説明の目的に適した風景：（1）ケルビン卿の地域の”減少した”面積を表し、（2）その上と下に格納された量が等しくなるような地球と同心円状の表面、（3）過剰な静電荷密度のサイト上に建てる、（4）低い静電荷密度のサイト上に建てる。 （画像は米国特許1,266,175を介して。)
像の避雷針。,
Lightning arresterEdit
避雷器は、雷の有害な影響からシステムの絶縁および導体を保護するために、電力システムおよび通信システム 典型的な避雷器には、高電圧端子と接地端子があります。
電信および電話において、避雷器は、構造内の電子機器の損傷を防ぎ、構造の近くの個人の安全を確保するために、ワイヤが構造に入る場所に置, またサージ保護装置と呼ばれる避雷器のより小さい版は、力または通信システムの各電気コンダクター、および地面の間で接続される装置です。 これらは、通常の電力または信号電流のグランドへの流れを防ぐのに役立ちますが、接続された機器をバイパスして高電圧雷電流が流れる経路を提 避雷器は、通信または電力線が雷に襲われたとき、または落雷の近くにあるときに電圧の上昇を制限するために使用されます。,
配電システムの保護編集
架空送電システムでは、グリッドを介して電気を送るために特に使用されないパイロン、ポール、またはタワーの上部に一つまたは二つの軽いアース線を取り付けることができます。 これらの導体は、しばしば”静的”、”パイロット”または”シールド”ワイヤと呼ばれ、高電圧ライン自体ではなく雷終端点になるように設計されています。 これらの導体は、一次電力導体を落雷から保護することを目的としています。,
これらの導体は、ポールまたはタワーの金属構造を介して、またはラインに沿って一定間隔で設置された追加の接地電極によってアースに結合され 原則として、電圧が50kV以下の架空電力線には”静的”導体はありませんが、50kVを超えるほとんどの線はそうです。 地上のコンダクターケーブルはまたデータ伝送のための光ファイ
より古いラインは地球との直接結合から行なうラインを絶縁し、低電圧の通信ラインとして使用されるかもしれないサージの防止装置を使用するかもしれません。, 導体への雷終端時など、電圧が一定の閾値を超えると、絶縁体を”ジャンプ”して地球に渡します。
変電所の保護は避雷針そのものと同じくらい多様であり、しばしば電力会社にとって独自のものです。
マストのラジエーターの電光保護編集
無線のマストのラジエーターは基盤の火花のギャップによって地面から絶縁されるかもしれません。 雷がマストに当たると、この隙間がジャンプします。, マストとチューニングユニット（通常は巻線）との間の送り線の誘導性が小さいため、電圧の増加が制限され、トランスミッタが危険なほど高い電圧から保護されます。送信機には、アンテナの電気的特性を監視するための装置が装備されている必要があります。 落雷後に電荷が残り、隙間や絶縁体に損傷を与える可能性があるため、これは非常に重要です。
監視デバイスは、アンテナが不適切な動作を示す場合、例えば望ましくない電荷の結果として送信機をオフにします。, 送信機の電源がオフになると、これらの電荷が放散されます。 監視装置は、スイッチバックするいくつかの試みを行う。 いくつかの試みの後、アンテナが不適切な動作を示し続けた場合、おそらく構造的損傷の結果として、送信機はオフのままです。
雷導体および接地注意編集
理想的には、アセンブリの地下部分は、高い地上伝導度の領域に存在する必要があります。 地下ケーブルが腐食によく耐えることができれば、地面との電気的接続を改善するために塩で覆うことができます。, エアターミナルとアースとの間の雷導体の電気抵抗は重要な関心事ですが、導体の誘導リアクタンスがより重要になる可能性があります。 このため、ダウンコンダクタールートは短く保たれ、任意の曲線は大きな半径を有する。 これらの措置が講じられない場合、雷電流は、導体で遭遇する抵抗性または反応性障害物を介してアークすることがあります。, 少なくとも、アーク電流は雷導体を損傷し、建物の配線や配管などの別の導電経路を容易に見つけることができ、火災やその他の災害を引き起こす。 地面に対する低抵抗率のない接地システムは、構造物を雷損傷から保護するのに有効です。, 地面の土に悪い伝導性があるか、非常に浅いか、または非存在であるとき、基づいているシステムは地上の棒、counterpoise（地上リング）コンダクター、建物から写し出すケーブルの放射状を加えることによって増加することができますまたはコンクリートの建物の鉄筋は地上のコンダクター（Uferの地面）に使用することができます。 これらの追加は、まだいくつかのインスタンスでは、システムの抵抗を減少させないが、可能になります構造に損傷を与えることなく、地球への雷の。,
構造上または構造内の導電性物体と雷保護システムとの間のサイドフラッシュを防ぐために、追加の予防措置を講じる必要があります。 雷保護導体を通る雷電流のサージは、それとその近くにある導電性物体との間に電圧差を生じさせる。 この電圧差は、特に可燃性または爆発性の物質を収容する構造物に重大な損傷を引き起こす可能性のある両者の間に危険なサイドフラッシュ（スパーク）, この潜在的な損傷を防ぐ最も効果的な方法は、雷保護システムとサイドフラッシュの影響を受けやすい物体との間の電気的連続性を確保すること 効果的なボンディングにより、二つのオブジェクトの電圧電位が同時に上昇および下降することができ、それによってサイドフラッシュの
雷保護システムdesignEdit
雷保護システムを構成するためにかなりの材料が使用されているため、エアターミナルが最大の保護を提供する場所を慎重, ベン-フランクリンの声明からの雷の歴史的理解は、各避雷針が45度の円錐を保護していると仮定した。 これは、雷が建物の側面に当たる可能性があるため、より高い構造物を保護するのには不十分であることが判明しています。
ローリングスフィア法と呼ばれる雷の終了ターゲティングのより良い理解に基づくモデリングシステムは、Tibor Horváth博士によって開発されました。 それは従来のフランクリン棒システムが取付けられている標準になった。 これを理解するには、雷がどのように動くかの知識が必要です。, 稲妻のステップリーダーが地面にジャンプすると、その経路に最も近い接地された物体に向かってステップします。 各ステップが移動することができる最大距離は臨界距離と呼ばれ、電流に比例します。 オブジェクトは、この臨界距離よりもリーダーに近い場合に打たれる可能性があります。 球の半径を地面の近くで46mと近似するのが標準的な方法です。
臨界距離外の物体は、臨界距離内にしっかりと接地された物体がある場合、リーダーによって打たれる可能性は低い。, 雷から安全と考えられる場所は、雲から地面に移動する球としてリーダーの潜在的なパスを想像することによって決定することができます。 雷保護のためには、潜在的なストライクポイントに触れるすべての可能な球を考慮すれば十分です。 ストライクポイントを決定するには、地形を転がる球を考えます。 各ポイントで、潜在的なリーダーの位置は模倣される。 雷は、球が地面に触れるところで打つ可能性が最も高いです。 球が横切って触れることができないポイントは、雷から最も安全です。, 電光保護装置は球が構造に触れることを防ぐところに置かれるべきです。 しかし、ほとんどの雷転用システムの弱点は、捕獲された放電を避雷針から地面に輸送することです。 避雷針は普通棒の高さによって平屋根の周囲のまわりに、または6.1mか7.6mの間隔で傾斜させた屋根のピークに沿って、取付けられています。, 平屋根の寸法が15m x15mを超える場合、屋根の中央に長方形の格子状の15m以下の間隔で追加のエアターミナルが設置されます。
丸みを帯びた尖ったendsEdit
建物の尖った避雷針
避雷針の先端に最適な形状は、18世紀以来議論の余地がありました。, イギリスとそのアメリカ植民地の間の政治的対立の期間中、英国の科学者は避雷針がその端にボールを持つべきであると主張し、アメリカの科学者はポイントがあるべきであると主張した。 2003年の時点で、論争は完全にはされていませんでしたresolved.It 適切な制御された実験はほぼ不可能であるため、論争を解決することは困難ですが、Charles B.Mooreらによって行われた作業。 2000年、この問題についていくつかの光を当て、適度に丸みを帯びたまたは鈍い先端の避雷針がわずかに優れたストライキ受容体として機能すること, その結果、米国のほとんどの新しいシステムに丸い先端の棒が設置されていますが、既存のシステムのほとんどはまだ尖った棒を持っています。 この研究によると、
同様に露出した鋭い棒と鈍い棒の上の電場の相対的な強さのアルキュレーションは、フィールドが任意の放出の前に鋭い棒の先端ではるかに強いが、距離とともにより急速に減少することを示している。, その結果、直径20mmの鈍い棒の先端より数センチメートル上で、フィールドの強さは、同じ高さのそうでなければ類似した、より鋭い棒よりも大きい。 鋭くされた棒の先端の電界強度は周囲の空気のイオンの容易な形成によって限られがちであるので鈍い棒上の電界強度はより鋭い物より1cmより大きい間隔でそれらより大いに強い場合もあります。,
この研究の結果は、適度に鈍い金属棒（先端の高さと先端の曲率半径の比が約680：1）が鋭い棒や非常に鈍いものよりも優れた落雷受容体であること
また、保護する構造物およびアース自体に対する避雷器の高さは効果があります。,
電荷移動理論edit
電荷移動理論は、保護された構造と雷雲との間の電位を低下させることによって、保護された構造への落雷を防止することができると述べている。 これは電荷を移動させることによって行われます（近くの地球から空へ、またはその逆など）。 地球から空への電荷の移動は、構造物の上に多くの点で構成される設計された製品を設置することによって行われます。, 尖った物体は実際に周囲の大気に電荷を伝達し、雷雲が頭上にあるときなど、電場が存在する時点でイオン化が起こるため、導体を通してかなりの電流を測定することができることに留意されたい。
米国では、全米防火協会（NFPA）は現在、落雷を防止または低減できる装置を支持していません。, NFPA規格審議会は、散逸アレイシステムと電荷移動システムに対処するためのプロジェクトの要求を受けて、そのような技術に関する標準の形成を開始する要求を拒否した（ただし、基礎技術と科学の妥当性を実証する信頼できる情報源が提出された後、理事会は将来の標準開発について排除しなかった）。
初期ストリーマ放出(ESE)理論編集
聖の修道院に取り付けられたESE避雷針, Nicholas Anapausas(Γ Αβ),meteora,Greece
初期ストリーマ放射の理論は、避雷針がその先端近くでイオン化を生じる機構を有する場合、その避雷面積が大幅に増加することを提案している。 当初、少量の放射性同位体（ラジウム-226またはアメリシウム-241）が1930年から1980年の間にイオン化源として使用され、後に様々な電気および電子デバイスに置き換えられた。, 初期の特許によると、ほとんどの雷保護装置の地面電位が上昇しているので、ソースから高架地点までの経路距離は短くなり、より強い磁場（単位距離あたりのボルトで測定）を作り出し、その構造はイオン化と破壊を起こしやすくなる。
AFNOR、フランスの国家標準化機関は、この技術をカバーする標準、NF C17-102を発行しました。 NFPAも対象を調査し、米国で同様の基準を発行する提案がありました。, 当初、NFPAの独立した第三者パネルは、”雷保護技術は技術的に健全であるように見える”と述べ、”物理的な観点からの航空ターミナルのコンセプトと設計のための十分な理論的根拠”があると述べた。）同じパネルはまた、”推奨される雷保護システムは科学的または技術的に検証されておらず、Franklin rod air terminalは雷雨の条件下でのフィールドテストで検証されていない”と結論づけました。,”
これに応じて、米国地球物理学連合は、”彼ブライアンパネルは、伝統的な雷保護システムの有効性と科学的根拠に関する研究と文献の本質的にどれもレビューしておらず、標準の根拠がないという結論において誤りであった。”AGUは、そのレポートで伝統的なシステムへの提案された変更の有効性を評価しようとしませんでした。, NFPAは、従来のエアターミナルに対する初期のストリーマエミッションベースの保護システムの有効性の向上の証拠がないため、標準781の提案されたドラフト版を撤回した。
雷保護に関する国際会議（ICLP）の科学委員会のメンバーは、初期のストリーマ排出技術に対する反対を述べた共同声明を発表しました。 ICLPは、ESEおよび関連技術に関連する情報を含むwebページを維持しています。, それでも、Ese雷保護システムを搭載した建物や構造物の数は増えており、Eseエアターミナルのメーカーは、欧州、米州、中東、ロシア、中国、韓国、ASEAN諸国、オーストラリア
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