JP2785356B2 - 高圧回路の過電流保護装置 - Google Patents
高圧回路の過電流保護装置Info
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- JP2785356B2 JP2785356B2 JP1190567A JP19056789A JP2785356B2 JP 2785356 B2 JP2785356 B2 JP 2785356B2 JP 1190567 A JP1190567 A JP 1190567A JP 19056789 A JP19056789 A JP 19056789A JP 2785356 B2 JP2785356 B2 JP 2785356B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子ビーム発生装置等の高電圧を印加され
る高圧回路と過電流検出装置に関する。
る高圧回路と過電流検出装置に関する。
第２図は電子ビーム発生装置用の高圧直流電源装置を
回路図で示したものである。図において、１は電子ビー
ム発生装置の真空容器であって、２はフイラメント、３
はカソード、４はアノード、図示しない被加工物等を収
納している。５は電子ビームを示す。11は加熱電源、12
はボンバード電源、13は加速電源であり、これらはサイ
リスタ電力変換器からなり、各々の出力は高圧電源箱14
に入力される。加熱電源11が送出する電圧（交流）vfは
電流箱14内で変圧器15により絶縁される。ボンバード電
源12が送出する電圧（交流）vsは変圧器16で高電圧に昇
圧されたのち整流器17で直流に変換され、リアクトル18
とコンデンサ19からなる平滑回路を通して抵抗20に印加
される。加速電源13が送出する電圧（交流）vbは変圧器
21で高電圧に昇圧されたのち整流器22で直流に変換さ
れ、リアクトル23とコンデンサ24からなる平滑回路を通
して抵抗25に印加される。この抵抗25は、その一端（整
流器22の正極側）が接地されてアース電位にあり、他端
は抵抗20の一端（整流器17の正極側）に接続され、この
抵抗20の他端は変圧器15の２次側の一端に接続される。
変圧器15の出力vfは高圧ケーブル26P、26Nを介してフイ
ラメント２に印加され、フイラメント２−カソード３間
には抵抗20の電圧（例えば、1000ボルト）vsが高圧ケー
ブル27と26Nを介して印加される。また、カソード３−
アノード４間には抵抗25の両端の電圧（加速電圧、例え
ば、30kv）vbが高圧ケーブル27と接地ケーブル28を通し
て印加される。29は変流器であって、ボンバード電源12
の出力電流を検出して過電流検出器30に入力する。31は
ボンバード電源12の制御器であって、過電流検出器30が
送出する過電流検出信号を受けると、ボンバード電源12
の運転を停止させる。
回路図で示したものである。図において、１は電子ビー
ム発生装置の真空容器であって、２はフイラメント、３
はカソード、４はアノード、図示しない被加工物等を収
納している。５は電子ビームを示す。11は加熱電源、12
はボンバード電源、13は加速電源であり、これらはサイ
リスタ電力変換器からなり、各々の出力は高圧電源箱14
に入力される。加熱電源11が送出する電圧（交流）vfは
電流箱14内で変圧器15により絶縁される。ボンバード電
源12が送出する電圧（交流）vsは変圧器16で高電圧に昇
圧されたのち整流器17で直流に変換され、リアクトル18
とコンデンサ19からなる平滑回路を通して抵抗20に印加
される。加速電源13が送出する電圧（交流）vbは変圧器
21で高電圧に昇圧されたのち整流器22で直流に変換さ
れ、リアクトル23とコンデンサ24からなる平滑回路を通
して抵抗25に印加される。この抵抗25は、その一端（整
流器22の正極側）が接地されてアース電位にあり、他端
は抵抗20の一端（整流器17の正極側）に接続され、この
抵抗20の他端は変圧器15の２次側の一端に接続される。
変圧器15の出力vfは高圧ケーブル26P、26Nを介してフイ
ラメント２に印加され、フイラメント２−カソード３間
には抵抗20の電圧（例えば、1000ボルト）vsが高圧ケー
ブル27と26Nを介して印加される。また、カソード３−
アノード４間には抵抗25の両端の電圧（加速電圧、例え
ば、30kv）vbが高圧ケーブル27と接地ケーブル28を通し
て印加される。29は変流器であって、ボンバード電源12
の出力電流を検出して過電流検出器30に入力する。31は
ボンバード電源12の制御器であって、過電流検出器30が
送出する過電流検出信号を受けると、ボンバード電源12
の運転を停止させる。
電子ビーム発生装置では、フイラメント２が、例えば
30アンペア程度の電流Ifを供給されて加熱される。この
熱電子はフイラメント２−カソード３間の印加電圧によ
り加速されてカソード３に衝突し、カソード３を加熱す
る。これによりカソード３は熱電子を放出し、カソード
３−アノード４間の印加電圧により加速され、電子ビー
ム５となって、図示しない被加工物（被溶解金属等）に
向かう。
30アンペア程度の電流Ifを供給されて加熱される。この
熱電子はフイラメント２−カソード３間の印加電圧によ
り加速されてカソード３に衝突し、カソード３を加熱す
る。これによりカソード３は熱電子を放出し、カソード
３−アノード４間の印加電圧により加速され、電子ビー
ム５となって、図示しない被加工物（被溶解金属等）に
向かう。
ところで、フイラメント２やカソード３を収納してい
る室の圧力が上昇したり、金属蒸気が侵入したりする
と、フイラメント２−カソード３間で放電現象が発生し
て、短絡電流が流れるので、過電流保護を行うが、高電
圧発生部分は高圧電源箱14に収納してあるので、フイラ
メント２−カソード３間に流れる電流を直接に検出する
ことは難しく、従来は変圧器16の１次側の電流を監視す
るようにしている。即ち、上記放電が発生すると、コン
デンサ19の電位が低下し、次にリアクトル18により抑制
されながら充電電流がコンデンサ19に流入する。この
時、変圧器16の１次側に流れる過電流を過電流検出器30
で検出して、ボンバード電源12を停止させるようにして
過電流保護を行っている。
る室の圧力が上昇したり、金属蒸気が侵入したりする
と、フイラメント２−カソード３間で放電現象が発生し
て、短絡電流が流れるので、過電流保護を行うが、高電
圧発生部分は高圧電源箱14に収納してあるので、フイラ
メント２−カソード３間に流れる電流を直接に検出する
ことは難しく、従来は変圧器16の１次側の電流を監視す
るようにしている。即ち、上記放電が発生すると、コン
デンサ19の電位が低下し、次にリアクトル18により抑制
されながら充電電流がコンデンサ19に流入する。この
時、変圧器16の１次側に流れる過電流を過電流検出器30
で検出して、ボンバード電源12を停止させるようにして
過電流保護を行っている。
このように従来の過電流保護は、上記放電現象の発生
によるリアクトル18を通してのコンデンサ19への充電開
始を待って過電流検出を行うので、過電流検出に遅れが
あり、どうしても、一時的に過電流が流れ、構成機器の
素子を破壊する危険があった。勿論、第２図において＃
印で示す配線部分でフイラメント２−カソード３間の電
流を検出することも考えられるが、電流検出器の絶縁上
の制約から実用的ではない。
によるリアクトル18を通してのコンデンサ19への充電開
始を待って過電流検出を行うので、過電流検出に遅れが
あり、どうしても、一時的に過電流が流れ、構成機器の
素子を破壊する危険があった。勿論、第２図において＃
印で示す配線部分でフイラメント２−カソード３間の電
流を検出することも考えられるが、電流検出器の絶縁上
の制約から実用的ではない。
この発明は上記問題を解消するためになされたもの
で、過電流が発生すると瞬時にこれを検出して過電流保
護を行うことができる信頼性の高い高圧回路の過電流保
護装置を提供することを目的とする。
で、過電流が発生すると瞬時にこれを検出して過電流保
護を行うことができる信頼性の高い高圧回路の過電流保
護装置を提供することを目的とする。
この発明は上記目的を達成するため、２本の高圧ケー
ブルを通して直流もしくは交流を供給される第１の要
素、この第１の要素と空間配置され電気的短絡可能で、
電源箱内の直流変換部を通して直流高圧を印加される第
２の要素を有し、上記直流高圧は上記高圧ケーブルの一
方を共通にするケーブル回路を通して上記直流変換部か
ら送出される高圧回路において、上記２本の高圧ケーブ
ルが貫通する変流器と、この変流器の出力電流を供給さ
れる過電流検出器を設けたものである。
ブルを通して直流もしくは交流を供給される第１の要
素、この第１の要素と空間配置され電気的短絡可能で、
電源箱内の直流変換部を通して直流高圧を印加される第
２の要素を有し、上記直流高圧は上記高圧ケーブルの一
方を共通にするケーブル回路を通して上記直流変換部か
ら送出される高圧回路において、上記２本の高圧ケーブ
ルが貫通する変流器と、この変流器の出力電流を供給さ
れる過電流検出器を設けたものである。
この発明では、第１の要素と第２の要素間に短絡が発
生していない場合は、変流器は第２の要素に流れる定常
電流だけを検出しており過電流検出器は動作しない。第
１の要素と第２の要素間に短絡が発生すると、即座に過
電流検出器の入力がパルス状に急増するので、該過電流
検出器は動作して過電流検出信号を発生する。
生していない場合は、変流器は第２の要素に流れる定常
電流だけを検出しており過電流検出器は動作しない。第
１の要素と第２の要素間に短絡が発生すると、即座に過
電流検出器の入力がパルス状に急増するので、該過電流
検出器は動作して過電流検出信号を発生する。
以下、この発明の１実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
第１図において、40は貫通形の変流器であり、高圧ケ
ーブル26Pと26Nが貫通しており、その検出電流は過電流
検出器30に入力される。変流器40と高圧ケーブル26P、2
6Nとの絶縁に関しては、この例における高圧ケーブル26
P、26Nがシールドケーブルであるため、高圧ケーブル26
P、26Nは変流器40を単に貫通しているだけである。他の
構成は第２図の構成と同じであるので、同一構成要素に
は同一符号を付してある。
ーブル26Pと26Nが貫通しており、その検出電流は過電流
検出器30に入力される。変流器40と高圧ケーブル26P、2
6Nとの絶縁に関しては、この例における高圧ケーブル26
P、26Nがシールドケーブルであるため、高圧ケーブル26
P、26Nは変流器40を単に貫通しているだけである。他の
構成は第２図の構成と同じであるので、同一構成要素に
は同一符号を付してある。
この構成において、フイラメント２には、高圧ケーブ
ル26Pと26Nを通してフイラメント電流（例えば、30アン
ペア程度）Ifが流れ、高圧ケーブル26P、26Nにはフイラ
メント２−カソード３間に流れる電流（正常時は、例え
ば、0.5アンペア程度）Isが流れる。
ル26Pと26Nを通してフイラメント電流（例えば、30アン
ペア程度）Ifが流れ、高圧ケーブル26P、26Nにはフイラ
メント２−カソード３間に流れる電流（正常時は、例え
ば、0.5アンペア程度）Isが流れる。
高圧ケーブル26Pに流れるフイラメント電流Ifと高圧
ケーブル26Nに流れるフイラメント電流Ifとは、その大
きさは等しく流れる向きが逆であるので、変流器40は常
に電流Isだけを検出することになる。この電流Isは正常
時は低レベルの電流であるが、フイラメント２−カソー
ド３間に前記した放電現象が発生した場合は大きな短絡
電流となる。過電流検出器30はこの短絡電流をパルス状
に検出して過電流検出信号をボンバード電源12の制御器
31に送出する。
ケーブル26Nに流れるフイラメント電流Ifとは、その大
きさは等しく流れる向きが逆であるので、変流器40は常
に電流Isだけを検出することになる。この電流Isは正常
時は低レベルの電流であるが、フイラメント２−カソー
ド３間に前記した放電現象が発生した場合は大きな短絡
電流となる。過電流検出器30はこの短絡電流をパルス状
に検出して過電流検出信号をボンバード電源12の制御器
31に送出する。
このように、本実施例では、フイラメント２−カソー
ド３間の電流を高圧ケーブル26P、26Nを介して直接に監
視するので、上記放電現象に起因する短絡電流の発生を
即座に検出して過電流保護を行うことができる。
ド３間の電流を高圧ケーブル26P、26Nを介して直接に監
視するので、上記放電現象に起因する短絡電流の発生を
即座に検出して過電流保護を行うことができる。
上記実施例は電子ビーム発生装置について説明した
が、フイラメント２のように、電源箱から２本の高圧ケ
ーブルを通して直流もしくは交流を供給される容器内の
第１の要素と、カソード３のように、この第１の要素と
空間配置され電気的短絡可能で、電源箱内の直流変換部
を通して直流高圧を印加される上記容器内の第２の要素
を有し、上記直流高圧は上記高圧ケーブルの一方を共通
にするケーブル回路を通して上記直流変換部から送出さ
れる高圧回路であれば、この発明を実施して同様の効果
を得ることができる。
が、フイラメント２のように、電源箱から２本の高圧ケ
ーブルを通して直流もしくは交流を供給される容器内の
第１の要素と、カソード３のように、この第１の要素と
空間配置され電気的短絡可能で、電源箱内の直流変換部
を通して直流高圧を印加される上記容器内の第２の要素
を有し、上記直流高圧は上記高圧ケーブルの一方を共通
にするケーブル回路を通して上記直流変換部から送出さ
れる高圧回路であれば、この発明を実施して同様の効果
を得ることができる。
この発明は以上説明した通り、高電圧が印加される第
１の要素と第２の要素間の短絡を第１の要素に電流を供
給する高圧ケーブルの電流を監視して検出するので、上
記短絡を時間遅れなく検出することができ、従来に比
し、信頼性を大幅に向上することができる。
１の要素と第２の要素間の短絡を第１の要素に電流を供
給する高圧ケーブルの電流を監視して検出するので、上
記短絡を時間遅れなく検出することができ、従来に比
し、信頼性を大幅に向上することができる。
第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２図は従来
の電子ビーム発生装置用電源装置を示す回路図である。 １……真空容器、２……フイラメント、３……カソー
ド、４……アノード、11〜13……電源（電力変換装
置）、14……高圧電源箱、15、16、21……変圧器、17、
22……整流器、18、23……リアクトル、19、24……コン
デンサ、20、25……抵抗、26P、26N、27……高圧ケーブ
ル、30……過電流検出器、40……変流器。
の電子ビーム発生装置用電源装置を示す回路図である。 １……真空容器、２……フイラメント、３……カソー
ド、４……アノード、11〜13……電源（電力変換装
置）、14……高圧電源箱、15、16、21……変圧器、17、
22……整流器、18、23……リアクトル、19、24……コン
デンサ、20、25……抵抗、26P、26N、27……高圧ケーブ
ル、30……過電流検出器、40……変流器。
Claims (1)
- 【請求項１】電源箱から２本の高圧ケーブルを通して直
流もしくは交流を供給される容器内の第１の要素、この
第１の要素と空間配置され電気的短絡可能で、電源箱内
の直流変換部を通して直流高圧を印加される上記容器内
の第２の要素を有し、上記直流高圧は上記高圧ケーブル
の一方を共通にするケーブル回路を通して上記直流変換
部から送出される高圧回路において、上記２本の高圧ケ
ーブルが貫通する変流器と、この変流器の出力電流を供
給される過電流検出器を有することを特徴とする高圧回
路の過電流保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190567A JP2785356B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 高圧回路の過電流保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190567A JP2785356B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 高圧回路の過電流保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356021A JPH0356021A (ja) | 1991-03-11 |
| JP2785356B2 true JP2785356B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=16260211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1190567A Expired - Lifetime JP2785356B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 高圧回路の過電流保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2785356B2 (ja) |
-
1989
- 1989-07-25 JP JP1190567A patent/JP2785356B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0356021A (ja) | 1991-03-11 |
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