JPS60106376A - インパルス電圧発生装置 - Google Patents
インパルス電圧発生装置Info
- Publication number
- JPS60106376A JPS60106376A JP21177983A JP21177983A JPS60106376A JP S60106376 A JPS60106376 A JP S60106376A JP 21177983 A JP21177983 A JP 21177983A JP 21177983 A JP21177983 A JP 21177983A JP S60106376 A JPS60106376 A JP S60106376A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pure water
- voltage
- capacitor
- space
- voltage generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はきわめて短時間に高電圧を発生するインパルス
電圧発生装置の一改良に関するものである。
電圧発生装置の一改良に関するものである。
粒子ビームの発生やパルスＸ線の発生のように瞬時に大
電力を必要とする分野に使用される高電圧発生器は、通
常インパルス電圧発生装置によりきわめて短時間にパル
ス波形成形線路へエネルギーを伝送し、矩形波化して数
ＭＶ、数ＴＷという大電力を得る方法が採用される。こ
のような目的で使用されるインパルス電圧発生装置は、
電圧の立上がシを急峻にするために回路のインダクタン
スを可能な限り減少させることが重要で、多くの場合油
中に縮少配置される。この方式は油の優れた耐電圧特性
を活用し、高圧発生部の低インダクタンス化に有効な手
法で、広く採用されている。
電力を必要とする分野に使用される高電圧発生器は、通
常インパルス電圧発生装置によりきわめて短時間にパル
ス波形成形線路へエネルギーを伝送し、矩形波化して数
ＭＶ、数ＴＷという大電力を得る方法が採用される。こ
のような目的で使用されるインパルス電圧発生装置は、
電圧の立上がシを急峻にするために回路のインダクタン
スを可能な限り減少させることが重要で、多くの場合油
中に縮少配置される。この方式は油の優れた耐電圧特性
を活用し、高圧発生部の低インダクタンス化に有効な手
法で、広く採用されている。
しかし装置が大形になるに従ってその油量は増大し、Ｍ
Ｖクラスになると１０ｋＪ以上にも達する。
Ｖクラスになると１０ｋＪ以上にも達する。
さて、このような目的で使用される絶縁油は、一般的に
変圧器油が用いられ、これは第３石油類に属し、法の規
制を受けることになる。そのために油容器のｄ計、据付
場所の基礎工事と安全性、地域住民の同意など、数多く
の制約の中で建設しなければならないなどの欠点があっ
た。
変圧器油が用いられ、これは第３石油類に属し、法の規
制を受けることになる。そのために油容器のｄ計、据付
場所の基礎工事と安全性、地域住民の同意など、数多く
の制約の中で建設しなければならないなどの欠点があっ
た。
本発明はこれらの欠点を除去するために、短時間では優
れた絶Ｍｍ＃ＥＥ特性を有する純水を用いたものである
。
れた絶Ｍｍ＃ＥＥ特性を有する純水を用いたものである
。
この方式によれば、油を用いたインパルス゛喧圧発生装
置よシ若千大きくなるが、水を使用することから、その
取扱いは容易で、法の規制を受けることもなく、かつ性
能面でも満足できるものとなった。
置よシ若千大きくなるが、水を使用することから、その
取扱いは容易で、法の規制を受けることもなく、かつ性
能面でも満足できるものとなった。
以下、本発明のインパルウ安生装置を従来品と比較し詳
釉に説明する。
釉に説明する。
インパフレス亀圧光生装微の充電方法には、正負両筒性
充電方式と正または負の片４ｊ性充電方式とがある。第
１山は説明のための簡単な後者の場合の多段式インパル
ス電圧発生装置の一例の回路図を示し、その動作説明を
行う。高圧発生用の各種部品は容器１の中に収納されて
いる。充電端子２と出力端子３は容器１と図示しない絶
縁材料で、電気的に絶縁されている。さて各コンテ゛ン
サ４は高圧充電抵抗５、低圧充電抵抗６と放電抵抗７と
を介して容器１の外に配置された直流高圧電澱８によシ
並列に充電される。充電完了後、図示しない外的要因に
よシ各放電スイッチ９を閉じると、各コンデンサ４は直
列に放電され、出力端子３に理想的にはコンデンサ４の
充電電圧とコンテ°ンサ４の数の積の電圧Ｅが発生する
。
充電方式と正または負の片４ｊ性充電方式とがある。第
１山は説明のための簡単な後者の場合の多段式インパル
ス電圧発生装置の一例の回路図を示し、その動作説明を
行う。高圧発生用の各種部品は容器１の中に収納されて
いる。充電端子２と出力端子３は容器１と図示しない絶
縁材料で、電気的に絶縁されている。さて各コンテ゛ン
サ４は高圧充電抵抗５、低圧充電抵抗６と放電抵抗７と
を介して容器１の外に配置された直流高圧電澱８によシ
並列に充電される。充電完了後、図示しない外的要因に
よシ各放電スイッチ９を閉じると、各コンデンサ４は直
列に放電され、出力端子３に理想的にはコンデンサ４の
充電電圧とコンテ°ンサ４の数の積の電圧Ｅが発生する
。
さて従来よシ高電圧発生部の各種部品と容器１間の電気
的絶縁のために、容器１の空間１０には油を充填し、そ
の優れた絶縁特性を生かして縮少化されていた。
的絶縁のために、容器１の空間１０には油を充填し、そ
の優れた絶縁特性を生かして縮少化されていた。
本発明はとの容器１の空間１０に油に替えて純水を充填
しようとするものである。一般に純水を絶縁材に使用す
ることは、電気的に好ましくないと考えられるが、２μ
８以下のようなきわめて短かい時間に電圧の波高値に達
し、エネルギーの移送を終了してしまう本装置のような
場合、純水の短時間耐電圧特性は負極性で油にほぼ近い
ものとなる。その電気特性の例を表に示す。
しようとするものである。一般に純水を絶縁材に使用す
ることは、電気的に好ましくないと考えられるが、２μ
８以下のようなきわめて短かい時間に電圧の波高値に達
し、エネルギーの移送を終了してしまう本装置のような
場合、純水の短時間耐電圧特性は負極性で油にほぼ近い
ものとなる。その電気特性の例を表に示す。
注※：電極面積１１当シでかっ課電時間は１μＳ以下の
場合の値 他方、実験式として次のような式も発表されている。
場合の値 他方、実験式として次のような式も発表されている。
０、５ ×Ａ＝１
Ｆｏ″″−］−
ここに
Ｆｏ二油の破壊電界強度 Ｍ Ｖ ／ｃｍＦ ←）：
純水の負極性における破壊電界強度ＭＶ／ｃｍ ＦＷ（＋３：純水の正極性における破壊電界強度ＭＶ／
ｃＩｎ Ａ：電極の面積 ｉ ｔ：破壊電圧の６３％以上の時間 μＳこの式からも油
と純水ではほぼ等しい耐電圧特性を示し、課電される時
間が長くなると、破壊電界強度が低下していくことが解
かシ、その課電時間は純水の場合２μＳ以下が冥用的で
ある。従ってパルス的な電気特性は純水を使用しても差
し支えない。次に問題として指摘されることは、純水の
固有抵抗が１０Ω・鋸オーダであることから、絶縁抵抗
は低く、漏れ電流によシ充電が不可能でないかというこ
とである。即ち、直流的には導体と７゜なる。従って充
電系統で高電圧が課電される部分につめては、別の方法
で純水部分よシ絶縁を必要とし、第２図にその一例を示
す。第１図と同一の記号については説明を省略する。１
１はコンデンサの充電端子のブッシングでおる。１２は
ブッシング１工を含む充電部の空間１３を気密に保持し
、かつ充電部とは耐電圧的に充分な気密を保持した円筒
状のｍＡで、コンデンサ４の余端ケースと蓋１４とは丙
示しないがパツキンとポルトによシ密閉されている。１
５は各金具１２ｆ：結合する絶縁体による連結筒で、放
電時に過剰電圧がかからないように設けた電界制御リン
グ１６によシ金具１２と図示しないバッキングとポルト
によシ密閉されている。放電スイッチ９の電極９ａはブ
ッシング１１の充電端子とコンデンサ４の内部で連結さ
れており、コンデンサ４の金属ケースとけ絶縁されてい
る。電極９ｂはフランジ１７と電気的に接続され、次段
のコンデンサ４の金属ケースに結線バー１８で接続され
ている。１９は放電スイッチ９の絶縁筒で、図示しない
バッキングを介してコンデンサ４とフランジ１７トで絶
縁ポルト２０によシ密閉されている。なお、コンデンサ
４の金属ケースと電離９ａの間に静電容量を有すること
になる。また充電部の空間１３にはブッシング１１や充
電抵抗５の充電部と金具１２や金属蓋１４の低圧部間に
課電されるコンデンサ４の充電電圧に充分耐え得るよう
に、油やＳＦａのガスが充填されている。２１はコンデ
ンサ４を保持する絶縁板である。電気的動作過程につい
ては、上述の第１図の通シであるので説明を省略する。
純水の負極性における破壊電界強度ＭＶ／ｃｍ ＦＷ（＋３：純水の正極性における破壊電界強度ＭＶ／
ｃＩｎ Ａ：電極の面積 ｉ ｔ：破壊電圧の６３％以上の時間 μＳこの式からも油
と純水ではほぼ等しい耐電圧特性を示し、課電される時
間が長くなると、破壊電界強度が低下していくことが解
かシ、その課電時間は純水の場合２μＳ以下が冥用的で
ある。従ってパルス的な電気特性は純水を使用しても差
し支えない。次に問題として指摘されることは、純水の
固有抵抗が１０Ω・鋸オーダであることから、絶縁抵抗
は低く、漏れ電流によシ充電が不可能でないかというこ
とである。即ち、直流的には導体と７゜なる。従って充
電系統で高電圧が課電される部分につめては、別の方法
で純水部分よシ絶縁を必要とし、第２図にその一例を示
す。第１図と同一の記号については説明を省略する。１
１はコンデンサの充電端子のブッシングでおる。１２は
ブッシング１工を含む充電部の空間１３を気密に保持し
、かつ充電部とは耐電圧的に充分な気密を保持した円筒
状のｍＡで、コンデンサ４の余端ケースと蓋１４とは丙
示しないがパツキンとポルトによシ密閉されている。１
５は各金具１２ｆ：結合する絶縁体による連結筒で、放
電時に過剰電圧がかからないように設けた電界制御リン
グ１６によシ金具１２と図示しないバッキングとポルト
によシ密閉されている。放電スイッチ９の電極９ａはブ
ッシング１１の充電端子とコンデンサ４の内部で連結さ
れており、コンデンサ４の金属ケースとけ絶縁されてい
る。電極９ｂはフランジ１７と電気的に接続され、次段
のコンデンサ４の金属ケースに結線バー１８で接続され
ている。１９は放電スイッチ９の絶縁筒で、図示しない
バッキングを介してコンデンサ４とフランジ１７トで絶
縁ポルト２０によシ密閉されている。なお、コンデンサ
４の金属ケースと電離９ａの間に静電容量を有すること
になる。また充電部の空間１３にはブッシング１１や充
電抵抗５の充電部と金具１２や金属蓋１４の低圧部間に
課電されるコンデンサ４の充電電圧に充分耐え得るよう
に、油やＳＦａのガスが充填されている。２１はコンデ
ンサ４を保持する絶縁板である。電気的動作過程につい
ては、上述の第１図の通シであるので説明を省略する。
きて、容ｇｇ１の空間１０には純水が充填されているた
め、直流的にみるとその電気抵抗は低く、充電部に直接
純水を接触させることＩｄできなり０従って、充電部は
各種部品によって純水より隔離し、充電部の空間１３や
放電スイッチ９には固有抵抗の高い絶縁体を充填してい
るため、この絶縁体で充電部と純水との間の耐圧を、即
ちコンデンサ４の充電電圧に耐えるようにしであるから
、純水の電気抵抗が低くても差し支えない。従って直流
的にも問題はない。
め、直流的にみるとその電気抵抗は低く、充電部に直接
純水を接触させることＩｄできなり０従って、充電部は
各種部品によって純水より隔離し、充電部の空間１３や
放電スイッチ９には固有抵抗の高い絶縁体を充填してい
るため、この絶縁体で充電部と純水との間の耐圧を、即
ちコンデンサ４の充電電圧に耐えるようにしであるから
、純水の電気抵抗が低くても差し支えない。従って直流
的にも問題はない。
さて、このように構成された純水を使用するインパルス
電圧発生装置は、上述の実施例の通シ負極性呂力で使用
する限シ、はぼ油と等しい耐電圧特性を有することから
、安全をみて若干大きく設計したり、また純水の比誘電
率が高いことから分布の静電容量の影響を考慮しなけれ
ばならないが多量の油を使用する危険性を考えたとき、
安全面、環境面によシ木きな長所を有することがわかる
。
電圧発生装置は、上述の実施例の通シ負極性呂力で使用
する限シ、はぼ油と等しい耐電圧特性を有することから
、安全をみて若干大きく設計したり、また純水の比誘電
率が高いことから分布の静電容量の影響を考慮しなけれ
ばならないが多量の油を使用する危険性を考えたとき、
安全面、環境面によシ木きな長所を有することがわかる
。
さらに純水の固有抵抗が低いことから、これを抵抗体と
考えて低圧充電抵抗６や放電抵抗７を除去し、前記純水
に代用させることも可能である。
考えて低圧充電抵抗６や放電抵抗７を除去し、前記純水
に代用させることも可能である。
従って、贋造コストが安く、かつ安全性の高い無害な純
水を使用できる特徴を有し、工業的ならびに実用的価値
は大きい。
水を使用できる特徴を有し、工業的ならびに実用的価値
は大きい。
第１図はインパルス電圧発生装置の回路図、第２図は本
発明のインパルス電圧発生装置の一笑施例の要部切欠断
面図である。 ｌ：容器 ４：コンデンサ ５：高圧光”ε抵抗 ６：低圧充電抵抗７：放電抵抗
９：放電スイッチ １０：空間 特許出願人 日本コンデンサ工業株式会社
発明のインパルス電圧発生装置の一笑施例の要部切欠断
面図である。 ｌ：容器 ４：コンデンサ ５：高圧光”ε抵抗 ６：低圧充電抵抗７：放電抵抗
９：放電スイッチ １０：空間 特許出願人 日本コンデンサ工業株式会社
Claims (3)
- （１）充電抵抗を介して原人並列に接続されたコンデン
サの各段間に放電スイッチを設け、これらの高電圧発生
部を容器内に収納し、この空間に純水を充填したことを
特徴とするインパルス電圧発生装置。 - （２）波高値に到達するまでの時間が２μｓ以下である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のインパル
ス電圧発生装置。 - （３）高圧充電抵抗および低圧充電抵抗からなる充電抵
抗のうち、低圧充電抵抗を除去し、純水に代用させたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
のインパルス電圧発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21177983A JPS60106376A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | インパルス電圧発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21177983A JPS60106376A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | インパルス電圧発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60106376A true JPS60106376A (ja) | 1985-06-11 |
Family
ID=16611454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21177983A Pending JPS60106376A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | インパルス電圧発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60106376A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998008296A1 (fr) * | 1996-08-21 | 1998-02-26 | Komatsu Ltd. | Unite electrique permettant de generer une onde de choc a l'aide d'une decharge |
| JP5693801B1 (ja) * | 2014-04-01 | 2015-04-01 | 三菱電機株式会社 | 衝撃電圧発生装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53109128A (en) * | 1977-03-04 | 1978-09-22 | Nichicon Capacitor Ltd | Device for generating highhvoltage pulses |
-
1983
- 1983-11-10 JP JP21177983A patent/JPS60106376A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53109128A (en) * | 1977-03-04 | 1978-09-22 | Nichicon Capacitor Ltd | Device for generating highhvoltage pulses |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998008296A1 (fr) * | 1996-08-21 | 1998-02-26 | Komatsu Ltd. | Unite electrique permettant de generer une onde de choc a l'aide d'une decharge |
| US6058029A (en) * | 1996-08-21 | 2000-05-02 | Komatsu Ltd. | Power unit for generating discharge shock waves |
| JP5693801B1 (ja) * | 2014-04-01 | 2015-04-01 | 三菱電機株式会社 | 衝撃電圧発生装置 |
| WO2015151228A1 (ja) * | 2014-04-01 | 2015-10-08 | 三菱電機株式会社 | 衝撃電圧発生装置 |
| CN106134063A (zh) * | 2014-04-01 | 2016-11-16 | 三菱电机株式会社 | 冲击电压发生装置 |
| CN106134063B (zh) * | 2014-04-01 | 2018-10-16 | 三菱电机株式会社 | 冲击电压发生装置 |
| US10153125B2 (en) | 2014-04-01 | 2018-12-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Impulse voltage generating device |
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