JPH10145958A - Safety device for static discharger - Google Patents

Safety device for static discharger

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JPH10145958A
JPH10145958A JP29691196A JP29691196A JPH10145958A JP H10145958 A JPH10145958 A JP H10145958A JP 29691196 A JP29691196 A JP 29691196A JP 29691196 A JP29691196 A JP 29691196A JP H10145958 A JPH10145958 A JP H10145958A
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JP
Japan
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transformer
circuit
current
discharge
electrode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29691196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Hijikata
康裕 土方
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Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Original Assignee
Yokogawa Denshikiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a stable and sensitive safety device for static dischargers that does not depend on the circuit conditions of the secondary side of a step-up transformer. SOLUTION: An abnormal current detecting means 51 is placed in the earth wire of a coaxial cable 11 between the secondary winding-side end of a step-up transformer 3 and earth. In the breakdown mode arising from a short circuit between the conductor of the coaxial cable and the earth wire, a large short-circuit current is passed due to the secondary-side voltage of the step-up transformer, and breakdown is warned of. Since the primary-side current is also increased due to breakdown on the secondary side, that is monitored and a circuit breaker 40 is actuated. In the abnormal discharge mode resulting from increase in capacitance due to a short circuit between a plurality of discharge electrodes 14 and earth, a short-circuit current due to the secondary-side voltage of the step-up transformer is passed through the detecting means 51 through the synthesized capacitance of the discharge electrodes, and abnormal discharge is warned of. In case of an abnormal discharge due to the proximity of a conductor having a ground potential to the discharge electrodes, the abnormal discharge to ground is alarmed by the charges stored in the capacitor of the coaxial cable being passed through the detecting means.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電気を帯びた物
体の除電を行う除電器の安全装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a safety device for a static eliminator for eliminating static electricity from an object.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスは静電気により破壊され
やすいため、その保管や製造工程において、静電気を除
去する必要がある。このため、従来、上記半導体デバイ
スの製造工程等においては、図4に示すような原理の除
電器が使用されていた。
2. Description of the Related Art Since semiconductor devices are easily damaged by static electricity, it is necessary to remove the static electricity during storage and manufacturing processes. For this reason, conventionally, a static eliminator based on the principle as shown in FIG. 4 has been used in the semiconductor device manufacturing process and the like.

【0003】図4において、1は商用交流電源(100
V)、2は電源スイッチ、3は昇圧トランス、4は高圧
ケーブルである。5は、接地電極6および放電電極7か
ら成る除電電極であり、放電電極7は高圧ケーブル4の
導体部分を介して昇圧トランス3の一端に接続されてい
る。また、接地電極6は高圧ケーブル4の接地線を介し
て昇圧トランス3の他端と接続され、接地されている。
また、8は、除電電極5と非接触な状態に対向された半
導体デバイス等の帯電物体である。
In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a commercial AC power supply (100
V), 2 is a power switch, 3 is a step-up transformer, and 4 is a high-voltage cable. Reference numeral 5 denotes a neutralizing electrode composed of a ground electrode 6 and a discharge electrode 7. The discharge electrode 7 is connected to one end of the step-up transformer 3 via a conductor of the high-voltage cable 4. The ground electrode 6 is connected to the other end of the step-up transformer 3 via the ground wire of the high-voltage cable 4 and is grounded.
Reference numeral 8 denotes a charged object such as a semiconductor device which is opposed to the charge removing electrode 5 in a non-contact state.

【0004】上記構成において、電源スイッチ2がオン
状態になっている時は、電源1からの出力電圧(交流1
00V)が昇圧トランス3を介して昇圧され、放電電極
7に正または負の高電圧(例えば7kV)が交互に印加
される。そして、放電電極7と接地電極6との間にコロ
ナ放電が発生し、除電電極5の周囲の空気が正および負
のイオンに交互にイオン化される。そして、帯電物体8
の帯電電荷の極性に応じていずれかの極性のイオンが帯
電物体8に引き寄せられ、帯電物体8の帯電電荷と再結
合し、帯電電荷が中和される。
In the above configuration, when the power switch 2 is turned on, the output voltage from the power source 1 (AC 1
00V) is boosted through the boosting transformer 3, and a positive or negative high voltage (for example, 7 kV) is alternately applied to the discharge electrode 7. Then, a corona discharge is generated between the discharge electrode 7 and the ground electrode 6, and the air around the charge removing electrode 5 is alternately ionized into positive and negative ions. And the charged object 8
Depending on the polarity of the charged charge, ions of any polarity are attracted to the charged object 8 and recombine with the charged charge of the charged object 8 to neutralize the charged charge.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した除
電器は放電現象を利用しているので、装置の異常や周辺
大気の状態により、異常な放電が起こる可能性がある。
放電が異常になると、帯電物体の静電気が有効に除去さ
れないばかりか、帯電物体、すなわち半導体デバイスの
破壊を招くおそれがある。これに対する対策としては、
従来より、以下のような手法が提案されている。 昇圧トランス3の2次側と除電電極5との間に高抵抗
またはコンデンサを接続し、異常放電による電流のレベ
ルを抑える。 高圧ケーブル4と放電電極7とを容量的に結合する。 昇圧トランス3として、リーケージトランスを用い
る。リーケージトランスは漏れリアクタンスが大である
ので、負荷側、すなわち除電電極5に流れる電流が増大
すると、2次側の電圧が低下する。 2次側回路を流れる電流を監視し、異常になったら1
次側回路を遮断する(公開実用昭62−64135参
照)。
Since the above-described static eliminator utilizes a discharge phenomenon, an abnormal discharge may occur due to an abnormality of the apparatus or a state of the surrounding atmosphere.
When the discharge becomes abnormal, not only the static electricity of the charged object is not effectively removed, but also the charged object, that is, the semiconductor device may be damaged. As a countermeasure against this,
Conventionally, the following methods have been proposed. A high resistance or a capacitor is connected between the secondary side of the step-up transformer 3 and the charge eliminating electrode 5 to suppress the level of current caused by abnormal discharge. The high voltage cable 4 and the discharge electrode 7 are capacitively coupled. A leakage transformer is used as the step-up transformer 3. Since the leakage transformer has a large leakage reactance, the voltage on the secondary side decreases when the current flowing on the load side, that is, on the static elimination electrode 5 increases. Monitors the current flowing through the secondary side circuit.
Shut off the secondary circuit (see Japanese Utility Model Application Publication No. 62-64135).

【0006】上記〜の方法は、異常放電が発生した
時に1次側回路、すなわち電源を遮断するものではな
く、安全装置として十分であるとは言えない。また、上
記の方法は、異常放電が発生した時に電源が遮断され
るが、以下のような欠点を有している。 昇圧トランスと除電電極との間を感電の心配の無い同
軸ケーブルで接続した場合等には、正常動作時に2次側
回路を流れる電流レベルが高くなり、異常放電による電
流の増加を感度良く検出することが困難になる。 昇圧トランスの1次側回路の短絡や電源異常等によ
り、過度の電流やサージ電圧が安全装置に印加される
と、安全装置そのものが破壊する可能性がある。本発明
は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、昇圧ト
ランスの2次側の回路条件に依存せず、安定で感度の良
い除電器の安全装置を提供することを目的としている。
The above methods (1) to (4) do not shut off the primary circuit, that is, the power supply when an abnormal discharge occurs, and cannot be said to be sufficient as a safety device. Further, the above method turns off the power supply when abnormal discharge occurs, but has the following disadvantages. For example, when the booster transformer and the static elimination electrode are connected with a coaxial cable that does not cause electric shock, the current level flowing through the secondary circuit increases during normal operation, and an increase in current due to abnormal discharge is detected with high sensitivity. It becomes difficult. If an excessive current or surge voltage is applied to the safety device due to a short circuit of the primary circuit of the step-up transformer, power supply abnormality, or the like, the safety device itself may be destroyed. The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a stable and highly sensitive safety device for a static eliminator that does not depend on circuit conditions on the secondary side of a step-up transformer.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、1次側が交流電源に接続さ
れた昇圧トランスと、前記昇圧トランスの2次側の一端
と同軸ケーブルを介して結合された放電電極と、この放
電電極と対向するように配置されるとともに前記昇圧ト
ランスの2次側の他端と接続された接地電極とを具備す
る除電器の安全装置であって、前記同軸ケーブルの接地
線の前記昇圧トランス側の一端と接地間に流れる電流を
検出する検出手段と、この検出手段の出力が一定値以上
の時絶縁破壊または異常放電を警報する判定部を具備す
ることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a step-up transformer having a primary side connected to an AC power supply, and a coaxial cable connected to one end of a secondary side of the step-up transformer. A safety device for a static eliminator, comprising: a discharge electrode coupled to the step-up transformer; and a ground electrode disposed to face the discharge electrode and connected to the other end of the booster transformer on the secondary side. Detecting means for detecting a current flowing between one end of the grounding wire of the coaxial cable on the side of the step-up transformer and ground, and a determining unit for alarming dielectric breakdown or abnormal discharge when an output of the detecting means is a predetermined value or more. It is characterized by doing.

【0008】また、請求項2記載の発明にあっては、請
求項1記載の発明において、前記検出手段によって所定
値以上の電流が検出されることにより、前記昇圧トラン
スの1次側回路を遮断する短絡時遮断手段を具備するこ
とを特徴としている。また、請求項3記載の発明にあっ
ては、請求項1または請求項2記載の発明において、前
記検出手段はパルストランスであることを特徴としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the primary circuit of the step-up transformer is shut off by detecting a current of a predetermined value or more by the detecting means. And a short-circuit interrupting means. According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the detection means is a pulse transformer.

【0009】請求項1記載の構成によれば、検出手段に
より同軸ケーブルの接地線の前記昇圧トランス側の一端
と接地間に流れる電流が検出されるので、 (A)同軸ケーブルの導体と接地線の短絡による絶縁破
壊モードでは、昇圧トランスの2次側電圧による大きな
短絡電流が検出手段を流れることにより、絶縁破壊が警
報される。さらに、2次側の絶縁破壊により1次側電流
も増加するので、この増加を監視して1次側回路が遮断
される。 (B)複数の放電電極の短絡による容量増加(エネルギ
ー蓄積上昇)に起因する放電電極と接地線間の異常放電
モードでは、昇圧トランスの2次側電圧による短絡電流
が放電極の合成容量を介して検出手段を流れることによ
り、異常放電が警報される。 (C)接地電位を有する導体(接地体)の放電電極への
接近による接地への異常放電は、同軸ケーブルの容量に
蓄積された電荷が検出手段を流れることにより、接地へ
の異常放電が警報される。
According to the first aspect of the present invention, the current flowing between one end of the grounding wire of the coaxial cable on the boosting transformer side and the ground is detected by the detecting means. (A) The conductor of the coaxial cable and the grounding wire In the dielectric breakdown mode due to the short circuit, a large short-circuit current due to the secondary voltage of the step-up transformer flows through the detecting means, and the dielectric breakdown is warned. Furthermore, since the primary side current also increases due to the insulation breakdown on the secondary side, this increase is monitored and the primary side circuit is shut off. (B) In an abnormal discharge mode between a discharge electrode and a ground line caused by an increase in capacity (energy storage increase) due to a short circuit of a plurality of discharge electrodes, a short-circuit current due to a secondary voltage of the step-up transformer passes through a combined capacity of the discharge electrodes. The abnormal discharge is warned by flowing through the detecting means. (C) An abnormal discharge to the ground due to the approach of the conductor (grounding body) having the ground potential to the discharge electrode is caused by the electric charge accumulated in the capacitance of the coaxial cable flowing through the detection means, and the abnormal discharge to the ground is warned. Is done.

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0010】以下、図面を参照して、本発明の実施形態
について説明する。図1は、本発明の一実施形態におけ
る除電器の構成を示す図であり、図4各部と共通する部
分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図1に
おいて、10は電源装置、12は除電電極であり、両者
は同軸ケーブル11により接続されている。ここで、高
圧ケーブルとして同軸ケーブル11を使用した理由は、
クリーンルーム等において人体に感電する危険を回避す
るためである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a static eliminator according to an embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to portions common to the respective portions in FIG. 4, and description thereof will be omitted. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a power supply device, 12 denotes a neutralizing electrode, and both are connected by a coaxial cable 11. Here, the reason for using the coaxial cable 11 as the high-voltage cable is as follows.
This is to avoid the risk of electric shock to the human body in a clean room or the like.

【0011】次に、除電電極12の構成を、その具体的
な構造を示す図(図3)を併せて参照しながら説明す
る。図3において、(A)は正面図、また(B)は、正
面図(A)のX−X’方向における断面図である。
Next, the configuration of the charge removing electrode 12 will be described with reference to FIG. 3 showing a specific structure thereof. 3, (A) is a front view, and (B) is a cross-sectional view in the XX ′ direction of the front view (A).

【0012】図1,3に示すように、同軸ケーブル11
の中心導体部分の先端部分における所定の長さ分が高圧
電極13として使用されている。次に、図3における符
号17は、絶縁材料により中空円筒形状に構成された結
合リングであり、その表面が真鍮等の導体で被覆されて
いる。そして、該導体には針状の放電電極14が突出し
ている。
As shown in FIGS.
A predetermined length at the end of the central conductor portion is used as the high-voltage electrode 13. Next, reference numeral 17 in FIG. 3 denotes a coupling ring formed in a hollow cylindrical shape by an insulating material, and its surface is covered with a conductor such as brass. A needle-like discharge electrode 14 protrudes from the conductor.

【0013】上記結合リング17は所定間隔毎に複数設
けられ、その中空部分を絶縁性被覆16で覆われた高圧
電極13が貫通している。すなわち、高圧電極13と各
放電電極14とは、上述した絶縁部分を介して容量的に
結合している。また、18は、高圧電極13および放電
電極14が突出した各結合リング17を被覆するモール
ド部である。また、19は、モールド部18を覆うよう
に設けられた別のモールド部であり、図3に示すような
形態で接地電極15が固定されるとともに、除電電極1
2を一体化して保護する役目を担っている。
A plurality of the coupling rings 17 are provided at predetermined intervals, and a high-voltage electrode 13 whose hollow portion is covered with an insulating coating 16 penetrates. That is, the high-voltage electrode 13 and each discharge electrode 14 are capacitively coupled via the above-described insulating portion. Reference numeral 18 denotes a mold portion that covers each coupling ring 17 from which the high-voltage electrode 13 and the discharge electrode 14 protrude. Reference numeral 19 denotes another mold portion provided so as to cover the mold portion 18. The ground electrode 15 is fixed in the form shown in FIG.
It plays the role of integrating and protecting the two.

【0014】次に、図1に示す電源装置10における昇
圧トランスの1次側に設けられた安全遮断回路20につ
き説明する。同回路20において、21はホトカプラで
あり、互いに逆極性になるように並列に結合された発光
ダイオード22,23、および、ホトトランジスタ24
から構成されている。図1に示すラインL1にいずれか
の向きに異常操作電流idが流れると、発光ダイオード2
2,23のいずれかが該電流の大きさに対応した発光強
度で発光し、ホトトランジスタ24に光電流が流れる。
また、ホトトランジスタ24には、図1に示すようにト
ランジスタ25がダーリントン接続されており、該トラ
ンジスタ25のコレクタ端子25Cは直流電源26の正
極に接続されている。
Next, a description will be given of the safety shut-off circuit 20 provided on the primary side of the step-up transformer in the power supply device 10 shown in FIG. In the circuit 20, reference numeral 21 denotes a photocoupler, and light emitting diodes 22 and 23 and a phototransistor 24 coupled in parallel so as to have opposite polarities.
It is composed of When the abnormal operation current id flows in any direction through the line L1 shown in FIG.
Either 2 or 23 emits light at an emission intensity corresponding to the magnitude of the current, and a photocurrent flows through the phototransistor 24.
As shown in FIG. 1, a transistor 25 is connected to the phototransistor 24 in a Darlington connection, and a collector terminal 25C of the transistor 25 is connected to a positive electrode of a DC power supply 26.

【0015】次に、30,40はそれぞれサーキットブ
レーカ(配線用遮断器)である。サーキットブレーカ3
0における動作コイル31は、その一端が上記直流電源
26の負極に、また、他端が上記トランジスタ25のエ
ミッタ端子25Eに接続されている。動作コイル31
は、自身に流れる電流、すなわち、上記ホトカプラ21
およびトランジスタ25により増幅された電流の大きさ
に基づく電磁力を発生し、該電流が所定以上の大きさに
なると、サーキットブレーカ30の主接点32がオン状
態からオフ状態に切り換わる。これにより、昇圧トラン
ス3の1次側回路が遮断される。
Reference numerals 30 and 40 denote circuit breakers (circuit breakers for wiring), respectively. Circuit breaker 3
The operating coil 31 at 0 has one end connected to the negative electrode of the DC power supply 26 and the other end connected to the emitter terminal 25E of the transistor 25. Working coil 31
Is the current flowing through itself, that is, the photocoupler 21
And, an electromagnetic force based on the magnitude of the current amplified by the transistor 25 is generated, and when the current exceeds a predetermined level, the main contact 32 of the circuit breaker 30 switches from the on state to the off state. As a result, the primary circuit of the step-up transformer 3 is shut off.

【0016】また、サーキットブレーカ40において
は、動作コイル41に所定量以上の電流が流れると、接
点42がオン状態からオフ状態に切り換えられるように
なっている。ここで、正常動作時の昇圧トランス3の1
次側電流をi3_1、2次側回路短絡時の同1次側電流を
i3_1s とすると、上記所定量の電流、すなわち、サー
キットブレーカ40のトリップ電流i40 は、 i3_1 < i40 < i3_1s ……(1) となるように設定されている。すなわち、同軸ケーブル
の絶縁破壊等により昇圧トランス3の2次側回路が短絡
した場合、接点42がオフ状態になり、昇圧トランス3
の1次側回路が遮断される。
In the circuit breaker 40, when a predetermined amount or more of current flows through the operating coil 41, the contact 42 is switched from the on state to the off state. Here, 1 of the step-up transformer 3 in the normal operation
Assuming that the primary current is i3_1 and the primary current when the secondary circuit is short-circuited is i3_1s, the predetermined amount of current, that is, the trip current i40 of the circuit breaker 40 is i3_1 <i40 <i3_1s (1) It is set to be. That is, when the secondary circuit of the step-up transformer 3 is short-circuited due to insulation breakdown of the coaxial cable, the contact 42 is turned off, and the step-up transformer 3 is turned off.
Is shut off.

【0017】また、サーキットブレーカ30および40
の両方がオン状態の時に、サーキットブレーカ30がオ
フ状態になればサーキットブレーカ40がオフ状態にな
り、また、サーキットブレーカ40がオフ状態になれば
サーキットブレーカ30がオフ状態になるように、両サ
ーキットブレーカの接点は機械的に結合されている。す
なわち、上述した異常操作電流idの発生および2次側
回路短絡のうち、少なくともいずれかが検出されれば、
1次側回路が遮断されるようになっている。
Further, the circuit breakers 30 and 40
When both circuit breakers are in the ON state, the circuit breaker 40 is turned off when the circuit breaker 30 is turned off, and the circuit breaker 30 is turned off when the circuit breaker 40 is turned off. The breaker contacts are mechanically connected. That is, if at least one of the occurrence of the abnormal operation current id and the short circuit on the secondary side is detected,
The primary circuit is shut off.

【0018】上記構成において、除電電極12の下方
に、これと非接触な状態に被除電物体(以後、帯電物体
EOと呼ぶ)を対置し、電源スイッチ2をオン状態にし
たとする。これにより、電源1の出力電圧が昇圧トラン
ス3を介して例えば7kVに昇圧された低周波の高電圧
が同軸ケーブル11を介して高圧電極13に印加され
る。そして、該高圧電極13と容量結合された放電電極
14と接地電極15との間でコロナ放電が発生し、除電
電極12の周囲の空気が正イオンおよび負イオンに交互
にイオン化される。このコロナ放電により、昇圧トラン
ス3の2次側回路を環流する放電電流i1 が発生する。
また、この放電電流i1には、同軸ケーブル11のもれ
電流も含まれる。
In the above configuration, it is assumed that an object to be neutralized (hereinafter referred to as a charged object EO) is placed below the neutralizing electrode 12 in a non-contact state with the neutralizing electrode 12, and the power switch 2 is turned on. Thus, a low-frequency high voltage whose output voltage is boosted to, for example, 7 kV via the boosting transformer 3 is applied to the high-voltage electrode 13 via the coaxial cable 11. Then, corona discharge occurs between the discharge electrode 14 and the ground electrode 15 that are capacitively coupled to the high-voltage electrode 13, and the air around the charge removing electrode 12 is alternately ionized into positive ions and negative ions. Due to this corona discharge, a discharge current i1 circulating in the secondary circuit of the step-up transformer 3 is generated.
The discharge current i1 also includes the leakage current of the coaxial cable 11.

【0019】ここで、除電電極12に対置された帯電物
体EOが正の電荷を帯びていたとすると、上記コロナ放
電により発生した負イオンが帯電物体EOに引き寄せら
れ、帯電物体EOの帯電電荷が中和される。この除電過
程において、除電電極12の周囲には正イオンが過剰と
なり、過剰となった正イオンが接地電極15に引き寄せ
られる。これにより、昇圧トランスの2次側回路には除
電電流i2が発生する。
Here, assuming that the charged object EO opposed to the charge removing electrode 12 has a positive charge, the negative ions generated by the corona discharge are attracted to the charged object EO, and the charged charge of the charged object EO becomes medium. Be summed up. In the neutralization process, the positive ions become excessive around the neutralizing electrode 12, and the excess positive ions are attracted to the ground electrode 15. As a result, a static elimination current i2 is generated in the secondary circuit of the step-up transformer.

【0020】次に、2次側回路に設けられた異常警報回
路50につき説明する。51はパルストランスであり、
その1次巻線は同軸ケーブル11の接地線の昇圧トラン
ス側の一端と接地間に接続され、これを流れる電流is
を監視する。
Next, the abnormality alarm circuit 50 provided in the secondary circuit will be described. 51 is a pulse transformer,
The primary winding is connected between one end of the ground wire of the coaxial cable 11 on the side of the step-up transformer and the ground, and the current flowing therethrough is
To monitor.

【0021】パルストランス51の2次側に発生する電
流はダイオード52、コンデンサ53と抵抗54との並
列回路よりなる整流平滑回路ににより直流電圧Esに変
換される。55はEsを一定倍増幅する増幅器であり、
その出力Eoが絶縁破壊判定部56および異常放電判定
部57に導かれる。
The current generated on the secondary side of the pulse transformer 51 is converted into a DC voltage Es by a rectifying / smoothing circuit comprising a parallel circuit of a diode 52, a capacitor 53 and a resistor 54. 55 is an amplifier for amplifying Es by a constant factor,
The output Eo is guided to the insulation breakdown determination unit 56 and the abnormal discharge determination unit 57.

【0022】絶縁破壊判定部56は、絶縁破壊が発生し
たときに得られる増幅器出力Eoのレベルと設定値Eo
1とを比較し、絶縁破壊警報出力AL1を発生すると共
にホトカプラ21に操作電流idを供給し、サーキット
ブレーカ30、40を作動させる。即ち、絶縁破壊につ
いては1次側電流の増加を監視して作動するサーキット
ブレーカ40との2重安全構成となっている。
The dielectric breakdown judging section 56 determines the level of the amplifier output Eo and the set value Eo obtained when the dielectric breakdown occurs.
1 to generate an insulation breakdown alarm output AL1 and supply an operation current id to the photocoupler 21 to operate the circuit breakers 30 and 40. That is, with respect to the dielectric breakdown, the circuit has a double safety configuration with the circuit breaker 40 that operates by monitoring the increase in the primary current.

【0023】異常放電判定部57は、異常放電が発生し
たときに得られる増幅器出力Eoのレベルと設定値Eo
2とを比較し、異常放電壊警報出力AL2を発生すると
共にホトカプラ21に操作電流idを供給し、サーキッ
トブレーカ30、40を作動させる。
The abnormal discharge judging section 57 determines the level of the amplifier output Eo and the set value Eo obtained when abnormal discharge occurs.
Then, an abnormal discharge break alarm output AL2 is generated, and an operation current id is supplied to the photocoupler 21 to operate the circuit breakers 30, 40.

【0024】次に、図2(A)、(B)、(C)に基づ
き、各異常パターンにおける異常電流検出方法について
説明する。図2(A)は、高圧電極13と接地電極15
が短絡する絶縁破壊のパターンであり、昇圧トランス3
の2次側電圧による短絡パルス電流i3がパルストラン
ス51を流れる。
Next, a method for detecting an abnormal current in each abnormal pattern will be described with reference to FIGS. 2 (A), 2 (B) and 2 (C). FIG. 2A shows the high voltage electrode 13 and the ground electrode 15.
Is a pattern of dielectric breakdown causing a short circuit.
The short-circuit pulse current i3 due to the secondary voltage flows through the pulse transformer 51.

【0025】図2(B)は、複数の放電電極14(図示
では3個)が短絡し、高圧電極との間の容量が増大(3
ca)し、このインピーダンスを介して放電する異常放
電パターンであり、合成容量を通じて昇圧トランス3の
2次側電圧による短絡パルス電流i4がパルストランス
51を流れる。正常な場合は、各放電電極から接地電極
絵の放電はランダムに発生し、見かけ上のインピーダン
スはきわめて大きいため、放電電流はは極めて小さく、
異常電流との識別が容易である。
FIG. 2B shows that the plurality of discharge electrodes 14 (three in the figure) are short-circuited and the capacity between the discharge electrodes 14 and the high-voltage electrode is increased (3).
ca), which is an abnormal discharge pattern that discharges through this impedance, and the short-circuit pulse current i4 due to the secondary voltage of the step-up transformer 3 flows through the pulse transformer 51 through the combined capacitor. In the normal case, the discharge of the ground electrode picture occurs at random from each discharge electrode, and the apparent impedance is extremely large, so the discharge current is extremely small.
It is easy to distinguish from an abnormal current.

【0026】図2(C)は、接地電位を有する導体60
が放電電極14に接近した場合に発生するパターンであ
り、同軸ケーブル11の容量(Cc)に蓄積された電荷
によるパルス電流i5がパルストランス51を流れる。
FIG. 2C shows a conductor 60 having a ground potential.
Is a pattern generated when approaching the discharge electrode 14, and the pulse current i 5 due to the electric charge accumulated in the capacitance (Cc) of the coaxial cable 11 flows through the pulse transformer 51.

【0027】このように、上述した実施例によれば、同
軸ケーブルの接地線と接地接地電位間に発生する異常パ
ルス電流を監視しているので、昇圧トランスの2次側回
路を流れる電流(放電電流i1 + 除電電流i2 )を監
視する場合に比べて高感度であらゆるパターンの異常放
電を検知することができる。また、同様の理由により、
安全遮断回路が2次側回路の特性、例えば同軸ケーブル
11のもれ電流等の影響を受けることがなく、電源電圧
や周波数の変化の影響を受けない安全装置を得ることが
できる。また、電流検出素子としてパルストランスを使
用する事により、昇圧トランスの1次側回路と2次側回
路とを絶縁した安全装置とすることができ、装置の信頼
性が高い。また、昇圧トランスの1次側回路を遮断する
手段としてサーキットブレーカを使用したため、遮断手
段としてリレーやサイリスタ等を使用した安全装置に比
べて過電流や過電圧に強く、安全装置としての信頼性が
高い。
As described above, according to the above-described embodiment, since the abnormal pulse current generated between the ground line of the coaxial cable and the ground potential is monitored, the current (discharge) flowing through the secondary circuit of the step-up transformer is monitored. Abnormal discharge of any pattern can be detected with higher sensitivity as compared with the case of monitoring the current i1 + discharge current i2). Also, for similar reasons,
It is possible to obtain a safety device in which the safety shut-off circuit is not affected by the characteristics of the secondary circuit, for example, leakage current of the coaxial cable 11 and is not affected by changes in the power supply voltage or the frequency. Further, by using a pulse transformer as the current detecting element, a safety device in which the primary side circuit and the secondary side circuit of the step-up transformer are insulated can be obtained, and the reliability of the device is high. Also, since a circuit breaker is used as a means for interrupting the primary circuit of the step-up transformer, it is more resistant to overcurrent and overvoltage than a safety device using a relay, a thyristor, or the like as an interrupting device, and has high reliability as a safety device. .

【0028】[0028]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、除電電流を検出することにより昇圧トランスの1次
側回路を遮断するようにしたので、昇圧トランスの2次
側の回路条件に依存せず、安定で感度の良い除電器の安
全装置を得ることができる。従って、異常放電を早期に
確実に停止させ、帯電物体を破壊等から守ることができ
る。
As described above, according to the present invention, the primary side circuit of the step-up transformer is cut off by detecting the charge elimination current. It is possible to obtain a stable and highly sensitive safety device for the static eliminator without depending on it. Therefore, abnormal discharge can be reliably stopped at an early stage, and the charged object can be protected from destruction or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における除電器の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a static eliminator according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1における各異常パターンの異常電流検出方
法の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a method for detecting an abnormal current of each abnormal pattern in FIG. 1;

【図3】図1における除電電極12の具体的な構造を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a specific structure of a charge removing electrode 12 in FIG.

【図4】従来の除電器の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional static eliminator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 3 昇圧トランス 14 放電電極 15 接地電極 21 ホトカプラ(検出手段) 30 サーキットブレーカ(異常放電時遮断手段) 40 サーキットブレーカ(短絡時遮断手段) 50 異常警報回路 51 カレントトランス 56 短絡破壊警報回路 57 異常放電警報回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 3 Step-up transformer 14 Discharge electrode 15 Ground electrode 21 Photocoupler (detection means) 30 Circuit breaker (interruption means at abnormal discharge) 40 Circuit breaker (interruption means at short circuit) 50 Abnormal alarm circuit 51 Current transformer 56 Short circuit break alarm circuit 57 Abnormal discharge alarm circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1次側が交流電源に接続された昇圧トラ
ンスと、前記昇圧トランスの2次側の一端と同軸ケーブ
ルを介して結合された放電電極と、この放電電極と対向
するように配置されるとともに前記昇圧トランスの2次
側の他端と接続された接地電極とを具備する除電器の安
全装置であって、 前記同軸ケーブルの接地線の前記昇圧トランス側の一端
と接地間に流れる電流を検出する検出手段と、この検出
手段の出力が一定値以上の時絶縁破壊または異常放電を
警報する判定部を具備する除電器の安全装置。
1. A step-up transformer having a primary side connected to an AC power supply, a discharge electrode coupled to one end of a secondary side of the step-up transformer via a coaxial cable, and disposed so as to face the discharge electrode. A safety device for a static eliminator, comprising: a ground electrode connected to the other end on the secondary side of the boost transformer; and a current flowing between one end of the ground wire of the coaxial cable on the boost transformer side and ground. A safety device for a static eliminator, comprising: a detection unit for detecting a discharge;
【請求項2】 前記検出手段によって所定値以上の電流
が検出されることにより、前記昇圧トランスの1次側回
路を遮断する短絡時遮断手段を具備することを特徴とす
る請求項1記載の除電器の安全装置。
2. A filter according to claim 1, further comprising a short-circuit cut-off means for cutting off a primary circuit of said step-up transformer when a current equal to or more than a predetermined value is detected by said detection means. Electrical safety device.
【請求項3】 前記検出手段はパルストランスであるこ
とを特徴とする請求項1または請求項2記載の除電器の
安全装置。
3. The safety device for a static eliminator according to claim 1, wherein said detecting means is a pulse transformer.
JP29691196A 1996-11-08 1996-11-08 Safety device for static discharger Withdrawn JPH10145958A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008126725A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-23 Midori Anzen Co., Ltd. Neutralization apparatus, ion balance adjustment circuit, and ion balance adjustment electrode
JP2008288072A (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Midori Anzen Co Ltd Static eliminator

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