JPH07146377A

JPH07146377A - 落雷点至近検知装置

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Publication number: JPH07146377A
Application number: JP5320982A
Authority: JP
Inventors: Giichiro Kato; 儀一郎加藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】雷の発生や接近に伴う空中の現象を特殊構造
の感知器でとらえて、雷現象が至近距離に近付いている
ことを、安定した精度でかつ段階的に落雷至近警報とし
て出力することを目的とする。【構成】半球型電極等の電極板とその放射方向に延び
かつ絶縁された針電極を備えた感知器を地上ポールに設
け、電極板には電界急変化検出器を接続し、針電極には
直流増幅器及びメーターリレー型マイクロアンメータ
（極性の急反転の検知及びコロナ電流値の検出回路）を
接続してコロナ電流を連続測定すると共に、電界の急変
化を伴いコロナ電流の極性が急反転した場合、急反転前
後におけるコロナ電流値又はコロナ電流値の変化巾が、
予め設定された基準を満たした場合に落雷点至近警報を
段階的に出力する落雷点至近検知装置である。針電極に
は直流増幅器及びメーターリレー型マイクロアンメータ
を２個並列接続してコロナ電流を連続測定する構成も提
案する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、落雷地点の著しい接近
を知るための落雷点至近検知装置に関する。この発明が
最も有効に利用できるのは、コンピュータ等の弱電機器
を含む信号回線や、その電源を遮断してそれらの機器が
落雷により破壊されるのを防止する場合である。これら
の機器ではあまり早くから切ってしまうと不便で困る場
合もあり、ギリギリまで切らず、落雷を受ける危険が切
迫した時点の直前で、それらの線路を切ることが望まれ
ることも多いからである。

【０００２】

【従来の技術】コロナ電流を計測して、襲雷警報を出す
装置が特開昭５４ー１３１９８６号に開示されている。
この明細書には突起導体の針端から流れるコロナ電流と
地上電界強度との間の関連性について、Ｅ⁰ ＝Ａｈ^-B Ｅ⁰ ：コロナ放電開始時の地上電界強度。ｈ：針端の地上高さ（ｍ）。Ａ，Ｂ：針端の曲率半径ρ等によって定まる定数。なる数式を適用できることを、野外及び室内実験で確か
めた上で、地上電界強度に相応した高さ寸法を持つ突起
導体を備え、その突起導体に生ずる一定値以上のコロナ
放電電流を検出する電流検出部を設け、その検出電流に
よりランプあるいはブザー等の報知器を作動するよう構
成したことを特徴とする雷警報装置で、高さの異なる２
本の突起導体を立てることにより、異なる２点の地上電
界強度を検出できるから、例えば突起導体の高い方の側
を襲雷注意報に、突起導体の低い側を襲雷警報として使
用することが可能であることが提案されている。また当
該明細書のグラフー１“地上電界強度”には、地表電界
が急反転しているときに落雷が生じていることが記載さ
れている。

【０００３】しかし、本発明者の長年の研究によると、
地表付近の電界強度の値が大きければ落雷するとは限ら
ないことが判明した。その理由は、雷雲の雲底と地表面
の間には、雲底の電荷とは逆の極性の空間電荷が存在
し、雲底と地表面の電位は空間電荷の影響を受けるから
である。雲底の電位の傾きは、空間電荷の影響を受け、
地表面の電位に比べ強くなる。そのうえ上空になるほど
気圧の低くなることも誘因となって、一般に雷のリーダ
ーは、雲底側から発進することが多い。その反面地表面
では、電界の強さは、落雷の直前でも空間電荷に妨げら
れて、地表面電界は１０Ｋｖ／ｍ位であまり強くならな
い。また、前記の公開された技術には地表電界の急変化
の時に大地放電（落雷）が発生する印が付されている。
しかし、この公開された技術には、観測地点からの距離
つまり近接落雷かどうかの判断要素については何も開示
されていない。本発明はこの点を課題とし、落雷点が接
近することだけでなく、著しく接近したことを判断可能
にしたものである。即ち本発明は、漠然とした近接の程
度の検知でなく至近の落雷から著しく至近した落雷まで
を段階的に報知することを目的とするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常の場合、雷の雲底
と地表面の間には、雲底の電荷とは逆の極性の電荷が存
在することが知られている。それらの状況を電気力線を
用いて表現すれば図６のごとくなる。図６において、雲
内の記号の＋は雲の正電荷、ーは雲の負電荷。（＋）は
空間電荷、地面に記入の＋・−は地表面電荷、矢印はを
電気力線の方向を示すものとする。前記したごとく、落
雷の直前でも地表面電界は１０Ｋｖ／ｍ位であまり強く
ならない。図７は、その雲から落雷があった場合で、雲
の負電荷は急激に減少するが、空間電荷の分布はすぐに
変化しない（１部分は落雷の際の放電路によって中和さ
れる）。大地は導体であるから直ちに負電荷ーが現わ
れ、地表面電界は極性が逆転してかなり強大になる。

【０００５】次にこの原理を具体的に説明するために数
字例を用いる。例えば雲底と大地間との距離を１Ｋｍ、
大地と雲底との間の電位差を約１億ボルトとして、もし
空間電荷がないとすれば、このときの地表の電界値Ｘ
は、Ｘ＝１×１０⁸ ／１×１０³ ＝１×１０⁵ Ｖ／ｍとなる。実測した実測値Ｘ_a は、１０⁴ Ｖ／ｍ位である
から、その差は、ＸーＸ_a ＝９×１０⁴ Ｖ／ｍとなる。実際は、空間電荷があるので、その空間電荷に基づく地
表の逆電界をＸ_b とすると、このＸ_b が上記の差値９×
１０⁴ Ｖ／ｍになる（ＸーＸ_b が実際の地表電界値Ｘ
_a ）。このため近傍に落雷があって、頭上の雲の電荷が
ほとんど零になったとすると空間電荷の大部分が一瞬取
り残されるので、空間電荷に基づく地表の逆電界Ｘ_bは
逆方向で略９×１０⁴ ／ｍに近い値となる。従って逆向
きの相当強い電界を発生する。実際には雲底の（ー）電
荷も完全に零にはならないし、空間電荷も一部中和され
るからＸ_b は計算値より幾分小さくなる。

【０００６】次に時間の経過とともに、雲底の（ー）電
荷は増加し、空間電荷は拡散または地表への吸収によっ
て、一時的に減少するので、Ｘ_b の値は次第に減少し、
零値を通って落雷直前の値に帰る。この時点では、空間
電荷も地表面の植物や建物などから発生するコロナ放電
により再び増加し、Ｘ・Ｘ_b ・Ｘ_a の値も落雷前の状態
にもどると考えられる。例えば、電界値をＸとした場合
のコロナ電流Ｉは、Ｉ＝Ｋ（ＸーＸ_a ）² となる。Ｘ_a ：コロナ電流が発生する電界値Ｋ：係数従って、コロナ針を用いてコロナ電流を測定している場
合も、至近距離の落雷では落雷直後のコロナ電流Ｉ_b
は、落雷直前のコロナ電流Ｉ_a と反対極性でかなり大き
いことが解る。

【０００７】本発明では、雷雲の接近に伴って生じる多
数の雲間放電等の比較的小さな地表電界の急反転をすべ
て検出し、それら全部を雷接近の判定要素とするもので
はない。本発明において判断要素とする急反転は、近傍
に落雷を示すものに限って用いている。即ちコロナ針電
極により、コロナ電流を連続測定すると供に、コロナ電
流が急反転した場合、急反転前後におけるコロナ電流値
又は電流値の変化巾が予め設定された基準を満たした場
合に、落雷至近警報を段階的に出力することを特徴とす
る落雷点至近検知装置を提案するものである。図８と図
９中、実線で示したＩ_a 、Ｉ_b が実際の電流値（メータ
に流れた）［Ｉ_a ］と［Ｉ_b ］がメータの設定値とする
と、第一警報は図８と図９の場合で、第一警報：Ｉ_a ＞［Ｉ_a ］、又はＩ_b ＞［Ｉ_b ］であ
る。第二警報は図１０の場合で、第二警報：Ｉ_a ＞［Ｉ_a ］と同時にＩ_b ＞［Ｉ_b ］であ
る。落雷に伴うコロナ電流の急反転の巾の大きさの絶対値Ｉ
_a ーＩ_b の値が大であるほど、強い雷雲の電荷の中心部
が、観測地の直上に接近しているものと断定できる。こ
のような実験則に基づき、本発明は、至近距離に落雷が
近づく状態を可及的正確にかつ段階的に検出することを
課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、地上に、感知
器として半球型電極等の電極板とその放射方向に延びか
つ絶縁された針電極を併設し、電極板には電界急変化検
出器を接続し、針電極には直流増幅器及びメーターリレ
ー型マイクロアンメータ（極性の急反転の検知及びコロ
ナ電流値の検出回路）を接続してコロナ電流を連続測定
すると共に、電界の急変化を伴いコロナ電流の極性が急
反転した場合、急反転前後におけるコロナ電流値又はコ
ロナ電流値の変化巾が、予め設定された基準を満たした
場合に落雷点至近警報を段階的に出力することを特徴と
する落雷点至近検知装置を提供する。また針電極に直流
増幅器及びメーターリレー型マイクロアンメータを２個
並列接続してコロナ電流を連続測定すると共に、電界の
急変化を伴いコロナ電流の極性が急反転した場合、急反
転前後におけるコロナ電流値又はコロナ電流値の変化巾
が、予め設定された基準を満たした場合に落雷点至近警
報を段階的に出力することを特徴とする落雷点至近検知
装置も提供する。コロナ電流の急反転を検出するため
に、中心が零目盛りで正負両方の側に設定針を持つメー
ターリレー型マイクロアンメータまたはこれにかわる半
導体ロジック回路を備えている。コロナ電流の急反転を
検出するための回路には、さらに正電流と負電流が設定
値を越えた場合に動作するリレーと、その動作を一定時
間保持するための保持回路と、電界急変化検出器が電界
の急変化を検出した場合に動作するリレーと、その動作
を一定時間保持する保持回路が接続されている。

【０００９】上述したごとく、本発明は雷雲の雲底と地
表面との間に存在する空間電荷の地表電界にあたえる影
響を積極的に利用して、落雷点が接近したことを検出す
ることが特徴なので、とくに電極付近の空間電荷に大き
く影響される。このために、感知器の電極構造が重要な
課題である。空間電荷に対し敏感な電極構造とは、多量
にコロナ電流が得られる多針型であり、しかもコロナ電
流が容易に飽和しない構造でなければならない。このた
め、本発明では特殊な構造の感知器を設けている。

【００１０】

【実施例】ここで、本発明に係る落雷点至近検知装置の
一実施例を図面に基づいて説明する。［実施例１］まず、図１・図２の実施例に示す落雷点至
近検知装置に用いられている感知器を図３・図４によ
り、説明する。感知器１は、電極板である金属製半球型
電極に絶縁体（絶縁碍子）を介して、放射型コロナ針電
極を組み合わせて一体とした複合型センサである。感知
器１は、地上に建てられたポールにの先端に取り付けら
れるもので、金属製半球型電極５９へ放射状に立設した
金属管５５の上端部に、傘型をした絶縁体５４を取り付
け、その先端に設けた小形金属球５１の表面には、テー
パ付きの小突起５２を放射状に複数個設け、この小突起
５２に先端が鋭利で、かつ一定の先鋭度に形成した針電
極５３を、放射状にかつ適当な間隔をもって取り替え自
在に取り付けた構成である。これらの針電極５３群は金
属製半球型電極５９の内側で、それとは絶縁して、導線
６０ですべて電気的に接続し一体にする。針電極５３と
小形金属球５１はステンレスなどの金属が用いられる。
針の本数は、１ユニットの金属管５５に６本の針電極５
３が設けられている。金属製半球型電極５９には、５ユ
ニットの金属管５５が設けられているから、総数３０本
の針電極５３が、空間に放射状に分散している。なお針
電極５３には医療用の注射針またはこれに類似した針状
電極（以下単に注射針と呼ぶ）を利用するのが経験上便
利である。小形金属球５１は、別段真円球でなくとも、
コロナ電流が出にくい形状であれば、類似の形状や惰円
形の球でもよい。テーパ付きの小突起５２は、適当な間
隔をおいて、放射状に前記小形金属球５１の表面に立設
されている。この小突起５２に、針電極５３が螺合や嵌
合等によって取り替え自在に設けられる。小形金属球５
１の下側には雌ネジが立てられており、金属管５５の内
部を貫通する両端にネジを切った金属シャフト５７を用
い、傘型の絶縁体５４と絶縁体５６を挟んで、金属製半
球電極５９の内側で、ナット５８により金属管５５の上
端に堅固に締め付けられている。このように、半球面と
半球面から等間隔で放射状に突き出した複数の金属管５
５を有する金属製半球型電極５９を用い、前記各々の金
属管５５の端末部分には、前記の特定形状の絶縁体５４
を挟んで小型金属球５１を取り付け、さらに前記小型金
属球５１には予め定められた針電極５３を放射状に複数
本取り付けて、前記半球電極の内側において導体で接続
して一体にしている。また、特定形状の絶縁体５４と
は、降雨のとき絶縁が低下して、測定電流が減少しない
ように、降雨に対しても高絶縁を保持するために図４の
ように雨切り形の傘型形状の頭部を形成した磁器または
樹脂製のものである。また針電極５３には医療用の注射
針を用い、前記小形金属球の表面にはテーパ状の金属製
小突起５２を埋め込んで、それに嵌合することにより取
り替え自在に使用することができる。

【００１１】このような構造の感知器＝複合型センサで
は、次ぎのような利点がある。（１）一般に、コロナ電流が流出する初期の段階では、
動作状態が不安定であるが、多針型のため全体のコロナ
電流値は平均化され、常に一定した状態が得られる。（２）感知器は、屋外で長期間使用するため、コロナ針
電極が鳥や昆虫によって損傷されることがあるが、多く
の針を並列して用いるから１〜２本損傷しても、全体に
影響を及ぼすことがない。（３）半球型金属電極で電界急変化を検出する場合に、
強い電界が直接作用しているとき、雨粒や雪片が衝突し
ただけで、実際の電界急変化がなくとも誤報する場合が
ある。半球型の電極板面の周囲には平均にコロナ針電極
が配置されているから、金属製の半球型電極が直接強電
界に露出しないから、前記したごとき誤報を避けること
ができる。（４）雷雲の中心部が感知器に近づいた場合、多量のイ
オンが放射状多針型の電極から放射され、前記した空間
電荷の作用を補うから、より効果的に落雷の接近を検出
することができる。（５）強い電荷をもった雷雲が感知器の上に来た場合
に、複合センサでは多量のイオンが放出するので、感知
器に直接落雷するという危険を防止できる。（６）針電極は、医療用の注射針を用いるため、安価
で、しかも精度の高い均一な製品が使用できる。（７）針電極は取り替え自在に取り付けられているか
ら、いつでも容易に交換できるため、感知器としての信
頼性が高い。

【００１２】図１は前記感知器１を用いた落雷点至近検
知装置の一実施例のブロック結線図であり、まずブロッ
クの符号について列記し説明する。５は電界急変化検出
器、６は保持回路（復帰時間０，１〜０，５秒程度）、
７は直流増幅器、８は中心が零目盛りで、指針の両端に
各々正負の設定針を持つメーターリレー型マイクロアン
メータ（図５参照）、９は前記マイクロアンメータに接
続された正電流接点、１０は同じく負電流接点、１１は
前記正電流接点９の保持回路（復帰時間０，１〜０，５
秒程度）、１２も前記負電流接点１０の保持回路（前記
同様、復帰時間０，１〜０，５秒程度）、１３、１４、
１５、はＡＮＤ回路、１６はＯＲ回路、１７は第一落雷
接近警報、１８は第二落雷接近警報である。

【００１３】実施例の装置は、地上にポールを建て、そ
の先端に前記の感知器１＝複合センサを、絶縁して固定
し、感知器１の金属製半球型電極５９には、電界急変化
検出器５及び保持回路６を接続し、針電極５３群には直
流増幅器７及びメーターリレー型マイクロアンメータ８
（極性の急反転の検知及びコロナ電流値の検出回路）を
接続している。電界急変化検出器５及び直流増幅器７の
接地側は接地極４に接続する。電界急変化検出器５は、
出来るだけ感度を下げて、所定巾以上の急変化のみを検
出する。メーターリレー型マイクロアンメータ８には設
定した正電流値を越えるか否かによってＯＮ・ＯＦＦす
る正電流接点９とその保持回路１１と、設定した負電流
値を越えるか否かによってＯＮ・ＯＦＦする負電流接点
１０とその保持回路１２を接続している。上記のごと
く、保持回路６は電界急変化検出器５の出力信号で動作
し、保持回路１１は、正電流接点と連動して動作し、保
持回路１２は負電流接点と連動して動作するように構成
されている。保持回路６と保持回路１１からの検出信号
はＡＮＤ回路１３へ接続され、保持回路６と保持回路１
２からの検出信号はＡＮＤ回路１４へ接続され、保持回
路１１と保持回路１２の検出信号はＡＮＤ回路１５に接
続されている。又、ＡＮＤ回路１３とＡＮＤ回路１４
は、ＯＲ回路１６に接続されて、いずれかの信号をキャ
ッチして、第一落雷接近警報１７を指示作動させ、ＡＮ
Ｄ回路１５で正負の両方の電流値が設定電流値をこえた
場合に第二落雷接近警報１８を指示作動させる。このよ
うに電界の急変化を伴いコロナ電流の極性が急反転した
場合、急反転前後におけるコロナ電流値又はコロナ電流
値の変化巾が、予め設定された基準を満たした場合に落
雷点至近警報を段階的に出力する。

【００１４】なお図５は前記メーターリレー型マイクロ
アンメータ８の斜視図である。図５の中でｐはメータ８
の指針、ｒは正設定針、ｇは負設定針、Ｒは正設定針ｒ
の調節ツマミ、Ｇは同じく負設定針ｇの調節ツマミ、Ｐ
はメータ８の指針ｐの零位置微調整ネジである。

【００１５】時間の経過を横軸にコロナ電流の変化を縦
軸として示す図８のグラフで、本発明の落雷点至近検知
装置の典型的な動作例を説明すると、最初に前記のマイ
クロアンメータ８の指針ｐは負設定針ｇを超えているた
めに、前記負電流接点１０はＯＮしている。その後に近
傍落雷があったために、コロナ電流は極性の変化を伴い
反転するが、変化巾がやや小さいため、前記マイクロア
ンメータ８の指針ｐは正設定針ｒを超えることは出来な
い。しかし、一方では、落雷と同時に前記の電界急変化
検出器５の出力信号があり、この信号は前記の保持回路
１１が作動中に入電するから、ＡＮＤ回路１４が作動す
る図９のグラフの場合では、前記マイクロアンメータ８
の指針ｐは落雷の直前では負設定針ｇを超えないが、落
雷直後は正設定針ｒを超えるため、前記正電流接点９が
ＯＮする。前記電界急変化検出器５からの出力信号が出
力するのは、その直前だが保持回路１１が作動中なの
で、ＡＮＤ回路１３が作動する。前記したＡＮＤ回路１
３及びＡＮＤ回路１４はＯＲ回路１５に接続しているか
ら、ＡＮＤ回路１３及びＡＮＤ回路１４の内いずれかが
動作した場合も第一落雷接近警報１７が出力される。前
記図１０のグラフは、最も曲型的かつ至近距離の近傍落
雷の事例で、最初前記マイクロアンメータ８の指針ｐ
は、負電流設定針ｇを超えているから、落雷の直前で
は、前記負電流接点１０はＯＮしている。落雷の直後に
は前記指針ｐは急反転して、正設定針ｒを超え、同時に
正電流接点９はＯＮする。前記負電流接点１０には前記
保持回路１１が接続しているので、落雷の瞬間は負電流
接点１０はまだＯＦＦにならず、正負電流接点９、１０
は同時にＯＮしているので、ＡＮＤ回路１５が作動し、
第二落雷接近警報１８が出力される。なお前記したメー
ターリレー８の部分は、半導体型のロジック回路に置き
換えることも可能である。

【００１６】このような落雷点至近検知装置により得た
信号は、次のように具体的に機器に接続される。ａ）警報器が作動して、一定時間警報を出す。ｂ）警報信号は、継電器に送られ一定時間電源回路また
は信号回路を遮断する等の自動制御に用いる。本発明の落雷点至近検知装置は、上記したごとくコロナ
電流が急反転した場合、急反転前後におけるコロナ電流
値又は電流値の変化巾が予め設定された基準を満たした
場合に落雷至近警報を段階的に出力することができ、地
域ごとに特有な気象条件や経験則の加味で求められた設
定基準を定めることできわめて至近距離の雷接近警報を
正確に得ることができる。

【００１７】［実施例２］図２は、異なった設定値でセ
ットをしたメーターリレー型マイクロアンメータ８・８
ａを２個併設して、４段階に落雷点至近警報を発するご
とく構成したの実施例装置のブロック結線図である。地
上にポールを建て、その先端に、前記感知器１＝複合型
センサを絶縁して固定し、金属製半球型電極５９は高抵
抗値の抵抗器３により、接地極４へ接続する。また多数
の針電極５３をすべてまとめた導線６０は、直流増幅器
７及びメーターリレー型マイクロアンメータ８（極性の
急反転の検知及び正負電流値の検出回路）及びメーター
リレー型マイクロアンメータ８ａ（極性の急反転の検知
及び０電流と正電流値の検出回路）の２個を並列に接続
してコロナ電流を連続測定する。

【００１８】メーターリレー型マイクロアンメータ８ａ
（図１１）には、設定の正電流値（大）でＯＮ・ＯＦＦ
する正電流接点２０と保持回路２４が接続され、又０電
流接点２１が接続されている。もうひとつのメーターリ
レー型マイクロアンメータ８（図１２）には、設定の正
電流値（小）でＯＮ・ＯＦＦする正電流接点２２と、設
定の負電流値（大）でＯＮ・ＯＦＦする負電流接点２３
と保持回路２５が接続されている。

【００１９】正電流接点２０と負電流接点２３とはＯＲ
回路３０に接続され、それらの信号のいずれかが入力し
た場合、一定時間警報が発せられる第一警報３２が接続
される。また０電流接点２１と保持回路２４はＡＮＤ回
路２６に接続され、０電流接点２１と保持回路２５はＡ
ＮＤ回路２７に接続され、このＡＮＤ回路２６・２７は
ＯＲ回路３１に接続され、それらの信号のいずれかが入
力された場合一定時間警報が出力される第二警報３３が
接続される。正電流接点２２と保持回路２５はＡＮＤ回
路２８に接続され、それらの信号が同時に出力した場合
に一定時間第三警報３４が出力される。保持回路２４と
保持回路２５はＡＮＤ回路２９に接続され、正負電流値
がいずれも設定値（大ー大）を越えた場合一定時間出力
する第四警報３５に接続される。

【００２０】２個のメーターリレー型マイクロアンメー
タ８・８ａを並列接続することで、コロナ電流の変化を
詳細に把握し、４段階に至近距離に近づいていることを
報知することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、このような構成に
係る本発明の落雷点至近検知装置によれば、空間電荷の
作用で生じる地表面電界の急反転という簡単な現象を利
用し、人間の五感では知ることの難しい落雷点の著しい
接近を、段階的に正確に検出することができる。コンピ
ュータ等の弱電器の雷保護対策に使用した場合は、あま
り早くから電源や信号回路を切るようなことなく、ギリ
ギリまで切らず、観測地に落雷する直前に電源回路等を
切ることができるで誠に有益な発明というべきである。
そのほか段階的に至近距離まで検知するので、種々の報
知や襲雷時に機器を適切に制御することに応用すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る落雷点至近検知装置の一実施例を
示すブロック結線図。

【図２】本発明に係る落雷点至近検知装置の異なる実施
例を示すブロック結線図。

【図３】本発明に係る落雷点至近検知装置に用いられる
感知器の正面図。

【図４】同じく感知器に使用されている絶縁体の一部断
面図。

【図５】本発明に係る落雷点至近検知装置に使用するメ
ーターリレー型マイクロアンメータの斜視図。

【図６】雷雲の雲底と地表面の電位、空間電荷等の関係
を電気力線を用いて示す図。

【図７】図４の状況が落雷（対地放電）によりどう変化
するかを同じく電気力線で示した図。

【図８】至近距離に落雷があった場合に、極性の急反転
を伴う大幅なコロナ電流の変化を生じるが、縦軸にコロ
ナ電流の極性と大きさを示し、横軸に経過時間（ｔ）を
示すグラフであって、観測地点から多少離れた地点の落
雷で極性の反転を伴うけれど、コロナ電流の変化巾が小
さく、落雷直前のＩ_a は、落雷直後のＩ_b よりも小さい
ことを示すグラフ。

【図９】至近距離に落雷があった場合に、極性の急反転
を伴う大幅なコロナ電流の変化を生じるが、縦軸にコロ
ナ電流の極性と大きさを示し、横軸に経過時間（ｔ）を
示すグラフであって、極性の急反転を伴う変化巾が小さ
く、変化巾の大きさは図８のものと略同じであるが落雷
直後のコロナ電流Ｉ_b が落雷直前のＩ_a がより大きい。
従って、図８のものよりは落雷点が近いことを現わして
いるグラフ。

【図10】至近距離に落雷があった場合に、極性の急反転
を伴う大幅なコロナ電流の変化を生じるが、縦軸にコロ
ナ電流の極性と大きさを示し、横軸に経過時間（ｔ）を
示すグラフであって、落雷直前のＩ_a も設定値［Ｉ_a ］
を超え、落雷直後Ｉ_b も設定値［Ｉ_b ］を超えている。
従って、電流値の変化巾の大きい落雷で、最も至近距離
に落雷したときのものを示すグラフ。

【図11】本発明に係る落雷点至近検知装置の図２の実施
例に使用した正電流の設定値を大にしたメーターリレー
型マイクロアンメータの斜視図。

【図12】本発明に係る落雷点至近検知装置の図２の実施
例に使用した正電流の設定値を小にし、負電流値の設定
値を大にしたメーターリレー型マイクロアンメータの斜
視図。

【符号の説明】

１感知器３抵抗器５電界急変化検出器６保持回路７直流増幅器８メーターリレー型マイクロアンメータ８ａメーターリレー型マイクロアンメータ９正電流接点１０負電流接点１１保持回路１２保持回路１３ＡＮＤ回路１４ＡＮＤ回路１５ＡＮＤ回路１６ＯＲ回路２０正電流接点２１０電流接点２２正電流接点２３負電流接点２４保持回路２５保持回路２６・２７・２８・２９ＡＮＤ回路３０・３１ＯＲ回路１７・１８・３２・３３・３４・３５警報５１小形金属球５２小突起５３針電極５４絶縁体（傘型）５５金属管５６絶縁体５７金属シャフト５８ナット５９金属製半球型電極（電極板）６０導線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地上に感知器として絶縁した半球型電極
等の電極板と針電極を併設し、電極板には電界急変化検
出器を接続し、針電極には直流増幅器及びメーターリレ
ー型マイクロアンメータを接続してコロナ電流を連続測
定すると共に、電界の急変化を伴いコロナ電流の極性が
急反転した場合、急反転前後におけるコロナ電流値又は
コロナ電流値の変化巾が、予め設定された基準を満たし
た場合に落雷点至近警報を段階的に出力することを特徴
とする落雷点至近検知装置。
【請求項２】地上に感知器として絶縁した半球型電極
等の電極板と針電極を併設し、針電極には直流増幅器及
びメーターリレー型マイクロアンメータを２個並列接続
してコロナ電流を連続測定すると共に、電界の急変化を
伴いコロナ電流の極性が急反転した場合、急反転前後に
おけるコロナ電流値又はコロナ電流値の変化巾が、予め
設定された基準を満たした場合に限り落雷点至近警報を
段階的に出力することを特徴とする落雷点至近検知装
置。
【請求項３】請求項１及び請求項２のコロナ電流の急
反転を検出するために、中心が零目盛りで正負両方の側
に設定針を有するメーターリレー型マイクロアンメータ
またはこれにかわる半導体ロジック回路を備えた落雷点
至近検知装置。
【請求項４】請求項１及び請求項２のコロナ電流の急
反転を検出するための回路には、さらに正電流と負電流
が設定値を越えた場合に動作するリレーと、その動作を
一定時間保持するための保持回路と、電界急変化検出器
が電界の急変化を検出した場合に動作するリレーと、そ
の動作を一定時間保持する保持回路が接続されている落
雷点至近検知装置。
【請求項５】請求項１及び請求項２の地上に絶縁した
電極板と針電極を併設した感知器が、半球面と半球面か
ら等間隔で放射状に突き出した複数の金属管を有する金
属製半球型電極で、前記各々の金属管の端末部分には特
定の絶縁碍子を挟んで小形金属球が取り付けられ、その
金属球から予め定められた多数の針電極が放射状に伸び
ている感知器である落雷点至近検知装置。
【請求項６】請求項５の前記針電極が、前記小形金属
球に取り替え自在に取り付けられている医療用の注射針
である落雷点至近検知装置。
【請求項７】請求項５の金属管と小形金属球に挟まれ
た絶縁体が、頭部に傘型形状部を有する磁器または樹脂
である落雷点至近検知装置。