JPH039291A - 落雷観測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、落雷の電流波形と電流値を、落雷点で直接観
測することなく、離れた地点から光学的に観測する落雷
観測装置に関する。

［従来の技術］ 従来の雷電流の観測は、落雷のありそうな鉄塔の上部に
電気的に絶縁した避雷針を取り付けるか或は避雷針の先
端を絶縁してシャント抵抗を取り付け、この抵抗による
電圧降下を発光ダイオード等を使用して電気−光変換を
し、これを光ケーブルを使用して地上の安全な場所に導
き、そこで光電気変換をしてオッシロスコープ或はトラ
ンジェントレコーダー等で記録していた。そのためこれ
らの設備に多大の資材、人手、時間を必要としていた。

［発明が解決しようとする課ｍ］ 落雷発生時に強い閃光が発生することは周知の事実であ
り、この閃光の強弱は、流れる雷電流と相関を持ってい
ることも雷電流観測、ストリークカメラ観測等により確
かめられている。従ってこの雷電流波形や電流値を、落
雷点から離れた任意の地点で光学的に観ｎ１することが
可能なはずであるが、現実には落雷点と観測点の間の光
の減衰量が不明なため観測不可能であった。

本発明の課題は、上記従来の問題点を解消することがで
きる落雷観測装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明による落雷観測装置は、落雷観測用箇所に設置さ
れ、落雷時に落雷と同期して所定の明るさに発光する発
光器と、落雷時に生ずる雷の閃光および前記発光器の発
光にそれぞれ対応する光の強弱変化を光−電気変換して
記録する手段と、この手段により記録されたデータに基
いて雷電流と雷電流波形を測定する手段とを具備してな
ることを特徴とする。即ち、本発明においては、例えば
、明るさがインパルス電流で較正しである発光器、例え
ば、ストロボスコープの光と雷閃光を同時に観測するこ
とにより、光の減衰量の多少に拘らずこれを無視して観
測することを可能にしたものである。

［作用コ 本発明によれば、例えば、予めその明るさをインパルス
電流で較正しであるストロボスコープを、落雷地点の付
近に取り付けておき、落雷と同期してこのストロボスコ
ープを発光させ、適当な距離はなれた地点で、この光と
落雷の閃光をそれぞれ光センサで光−電気変換して記録
し、ストロボスコープの光の強さを基準として雷電流波
形と雷電流値を求めることができる。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例の構成を示す概念図で、１
は雷観測鉄塔、２はその塔頂に落雷した雷撃、３は観測
鉄塔１に取り付けられ、落雷と同期して所定の明るさで
発光するように仕組まれた、発光器、例えばインパルス
電流で明るさの較正しであるストロボスコープ、４は観
４１１１点に設置された望遠レンズ、５は望遠レンズに
よってピントグラス面に結ばれた落雷像、６は同じくピ
ントグラス面のストロボスコープの光の像、７はピント
グラス面の落雷像の微小部分の観測を行うためのスリッ
ト、８および９は応答速度の速いビンフォトダイオード
でそれぞれ落雷像とストロボスコープの明るさを観測す
るもの、１０は２チヤンネルオツシロスコープまたはト
ランジェントレコーダーで落雷及びストロボスコープの
明るさの変化を記録するものである。１１はストロボ光
波形、１２は雷閃光波形を示す。

前記第１図に示す実施例の作用について説明する。

雷観測鉄塔１に、雷撃２が発生すると、鉄塔１の下部に
取り付けられたインパルス電流で明るさの較正しである
ストロボスコープ３がその落雷に同期して発光する。こ
の落雷とストロボスコープ３の光は観測点の望遠レンズ
４によりピントグラス上に落雷ＩＩ　５およびストロボ
スコープの光の像６の様に結像する。７は鉄塔１の塔頂
より僅か上部の、落雷の微小部分を観測するための非常
に幅の狭いスリットで、この部分を通過した落雷光の強
弱は応答速度の速いピンフォトダイオード８で光−電気
変換される。一方ストロボスコープ３の光の像６もビン
フォトダイオード９により光−電気変換される。これら
二つのピンフォトダイオードの出力は、はとんど同じ場
所から、同じ距離はなれた所まで同時に到達したもので
あるからこの両者の減衰量は等しい。それ故ストロボス
コープ３の明るさを基準に落雷光の強弱を観ｎ１すれば
、雷電流波形と雷電流値を観測することができる。

この二つの出力は２チヤンネル、オツシロスコープまた
はトランジェントレコーダー１０て記録された後比較さ
れる。

通常観測点は雷観ＪＩＩＪ鉄塔１から１ｋＪＩＩ以内の
鉄塔１を見通せる都合のよい地点が選定される。

なお、スリット７の幅は一定なので、このスリット７の
効果は、落雷鉄塔と観測点までの距離と観Ｄ１点に置か
れた望遠レンズ４の焦点距離の比によって決定される。

第２図は、第１図に示す本発明の一実施例の構成を示す
ブロック図で、２１は針端アンテナ、２２は襲雷検知器
、２３はタイマ、２４は電源、２５はカメラ制御部、２
６はモータ駆動部、２７はカメラ、２８は２チヤンネル
オツシロスコープ、２９は光センサ、３０はストロボス
コープ、３１は雷撃、３２はスリット、３３は光センサ
、３４は光センサ、３５．３６は各ＡＭＰ、３７は落雷
検知部、３８は自動輝度変調回路、３９は遅延回路、４
０は極性判別回路、４１はプリンタ、４２は時計、４３
は遅延回路を示す。

第２図おいて、観測地点（雷観測鉄塔）付近に雷雲が接
近してくると、地点付近の電界が上昇し、針端アンテナ
２１の先端に電界が集中してコロナ電流が流れ始めて襲
雷検知部２２が襲雷を検知してタイマ２３を作動させ、
カメラ制御部２５およびオッシロスコープ２８にそれぞ
れ電源を接続する。

次に雷観測鉄塔に雷撃３１が発生すると、閃光はスリッ
ト３２を介して光センサ３３で受光し、光−電気変換し
てこれをＡＭＰ３５で増幅し、その出力をそれぞれ落雷
検知部３７、自動輝度変調回路３８、および遅延回路３
９を介して２チヤンネルオツシロスコープ２８の外部起
動、外部輝度、および第１チヤンネルＣＨＩの各入力端
子に接続する。また、雷撃３１を光センサ２９で受光し
、これを光−電気変換してストロボスコープ３０を作動
させることにより、ストロボスコープ３０を落雷と同期
して所定の明るさで発光させる。このストロボスコープ
３０の光を光センサ３４で受光し、光−電気変換してこ
れをＡＭＰ３６で増幅し、その出力を２チヤンネルオツ
シロスコープ２８の第２チヤンネルＣＨ２の入力端子に
接続する。さらに、前記落雷検知部３７の出力をそれぞ
れ時計４２を介してカメラ２７に接続するとともに、遅
延回路４３を介してカメラ制御部２５に接続する。

なお、落雷の極性を判別するために、Ａ　Ｍ　Ｐ　３５
および針端アンテナの各出力をそれぞれ極性判別回路４
０を介してカメラ２７およびプリンタ４１に接続するよ
うになされている。

上記の回路構成により、雷観測鉄塔に落雷が発生すると
、第１図について説明したように、２チヤンネルオツシ
ロスコープ２８にストロボ光波形と雷門光波形が表示さ
れるので、ストロポスコブ３０の明るさを基準に雷光の
強弱を観７ＩＪＩＩすることにより、雷電流波形と雷電
流値を観４ｐｊすることができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、ある程度の誤差は含んで
も、落雷点で直接雷電流を観測することなく、離れた都
合のよい地点から、光学的に非接触で雷電流波形と雷電
流値を観測することが出来る。また、これにより、雷観
測上測定用の工事、資材、人手、時間等多くのものを節
約することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す概念図、第２
図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図である。 １・・・雷観測鉄塔、２・・・雷撃、３・・・ストロボ
スコープ、８，９・・・ピンフォトダイオード、１０・
・・２チヤンネルオツシロスコープ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 落雷観測用箇所に設置され、落雷時に落雷と同期して所
   定の明るさに発光する発光器と、落雷時に生ずる雷の閃
   光および前記発光器の発光にそれぞれ対応する光の強弱
   変化を光−電気変換して記録する手段と、この手段によ
   り記録されたデータに基いて雷電流と雷電流波形を測定
   する手段とを具備してなることを特徴とする落雷観測装
   置。