專利名稱：：避雷裝置、接地電極以及雷電浪涌電壓的降低方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及通過使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側(cè)從而防止雷電災(zāi)害的避雷裝置、接地電極以及雷電浪涌電壓的降低方法，。
背景技術(shù)：
：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(shè)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(shè)備也增多，雷電災(zāi)害成為非常大的威脅。為了防止這樣的雷電災(zāi)害，使用了導(dǎo)體(通常稱為避雷針，包含避雷突針或避雷導(dǎo)體等)預(yù)先確保使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側(cè)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(dǎo)體時，因雷電浪涌電流的高頻成分產(chǎn)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(dǎo)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(dāng)該電壓降落量即v超過導(dǎo)體周邊的絕緣強度時，產(chǎn)生絕緣擊穿，在導(dǎo)體周邊發(fā)生火花放電(一般稱為跳火)，可能對周圍造成預(yù)想外的雷電災(zāi)害。因此，在(日本)特開2002—186160號公報中記載的避雷技術(shù)，為了防止上述的跳火，通過在避雷針導(dǎo)體的外周設(shè)置絕緣體，使避雷針導(dǎo)體的周圍成為完全絕緣狀態(tài)來防止跳火的發(fā)生。但是，在該專利文獻(xiàn)中揭示的避雷技術(shù)，設(shè)置在避雷針導(dǎo)體外周的絕緣體即使出現(xiàn)破裂等輕微的破損，也會絕緣擊穿，并發(fā)生跳火。另外，發(fā)生跳火的可能性隨著避雷針導(dǎo)體的導(dǎo)體長度越長而變得越高，因此，要求避雷針導(dǎo)體具有更高的絕緣強度。另外一般地，上述導(dǎo)體的一側(cè)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(zāi)害對象的建筑物或各種設(shè)備等的上部。另外，另一側(cè)的端部連接著埋設(shè)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(zāi)害對象的建筑物等，順序地流到避雷導(dǎo)體、接地電極、大地來防止受災(zāi)。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(gòu)成為電感和電阻串聯(lián)連接，另外，電阻和電容并聯(lián)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(lián)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(dāng)雷電浪涌電流流向接地電極時，在接地電極上產(chǎn)生與電阻值以上相當(dāng)?shù)母唠妷壕褪沁@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(jìn)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(dǎo)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。現(xiàn)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/ys，當(dāng)雷電浪涌電流流過上述接地電極時，產(chǎn)生IO(Q)X100(kA)+100(kA/ys)X10(uH)=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(shè)備或附近的設(shè)備的絕緣擊穿極其有效。若因雷電浪涌電流而發(fā)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(chǎn)生觸電感覺的危險。另外，當(dāng)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(shè)備受災(zāi)的情況很多。家電設(shè)備的雷電災(zāi)害是典型的一例。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種避雷裝置、具有避雷功能的構(gòu)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(zāi)害。本發(fā)明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(zāi)害防止對象的建筑物或各種設(shè)備等的接地阻抗、特別是使上述的阻抗低于導(dǎo)體固有的值，能夠在防止因雷電浪涌電流引起的雷電災(zāi)害的同時，使成本效益提高。為了解決上述課題，若釆用本發(fā)明的第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(cè)，其特征在于，具有鋼管；同軸配置在上述鋼管內(nèi)的導(dǎo)體；以及填充在上述鋼管和上述導(dǎo)體之間的、具有導(dǎo)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(dǎo)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(zhì)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(dǎo)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(dǎo)體、上述鋼管及上述填料附設(shè)在現(xiàn)有的設(shè)備上。另外，若采用本發(fā)明的第2方式，提供一種具有避雷功能的構(gòu)造柱，具有使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側(cè)的避雷功能，其特征在于，構(gòu)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(nèi)的導(dǎo)體，以及填充在上述鋼管和上述導(dǎo)體之間的、具有導(dǎo)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(dǎo)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(gòu)造柱中，也可以上述填料含有從由電阻、電介質(zhì)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(gòu)造柱中，也可以上述鋼管和上述導(dǎo)體在通過同軸類的特性阻抗終接后接地。另外，若采用本發(fā)明的第3方式，提供一種雷電浪涌電壓的降低方法，當(dāng)使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側(cè)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(shè)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(dǎo)體構(gòu)成，上述第2電流通路由同軸配置以覆蓋上述導(dǎo)體外周的鋼管，以及填充在上述鋼管及上述導(dǎo)體之間的、具有導(dǎo)電性的填料構(gòu)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(zhì)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，若采用本發(fā)明的第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(shè)在大地中的管狀導(dǎo)體；同軸配置在上述管狀導(dǎo)體內(nèi)的內(nèi)部導(dǎo)體；以及填充在上述管狀導(dǎo)體和上述內(nèi)部導(dǎo)體之間的、具有導(dǎo)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(nèi)部導(dǎo)體，且其高頻成分主要流過上述管狀導(dǎo)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(zhì)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(dǎo)體和上述內(nèi)部導(dǎo)體在通過同軸類的特性阻抗終接后接地。在上述接地電極中，也可以與使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側(cè)的避雷裝置連接。在上述接地電極中，也可以形成為與上述避雷裝置一體的同軸形狀。在上述接地電極中，也可以連接至使商用頻率電力設(shè)施或電力設(shè)備的接地故障電流流向接地側(cè)的接地裝置。9在上述接地電極中，也可以使軸方向為垂直方向埋設(shè)上述管狀導(dǎo)體。在上述接地電極中，也可以使軸方向為水平方向埋設(shè)上述管狀導(dǎo)體。在上述接地電極中，也可以上述管狀導(dǎo)體和上述內(nèi)部導(dǎo)體連接到等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體上。另外，若采用本發(fā)明的第5方式，提供一種接地電極組，其特征在于，具有多個上述接地電極。另外，若采用本發(fā)明的第6方式，提供一種雷電浪涌電壓的降低方法，當(dāng)使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向大地時，降低雷電浪涌電壓，其特征在于，設(shè)置第1電流通路，使其一端配置在大地中，并且設(shè)置對于上述雷電浪涌電流的高頻成分的阻抗比上述第1電流通路低的第2電流通路，通過按照頻率成分分流雷電浪涌電流，使上述雷電浪涌電流的低頻成分主要流向第1電流通路，且使高頻成分主要流向第2電流通路，由此降低上述第1電流通路的雷電浪涌電壓。另外，作為普通的接地電極實現(xiàn)與以往同樣的功能。在上述雷電浪涌電壓的降低方法中，也可以上述第l電流通路由內(nèi)部導(dǎo)體構(gòu)成，上述第2電流通路由同軸配置以覆蓋上述內(nèi)部導(dǎo)體外周的管狀導(dǎo)體，以及填充在上述管狀導(dǎo)體及上述內(nèi)部導(dǎo)體之間的、具有導(dǎo)電性的填料構(gòu)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(zhì)及磁性體組成的組中選擇的1種以上的材料。在上述雷電浪涌電壓的降低方法中，也可以在上述同軸配置的管狀導(dǎo)體的外周設(shè)置外皮。通過例如使用混凝土等作為這樣的外皮，能夠在埋設(shè)時作為對鋼管的腐蝕的應(yīng)對。若采用本發(fā)明，當(dāng)使因雷擊引起的雷電浪涌電流穿過導(dǎo)體(即，避雷針導(dǎo)體)流向接地側(cè)時，使雷電浪涌電流分流，其低頻成分流過作為第1電流通路的導(dǎo)體，且高頻成分流過設(shè)置在導(dǎo)體的周圍的第2電流通路，從而相比以往已知的避雷裝置那樣，雷電浪涌電流的全部電流流過導(dǎo)體的情況，能夠降低導(dǎo)體的平均單位長度的電壓降落(即，雷電浪涌電壓)。因此，能夠抑制導(dǎo)體上部的電位上升，預(yù)防跳火的發(fā)生，有效地防止對例如埋設(shè)設(shè)備等、周圍的設(shè)備的雷電災(zāi)害。10本發(fā)明的接地電極具有降低接地阻抗的效果。特別地，具有降低接地電極固有的電感的構(gòu)造。因此，不僅對于商用頻率的接地電流，而且對于雷電浪涌電流，具備抑制當(dāng)電流流過時的接地電壓上升的功能。特別是，以往用于降低接地阻抗的工程是"試湊法(cutandtry)"，與此相對，在本發(fā)明中，在現(xiàn)場安裝的程度的工程就可以解決，包括縮短時間在內(nèi)的成本效益是出色的。另外，因為本發(fā)明的同軸構(gòu)造的接地電極的內(nèi)部導(dǎo)體(中心導(dǎo)體)由作為管狀導(dǎo)體的外側(cè)鋼管遮蔽電磁，所以分流浪涌的比例變得極小。利用該分流浪涌電流的降低效果來減少電氣設(shè)備的雷電災(zāi)害。若采用本發(fā)明，對雷電浪涌電流，能夠有效地抑制接地電極的電位上升，且實現(xiàn)與以往相比非常低的接地阻抗。因此，能夠使雷電浪涌電流經(jīng)由接地電極可靠地流向大地，能夠防止流向建筑物側(cè)破壞電子設(shè)備等難以預(yù)料的情況。另外，即使流向大地的雷電浪涌電流經(jīng)由大地流向周圍的其他建筑物等的設(shè)備、鄰接的其他接地電極、周圍的人群等，接地電極的雷電浪涌電壓也變成非常小的值，因此能夠控制受災(zāi)到最小限度，且更加安全。圖1是本發(fā)明的第1實施方式涉及的避雷裝置的垂直方向的剖面圖。圖2是圖1的X—X向視放大剖面圖。圖3是將地面附近的避雷裝置放大的立體圖。圖4是當(dāng)雷電浪涌電流流過避雷裝置時的平均單位長度的電路圖。圖5是本發(fā)明的第2實施方式涉及的避雷裝置的垂直方向的部分剖面圖。圖6是本發(fā)明的第3實施方式涉及的構(gòu)造柱的垂直方向的剖面圖。圖7是圖6的Y—Y向視放大剖面圖。圖8是示出將本發(fā)明的第4實施方式涉及的接地電極應(yīng)用于作為雷電災(zāi)害防止對象的建筑物時的一例的結(jié)構(gòu)圖。圖9是接地電極的垂直方向的剖面圖。圖10是圖9的X—X向視放大剖面圖。圖11是將大地附近的接地電極放大的立體圖。圖12是示出當(dāng)從導(dǎo)體的上端側(cè)流入的雷電浪涌電流流向接地側(cè)時，由鋼管、導(dǎo)體及填料構(gòu)成的本發(fā)明的第4實施方式涉及的接地電極的平均單位長度的等價電路的電路圖。圖13是說明本發(fā)明的實施方式涉及的接地電極帶給周圍建筑物的影響的圖。(a)示出接地電極和其周圍建筑物等的位置關(guān)系。(b)示出在雷電浪涌電流從接地電極流向大地的情況下，雷電浪涌電壓的值(縱軸)、和流經(jīng)地點的位置(橫軸)的關(guān)系。圖14是說明本發(fā)明的實施方式涉及的接地電極帶給周圍人群的影響的圖。(a)示出接地電極和在接地電極周圍的人的位置關(guān)系。(b)示出在雷電浪涌電流從接地電極流向大地的情況下，雷電浪涌電壓的值(縱軸)、和流經(jīng)地點的位置(橫軸)的關(guān)系。圖15是本發(fā)明的第5實施方式涉及的、具有多個接地電極的接地電極組的垂直方向的剖面圖。圖16是本發(fā)明的第6實施方式涉及的、具有4個使任一管軸方向水平而配置的接地電極的接地電極組的水平方向的剖面圖。圖17是示出本發(fā)明的第7實施方式涉及的、形成為與使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側(cè)的避雷裝置一體型的同軸形狀的接地電極結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖18是同軸電纜的示意的立體圖。圖19是示出對于4種電導(dǎo)G的各值，分別估算出3種頻率f的電流流過導(dǎo)體時的平均單位長度的衰減率D(dB)的結(jié)果。圖20是示出對于將G=0(o=0)的值添加至4種電導(dǎo)G的各值中的5種電導(dǎo)G的各值，分別估算出3種頻率f^104、105、106(Hz)的交流電流流過導(dǎo)體時的接地電極1的特性阻抗Zo的結(jié)果。具體實施例方式以下，參照附圖，對于本發(fā)明適宜的實施方式進(jìn)行說明。而且，在本說明書及附圖中，對于實質(zhì)上具有相同功能結(jié)構(gòu)的要素，通過賦予相同的符號，而省略重復(fù)說明。圖1是本發(fā)明的第1實施方式涉及的避雷裝置1的垂直方向的剖面圖。12圖2是圖1的X—X向視放大剖面圖。如圖1及圖2所示，避雷裝置1具有將裸露的導(dǎo)體4同軸配置在沿垂直方向直立設(shè)置在地面2上的圓環(huán)形狀的鋼管3的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。鋼管3，例如由不銹鋼構(gòu)成。導(dǎo)體4，例如由銅等構(gòu)成，且沿軸方向從上端側(cè)直到下端側(cè)配置在鋼管3內(nèi)。導(dǎo)體4的上端連接著多少突出到鋼管3上端的外側(cè)而配置的突針8，以接收雷擊7。導(dǎo)體4由沿著鋼管3的軸方向以規(guī)定間隔設(shè)置的多個絕緣性固體裝置5固定在鋼管3內(nèi)的中央位置。如圖2所示，鋼管3及導(dǎo)體4之間填充具有導(dǎo)電性的填料10。在本實施方式中，作為填料10使用以規(guī)定的比例混入電阻15、電介質(zhì)16及磁性體17的各種材料的膠合劑(cement)。作為電阻15，使用如金屬微粉末(銀粉、銅粉等)或者石墨等。作為電介質(zhì)16使用介電常數(shù)比較高的材料(如氧化鋁、鈦酸鋇等)。進(jìn)而，作為磁性體17，使用如鐵酸鹽等。而且，作為填料10的膠合劑，優(yōu)選利用如發(fā)泡狀地構(gòu)成等來輕量化。圖3是將地面2附近的避雷裝置1放大的立體圖。如圖3所示，鋼管3的下端埋設(shè)在地面2(在此，將地面2作為大地來處理，但因設(shè)置地點不同，也可以作為混凝土構(gòu)造面)中，且連接到接地系統(tǒng)20而接地。接地系統(tǒng)20具有使處于地中的鋼管3及導(dǎo)體4的下端通過匹配器21連接到深埋設(shè)置的電極接地極22的結(jié)構(gòu)。該匹配器21構(gòu)成為使鋼管3及導(dǎo)體4的下端由兩者3、4形成的同軸類的特性阻抗終接。由此，因雷擊7引起的雷電浪涌電流I幾乎未反射地從鋼管3及導(dǎo)體4流向深埋設(shè)置的電極接地極22。而且，在本實施方式中，作為匹配器21，使用軸方向與鋼管3平行且同心配置的圓柱形狀的混凝土材料。對于利用上述那樣構(gòu)成的避雷裝置1而實施的本發(fā)明的實施方式涉及的避雷方法進(jìn)行說明。當(dāng)發(fā)生雷7且雷擊到避雷裝置1上端的突針8時，如圖1所示，包含各種各樣頻率成分的雷電浪涌電流I沿著軸方向從上端側(cè)到下端側(cè)流過避雷裝置1的導(dǎo)體4。在導(dǎo)體4的周圍配置有同軸配置的鋼管3以覆蓋導(dǎo)體4的外周，且在導(dǎo)體4和鋼管3之間填充了具有導(dǎo)電性的填料10，因此雷電浪涌電流I在流過導(dǎo)體4時衰減。以下，使用圖4所示的電路圖說明該現(xiàn)象。圖4是示出當(dāng)雷擊到與導(dǎo)體4的上端側(cè)連接的突針8而產(chǎn)生的雷電浪涌電流I流向接地側(cè)時，由鋼管3、導(dǎo)體4及填料10構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式涉及的避雷裝置1的平均單位長度的等價電路的電路圖。在圖4中，L是導(dǎo)體4的電感、R是導(dǎo)體4的電阻、C是導(dǎo)體4和鋼管3之間的電容。G是由含有電阻15、電介質(zhì)16及磁性體17的填料10引起的電導(dǎo)。雷電浪涌電流I流過導(dǎo)體4時發(fā)生衰減是因為，如圖4所示，雷電浪涌電流I的高頻成分L通過導(dǎo)體4外側(cè)的填料10及鋼管3(即，從圖4所示的點Al向點B2方向)流過。因此，流過導(dǎo)體4的衰減了的雷電浪涌電流I是雷電浪涌電流I的低頻成分I"這樣，本發(fā)明的實施方式涉及的避雷裝置1構(gòu)成為使雷擊7的雷電浪涌電流I分流成低頻成分Il和高頻成分1，且低頻成分L流過作為第1電流通路的導(dǎo)體4，高頻成分1流過作為第2電流通路的鋼管3及填料10。當(dāng)衰減了的雷電浪涌電流I(即，雷電浪涌電流I的低頻成分IJ流過導(dǎo)體4時產(chǎn)生的雷電浪涌電壓VL成為VL二LXdIJdt。該雷電浪涌電壓^低于以往已知的避雷裝置那樣，在全部的雷電浪涌電流I(=L+IH)流向?qū)w4的情況下產(chǎn)生的雷電浪涌電壓VL+H二LX(d(L+IH)/dt}。另一方面，當(dāng)雷電浪涌電流I的高頻成分lH流過導(dǎo)體4外側(cè)的鋼管3及填料10時，主要通過填料10含有的電阻15、電介質(zhì)16及磁性體17產(chǎn)生電阻加熱、電介質(zhì)加熱及感應(yīng)加熱，消耗其能量的一部分。流過導(dǎo)體4的雷電浪涌電流I的低頻成分Il、和流過填料10及鋼管3的雷電浪涌電流I的高頻成分Ih，當(dāng)沿著軸方向流向下端側(cè)，到達(dá)低于地面2的位置時，如圖3所示，流向接地系統(tǒng)20。即，雷電浪涌電流I經(jīng)由匹配器21，流向由同軸類的特性阻抗終接的接地極22。若采用以上的實施方式，將避雷裝置1構(gòu)成為在鋼管3的中心配置導(dǎo)體4的同軸電纜，進(jìn)而，在鋼管3及導(dǎo)體4之間填充具有導(dǎo)電性的填料10,從而能夠在雷電浪涌電流I流過導(dǎo)體4時使其分流，其低頻成分Il主要流過作為第1電流通路的導(dǎo)體4，且其高頻成分V流過設(shè)置在導(dǎo)體4周圍的第2電流通路。由此，相比幾乎全部的雷電浪涌電流I流過導(dǎo)體4的以往已知避雷技術(shù)的情況，能夠使流過導(dǎo)體4的電流量降低，且使在導(dǎo)體4上產(chǎn)生的雷電浪涌電壓(LXdi/dt)降低，可以使流過導(dǎo)體4的雷電浪涌電流I穩(wěn)定化，可靠地預(yù)防因雷擊7引起的雷電浪涌電流I從避雷裝置1擊出的跳火，有效地防止雷電災(zāi)害。另外，在接地系統(tǒng)20上設(shè)置匹配器22，構(gòu)成為使鋼管3和導(dǎo)體4的下端由兩者(3、4)形成的同軸類的特性阻抗終接后接地，由此接地阻抗與大地的電阻率無關(guān)，是固定的。.另外，能夠使雷電浪涌電流I(即，低頻成分K及高頻成分lH)不被反射地流向接地側(cè)。由此，因為能夠使雷電浪涌電流I更可靠地流向接地側(cè)，所以可以進(jìn)一步抑制跳火的發(fā)生。作為本發(fā)明的第2實施方式，如圖5所示，導(dǎo)體4、鋼管3及填料10也可以附設(shè)在例如信號機40等現(xiàn)有的設(shè)備上。圖5是本發(fā)明的第2實施方式涉及的避雷裝置1的垂直方向的部分剖面圖。如圖5所示，與本發(fā)明的第1實施方式的情況大致相同而構(gòu)成的避雷裝置l，在對于垂直方向有些傾斜的狀態(tài)下，由多個固定件45附設(shè)在信號機40的支柱41上。在該第2實施方式中，鋼管3及導(dǎo)體4的下端具有由同軸類的特性阻抗終接后，與網(wǎng)眼接地極52連接的結(jié)構(gòu)。而且，在第2實施方式中也與第1實施方式一樣，也可以使用深埋設(shè)置的電極接地極22。若采用本發(fā)明的第2實施方式，使避雷裝置1附設(shè)在例如信號機40等現(xiàn)有的設(shè)備上，因此相比單獨立設(shè)避雷裝置1的情況，可以減少與必要的強度、支承構(gòu)造有關(guān)的設(shè)計制約等，容易使其小型化及簡單化，且能夠減少避雷裝置1的設(shè)備費及設(shè)備空間。本發(fā)明的第2實施方式，具有與第1實施方式相同的效果。作為本發(fā)明的第3實施方式，如圖6所示，也可以將本發(fā)明應(yīng)用在具有避雷功能的構(gòu)造柱上。圖6是本發(fā)明的實施方式涉及的構(gòu)造柱60的垂直方向的剖面圖。圖7是圖6的Y—Y向視放大剖面圖。如圖6所示，構(gòu)造柱60構(gòu)成為具備支承部61，與本發(fā)明的第l實施方式中的避雷裝置l同樣地構(gòu)成；和信號裝置，作為由該支承部61支承的被支承部62。在本發(fā)明的第3實施方式中，如圖6及圖7所示，被支承部62具有使沿著軸方向(即，垂直方向)配置在支承部61的導(dǎo)體4和鋼管3之間的中空的配管65的上端及下端呈直角地彎曲并突出到鋼管3之外的結(jié)構(gòu)。在這樣突出的配管65的上端，設(shè)置具備如紅色、黃色及綠色的三色燈的發(fā)光裝置66。配管65的下端連接著控制發(fā)光裝置66的控制裝置(未圖示)及給發(fā)光裝置66供給電源的電源裝置(未圖示)。在配管65內(nèi)，配設(shè)有將這些控制裝置及電源裝置(未圖示)和發(fā)光裝置66連接的電線及信號線等電線組67。而且，配管65由填充在導(dǎo)體4和鋼管3之間的填料10固定。若采用本發(fā)明的第3實施方式，由具有避雷功能的支承部61，和由該支承部61支承的、具有與避雷功能不同的功能(即、信號功能)的被支承部62來構(gòu)成構(gòu)造柱60，從而能夠在同一設(shè)置空間內(nèi)設(shè)立防止因雷擊7引起的雷電災(zāi)害的避雷功能、和避雷功能以外的各種功能，可以節(jié)約設(shè)置空間。另外，本發(fā)明的第3實施方式，具有與第l實施方式相同的效果。圖8是示出將本發(fā)明的第4實施方式涉及的接地電極101應(yīng)用在作為雷電災(zāi)害防止對象的建筑物105時的一例的結(jié)構(gòu)圖。如圖8所示，在建筑物105的屋頂上，沿垂直方向立設(shè)避雷突針110來作為使因雷擊107的雷電浪涌電流流向接地側(cè)的避雷裝置。在避雷突針110的下端，連接著引下導(dǎo)線113，而能夠使落到上端的雷107的雷電浪涌電流流向?qū)Ь€113。該導(dǎo)線113沿著建筑物105的外面延伸設(shè)置到下方，在低于大地115的位置上導(dǎo)入到建筑物105內(nèi)，連接到設(shè)置在建筑物105內(nèi)部的接地部117。該接地部117也可以使用跨過建筑物105內(nèi)的整個底部而配置的金屬等。如圖8所示，接地部117連接著接地電極101和等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體120。在等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體120上連接著如個人電腦等電子設(shè)備125或如自來水管等金屬管120等。在本實施方式中，電子設(shè)備125連接著外部的電源127。等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體120是為了使連接的電子設(shè)備125、金屬管126等保持等電位而設(shè)置的例如金屬板。由此，即使因雷擊7引起的雷電浪涌電流流過，各設(shè)備間125、126之間也不產(chǎn)生電位差，因此能夠防止雷電災(zāi)害。圖9是接地電極101的垂直方向的剖面圖。圖10是圖9的X—X向視放大剖面圖。如圖9及圖IO所示，接地電極101具有將裸露的導(dǎo)體134同軸配置在沿垂直方向埋設(shè)在大地115中的圓環(huán)形狀的鋼管133的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。作為管狀導(dǎo)體的鋼管133，例如由不銹鋼或耐腐蝕鋼管構(gòu)成。作為內(nèi)部導(dǎo)體的導(dǎo)體134，例如由銅等構(gòu)成，且沿軸方向從上端側(cè)到下端側(cè)配置在鋼管133內(nèi)。導(dǎo)體134的上端有些突出地配置到鋼管133上端的外側(cè)，且連接到接地部117。根據(jù)情況，導(dǎo)體134由沿著鋼管133的軸方向以規(guī)定間隔設(shè)置的多個絕緣性固體裝置135固定在鋼管133內(nèi)的中央位置。如圖IO所示，鋼管133及導(dǎo)體134之間填充具有導(dǎo)電性的填料140。在本實施方式中，作為填料140使用如以規(guī)定的比例混入電阻145、電介質(zhì)146及磁性體147的各種材料的膠合劑。作為電阻145，使用如金屬微粉末(銀粉、銅粉等)或者石墨等。作為電介質(zhì)146使用介電常數(shù)比較高的材料(如氧化鋁、鈦酸鋇等)。進(jìn)而，作為磁性體147，使用如鐵酸鹽等。而且，作為填料140的膠合劑，優(yōu)選利用如發(fā)泡狀地構(gòu)成等來輕量化。圖11是將大地115附近的接地電極101放大的立體圖。如圖8、圖9及圖11所示，鋼管133沿著軸方向大致跨全長地埋設(shè)在大地115內(nèi)，但其上端是從大地115突出的結(jié)構(gòu)。匹配器151構(gòu)成為使鋼管133及導(dǎo)體134的下端由兩者(133、134)形成的同軸類的特性阻抗終接。而且，在本實施方式中，作為匹配器151，使用軸方向與鋼管133平行且同心配置的圓柱形狀的混凝土材料。對于利用上述那樣構(gòu)成的接地電極101而實施的本發(fā)明的第4實施方式涉及的雷電浪涌電壓的降低方法進(jìn)行說明。如圖8所示，當(dāng)發(fā)生閃電107，且雷劈到避雷裝置即避雷突針110的上端時，雷電浪涌電流I從避雷突針110的下端流向引下導(dǎo)線113，接著，從導(dǎo)線113流向接地電極101。該雷電浪涌電流I含有多種頻率成分。流向接地電極101的雷電浪涌電流I沿著軸方向從上端側(cè)到下端側(cè)流過圖2的接地電極101的導(dǎo)體134。在導(dǎo)體134的周圍，配置有同軸配置的鋼管133以覆蓋導(dǎo)體134的外周，且在導(dǎo)體134和鋼管133之間填充具有導(dǎo)電性的填料140，因此雷電浪涌電流I在流過導(dǎo)體134時衰減。以下，使用圖12所示的電路圖說明該現(xiàn)象。圖12是示出當(dāng)從導(dǎo)體134的上端側(cè)流入的雷電浪涌電流I流向接地側(cè)時，由鑰管133、導(dǎo)體134及填料140構(gòu)成的本發(fā)明的第4實施方式涉及的接地電極IOI的平均單位長度的等價電路的電路圖。在圖12中，L是導(dǎo)體134的電感、R是導(dǎo)體134的電阻、C是導(dǎo)體134和鋼管133之間的電容。G是由含有電阻145、電介質(zhì)146及磁性體147的填料140引起的電導(dǎo)。當(dāng)雷電浪涌電流I流過導(dǎo)體134時，以雷電浪涌電流I的高頻成分為主體的電流lH容易流向?qū)w134外側(cè)的填料140及鋼管133(即，從圖12所示的點A1向點B2方向)。因此，流向?qū)w134的雷電浪涌電流是雷電浪涌電流I減去lH的以低頻成分為主體的Il。這樣，構(gòu)成本發(fā)明的第1實施方式涉及的接地電極1，使雷擊107的雷電浪涌電流I分流成低頻成分L和高頻成分Ih，且低頻成分L主要流過作為第1電流通路的導(dǎo)體134，高頻成分lH主要流過作為第2電流通路的鋼管133及填料140。當(dāng)衰減了的雷電浪涌電流I(即，雷電浪涌電流I的低頻成分L)流過導(dǎo)體134時大體產(chǎn)生的雷電浪涌電壓、成為V^二LXdlL/dt。該雷電浪涌電壓VL低于以往已知的接地電極那樣，在雷電浪涌電流I(二Il+Ih)流向?qū)w34的情況下產(chǎn)生的雷電浪涌電壓Vwn二Lx(d(;u+i)/dt}。另一方面，當(dāng)雷電浪涌電流I的高頻成分lH流過導(dǎo)體134外側(cè)的鋼管133及填料140時，主要通過填料140含有的電阻35、電介質(zhì)136及磁性體137產(chǎn)生電阻加熱、電介質(zhì)加熱及感應(yīng)加熱，消耗其能量的一部分。流過導(dǎo)體134的雷電浪涌電流I的低頻成分Il、和流過填料140及鋼管133的雷電浪涌電流I的高頻成分Ih的主要成分，當(dāng)沿著軸方向流向下端側(cè)，到達(dá)低于大地115的位置時，如圖10所示，經(jīng)由匹配器151流到大地115，且其一部分從與鋼管133接觸的部分流到大地。若采用以上的實施方式，將接地電極101構(gòu)成為在鋼管133的中心配置導(dǎo)體134的同軸電纜，進(jìn)而，在鋼管133及導(dǎo)體134之間填充具有導(dǎo)電性的填料140,從而能夠在雷電浪涌電流I流過導(dǎo)體134時使其分流，其低頻成分I^主要流過作為第1電流通路的導(dǎo)體134，且其高頻成分1主要流過設(shè)置在導(dǎo)體134周圍的第2電流通路。由此，相比幾乎全部的雷電浪涌電流I流過導(dǎo)體134的以往已知接地電極的情況，能夠使流過導(dǎo)體134的電流量降低，且使在導(dǎo)體134上產(chǎn)生的雷電浪涌電壓(LXdi/dt)降低，可以使接地阻抗低于以往的值。由此，流向建筑物側(cè)的分流量降低，結(jié)果，與電氣相連的電子設(shè)備的破壞等情況變少。進(jìn)而，如上述那樣，利用接地電極101使雷電浪涌電壓降低，從而可以抑制經(jīng)由接地電極101流向大地115的雷電浪涌電流帶給周圍的建筑物或人群的損害到最小限度。以下，使用在圖13及圖14中示出的例子，對其效果進(jìn)行說明。在圖13(a)所示的例中，在具備接地電極101的建筑物105的附近存在其他建筑物155。在其他建筑物155的內(nèi)部具備連接例如外部電源167的電子設(shè)備165等。其他建筑物155通過埋設(shè)在大地115中的以往己知的接地電極161接地。接地電極161通過導(dǎo)線160連接到電子設(shè)備165上。圖13(b)是當(dāng)雷107劈到(a)所示的建筑物105時，在其雷電浪涌電流I從接地電極101流向大地115的情況下，將大地115中的雷電浪涌電壓的值，和大地115上的位置一起示出的圖。而且，在(b)中，縱軸顯示雷電浪涌電壓的值，橫軸顯示大地115上的位置(即，距離)。(a)的橫方向的位置關(guān)系與(b)的橫軸所示的距離對應(yīng)。在(a)所示的建筑物105具備以往已知的接地電極來替代接地電極101的情況下，雷電浪涌電壓和距離的關(guān)系成為如(b)所示的虛線。如圖13(b)所示，在使用以往已知的接地電極的情況下，與流向大地115時的雷電浪涌電流的電壓(雷電浪涌電壓)的初始僮是Ue。，與此相對，以無限遠(yuǎn)點的電位為零，在使用本發(fā)明的接地電極101的情況下，流向大地115的雷電浪涌電壓的值大幅降低，且剛剛流向大地115的雷電浪涌電壓的初始值為UE,。一般地，隨著雷電浪涌電壓從流向大地115的地點向更遠(yuǎn)位置(距離)行進(jìn)，它的值慢慢地衰減，但在建筑物105中使用以往已知的接地電極的情況下，鄰接的接地電極161的地點D上的雷電浪涌電壓是依然非常高的值U。。，由于這樣高的電壓，存在電子設(shè)備165損傷的可能性。與此相對，在使用本發(fā)明涉及的接地電極101的情況下，鄰接的接地電極161的地點D上的雷電浪涌電壓變成相當(dāng)?shù)偷闹礗V，電子設(shè)備165免于損傷。這樣，利用本發(fā)明，可以減少或消除對鄰接的接地電極161的因雷電浪涌電壓造成的災(zāi)害。另一方面，作為建筑物105的接地電極，在不使用本發(fā)明的接地電極101，而使用以往已知的接地電極161的情況下，如圖13(b)的虛線所示，流向大地時的雷電浪涌電流的電壓(雷電浪涌電壓)的初始僮是Ue。，而作為鄰接的接地電極，若使用本發(fā)明的接地電極101，則與大地115直接接觸的，不是以往已知的接地電極那樣的導(dǎo)體，而是鋼管部分133，且由于不是中心導(dǎo)體134，鋼管部分133對于中心導(dǎo)體134起到電磁的屏蔽體作用，因此向中心導(dǎo)體134的雷電浪涌電流的入侵受到抑制。另外，由于性質(zhì)上是低頻成分的電流選擇性地流向中心導(dǎo)體134，因此電流浪涌電壓被大幅地降19低。接著，使用圖14說明將帶給周圍人群的損害抑制到最小限度。在圖14(a)所示例中，示出步行經(jīng)過具備接地電極101的建筑物105附近的步行者170。圖14(b)是當(dāng)雷107落到(a)所示的建筑物105時，在其雷電浪涌電流I從接地電極101流向大地115的情況下，將大地115中的雷電浪涌電壓的值，和大地115上的位置一起示出的曲線圖。而且，在(b)中，縱軸顯示雷電浪涌電壓的值，橫軸顯示大地115上的位置(即，距離)。(a)的橫方向的位置關(guān)系與(b)的橫軸所示的距離對應(yīng)。在(a)所示的建筑物105具備以往己知的接地電極來替代接地電極101的情況下，雷電浪涌電壓和距離的關(guān)系成為如(b)所示的虛線。如圖14(a)(b)所示，在使用以往已知的接地電極的情況下，流向大地115時的雷電浪涌電流的電壓(雷電浪涌電壓)的初始值是Ue。，與此相對，在使用本發(fā)明的接地電極101的情況下，流向大地115的雷電浪涌電壓的值大幅降低，且剛剛流過大地115的雷電浪涌電壓的初始值成為UE,。由此，使用本發(fā)明的接地電極101的情況下的雷電浪涌電壓的斜度((b)的實線)變得比使用以往已知的接地電極的情況下的雷電浪涌電壓的斜度((b)的虛線)還緩。如圖14(a)所示，步行者170的兩腳對于大地115接觸不同的位置Ll、L2，因此從接地電極101流向大地115的雷電浪涌電流，在流過步行者170的正下方的大地115的情況下，與兩腳間的電位差對應(yīng)的雷電浪涌電壓(稱為跨步電壓)施加在步行者170上。但是，在使用本發(fā)明的接地電極101的情況下，如上述那樣使雷電浪涌電壓的斜度變緩，因此一只腳的位置Ll和另一只腳的位置L2之間的電位差降低到Us,，顯著地低于使用以往已知的接地電極的情況下的電位差Us。。這樣，利用本發(fā)明，在雷電浪涌電流流過步行者170的情況下，也可以有效地降低其損害。在上述例中，對于步行者170因雷電浪涌電流造成的觸電進(jìn)行了說明，如圖14(a)所示，通過使用本發(fā)明的接地電極101，也能夠有效地減少或消除直接接觸建筑物105的接觸者171受到的電擊損害。例如，圖14(b)的虛線所示，在使用以往已知的接地電極的情況下，接觸者171觸電時受到的雷電浪涌電壓(稱為接觸電壓)是墻壁的位置W和接觸者171的位置L0之間的電位差UT。，與上述步行者170受到的電位差Us。相比較，明顯變大。然而，在使用本發(fā)明的接地電極101的情況下，如圖14(b)的實線所示，雷電浪涌電壓被充分地降低，衰減程度也變緩，因此電擊時施加到接觸者171的電位差l^成為非常低的值。這樣，禾U用本發(fā)明，即使在雷電浪涌電流流過的情況下，也可以有效地降低接觸者171因電擊受到的損害。進(jìn)而，如上述那樣，同軸構(gòu)造接地電極101，從而基本上能夠大幅地降低以往類型接地電極的電感成分，由此使接地阻抗的值變小。獲得的優(yōu)點是在其接地阻抗之中，電抗成分的值不依賴于設(shè)置接地電極101的通常的土壤環(huán)境(例如電阻率等)。另外，能夠在作為雷電災(zāi)害防止對象的建筑物105等中設(shè)置接地電極101時，將制造的接地電極101搬運到存在安裝位置(例如建筑物105等)的現(xiàn)場，沿著垂直方向挖孔后，在該孔中插入接地電極101并固定，以這樣非常簡單的工序?qū)嵤?，其施工變得非常容易。進(jìn)而，如上述那樣，同軸構(gòu)造接地電極101，從而接地電極101的鋼管133能夠屏蔽來自外部的電流，并保護(hù)導(dǎo)體134。由此，能夠防止感應(yīng)雷電浪涌電流從大地115流入導(dǎo)電134的情況。另外，例如鄰接接地電極101，設(shè)置其他接地電極的情況下，能夠降低從該鄰接的其他接地電極流向大地115的雷電浪涌電流向接地電極1的中心導(dǎo)體134的流入量。作為本發(fā)明的第5實施方式，如圖15所示，也可以相互連接多個不同特性阻抗的接地電極101，并形成接地電極組102。圖15作為一例，是示出具有3個接地電極101的接地電極組102的垂直方向的剖面的剖面圖。在圖15所示的接地電極組102的例中，3個接地電極101都使作為管狀導(dǎo)體的鋼管133的管軸方向成為垂直方向，以相互大體等間隔地埋設(shè)在大地115中。3個接地電極101的導(dǎo)體134在各鋼管133之外被相互連接成為1個。這樣，結(jié)合成了一個的導(dǎo)體134，經(jīng)過如圖8所示的接地部117等，連接到設(shè)置在建筑物105上部的避雷裝置110上。若采用本發(fā)明的第5實施方式，使用多個接地電極IOI，從而與以往相比，能夠使各接地電極101小型化。由此，各接地電極101的搬運及施工非常容易。而且，在第5實施方式中，具有與第4實施方式相同的效果。作為本發(fā)明的第6實施方式，如圖16所示，也可以當(dāng)設(shè)置多個不同特性阻抗的接地電極101時，使其管軸方向成為水平地埋設(shè)在大地115中。圖16作為一例，是示出具有4個接地電極101的接地電極組102的水平方向的剖面的剖面圖。在圖16示出的接地電極組102的例中，4個接地電極101都使作為管狀導(dǎo)體的鋼管133的管軸方向成為水平方向地配置在同一水平面內(nèi)。4個接地電極101配置成放射狀以使相互的管軸方向成為直角。使作為內(nèi)部導(dǎo)體的導(dǎo)體134延伸設(shè)置到鋼管133之外的一側(cè)的端部朝向放射的中心來配置各接地電極101。在本發(fā)明的第6實施方式中，在放射狀的接地電極組102的中心部設(shè)置中空的空間180，在該空間180內(nèi)，4個接地電極101的各導(dǎo)體134被相互連接成為一個。這樣，結(jié)合成了一個的導(dǎo)體134沿著垂直方向延伸設(shè)置到上方，且經(jīng)過例如圖11示出的接地部117等，連接到設(shè)置在建筑物105上部的避雷裝置110上。若采用本發(fā)明的第6實施方式，使接地電極101的鋼管133的管軸方向成為水平地配置，從而在埋設(shè)接地電極101時，如在大地115形成的孔可以是相同深度等，使其施工變得容易。另外，在連接多個接地電極101而形成接地電極組102的情況下，能夠相互遠(yuǎn)離地配置各接地電極101的雷電浪涌電流流向大地115側(cè)的端部，可以減少相互的影響。而且，在第6實施方式中也具有與第4實施方式相同的效果。作為本發(fā)明的第7實施方式，如圖17所示，也可以將使因雷擊107的雷電浪涌電流流向接地側(cè)的避雷裝置110和接地電極101形成為一體型的同軸形狀。圖17是作為一體型的同軸形狀地形成避雷裝置no和接地電極101的一例的直立設(shè)置型避雷針185的垂直方向的剖面圖。在圖17示出的例中，避雷針185被單獨地立設(shè)，且在上端具備突針186。而且，也可以使避雷裝置及接地電極一體型地設(shè)置在現(xiàn)有的設(shè)備等中。若例如將這樣的結(jié)構(gòu)連接到輸電線的架空地線，且將接地電極的上端連接到架空地線來使用，則能夠減少架空地線的雷電浪涌電壓的上升。若采用本發(fā)明的第7實施方式，因雷擊107的雷電浪涌電流從到達(dá)接地電極101之前流過同軸形狀的避雷裝置110，因此能夠更有效地抑制雷電浪涌電流的電位上升，且使接地阻抗大幅降低。另外，在雷電浪涌電流從避雷裝置110經(jīng)過匹配器151流到大地115之間的整個路徑(即，流過大地115之上的空氣中的路徑、和大地115中的路徑)中，能夠防止因雷電22浪涌電流引起的跳火等放電的發(fā)生。進(jìn)而，能夠防止從外部電流流入該路徑的情況。而且，在第7實施方式中也具有與第4實施方式相同的效果。以上，參照附圖，對本發(fā)明合適的實施方式進(jìn)行了說明，但并不限于本發(fā)明涉及的例子。不言而喻，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在專利申請范圍內(nèi)記載的技術(shù)思想的范疇內(nèi)，可以想到各種的變更例或者修正例，對于這些，當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。在實施方式中，對于使用例如由不銹鋼或耐腐蝕鋼管構(gòu)成的鋼管3，133作為管狀導(dǎo)體的情況進(jìn)行了說明，但也可以使用其他的材料形成管狀導(dǎo)體。在實施方式中，對于使用以規(guī)定的比例分別使電阻15，145、電介質(zhì)16，146及磁性體17，147的全部混入的膠合劑作為填料10，140的情況進(jìn)行了說明。但填料10，140也可以使用具有導(dǎo)體性的任意材料。另外，在填料10，140中也可以含有在由電阻、電介質(zhì)及磁性體組成的組中選擇1種以上的材料。進(jìn)而，也可以包含這些電阻、電介質(zhì)及磁性體以外的材料。在實施方式中，對于電阻15，145是金屬微粉末(銀粉、銅粉等)或者石墨的情況進(jìn)行了說明，但作為電阻15，145也可以使用這些以外的材料。在實施方式中，對于電介質(zhì)16，146是氧化鋁、鈦酸鋇的情況進(jìn)行了說明，但作為電介質(zhì)16，146也可以使用這些以外的材料。在實施方式中，對于磁性體17，147是鐵酸鹽的情況進(jìn)行了說明，但作為磁性體17，147也可以使用這些以外的材料。在實施方式中，對于使用軸方向與鋼管3，133平行且同心配置的圓柱形狀的混凝土材料作為匹配器22，151的情況進(jìn)行了說明，但匹配器22，151也可以是用于獲得阻抗匹配的任意材料及形狀。在第1第3實施方式中，對于接地系統(tǒng)20的接地極是深埋設(shè)置的電極接地極22或網(wǎng)眼接地極52的情況進(jìn)行了說明，但也可以使用其他的接地極。在第3實施方式中，對于被支承部62具備信號機功能的情況進(jìn)行了說明，但被支承部62也可以具備如通信功能、照相功能等避雷功能以外的功在第4第7實施方式中，對于單獨使用本發(fā)明的接地電極101的情況進(jìn)行了說明，但也可以與例如網(wǎng)眼接地極等以往已知的接地電極一起使用，通過這樣的并用，有效地使以往已知的接地電極的接地阻抗降低。在第5實施方式中，對于接地電極組102具有3個或4個接地電極101的情況進(jìn)行了說明，但也可以具有任意數(shù)量的接地電極101。另外，接地電極組102具有的多個接地電極101也可以是任意的配置結(jié)構(gòu)。在第7實施方式中，對于將避雷裝置110和接地電極101形成為一體型的同軸形狀的情況進(jìn)行了說明，但也可以在同軸形狀的避雷裝置110和同軸形狀的接地電極101之間設(shè)置如蛇腹形狀的同軸形狀或者非同軸形狀的中間部分，并通過中間部分連接避雷裝置110和接地電極101。在第4第7實施方式中，對于接地電極101對因雷擊107引起的雷電浪涌電流發(fā)揮效果的情況進(jìn)行了說明，但接地電極101在如圖1示出的電子設(shè)備125接地故障的情況下，對于商用頻率的漏電電流，也可以發(fā)揮與對雷電浪涌電流效果相同的效果。在第4第7實施方式中，對于接地電極101直接埋設(shè)在大地115之中的情況進(jìn)行了說明，但也可以在接地電極101的外周設(shè)置例如膠合劑等的外皮。這樣，通過在鋼管133的外周設(shè)置外皮，能夠在埋設(shè)接地電極101時，作為對鋼管133的腐蝕的應(yīng)對。實施例一般地，雷電浪涌電流的主要頻率成分被視為10KHzlMHz，通過應(yīng)用一般的傳輸公式，對本發(fā)明的實施方式涉及的避雷裝置1及接地電極101進(jìn)行估算，從而利用正弦波恒定電流法的分析來驗證其有效性。如上所述，避雷裝置1及接地電極101被視為圖4、12所示的有損耗線路的等價電路，因此，以下，應(yīng)用已知的一般公式來進(jìn)行估算。而且，在有損耗線路的等價電路中，在將電阻R及電導(dǎo)G設(shè)定為O的情況下，相當(dāng)于無損耗線路的等價電路。一般地，如圖18所示，內(nèi)部導(dǎo)體91的外徑為a、外部導(dǎo)體91的內(nèi)徑為b的同軸電纜95，在空氣絕緣這些內(nèi)部導(dǎo)體91及外部導(dǎo)體92的狀態(tài)下，當(dāng)流過頻率f(Hz)的電流時，眾所周知可以分別由下述公式(1)(4)得到該同軸電纜95的平均單位長度的電感L(yH/m)、電容C(pF/m)、電阻24R(Q/m)、及阻抗Z。(Q)。L=0.2Xln(b/a)...(l)C=(55,6Xes)/{ln(b/a)}…(2)R={4.15X10_8X(a+b)XVf}/(aXb)…(3)Z0=60Xln(b/a)...(4)而且，上式(2)中的es是介電常數(shù)。另外，在圖18所示的同軸電纜95的內(nèi)部導(dǎo)體91及外部導(dǎo)體92之間，替代空氣來填充聚乙烯，當(dāng)在同軸電纜95中流過頻率f二3X109(Hz)的電流時，可知由下述公式(5)可以得到同軸電纜95的電導(dǎo)G(S/m)。G=(7.35X10,/{ln(b/a"…(5)但是，本發(fā)明的情況是避雷裝置1的導(dǎo)體4及鋼管3之間的填料10、或者，接地電極101的導(dǎo)體134及鋼管133之間的填料140的導(dǎo)電性是起支配作用的，因此相對于填料10或140的導(dǎo)電率ct(S/m)由下述公式(6)求得避雷裝置1或接地電極101的電導(dǎo)G是適宜的。G=(oX2ji)/{ln(b/a)}…(6)在表1中，對于(含有電阻、電介質(zhì)及磁性體的)填料1或140使用各種導(dǎo)電率o(S/m)的物質(zhì)的情況，示出由上式(6)計算出的避雷裝置l或接地電極101的電導(dǎo)G(S/m)的各值。而且，在表1中，設(shè)內(nèi)部導(dǎo)體91的外徑a二10(mm)，外部導(dǎo)體92的內(nèi)徑b二lOOO(mm)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>那么，在圖4、12示出的等價電路中，由下述公式(7)示出的Y—般稱為傳播系數(shù)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula>…(7)而且，co(rad/s)是流過等價電路的電流的角頻率，co=2irf。在此，若設(shè)定a、P為Y=a+jP...(8)則可知電流流過l(m)等價電路時的內(nèi)部導(dǎo)體91對外部導(dǎo)體92的電壓成分比可由下述公式(9)得出。l(v(x)/v(x+l川=e。'".(9)其中，假定電流從位置x到位置(x+l)流過l(m)等價電路，且位置x的電壓成分的值為v(x)，位置(x+l)的電壓成分的值為v(x+l)。由此，衰減率D(dB)可由下述公式(10)得出。D二20Xlog,。e。1=(a1)X20Xlog10e=8.686X(a1)…(10)從而，將由上式(1)(3)，(6)分別求得的L、C、R及G的值代入上式(7)，計算傳播系數(shù)Y的值，并使用上式(8)算出cx的值，則能夠由上式(10)求出流過避雷裝置I或者接地電極IOI的導(dǎo)體4或134的雷電浪涌電流的電壓成分的衰減率D(dB)。而且，在上式(10)中，是以電壓成分為對象的，對于電流的衰減率也是同樣的。在此的計算，假定導(dǎo)體4或134的外徑是10(mm)，鋼管3或133的內(nèi)徑是1000(mm)。因此，將a-10，b二1000應(yīng)用于上式(1)、(2)，從而避雷裝置1或者接地電極1的電感L及電容C為L=l(PH/m)、C=12(pF/m)。另外，參照表l，在估算中，將最適合的電導(dǎo)G的值設(shè)定為G二0.01、0.1、1,0、10.0(S/m)(即，導(dǎo)電率o=0.00733、0.0733、0.733、7.33(S/m))進(jìn)行估算。圖19是示出對于這4種電導(dǎo)G的各值，分別估算出3種頻率f=104、105、106(Hz)的雷電浪涌電流流過避雷裝置1的導(dǎo)體4或者接地電極101的導(dǎo)體134時的平均單位長度的衰減率D(dB)的結(jié)果。如圖19所示，可知電導(dǎo)G(即、導(dǎo)電率o)的值(在不如金屬的電導(dǎo)那樣特別大的范圍內(nèi))越大，流過導(dǎo)體4或134的雷電浪涌電流的衰減率D(dB)越大。因此，可知如本發(fā)明那樣，若在將避雷裝置1或者接地電極101構(gòu)成同軸電纜后，使填料10或140具有電阻15或145而提高導(dǎo)電率o，則流過導(dǎo)體4或134的雷電浪涌電流相對地衰減，具有使其從內(nèi)部導(dǎo)體的外側(cè)(即，填料及鋼管)分流的效果。另外，如圖19所示，可知在G二0.01(S/m)(即，導(dǎo)電率o=0.00733(S/m))的情況下，衰減率D如下頻率f-104(Hz)的雷電浪涌電流的D=0.2(dB)、頻率f二105(Hz)的雷電浪涌電流的D-0.5(dB)、頻率f=106(Hz)的雷電浪涌電流的D=1.5(dB)。這樣示出了在流過內(nèi)部導(dǎo)體的雷電浪涌電流之中，頻率越高的高頻成分越衰減，且由內(nèi)部導(dǎo)體的外側(cè)(即，填料及鋼管)分流。圖20是示出對于將0=0(a=0)的值添加至上述4種電導(dǎo)G的值中的5種電導(dǎo)G的各值，使用上式(4)分別估算出3種頻率f=104、105、106(Hz)的雷電浪涌電流流過導(dǎo)體4或134時的避雷裝置1或者接地電極1的特性阻抗Zo的結(jié)果。這是與匹配器的電阻對應(yīng)的。圖20是對本發(fā)明的匹配阻抗賦予基準(zhǔn)的圖。在無損耗的情況下(G=0(o=0))，如圖20所示，特性阻抗Zo成為288.7(Q)。眾所周知，在這樣無損耗的情況下，特性阻抗不依賴于頻率而是固定的，這意味著在無損耗的情況下，使匹配電阻為288.7(Q)，不會干擾電壓一電流特性，而被消耗在終端。另一方面，在有損耗的情況下，因圖20所示的電導(dǎo)G(即，介電常數(shù)o)的值不同，特性阻抗不同，而且依賴于頻率。這是匹配阻抗。如圖20所示，避雷裝置l或者接地電極101的阻抗Zo，隨著電導(dǎo)G(即，導(dǎo)電率。)的值越大，越低于在無損耗的情況下(G=0(0=0))的避雷裝置1或者接地電極1的阻抗Zo的值288.7(Q)，而得到匹配阻抗的基準(zhǔn)。接著，試著估算在使用本發(fā)明的第4第7實施方式涉及的接地電極101的情況下，相比使用以往已知的接地電極的情況，能夠降低多少雷電浪涌電壓的值。在這樣的估算中，假定本發(fā)明的接地電極是圖8所示的接地電極101的導(dǎo)體134的外徑為10(mm)、鋼管133的內(nèi)徑為1000(ram)的同軸電纜。即，圖18中，a=10、b=1000。與此相對，假定以往已知的接地電極是沒有鋼管、外徑IO(mm)的導(dǎo)體裸露在外的電纜。將雷電浪涌電流流過的大氣區(qū)域以同軸模式來處理，假定其外周半徑為50(rn)，則圖18中a=10、b=50000。對于以上那樣假定的本發(fā)明的接地電極101和以往已知的接地電極，具體地算出在頻率為1(MHz)、大小為20(kA)的電流沿著電纜的軸方向流過長度5(m)的距離的情況下的各雷電浪涌電壓。如已述那樣，本發(fā)明的接地電極1的電感L，由上式(1)求得L二1(uH/m)。同樣地，由上式(1)求出以往己知的接地電極的電感L是L二1.7(uH/m)這樣約為2倍的值。首先，若假定全部的電流流過導(dǎo)體，則雷電浪涌電壓v作為產(chǎn)生在電纜間的電壓，可由下述公式(11)算出。v=jX(oXLXI…(11)艮卩，在本發(fā)明的接地電極l的情況下，雷電浪涌電壓v成為v二2兀X1X106X1X10—6X20X103—600(kV)。與此相對，在以往已知的接地電極的情況下，電感L的值約是1.7倍，因此雷電浪涌電壓v也是1.7倍的值，即，V"聽(kv)，成為非常高的值。進(jìn)而，本發(fā)明的接地電極l，在G-l.O(S/m)的情況下，如圖19所示，雷電浪涌電壓因分流效果，以平均單位長度的衰減率D二15(dB)的程度衰減，因此雷電浪涌電流在沿著軸方向流過5(m)時，其衰減率D二5X15二75(dB)。75(dB)相當(dāng)于1000分之一，因此理論上估算，在使用本發(fā)明的接地電極l的情況下的雷電浪涌電壓v,若假定頻率是l(MHz)，則被抑制在600(kV)的1000分之一以下，即，v—1(kV)非常小的值。而且，如上述那樣說明的雷電浪涌電壓相當(dāng)于在接地電極1的出口端產(chǎn)生的雷電浪涌電壓。因此，因為該值低，所以能夠使雷電浪涌電壓對周邊的影響變得非常小，而且，可以降低接觸電壓及跨步電壓，有效地減少觸電事故災(zāi)害。工業(yè)可利用性本發(fā)明在使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向大地，并防止雷電災(zāi)害的避雷裝置、接地電極中特別有用。例如，在電力系統(tǒng)領(lǐng)域中的配線系統(tǒng)的配電柱等的避雷裝置、接地電極，電氣鐵路領(lǐng)域中的架線支承柱等的避雷裝置、接地電極，道路領(lǐng)域中的道路照明柱及交通信號柱等的避雷裝置、接地電極，信息通信領(lǐng)域中的移動通信基站柱的天線用的接地電極或監(jiān)視照相機等的避雷裝置、接地電極，工程領(lǐng)域中的各種制造工廠或庫存設(shè)備等的避雷裝置、接地電極中非常有用。29權(quán)利要求1.一種避雷裝置，使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側(cè)，其特征在于，具有鋼管；導(dǎo)體，同軸配置在上述鋼管內(nèi)；以及填料，填充在上述鋼管和上述導(dǎo)體之間，具有導(dǎo)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(dǎo)體，且其高頻成分流過上述鋼管及上述填料。2.根據(jù)權(quán)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(zhì)及磁性體組成的組中選擇的1種以上的材料。3.根據(jù)權(quán)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(dǎo)體在通過同軸類的特性阻抗終接后接地。4.根據(jù)權(quán)利要求13中任一項記載的避雷裝置，其特征在于上述導(dǎo)體、上述鋼管及上述填料附設(shè)在現(xiàn)有的設(shè)備上。5.—種具有避雷功能的構(gòu)造柱，具有使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側(cè)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(nèi)的導(dǎo)體，以及填充在上述鋼管和上述導(dǎo)體之間的、具有導(dǎo)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(dǎo)體，且其高頻成分流過上述鋼管以及上述填料。6.根據(jù)權(quán)利要求5記載的具有避雷功能的構(gòu)造柱，其特征在于，上述填料含有從由電阻、電介質(zhì)及磁性體組成的組中選擇的l種以上的材料。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6記載的具有避雷功能的構(gòu)造柱，其特征在于，上述鋼管和上述導(dǎo)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(dāng)使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側(cè)時，降低雷電浪涌電壓，其特征在于，設(shè)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(jù)權(quán)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(dǎo)體構(gòu)成，上述第2電流通路由同軸配置以覆蓋上述導(dǎo)體外周的鋼管，以及填充在上述鋼管及上述導(dǎo)體之間的、具有導(dǎo)電性的填料構(gòu)成。10.根據(jù)權(quán)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(zhì)及磁性體組成的組中選擇的1種以上的材料。11.—種接地電極，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(shè)在大地中的管狀導(dǎo)體；同軸配置在上述管狀導(dǎo)體內(nèi)的內(nèi)部導(dǎo)體；以及填充在上述管狀導(dǎo)體和上述內(nèi)部導(dǎo)體之間的、具有對高頻成分的導(dǎo)電性的填料；上述因雷擊引起的雷電浪涌電流被分流，其低頻成分主要流過上述內(nèi)部導(dǎo)體，且其高頻成分主要流過上述管狀導(dǎo)體及上述填料。12.根據(jù)權(quán)利要求ll記載的接地電極，其特征在于，上述填料含有從由電阻、電介質(zhì)及磁性體組成的組中選擇的l種以上的材料。13.根據(jù)權(quán)利要求11或12記載的接地電極，其特征在于，上述管狀導(dǎo)體和上述內(nèi)部導(dǎo)體在通過同軸類的特性阻抗終接后接地。14.根據(jù)權(quán)利要求1113中任一項記載的接地電極，其特征在于，連接至使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向接地側(cè)的避雷裝置。15.根據(jù)權(quán)利要求14記載的接地電極，其特征在于，形成為與上述避雷裝置一體型的同軸形狀。16.根據(jù)權(quán)利要求1115中任一項記載的接地電極，其特征在于，使軸方向為垂直方向地埋設(shè)上述管狀導(dǎo)體。17.根據(jù)權(quán)利要求1116中任一項記載的接地電極，其特征在于，使軸方向為水平方向地埋設(shè)上述管狀導(dǎo)體。18.根據(jù)權(quán)利要求1117中任一項記載的接地電極，其特征在于，上述管狀導(dǎo)體和上述內(nèi)部導(dǎo)體連接至等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體。19.一種接地電極組，其特征在于，具有多個根據(jù)權(quán)利要求1118中任一項記載的接地電極。20.—種雷電浪涌電壓的降低方法，當(dāng)使因雷擊引起的雷電浪涌電流流向大地時，降低雷電浪涌電壓，其特征在于，設(shè)置第1電流通路，使其一端配置在大地中，并且設(shè)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上述第1電流通路對于上述雷電浪涌電流的高頻成分的阻抗低；通過按照頻率成分分流雷電浪涌電流，使上述雷電浪涌電流的低頻成分主要流向第1電流通路，且高頻成分主要流向第2電流通路，從而降低上述第1電流通路的雷電浪涌電壓。21.根據(jù)權(quán)利要求20記載的雷電浪涌電壓的降低方法，其特征在于，上述第1電流通路由內(nèi)部導(dǎo)體構(gòu)成；上述第2電流通路由同軸配置以覆蓋上述內(nèi)部導(dǎo)體外周的管狀導(dǎo)體，以及填充在上述管狀導(dǎo)體及上述內(nèi)部導(dǎo)體之間的、具有導(dǎo)電性的填料構(gòu)成。22.根據(jù)權(quán)利要求21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(zhì)及磁性體組成的組中選擇的1種以上的材料。23.根據(jù)權(quán)利要求21或22記載的雷電浪涌電壓的降低方法，其特征在于，在上述同軸配置的管狀導(dǎo)體的外周設(shè)置外皮。全文摘要使因雷擊(7)引起的雷電浪涌電流流向接地側(cè)的避雷裝置(1)構(gòu)成為具有鋼管(3)；同軸配置在該鋼管(3)內(nèi)的導(dǎo)體(4)；以及填充在鋼管(3)及導(dǎo)體(4)之間的、具有導(dǎo)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(dǎo)體(4)，且其高頻成分流過導(dǎo)體(4)的外側(cè)的鋼管(3)及填料(10)。文檔編號H05F3/04GK101513133SQ200780032018公開日2009年8月19日申請日期2007年8月29日優(yōu)先權(quán)日2006年8月30日發(fā)明者中村光一,堀部勛夫,宮川隆申請人:新日本制鐵株式會社