JPS6037002Y2 - 高電圧発生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、静電気応用装置、特に改良された保安機能を
有する高電圧発生装置に関する。

一般に静電気応用機器、例えば静電塗装装置、静電印刷
装置、電気集塵装置、電子ビーム応用機器、或いは耐電
圧試験装置などにあっては、その高圧電源として直流高
電圧発生装置を用いている。

斯かる高電圧発生装置は、その高圧出力が高電圧ケーブ
ルによって前述の様な利用装置に給電されるので、作業
者の安全を確保するために保安機能を備えているものが
ほとんどである。

先ず斯かる保安機能を備えた高電圧発生装置を静電塗装
装置に適用した従来装置を第１図によって説明する。

第１図において、商用交流電源１に接続された高電圧発
生部２の負の直流高圧出力電圧は高電圧ケーブル３を介
して利用装置４の静電塗装ガン４ａの荷電々極５に印加
される。

高電圧ケーブル３は、帯電及び放電の防止のためにその
外周か導電性外被３ａで被覆されており、該導電性被覆
３ａは接地端子６に接続されている。

静電塗装ガン４ａの導電性把手部分Ａは、作業者の感電
を防止するために、高電圧ケーブル３の導電性外被３ａ
に接続されている。

一方、高電圧発生部２の正の高圧出力端子は、負荷電流
１１と導電性外被３ａを流れる電流Ｉａとの和の電流を
検出する電流検出器７を介して接地端子６に接続されて
いる。

電流検出器７からの検出信号は、該検出信号が閾値以上
に増大したときに遮断信号Ｓを高電圧発生部２に与える
遮断信号発生回路８に与えられる様に接続されている。

尚、９は接地された被塗装物であり、負荷を示す。

この様な構成の装置が正常な状態にある場合には、荷電
々極５と被塗装物９との間を流れる負荷電流■１は高電
圧ケーブル３の導電性外被３ａを流れる漏れ電流Ｉａの
十数倍程度ないしはそれ以上であり、通常、負荷電流ｎ
の方がはるかに大きい。

斯かる条件がありながら、第１図に示す様な従来装置に
あっては、単一の電流検出器７で高電圧ケーブルの導電
性外被３ａを流れる電流Ｉａと負荷電流１１との和であ
る電流を検出しているので、実際上、高電圧ケ−プル３
及び把手部分Ａに関連する事故、又はその破損を極めて
検出し難いという欠点があった。

つまり電流検出器７で負荷電流ｎと導電性外被３ａを流
れる電流Ｉａとの和の電流を検出しており、且つ正常状
態では後者は前者に比べてはるかに小さいので、高電圧
ケーブル３の損傷などに起因して導電性外被３ａを流れ
る電流１ｏが増大しても、その増大によって該電流Ｉａ
と負荷電流１１との和の電流が閾値を越えるには正常時
の電流Ｉａの値に対し数倍以上増大しなければならない
。

しかし斯かる状態が検出された場合には通常、既に高電
圧ケーブル３の破損はかなり進んでおり、この様な状態
に至る前に作業者が感電事故に遭遇する危険性も極めて
大きい。

しかも悪いことに事故の大半は高圧ケーブル３から荷電
々極５に至る高電圧給電路において生じている。

従って斯かる従来装置にあっては、保安機能が極めて不
十分であることは勿論のこと、高電圧ケーブルの傷損が
進行して大きな事故に至る危険性さえある。

本考案は従来の欠点を除去して保安機能を確実なものと
するために、別個の電流検出器で負荷電流１１と高電圧
ケーブル３の導電性外被３ａを流れる電流Ｉａとを夫々
独立して検出し、これら検出信号及びこれら検出信号を
加算した信号を夫々の波形整形回路を介して波形整形す
るように構成し、且つこれら波形整形された検出信号の
少くともいずれかが夫々に対し予め決められた設定値を
越えるとき、遮断信号発生回路が遮断信号を生ずる様に
構成したことを特徴としている。

第２図により本考案の一実施例を説明するが、同図にお
いて第１図で示した記号と同一の記号は第１図の部材に
相当する部材を示す。

第２図において、７Ａは高電圧ケーブル３の導電性外被
３ａを流れる電流Ｉａを検出する第１の電流検出器であ
り、その一端は導電性外被３ａに、またその他端は高電
圧発生部２の正の出力端子に接続されている。

７Ｂは荷電々極５と負荷９との間を流れる負荷電流１１
を検出する第２の電流検出器であり、その一端は高電圧
発生部２の正の出力端子に接続され、その他端は接地端
子６に接続されている。

これら電流検出器７Ａ、７Ｂからの検出信号は、キャパ
シタと抵抗とからなるＯＲ時定数回路を含む波形整形回
路１０．１１を夫々介して遮断信号発生回路８に信号０
１．０２として夫々入力され、また一方では加算器１２
により加算され、その加算された信号が前述の様な波形
整形回路１３を介して遮断信号発生回路８に信号０３と
して入力される。

この遮断信号発生回路８は、特に具体的な構成を図示し
ていないが、夫々の検出入力信号０１、＠２及び０３を
これらの夫々に対し予め定められた閾値Ｖ□、Ｖ２及び
Ｖ３と夫々比較する３つの比較回路及びこれら比較回路
の出力信号をＯＲ論理する論理回路などからなっており
、前記検出入力信号０１．０２．０３のいずれかが対応
する閾値■□、■２、■３を越えるとき遮断信号を高電
圧発生部２に送出する様に構成されている。

斯かる構成の装置において、高電圧ケーブル３及び利用
装置４の範囲内で何らかの事故があって高圧ケーブル３
の導電性外被３ａに過大電流が流れると、導電性外被３
ａを流れる電流を検出する第１の電流検出器７Ａからの
検出信号０１がその閾値Ｖ□を越えるので、遮断信号発
生回路８は、他の２つの検出信号０２と０３とが夫々の
閾値Ｖ２、Ｖ３より小さくなっても、遮断信号Ｓを高電
圧発生部２に送出する。

この高電圧発生部２が高周波インバータを備えるものに
あっては前記遮断信号によってインバータの駆動信号を
除去することによって、或いは高速回路遮断器を備える
ものにあってはこの遮断器を開くことによって、利用装
置４への高圧給電々力が遮断されるが、他の遮断機能を
備えるものであっても勿論よい。

ここで正常の状態では高電圧ケーブル３の導電性外被３
ａを流れる電流Ｉａは、荷電々極５とガンの把手部分Ａ
との間の空間コロナ放電々流と、荷電々極５を支持して
いる絶物（図示せず）の沿面コロナ放電々流とによる漏
れ電流になり、これは極めて小さい。

従ってこの電流の検出信号０１に対する閾値を前記漏れ
電流に対応する値に設定しておけば、負荷電流１１の値
に無関係に高電圧給電路における事故などを未然に防ぐ
ことが出来る。

ここで、波形整形回路１０は電流Ｉａが微小電流であり
外来雑音によって誤動作するので、外来雑音に対する作
動制限を行うために設けられた回路である。

次に負荷電流が設定値より増大することにより第２の電
流検出器７Ｂから検出信号０２がその閾値Ｖ２より増大
すると、遮断信号発生回路８が遮断信号Ｓを生ずる。

従ってその閾値ｖ２を正常な負荷電流■１の対応する値
に設定しておけば、利用装置４及び負荷９などの損傷を
未然に防ぐことが出来る。

ここで、波形整形回路１１は、負荷電流ｌが放電波形状
になるので、その検出電流を最適に平均化するために設
けられた回路である。

また高電圧発生部２の総出力電流の検出信号は第１、第
２の電流検出器７Ａと７Ｂの夫々の検出信号を加算する
加算器１２の出力０３として得られる。

従ってその閾値■３を高電圧発生部２の許容最大電流に
対応する値に設定しておけば、高電圧発生部２自身の保
護も確実に行える。

以上述べたように本考案によれば、荷電々極と負荷との
間を流れる負荷電流と、高電圧ケーブルの導電性外被を
流れる電流とを個別に検出し、対応する別々の閾値と比
較して保護機能を動作させる様に構威しであるから、高
電圧ケーブル及び利用装置の外被に関連する感電事故を
確実に防ぐことが出来るのは勿論のこと、高電圧ケーブ
ル、利用装置及び負荷の保護も確実に行える。

更にまた各検出信号路に夫々に適した時定数を有する波
形整形回路を用いることが出来るので、遮断信号の応答
速度などを一層向上させることが出来、安全面で更に有
利になる。

尚、実施例では高電圧発生部２に遮断信号を送出したが
、これに限定するものでないことは従来技術からも明ら
かであり、他の利用装置にあっては、高電圧ケーブルの
導電性外被はその筐体などの様な外装体に接続されてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高電圧発生装置を示す図、第２図は本考
案に係る高電圧発生装置の一実施例を示す図である。 ２・・・・・・高電圧発生部、３・・・・・・高電圧ケ
ーブル、３ａ・・・・・・高電圧ケーブル３の導電性外
被、４・・・・・・利用装置、５・・・・・・荷電々極
、？Ａ、７Ｂ・・・・・・第１、第２の電流検出器、８
・・・・・・遮断信号発生回路、１２・・・・・・加算
器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高電圧発生部と荷電々極を有する利用装置と、これら高
   電圧発生部と利用装置を接続する導電性外被を備えた高
   電圧ケーブルとを備えた装置において、前記利用装置の
   外装部に結合された前記導電性外被を流れる電流を検出
   する第１の電流検出器と、前記荷電々極と負荷との間を
   流れる負荷電流を検出する第２の電流検出器と、これら
   電流検出器からの検出信号及び該検出信号を加算した信
   号の夫々の波形を整形する波形整形回路と、該波形整形
   回路により波形整形された検出信号の少くともいずれか
   が夫々に対し予め決定された閾値を越えるときに遮断信
   号を生ずる遮断信号発生回路とを備えたことを特徴とす
   る高電圧発生装置。