管及上述填料。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2006.8.30 JP 234625/2006;2006.12.28 JP 354186/20061. 一種避雷裝置，使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側，其特征在于，具有鋼管；導體，同軸配置在上述鋼管內；以及填料，填充在上述鋼管和上述導體之間，具有導電性；上述因雷擊引起的雷電浪涌電流被分流，其低頻成分流過上述導體，且其高頻成分流過上述鋼管及上述填料。2. 根據權利要求1記載的避雷裝置，其特征在于上述填料含有從由電阻、電介質及磁性體組成的組中選擇的1種以上 的材料。3. 根據權利要求1或2記載的避雷裝置，其特征在于-上述鋼管和上述導體在通過同軸類的特性阻抗終接后接地。4. 根據權利要求1 3中任一項記載的避雷裝置，其特征在于上述導體、上述鋼管及上述填料附設在現有的設備上。5. —種具有避雷功能的構造柱，具有使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側的避雷功能，其特征在于，包括 支承部，具有避雷功能；以及被支承部，由上述支承部支承，具有與上述避雷功能不同的功能； 具有上述避雷功能的支承部具備鋼管，同軸配置在上述鋼管內的導 體，以及填充在上述鋼管和上述導體之間的、具有導電性的填料；上述因雷擊引起的雷電浪涌電流被分流，其低頻成分流過上述導體，且其高頻成 分流過上述鋼管以及上述填料。6. 根據權利要求5記載的具有避雷功能的構造柱，其特征在于，上述填料含有從由電阻、電介質及磁性體組成的組中選擇的l種以上的材料。7. 根據權利要求5或6記載的具有避雷功能的構造柱，其特征在于，上述鋼管和上述導體在通過同軸類的特性阻抗終接后接地。8. —種雷電浪涌電壓的降低方法，當使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側時，降低雷電浪涌電壓，其特征在于，設置第2電流通路，該第2電流通路對于上述雷電浪涌電流的高頻成分的阻抗比第1電流通路對于上述雷電浪涌電流的高頻成分的阻抗低；通過分流雷電浪涌電流，使上述雷電浪涌電流的低頻成分流向第1電流通路，且高頻成分流向第2電流通路，由此降低上述第1電流通路的雷電浪涌電壓。9. 根據權利要求8記載的雷電浪涌電壓的降低方法，其特征在于，上述第1電流通路由導體構成，上述第2電流通路由同軸配置以覆蓋上述導體外周的鋼管，以及填充在上述鋼管及上述導體之間的、具有導電性的填料構成。10. 根據權利要求8或9記載的雷電浪涌電壓的降低方法，其特征在于，上述填料含有從由電阻、電介質及磁性體組成的組中選...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宮川隆，中村光一，堀部勛夫，
申請(專利權)人：新日本制鐵株式會社，
類型：發明
國別省市：JP
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