(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上あるいは建造物屋上に設置された避雷針に対して、一本または複数本の棒状絶縁体を所望の距離を隔てて配置し、前記避雷針と棒状絶縁体間の離隔距離の変更でもって雷撃による避雷針の放電開始電圧を上下調整可能としたことを特徴とする消雷装置。
【請求項２】
地上あるいは建造物屋上に設置された避雷針に対して、筒状絶縁体を前記避雷針を囲撓するように同心状配置し、前記避雷針と筒状絶縁体間の径方向距離の変更でもって雷撃による避雷針の放電開始電圧を上下調整可能としたことを特徴とする消雷装置。
【請求項３】
前記棒状または筒状絶縁体は、前記避雷針と同一高さを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の消雷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は消雷装置に関し、詳しくは、高度情報化ビル、ハイテク工場、無線中継所や発変電所などの建造物内に収容された各種電気設備を雷サージから保護する消雷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば高度情報化ビル、ハイテク工場、無線中継所や発変電所などの建造物内には各種の電気設備が収容されている。これら電気設備には、トランジスタやＩＣ等の電子部品を用いたコンピュータシステム等の制御システムなどがあり、このような電気設備が雷サージによる被害を受けることは深刻な問題である。
【０００３】
そこで、前記制御システム等の電気設備を雷サージから確実に保護する消雷対策が必要である。ここでいう消雷対策とは、雷サージに弱い制御システム等の電気設備に対して雷撃による雷電流の侵入を抑止する処理対策のことである。従来の消雷対策としては、建造物の屋上などに避雷針を設置するのみで、雷雲の襲来により前記避雷針に落雷させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したように高度情報化ビル、ハイテク工場、無線中継所や発変電所などの建造物内には、雷サージに弱い制御システム等の電気設備が収容されていることが多く、このような建造物の屋上に避雷針を設置し、雷雲の通過時に避雷針に落雷すると、その雷撃による雷サージが避雷針から建造物の鉄骨を通じて制御システム等の電気設備に侵入する確率が非常に高く、雷サージにより電気設備が多大な被害をこうむることになる。
【０００５】
一般的に、前記避雷針は、銅又は黄銅製の棒状体からなる形態となっているのが通常であり、この避雷針の素材が例えば銅の場合、その放電開始電圧が２３６ｋＶ程度で低いため、避雷針への落雷が容易となり、落雷回数が多いことから電気設備の雷サージによる被害が多発しているというのが現状である。
【０００６】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、建造物の上空を雷雲が通過する際に放電開始電圧を大きくする効果を持たせ、つまり、避雷針への落雷回数の低減による雷サージの電気設備への侵入を減少し得る消雷装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段として、請求項１に係る発明は、地上あるいは建造物屋上に設置された避雷針に対して、その避雷針と同一高さを有する一本または複数本の棒状絶縁体を所望の距離を隔てて配置し、前記避雷針と棒状絶縁体間の離隔距離の変更でもって雷撃による避雷針の放電開始電圧を上下調整可能としたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、地上あるいは建造物屋上に設置された避雷針に対して、その避雷針と同一高さを有する筒状絶縁体を前記避雷針を囲撓するように同心状配置し、前記避雷針と筒状絶縁体間の径方向距離の変更でもって雷撃による避雷針の放電開始電圧を上下調整可能としたことを特徴とする。
【０００９】
これら請求項１又は２の発明では、避雷針に対して、一本または複数本の棒状絶縁体を所望の距離を隔てて配置したり、あるいは筒状絶縁体を同心状配置し、前記避雷針と絶縁体間の距離の変更でもって雷撃による避雷針の放電開始電圧を上下調整可能としたことにより、例えば避雷針と絶縁体間を所定の距離に設定することにより、避雷針の放電開始電圧を高くすることができる。避雷針の放電開始電圧を高くすれば、雷雲の襲来があっても避雷針への落雷回数を低減することができて建造物内の電気設備を雷サージからの被害を減少させることができる。
【００１０】
このように絶縁体は、避雷針への落雷時にストリーマの進展を抑制する機能を発揮することから、避雷針との距離を変更することにより放電開始電圧の上下調整が可能となる。また、必要に応じて避雷針の放電開始電圧を低くすることも可能であり、その場合には避雷針への落雷が発生しやすくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る消雷装置の実施形態を以下に詳述する。なお、図１（ａ）は地上１に避雷針２を設置した実施形態を示し、同図（ｂ）は、例えばトランジスタやＩＣ等の電子部品を用いたコンピュータシステム等の制御システムなどの電気設備が収容された高度情報化ビル、ハイテク工場、無線中継所や発変電所などの建造物３の屋上に避雷針２を設置した実施形態を示す。
【００１４】
図１（ａ）（ｂ）に示す実施形態では、地上１または建造物３の屋上に設置された避雷針２に対して、その避雷針２と同一高さを有する一本の棒状絶縁体４を所望の距離を隔てて配置する。なお、棒状絶縁体４は、避雷針２の周囲、例えば円周方向等間隔位置に複数本配置するようにしてもよい。
【００１５】
前記避雷針２は、銅製の棒状体５からなる形態をなし、その基端部に避雷導線６が接続されてその先端が接地されている。この避雷針２の素材が例えば銅の場合、その放電開始電圧が２３６ｋＶ程度で低いため、避雷針２への落雷が発生しやすい状態となっている。
【００１６】
この避雷針２に対して、一本（または複数本）の棒状絶縁体４を所望の距離を隔てて配置し、その避雷針２と絶縁体４間の離隔距離を変更することでもって雷撃による避雷針２の放電開始電圧を上下調整することができる。この棒状絶縁体４を複数本配置する場合には、避雷針２と絶縁体４間の離隔距離だけでなく、その配置本数によっても放電開始電圧の調整が可能である。なお、絶縁体４の高さを避雷針２の高さと一致させれば、最も高い消雷効果を発揮するが、必ずしも同一高さとする必要はなく、絶縁体４の高さを避雷針２よりも低くしてもある程度の消雷効果を発揮させることが可能である。
【００１７】
また、他の実施形態として、前記地上１〔図２（ａ）参照〕または建造物３の屋上〔図２（ｂ）参照〕に設置された避雷針２に対して、その避雷針２と同一高さを有する筒状絶縁体７を同心状配置するようにしてもよい。この場合、前記避雷針２と絶縁体７間の径方向距離を変更することでもって雷撃による避雷針２の放電開始電圧が上下調整可能となる。
【００１８】
図１および図２の消雷装置では、例えば避雷針２と絶縁体４、７間の距離を所定値に設定することにより、避雷針２の放電開始電圧を高くすれば、雷雲の襲来があっても避雷針２への落雷回数を低減することができて建造物内の電気設備を雷サージから確実に保護することができる。また、必要に応じて避雷針２の放電開始電圧を低くすることも可能であり、その場合には避雷針２への落雷が発生しやすくなる。
【００１９】
このように絶縁体４，７は、避雷針２への落雷時にストリーマの進展を抑制する機能、つまり、避雷針２から発生しようとする先駆放電が間欠的に放出されようとするときに避雷針２の周りに発生する磁界の通路に磁気抵抗の大きな材質が存在すると、その作用を阻止しようとする機能を発揮することから、避雷針２との距離を変更することにより放電開始電圧の上下調整が可能となる。
【００２０】
なお、複数本の棒状絶縁体４を避雷針の周囲、例えば円周方向等間隔に配置する方が、一本の棒状絶縁体４の場合よりも、避雷針２の放電開始電圧を調整することが容易であり、また、一本または複数本の棒状絶縁体４の場合よりも、筒状絶縁体７の方が避雷針２の放電開始電圧の調整がより一層容易となり、消雷効果もより一層発揮される。
【００２１】
さらに、避雷針２の放電開始電圧を変化させることは、前述したようにその避雷針２と絶縁体４，７間の距離を変更することにより実現されるが、これ以外に、絶縁体４，７の材質を選定することによって避雷針２の放電開始電圧を変更することができる。例えば、絶縁体４，７の材質として、エボナイトを使用すれば、避雷針２の放電開始電圧を高くすることができて落雷回数の低減化が図れる。避雷針２の放電開始電圧を上げるためには、絶縁体４，７の材質として、電気抵抗値や透磁率の大きいもの等、絶縁性の高い性質を持つものがよく、正極性、負極性を問わず帯電傾向の大きいものがよく、絶縁耐力、比誘電率が高く誘電力率が小さい絶縁材料が好適である。
【００２３】
【実施例】
本出願人が実施した棒状絶縁体４および筒状絶縁体７についての実験結果を以下に詳述する。
（ア）模擬大地上に棒状絶縁体を設置した実験例▲１▼
図３に示すように模擬大地１１に高さ２５ｃｍの銅（太さφ１９ｍｍ）の避雷針１２を立設し、平板電極１８との間に直流高電圧を印加し、その放電開始電圧を測定した。銅の避雷針１２のみの場合、放電開始電圧は、下表のとおりである。なお、測定回数は３回である。
【００２４】
【表１】
0003888846.tif 000002
【００２５】
そして、前記避雷針１２の横にその避雷針１２と同一高さ２５ｃｍの棒状絶縁体１４を並設した。この避雷針１２と棒状絶縁体１４との間の距離を０ｃｍ、１２．５ｃｍ、２５ｃｍとして、それぞれの距離の場合について、平板電極１８との間に直流高電圧を印加し、その放電開始電圧を測定した。なお、前記棒状絶縁体１４の材質としては、（１）塩化ビニル、（２）ＡＢＳ樹脂、（３）エボナイト、（４）鉛ガラス、（５）パイレックス、（６）テフロン、（７）ステアタイト磁器、（８）長石質磁器、（９）ブチルゴムを用いた。なお、塩化ビニルは太さφ２０ｍｍ、エボナイトは太さφ２８ｍｍ、その他のものは太さφ１０ｍｍのものを使用した。また、各材質の特性および放電開始電圧の測定値については、以下のとおりである。
（１）塩化ビニルの場合（図４参照）
比重：１．４〜１．５
引張り強さ：３５０〜６００ｋｇ／ｃｍ2
曲げ強さ：７００〜１１００ｋｇ／ｃｍ2
伸び：２〜４％
抵抗率：１０16Ω・ｃｍ
絶縁耐力：１７ｋＶ／ｍｍ
誘電率：３．２〜３．６
誘電正接：０．００７〜０．０２％
耐アーク性：６０〜８０ｓ
【００２６】
【表２】
0003888846.tif 000003
【００２７】
（２）ＡＢＳ樹脂の場合（図５参照）
比重：１．０〜１．１
引張り強さ：６００ｋｇ／ｃｍ2
曲げ強さ：９００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2
伸び：５〜１００％
抵抗率：１０16Ω・ｃｍ
絶縁耐力：１４〜１６ｋＶ／ｍｍ
誘電率：２．９〜３．２
誘電正接：０．００４〜０．００５％
耐アーク性：７０〜９０ｓ
【００２８】
【表３】
0003888846.tif 000004
【００２９】
（３）エボナイトの場合（図６参照）
引張り強さ：７００ｋｇ／ｃｍ2
伸び：６％
抵抗率：１０16Ω・ｃｍ
絶縁耐力：２５ｋＶ／ｍｍ
比誘電率：４
誘電力率：０．４
【００３０】
【表４】
0003888846.tif 000005
【００３１】
（４）鉛ガラスの場合（図７参照）
比重：２．８〜３．７
引張り強さ：２１０〜４２０ｋｇ／ｃｍ2
圧縮強さ：４２０〜７２０ｋｇ／ｃｍ2
硬さ：５モース
抵抗率：１０13Ω・ｃｍ以上
絶縁耐力：５〜２０ｋＶ／ｍｍ
誘電率：８．２
比誘電率：７〜１０
誘電正接：０．００１〜０．００２％
【００３２】
【表５】
0003888846.tif 000006
【００３３】
（５）パイレックスの場合（図８参照）
比重：２．２〜２．３
引張り強さ：１５０〜２５５ｋｇ／ｃｍ2
圧縮強さ：１３００〜２０００ｋｇ／ｃｍ2
硬さ：５モース
抵抗率：１０13Ω・ｃｍ以上
絶縁耐力：２０〜３５ｋＶ／ｍｍ
誘電率：４．８
比誘電率：４．２〜５．０
誘電正接：０．００１５〜０．００３５％
【００３４】
【表６】
0003888846.tif 000007
【００３５】
（６）テフロンの場合（図９参照）
比重：１．８
引張り強さ：３．９〜６．０ｋｇ／ｍｍ2
伸び：２５０〜３３０％
抵抗率：１０18Ω・ｃｍ以上
絶縁耐力：２０〜２５ｋＶ／ｍｍ
比誘電率：２．１
誘電正接：０．０２〜０．０７％
【００３６】
【表７】
0003888846.tif 000008
【００３７】
（７）ステアタイト磁器の場合（図１０参照）
比重：２．７
抗折力：１２００ｋｇ／ｃｍ2
安全使用温度：１０００℃
抵抗率：１０14Ω・ｃｍ以上
絶縁耐力：１０ｋＶ／ｍｍ
誘電率：６．２
誘電力率：０．０００８〜０．００３５
誘電正接：６％以下
【００３８】
【表８】
0003888846.tif 000009
【００３９】
（８）長石質磁器の場合（図１１参照）
比重：２．３〜２．５
抗折力：３００〜１５００ｋｇ／ｃｍ2
安全使用温度：９００〜１０００℃
抵抗率：１０8〜１０10Ω・ｃｍ
絶縁耐力：２〜２０ｋＶ／ｍｍ
誘電率：５〜７
誘電力率：０．００６〜０．００７
誘電正接：０．００５〜０．０１％
【００４０】
【表９】
0003888846.tif 000010
【００４１】
（９）ブチルゴムの場合（図１２参照）
比重：０．９１
引張り強さ：３５〜２１０ｋｇ／ｃｍ2
伸び：３００〜７００％
硬さ：１５〜９０ショアー
抵抗率：１０17Ω・ｃｍ
絶縁耐力：２０〜３０ｋＶ／ｍｍ
比誘電率：２．５
誘電正接：０．３％
【００４２】
【表１０】
0003888846.tif 000011
【００４３】
以上の結果を材質別にまとめると、下表のとおりである。
【００４４】
【表１１】
0003888846.tif 000012
【００４５】
上記表から、銅の避雷針のみの場合（放電開始電圧：２３６ｋＶ）に対して、塩化ビニル、エボナイト、鉛ガラス、パイレックス、長石質磁器を素材とする棒状絶縁体１４を並設すれば、放電開始電圧を高くすることができて落雷回数の低減化が図れることが明らかである（図１３参照）。さらに、放電に関係する特性として下表のものがあり、前記材質別で表記すると、次のとおりである。
【００４６】
【表１２】
0003888846.tif 000013
【００４７】
上記表から、「絶縁耐力」「比誘電率」「誘電力率」の総合値がよいガラス類の放電開始電圧が高いことが判明した。次によいのが磁器類であり、これも高い放電開始電圧となっている。また、帯電傾向でみると、放電開始電圧が高いガラス類および磁器類は正に帯電することがわかる。逆に、負に帯電しているものは放電開始電圧が低いことがわかる。以上のことから、「絶縁耐力」「比誘電率」が高く、「誘電力率」が小さく、正に強く帯電するもの（例えば鉛ガラス）が落雷低減効果のある絶縁体であることが判明した。ここで、エボナイト、塩化ビニルについては、直径が他のものより太く、特性が変わるので放電開始電圧が高くなったと思われる。
（イ）模擬大地および建造物上に棒状および筒状絶縁体を設置した実験例▲２▼
まず、模擬大地１１上での実験では、図１４に示すように模擬大地１１に高さ２３ｃｍの銅棒の避雷針１２を立設し、平板電極１８との間に直流高電圧（３００ｋＶ）を印加し、その放電開始電圧を測定した。なお、同図（ａ）は棒状絶縁体１４の場合、同図（ｂ）は筒状絶縁体１７の場合を示し、両絶縁体１４，１７として、塩化ビニル製とアクリル製のものを使用した。
【００４８】
また、模擬建造物１３上での実験では、図１５に示すように高さ２０００ｃｍ、横１３５０ｃｍ、縦７６０ｃｍの建造物を約１／２１に縮小したものとして、高さ６１ｃｍ、横４１ｃｍ、縦２３ｃｍの模擬建造物１３を使用した。模擬建造物１３は、ブロック（１９ｃｍ×３９ｃｍ×１０ｃｍ）を３段積み、それを２列にして製作した。また、ブロックとブロックの間、そして４隅には建造物の鉄骨を想定して鉄芯１９を装着した。ブロックとの接続の仕方はＬ字の鉄棒をブロック間に挟んでねじで固定した。さらに、鉄芯１９の下部には電流が大地に流れ込むようにアース接続している。避雷針としては、２０００ｃｍの建造物に対して４５°になるような避雷針（避雷突針＋支持柱）が必要となるため、２３ｃｍの銅棒の避雷針１２を使用した。なお、同図（ａ）は棒状絶縁体１４の場合、同図（ｂ）は筒状絶縁体１７の場合を示し、両絶縁体１４，１７として、塩化ビニル製とアクリル製のものを使用した。
【００４９】
図１４（ｂ）及びず１５（ｂ）に示す実験で使用した筒状絶縁体１７の大きさについては、塩化ビニル製とアクリル製とで下表のものを使用した。
【００５０】
【表１３】
0003888846.tif 000014
【００５１】
【表１４】
0003888846.tif 000015
【００５２】
また、この実験で使用した塩化ビニルおよびアクリルの特性については、以下のとおりである。
・《塩化ビニル》
比重：１．３５〜１．４５
引張り強さ：３５０〜６００ｋｇ／ｃｍ2
伸び：２〜４％
曲げ強さ：７００〜１１００ｋｇ／ｃｍ2
圧縮強さ：５６０〜９１０ｋｇ／ｃｍ2
抵抗率：１０16Ω・ｍ
絶縁耐力：１７〜５１ｋＶ／ｍｍ
誘電率：３．２〜３．６
比誘電率：３．２〜３．６
誘電正接（６０Ｈｚ）：０．００７〜０．０２
誘電正接（１０Ｈｚ）：０．００６〜０．０１９
・《アクリル》
比重：１．１７〜１．２０
引張り強さ：５７０〜７８０ｋｇ／ｃｍ2
伸び：３〜１０％
曲げ強さ：８５０〜１２００ｋｇ／ｃｍ2
圧縮強さ：８４５〜１２６０ｋｇ／ｃｍ2
抵抗率：１０14Ω・ｍ
絶縁耐力：１８〜２２ｋＶ／ｍｍ
比誘電率：３．５〜４．５
誘電正接（６０Ｈｚ）：０．０４〜０．０６
誘電正接（１０Ｈｚ）：０．０２〜０．０３
以上のような大きさおよび特性を有する塩化ビニル製およびアクリル製の棒状絶縁体１４および筒状絶縁体１７を模擬大地１１および模擬建造物１３上に設置した実験において、避雷針１２の放電開始電圧の測定値は以下のとおりである。なお、筒状絶縁体１７については、径が異なるＮｏ１〜Ｎｏ３までのものを使用したことにより、避雷針１２からの距離が１７．５ｍｍ、３７．５ｍｍ、５０ｍｍの三種類について測定し、０ｍｍについては計算値として表示する。
▲１▼模擬大地１１上に塩化ビニル製およびアクリル製の棒状絶縁体１４を設置した場合〔図１４（ａ）及び図１６参照〕
【００５３】
【表１５】
0003888846.tif 000016
【００５４】
▲２▼模擬大地１１上に塩化ビニル製およびアクリル製の筒状絶縁体１７を設置した場合〔図１４（ｂ）及び図１７参照〕
【００５５】
【表１６】
0003888846.tif 000017
【００５６】
▲３▼模擬建造物１３上に塩化ビニル製およびアクリル製の棒状絶縁体１４を設置した場合〔図１５（ａ）及び図１８参照〕
【００５７】
【表１７】
0003888846.tif 000018
【００５８】
▲４▼模擬建造物１３上に塩化ビニル製およびアクリル製の筒状絶縁体１７を設置した場合〔図１５（ｂ）及び図１９参照〕
【００５９】
【表１８】
0003888846.tif 000019
【００６０】
以上の結果から、模擬大地１１および模擬建造物１３において、材質面で塩化ビニルとアクリルとを比較すると、棒状絶縁体１４および筒状絶縁体１７のいずれについても、塩化ビニルよりもアクリルの方が放電開始電圧が大きくなっていることが明らかである。また、形態面で棒状絶縁体１４と筒状絶縁体１７とを比較した場合、棒状絶縁体１４よりも筒状絶縁体１７の方が放電開始電圧が高くなっている。さらに、寸法面で避雷針１２と絶縁体１４，１７との距離が１７．５ｍｍのときに放電開始電圧が大きくなっている。
【００６１】
以上のことから、模擬大地１１あるいは模擬建造物１３のいずれにおいても、アクリル製の筒状絶縁体１７を避雷針１２に近接させて設置した場合に放電開始電圧が大きくなり、このようにすれば、落雷しにくくすることができて落雷回数の低減化が図れる。
【００６２】
避雷針（電気の良導体）の先から、大気中に放電するきっかけはコロナ放電に始まり、大きなイオン電流となると、雷主電流が流れる。その際、コロナ放電、すなわち、先駆放電が出るとき、避雷針の周りに磁界が生じる。エネルギー不滅の法則で、磁力線が絶縁体を通過しようとするときにその磁力線を阻止しようとする性質が強く作用するので、先駆放電を低減しようとすることになる。この力は絶縁体の電気的特性によるものである。従って、雷主電流に至る、雲と大地との放電開始電圧は絶縁体を置くことで大きくなる。また、先駆放電により発生する磁力線の強さ（磁界の大きさ）は、避雷針からの距離の二乗に反比例するので、近いほど効果が大きくなる。
【００６３】
ここで、この落雷回数の低減率を実証するため、昭和５９年２月における実測データを下表に示す。この実測データは、地上電界強度、雷雲数および落雷割合の関係を示すものである。
【００６４】
【表１９】
0003888846.tif 000020
【００６５】
例えば、地上１５０ｍにある避雷針の放電開始電圧が７．５ｋＶ／ｍ程度として、棒状または筒状絶縁体を設置することにより放電開始電圧を２５％上昇させることができた場合、その放電開始電圧が約１０ｋＶ／ｍとなる。このとき、襲来雷雲数を検討すると、７．５〜１０ｋＶ／ｍで落雷割合が０．２７、７．５〜１５ｋＶ／ｍで落雷割合が０．６４、１０〜１５ｋＶ／ｍで落雷割合が０．３７となっていることから、全体の６４％落雷していたのが、３７％に減少する。したがって、落雷の低減率が約５８％程度となる。
【００６６】
前述した実験データからアクリル製の棒状絶縁体を避雷針から１７．５ｍｍ離した場合、放電開始電圧が２３５ｋＶとなり、避雷針のみの場合の放電開始電圧が１８０ｋＶであることに対して計算値と同様の効果が得られる。
【００６７】
なお、逆に棒状または筒状絶縁体を設置することにより放電開始電圧を２５％低下させることが可能ならば、その放電開始電圧が約５ｋＶとなる。ここで、襲来雷雲数を検討すると、０〜７．５ｋＶ／ｍで落雷割合が０．３６であることから、その範囲内で単純に正比例しているとした場合、０〜５ｋＶ／ｍで落雷割合が０．２４、５〜７．５ｋＶ／ｍで落雷割合が０．１２、７．５〜１５ｋＶ／ｍで落雷割合が０．６４となることから、全体の６４％落雷していたのが、８８（０．６４＋０．１２）％に増加する。したがって、落雷の増加率が約３８％となる。
【００６８】
なお、前記実験では、塩化ビニルおよびアクリルを使用したが、石英ガラスやパイレックスを使用することも可能であり、さらに、他の絶縁体の材質としては、ロジン、セラック、こはく等の天然樹脂や、ビニル系樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、長石磁器、マグネシア磁器などが望ましい。これら材質の特性は以下のとおりである。
・《石英ガラス》
比重：２．１〜２．２
引張り強さ：５６０ｋｇ／ｃｍ2
圧縮強さ：１４００ｋｇ／ｃｍ2
抵抗率：１０16〜19Ω・ｍ
絶縁耐力：２５〜４０ｋＶ／ｍｍ
比誘電率：３．５〜４．５
誘電正接：１〜３
・《パイレックス》
比重：２．２〜２．３
引張り強さ：１５０〜２５５ｋｇ／ｃｍ2
圧縮強さ：１３００〜２０００ｋｇ／ｃｍ2
抵抗率：１０13Ω・ｍ以上
絶縁耐力：２０〜３５ｋＶ／ｍｍ
誘電率：４．８
比誘電率：４．２〜５．０
・《ロジン》
軟化点：７０〜８０℃
比誘電率：２．８１〜２．８３
誘電正接：４０〜４９／１０4
体積抵抗率：５×１０14Ω・ｍ
絶縁耐力：２４ｋＶ／ｍｍ
・《セラック》
軟化点：９５℃
比誘電率：２．９〜３．７
誘電正接：５０／１０4
体積抵抗率：１０13Ω・ｍ
絶縁耐力：１６〜２３ｋＶ／ｍｍ
・《こはく》
軟化点：１７５℃
比誘電率：２．９
体積抵抗率：５×１０16Ω・ｍ
・《ビニル系樹脂（塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体）》
比重：１．３５〜１．４５
吸水量：０．５〜３．０
耐熱温度：５０〜７０℃
引張り強さ：３５５〜６４０ｋｇ／ｃｍ2
体積抵抗率：１０14Ω・ｍ以上
比誘電率：３．２〜３．６
誘電正接：０．００７〜０．０２
絶縁耐力：１７〜５１ｋＶ／ｍｍ
・《ポリスチレン（一般品）》
比重：１．０４〜１．０７
吸水量：０．０３〜０．０５
耐熱温度：６５〜７５℃
引張り強さ：３５５〜６４０ｋｇ／ｃｍ2
体積抵抗率：１０14Ω・ｍ以上
比誘電率：２．４５〜２．６５
絶縁耐力：２９．５〜３１．５ｋＶ／ｍｍ
・《ポリエチレン（低圧法）》
比重：０．９４〜０．９７
吸水量：０．０１以下
耐熱温度：１２０℃
引張り強さ：２５０〜３９０ｋｇ／ｃｍ2
体積抵抗率：１〜６×１０11Ω・ｍ
比誘電率：２．２５〜３．２５
絶縁耐力：１７．５〜２３．５ｋＶ／ｍｍ
・《ポリエチレン（高圧法）》
比重：０．９１〜０．９２５
吸水量：０．０１５以下
耐熱温度：１００℃
引張り強さ：７０〜１４５ｋｇ／ｃｍ2
体積抵抗率：１０14Ω・ｍ以上
比誘電率：２．２５〜２．３５
誘電正接：０．０００５以下
絶縁耐力：１８〜２７．５ｋＶ／ｍｍ
・《長石磁器（湿式製法）》
比重：２．３〜２．５
圧縮強さ：３０００〜４５００ｋｇ／ｃｍ2
線膨張率：３．０〜４．５
軟化温度：１５００〜１６００℃
体積抵抗率（常温）：１０12Ω・ｍ以上
比誘電率：５．０〜６．５
誘電正接：１７０〜２５０
絶縁耐力：３４〜３８ｋＶ／ｍｍ
・《マグネシア磁器（ステアタイト）》
比重：２．６〜２．８
圧縮強さ：９０００〜１００００ｋｇ／ｃｍ2
線膨張率：６．２〜７．８
軟化温度：１４００℃
体積抵抗率（常温）：１０12Ω・ｍ
比誘電率：５．６〜６．５
誘電正接：１０〜１５
絶縁耐力：３５〜４５ｋＶ／ｍｍ
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、地上あるいは建造物屋上に設置された避雷針に対して、一本または複数本の棒状絶縁体を所望の距離を隔てて配置し、あるいは、筒状絶縁体を前記避雷針を囲撓するように同心状配置し、前記避雷針と棒状または筒状絶縁体間の距離の変更でもって雷撃による避雷針の放電開始電圧を上下調整可能としたことにより（請求項１及び２）、例えば避雷針と絶縁体間を所定の距離に設定することにより、避雷針の放電開始電圧を高くすれば、雷雲の襲来があっても避雷針への落雷回数を低減することができて建造物内の電気設備を雷サージから確実に保護することができる。また、必要に応じて避雷針の放電開始電圧を低くすることも可能であり、その場合には避雷針への落雷が発生しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのもので、（ａ）は地上の避雷針に対して棒状絶縁体を設置した場合を示す構成図、（ｂ）は建造物屋上の避雷針に対して棒状絶縁体を設置した場合を示す構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態を説明するためのもので、（ａ）は地上の避雷針に対して筒状絶縁体を設置した場合を示す構成図、（ｂ）は建造物屋上の避雷針に対して筒状絶縁体を設置した場合を示す構成図である。
【図３】模擬大地上の避雷針に対して棒状絶縁体を距離を変えて設置する実験例を示す構成図である。
【図４】図３の実験例において、塩化ビニル製の棒状絶縁体を使用した場合の距離と放電開始電圧との関係を示す特性図である。
【図５】図３の実験例において、ＡＢＳ樹脂製の棒状絶縁体を使用した場合の距離と放電開始電圧との関係を示す特性図である。
【図６】図３の実験例において、エボナイト製の棒状絶縁体を使用した場合の距離と放電開始電圧との関係を示す特性図である。
【図７】図３の実験例において、鉛ガラス製の棒状絶縁体を使用した場合の距離と放電開始電圧との関係を示す特性図である。
【図８】図３の実験例において、パイレックス製の棒状絶縁体を使用した場合の距離と放電開始電圧との関係を示す特性図である。
【図９】図３の実験例において、テフロン製の棒状絶縁体を使用した場合の距離と放電開始電圧との関係を示す特性図である。
【図１０】図３の実験例において、ステアタイト磁器製の棒状絶縁体を使用した場合の距離と放電開始電圧との関係を示す特性図である。
【図１１】図３の実験例において、長石質磁器製の棒状絶縁体を使用した場合の距離と放電開始電圧との関係を示す特性図である。
【図１２】図３の実験例において、ブチルゴム製の棒状絶縁体を使用した場合の距離と放電開始電圧との関係を示す特性図である。
【図１３】図３の実験例において、棒状絶縁体の各種材質を比較して距離と放電開始電圧との関係を示す特性図である。
【図１４】（ａ）は模擬大地上の避雷針に対して棒状絶縁体を距離を変えて設置する実験例を示す構成図、（ｂ）は模擬大地上の避雷針に対して筒状絶縁体を距離を変えて設置する実験例を示す構成図である。
【図１５】（ａ）は模擬建造物上の避雷針に対して棒状絶縁体を距離を変えて設置する実験例を示す構成図、（ｂ）は模擬建造物上の避雷針に対して筒状絶縁体を距離を変えて設置する実験例を示す構成図である。
【図１６】模擬大地上の避雷針に対して棒状絶縁体を距離を変えて設置する実験例において、避雷針からの距離と放電開始電圧との関係を塩化ビニルとアクリルについて比較した実験結果を示す特性図である。
【図１７】模擬大地上の避雷針に対して筒状絶縁体を距離を変えて設置する実験例において、避雷針からの距離と放電開始電圧との関係を塩化ビニルとアクリルについて比較した実験結果を示す特性図である。
【図１８】模擬建造物上の避雷針に対して棒状絶縁体を距離を変えて設置する実験例において、避雷針からの距離と放電開始電圧との関係を塩化ビニルとアクリルについて比較した実験結果を示す特性図である。
【図１９】模擬建造物上の避雷針に対して筒状絶縁体を距離を変えて設置する実験例において、避雷針からの距離と放電開始電圧との関係を塩化ビニルとアクリルについて比較した実験結果を示す特性図である。
【符号の説明】
１  地上
２  避雷針
３  建造物
４  棒状絶縁体
７  筒状絶縁体
１１  模擬大地
１２  避雷針
１３  模擬建造物
１４  棒状絶縁体
１７  筒状絶縁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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