避雷針と遮蔽角（保護角）

質問

高電圧工学の本における避雷針の解説で、「架空地線（=避雷針）の遮蔽角（保護角）は、小さいほど安全率が高い」との説明を読みました。

しかし、私としては、「遮蔽角が大きい方が、大地においては安全な場所の範囲が広いのでは？」と思えてなりません。

私が“安全率”の解釈を間違えているのかもしれませんが、どうしても腑に落ちないため、“遮蔽角が小さいほど安全”であることの説明をしていただければ、と思います。よろしくお願いします。

回答No.1

unos1201 · ベストアンサー

避雷針はあくまでも予防処置です。避雷針の高さが高ければ高いほどその直下に近い位置を保護します。つまり、高さの差があればその高い方に落ちる可能性が高まります。

その反対に、高さの差が半分程度であれば、避雷針にかなり近い部位では保護される可能性が高いのですが、避雷針の高さ程度の距離まで離れると、効果が殆んど無くなります。つまり、角度が４５度程度も離れると効果が小さいのです。

ここでいういわゆる防護確率は、避雷針に近づければ高い確率で保護できるし、離れれば保護される確率が小さくなるということを表しているだけなので、避雷針のトップからの角度は大きくなれば防護確率が小さくなるというのは正しい表現になるのです。安全を中心に考えると、少しでも高い避雷針を用意し、防護するものを小さい角度内に収めた方が、より安全であるという表現というわけです。でも、落雷の危険度はゼロではありません。小さくなるだけです。

お礼

ありがとうございました。

補足

回答ありがとうございます。

頂いた回答の解釈ですが、建物が複数ある（避雷針も何本も見える）状態とみなしてよろしいでしょうか？いえ、“高さの差”というのが、いくつかある「建物の高さ」の差であると解釈したもので（違っていたら申し訳ありません）…。

私は、1つの避雷針（高さは同じまま）で遮蔽角を変化させることが出来るとイメージしていたのですが、避雷針（および建物）ごとに遮蔽角が決まっていて、高いものほど遮蔽角が小さくなる、ということなのですね？

そうすると、大地におけるカバー範囲面積（つまり、避雷針の先を頂点とする円錐の「底面」）が同じでも、避雷針の高さが高い方が、totalでのカバー範囲空間（円錐の「体積」）が大きくなり、安全である、と。

こう考えたのですが、どうでしょう？

回答No.3

ymmasayan

No.2のymmasayanです。補足にお答えします。

＞なぜ狭い方が安全なのか教えていただけると幸いです。

一般に避雷針の影４５度は避雷効果があって安全といわれています。しかしこれも絶対ではありません。つまり角度を狭くするほど、落雷の危険度は小さくなることになります。

このことは危険物貯蔵施設は保護角４５度以下、一般の建物で保護角６０度以下にしている理由ですね。あくまでも確率論を考えて決めているわけです。

お礼

安全と“言われている”理由について、もう少し自分で考えてみたいと思います。ありがとうございました。

補足

そうですか…。すると、保護角は、「この範囲までの安全は保証できそうですよ」という目安であって、人為的に避雷針を使って「ここまでの安全範囲を作り出しました」という意味ではないのですね。

てっきり、“避雷針の保護角”で安全範囲をある程度操作できるものとばかり思っていました。

ありがとうございます。

回答No.2

ymmasayan

避雷針の保護角は普通の建物で６０度以下、危険物貯蔵庫に対しては４５度以下とします。

これは保護角が小さいほど、避雷針のカバー範囲が狭くなって安全性が増すからです。

なお、架空地線と避雷針は全く違います。
架空地線は送電線の頂上に張られている地線（アース線）です。

お礼

ありがとうございました。

補足

回答ありがとうございます。

“カバー範囲が狭い＝安全”というのは納得しづらいのですが…。「広くカバーできた方が安全」だと考えるのは、不自然でしょうか…？なぜ狭い方が安全なのか教えていただけると幸いです。

また、「架空地線は送電線の避雷針」と書いてあったので、私自身は“全く”違う、とまでは区別していませんでした。ありがとうございます。