(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
落雷の予想される高い建造物の近くの大地に第１の接地電極を設け、前記高い建造物から離れた大地に第２の接地電極を設け、前記第２の接地電極に近接した大地に第３の接地電極を設け、前記第１の接地電極を大きな抵抗値の第１の抵抗および小さい抵抗値の第２の抵抗を順次に直列に介して前記第２の接地電極に接続し、前記第１と第２の抵抗の接続点をバリスタを介して前記第３の接地電極に接続し、前記第２の抵抗の両端電位差が所定値を超えるとこれを検出表示手段で検出するとともに表示動作するように構成したことを特徴とする大地電位検出表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の大地電位検出表示装置において、前記第１の接地電極をネオン電線を介して前記第１の抵抗に接続して構成したことを特徴とする大地電位検出表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の大地電位検出表示装置において、前記検出表示手段の表示動作を、表示布を落下させ、または検出毎にカウンタの検出回数表示を１つ増加させるように構成したことを特徴とする大地電位検出表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、落雷等により大地電位が急激に上昇するのを検出および表示するための大地電位検出表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄塔や高いビル等の落雷が予想される高い建造物には、落雷電流を速やかに大地に放電すべく適宜なアース接地がなされている。しかるに、大地の抵抗や容量成分により、必らずしも速やかな放電はなされず、落雷電流により大地電位が急激に上昇する場合がある。この大地電位の急激な上昇により、この大地にアース接地される電気機器が破損を受ける虞がある。特に、近年の半導体素子を用いた電気機器にあっては耐サージ電圧が充分でなく、破損を受け易い。
【０００３】
そこで、かかる電気機器の破損の原因を知るために、大地電位の上昇を検出する技術として、特公昭５３−３０８９７号公報に示されたものがある。この技術を簡単に説明すれば、以下のごときものである。まず、落雷が予想される高い建造物から異なる距離だけ離れた２点の大地にそれぞれ接地電極を設ける。そして、これらの２つの接地電極間が放電表示器を介して接続されたものである。落雷電流により一方の接地電極が設けられた大地電位が他方の大地に比べて急激に高くなると、放電表示器は放電を記録する。そこで、この放電表示器による記録から、大地電位が上昇したことを知り得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術にあっては、フィルムカットアウトや透明ガラス管を用いた筒形ヒューズ等が放電表示器として利用されていた。これらは、いずれも放電があったか否かを遠くから視認することができない。そこで、保守管理を容易にするためには、遠方より視認できるように、赤い表示布を落下させまたは落雷毎に機械的カウンタの大きな表示を１つだけ増加させるよう制御することが望まれる。そして、この表示布の落下等には、高い大地電位を検出できるとともに、繰り返して使用できる半導体素子が組み込まれた検出表示機器を用い得ることが望ましい。
【０００５】
本発明は、上述のごとき従来技術の事情に鑑みてなされたもので、大きなサージ電圧が印加されることなしに、大地電位の上昇を検出してこれを表示できる大地電位検出表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の大地電位検出表示装置は、落雷の予想される高い建造物の近くの大地に第１の接地電極を設け、前記高い建造物から離れた大地に第２の接地電極を設け、前記第２の接地電極に近接した大地に第３の接地電極を設け、前記第１の接地電極を大きな抵抗値の第１の抵抗および小さい抵抗値の第２の抵抗を順次に直列に介して前記第２の接地電極に接続し、前記第１と第２の抵抗の接続点をバリスタを介して前記第３の接地電極に接続し、前記第２の抵抗の両端電位差が所定値を超えるとこれを検出表示手段で検出するとともに表示動作するように構成されている。
【０００７】
そして、前記第１の接地電極をネオン電線を介して前記第１の抵抗に接続して構成することもできる。
【０００８】
また、前記検出表示手段の表示動作を、表示布を落下させ、または検出毎にカウンタの検出回数表示を１つ増加させるように構成することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、発明者らが創作した大地電位検出表示装置を、図１を参照して説明する。図１は、発明者らが創作した大地電位検出表示装置の回路図である。
【００１０】
図１において、高い建造物としての鉄塔１０の近くの大地に第１の接地電極１２が設けられる。また、鉄塔１０から離れた大地に第２の接地電極１４が設けられる。第１の接地電極１２は、ネオン電線１６を介して検出表示手段１８の一方の入力端に接続され、この検出表示手段１８の他方の入力端が第２の接地電極１４にアース接続される。ここで、ネオン電線１６は、高耐圧の絶縁電線であり、第１の接地電極１２から検出表示手段１８までの接続用の電線として好適である。
【００１１】
そして、検出表示手段１８の一例は、以下のごとく構成される。まず、第１の接地電極１２は、ネオン電線１６を経て一方の入力端に接続された大きな抵抗値（例えば１００キロオーム）の第１の抵抗２０の一端に接続され、その他端が小さな抵抗値（例えば３ないし１０オーム）の第２の抵抗２２の一端に接続され、その他端が他方の入力端に接続されて第２の接地電極１４にアース接続される。そして、第２の抵抗２２の両端間にバリスタ２４と全波整流回路２６が並列に介装される。さらに、この全波整流回路２６の直流出力電圧が抵抗２８，３０で分圧される。抵抗３０の両端にはツエナーダイオード３２が並列接続され、この抵抗３０に現われる分圧電圧がサイリスタ３４のゲート・カソード間にゲート信号として与えられる。このサイリスタ３４のカソードは、全波整流回路２６のマイナス側出力端に接続される。さらに、サイリスタ３４のアノードは、電磁石のコイル３６と抵抗３８と電池４０を直列に介してカソードに接続される。抵抗３８と電池４０の直列接続体に、コンデンサ４２が並列接続される。そして、電磁石のコイル３６により吸引されるプランジャ４４の動作により表示布４６が落下するように構成されている。なお、検出表示手段１８は、鉄塔１０から離して設けられている。
【００１２】
かかる構成において、鉄塔１０に落雷があると、その落雷電流４８が大地に放電されるが、大地の抵抗や容量等により第１の接地電極１２が設けられた地点の大地電位が急激に上昇する。第２の接地電極１４が設けられた地点の大地電位は、ほぼ変化しない。そこで、第１と第２の接地電極１２，１４間に大きなサージ状の電位差が生じる。この電位差が、第１と第２の抵抗２０，２２で分圧され、小さな分圧電圧が全波整流され、さらに適宜に分圧されてサイリスタ３４にゲート信号として与えられる。ここで、抵抗２８，３０の分圧により、第１と第２の接地電極１２，１４の間の電位差が所定値を超えると、サイリスタ３４が導通するように設定される。ツエナーダイオード３２は過大なゲート信号が加わらないように規制するものである。そして、コンデンサ４２は、抵抗３８で電流制限されて電池４０から充電されており、サイリスタ３４が導通すると、コンデンサ４２の充電電圧がコイル３６を介して放電され、プランジャ４４をばね等に抗して吸引動作させる。このプランジャ４４の吸引動作で表示布４６は落下される。コンデンサ４２からの放電が終わると、抵抗３８により電池４０から流れる電流が制限されているのでサイリスタ３４は導通状態を維持できずに非導通となる。このようにして、落雷による大地電位の上昇が検出され、表示布４６の落下によりこれが表示される。なお、上記検出表示手段１８の技術は、第１と第２の抵抗２０，２２を除いて、実開平４−７９２６８号公報に示される技術と同様である。
【００１３】
上記の大地電位検出表示装置にあっては、落雷により予測以上の高電圧が生じた場合に、第２の抵抗２２の両端間に並列に介装されたバリスタ２４が導通するが、必ずしも確実に第２の抵抗２２の両端間の電位差を予測する値以下とすることができない虞がある。また、第２の接地電極１４が大地に充分に電気的接続されていない場合には、落雷により第１の接地電極１２に印加される高電位が、第１の抵抗２０と第２の抵抗２２で分圧されることなしに、検出表示手段１８に印加されて、これを破損させる虞がある。そこで、発明者らは、上記大地電位検出表示装置をさらに改良し、本発明の大地電位検出表示装置を発明した。
【００１４】
本発明の一実施例を、図２を参照して説明する。図２は、本発明の大地電位検出表示装置の一実施例の回路図である。図２において、図１と同じ部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００１５】
図２において、第１と第２の抵抗２０，２２が設けられる分圧手段５０は、他の回路が組み込まれる検出表示手段５２とは分離され、第２の抵抗２２の両端電位が分圧手段５０から検出表示手段５２に与えられる。この分圧手段５０と検出表示手段５２との分離により、サージ状の高電圧が検出表示手段５２に与えられて回路素子が破損する虞を無くすことができる。また、分圧手段５０において、第１と第２の抵抗２０，２２の接続点が、バリスタ５４を介して、第２の接地電極１４の近くの大地に設けられた第３の接地電極５６に接続される。バリスタ５４と第３の接地電極５６を設けることで、第１と第２の接地電極１２，１４間の電位差が予測以上の大きさとなって第２の抵抗２２の両端間の電位差が過大になった場合や、また第２の接地電極１４が充分に大地に対して電気的接続がなされていない場合等に、バリスタ５４が導通して、第１と第２の抵抗２０，２２の接続点の電圧が抑制され、もって検出表示手段５２に高電圧が加わるのを防止することができる。さらに、検出表示手段５２にあっては、プランジャ４４が機械式カウンタ５８に連結され、プランジャ４４が１回動作する毎に、数字による表示を１つ増加させるように構成される。機械式カウンタ５８の表示を初期状態で“０”に設定することで、表示される数字は落雷の検出回数を表示するように作用する。機械式カウンタ５８の表示は、遠方から数字を視認できるように、大きいことが望ましい。
【００１６】
なお、上記実施例において、検出表示手段１８，５２の回路構成は、上記実施例に限られるものでない。また、動作表示も、表示布４６の落下や機械式カウンタ５８に限られず、落雷を検出してこれを表示できれば、いかなる構成であっても良い。そして、第１の接地電極１２と第１の抵抗２０を結ぶネオン電線１６は、絶縁に優れているために用いられており、接続用の電線を適宜に絶縁できるならばネオン電線１６に限られるものでない。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の大地電位検出表示装置は構成されているので、以下のごとき格別な効果を奏する。
【００１８】
請求項１記載の大地電位検出表示装置にあっては、落雷電流により生ずるサージ状の高電圧が第１と第２の抵抗で分圧され、比較的に小さい分圧電圧が検出表示手段に与えられるので、検出表示手段に組み込まれる回路素子が高電圧等で破損されるようなことがない。しかも、第１と第２の抵抗の接続点が、バリスタを介して第３の接地電極で大地に接続されるので、落雷により予測以上の高電圧が生じた場合、または第２の接地電極が大地に充分に電気的接続されていない場合等に、第１と第２の抵抗の接続点と第３の接地電極の間に介装されたバリスタが導通し、検出表示手段に高電圧が加わってこれが破損される虞がない。
【００１９】
そして、請求項２記載の大地電位検出表示装置にあっては、第１の接地電極と第１の抵抗の間の高電圧が加わる電線に、ネオン電線を用いることで、ネオン電線自体の高耐圧性能を利用でき、装置全体の構成が簡単である。
【００２０】
また、請求項３記載の大地電位検出表示装置にあっては、落雷等が検出されると、表示布が落下されまたはカウンタの数字が１つずつ増加されるので、遠方より望遠鏡等を用いてこれらを視認することができ、それだけ保守管理が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明者らが創作した大地電位検出表示装置の回路図である。
【図２】本発明の大地電位検出表示装置の一実施例の回路図である。
【符号の説明】
１０    鉄塔
１２    第１の接地電極
１４    第２の接地電極
１６    ネオン電線
１８，５２    検出表示手段
２０    第１の抵抗
２２    第２の抵抗
４６    表示布
５４    バリスタ
５６    第３の接地電極
５８    機械式カウンタ
【図１】
0003569053.tif 000002
【図２】
0003569053.tif 000003