JPS61213677A - 電磁パルスによる電気または電子装置の検査装置 - Google Patents

電磁パルスによる電気または電子装置の検査装置

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JPS61213677A
JPS61213677A JP61048733A JP4873386A JPS61213677A JP S61213677 A JPS61213677 A JP S61213677A JP 61048733 A JP61048733 A JP 61048733A JP 4873386 A JP4873386 A JP 4873386A JP S61213677 A JPS61213677 A JP S61213677A
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JP
Japan
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conductor
test cell
inner conductor
outer conductor
potential plate
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JP61048733A
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ニヤジ・アリ
デイートハルト・ハンセン
ハンス・シエール
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BBC Brown Boveri AG Switzerland
BBC Brown Boveri France SA
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BBC Brown Boveri AG Switzerland
BBC Brown Boveri France SA
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/16—Construction of testing vessels; Electrodes therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/001—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Electromagnetism (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、検査対象物を収容するための、ガスを充填し
た検査セルを備え、この検査セルにパルス発生器が接続
されている、電磁パルスによって電気装置または電子装
置を検査するための装置に関する。
〔従来の技術〕
この種の装置は例えば剥ル、Ｃｒａｗｆｏｒｄ氏の論文
’ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｉｎｓ
ｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅ
ｎｔ”　、Ｖｏｌ、ＩＭ−２６，Ｎｏ！、１９７７年９
月、２２５〜２３０頁およびＣ，Ｅ、Ｂａｕｍ氏の論文
”ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｔｓａｇｎｅｔｉｃ　Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉ
ｔｙ″、Ｖｏｌ。
ＥＭＣ−２０，）ｌｏ、１．１９７８年２月、３５〜５
３頁によって知られている。
電磁パルス（ＥＭＰ）は、振幅が充分に大きくて立ち上
がり時間が短い場合に、すべての種の電気装置、特に敏
感な電子装置を傷つける。特に、核爆発剤の発火によっ
て生じるいわゆる核電磁パルス（ＮＥＭＰ）の場合に、
このような破壊的な界振幅の代表的な値は、界の強さが
５００００１’／＋またハ１３ｏＡ／１１テ、立ち上が
り時間がたったの数１０−’秒である。
すべての種の電気装置のための確実に作用する保護装置
を開発するためには、ＮＥＷＰ−界強さの複数倍の強さ
でもって電磁パルスを発生することができるシミュレー
ション装置が必要である。特殊な検査にとっては、望ま
しくはＮＥＷＰ−界強さの１０倍までが必要である。こ
のような大きな界強さでパルスを発生することは、従来
の装置では不可能である。
〔発明の目的〕
本発明の課題は、典型的なＮＢＭＰ−界強さよりも大き
な界強さでかつ数１０”９秒の立ち上がり時間でもって
電磁パルスを発生することができる冒頭に述べた種の装
置を提供することである。この課題は特許請求の範囲第
１項記載の特徴を有する本発明によって解決される。
〔発明の効果〕
本発明の効果は実質的に、検査すべき対象物の大きさと
比較して検査装置を非常にコンパクトに構成することが
できることにある。丸い外側導体を備えた同軸導体部と
して検査装置を形成することにより、特に、前述の従来
の装置の場合のような長方形外壁からの漏れや界ひずみ
が回避される。
検査セルはその同軸形状のために、同軸のパルス発生器
に容易にフランジ化めすることができる。
外側導体の直径に対する、内側導体の幅と厚さの合計値
の比を、０．４〜０．９に選定することにより、検査セ
ルの特性インピーダンスを約１００〜４００ｈｍに有利
に調整することができる。特性インピーダンスはこの範
囲で前記の比と共に線形に変化する。
本発明の好ましい実施態様は、特許請求の範囲実施態様
項に記載されている。
特に正圧下で絶縁ガスとしてＳＦ、を用いることにより
、電圧に対する検査セルの抵抗力は大幅に増大する。負
圧また正圧下でかついろいろな温度または湿度等で、電
気絶縁ガスを検査セルに充填することにより、いろいろ
な気候条件をシュミレーションすることができる。ポテ
ンシャルブレ−トによって検査セルの内室を二つの部分
室に分割すると、両部分室の一方、すなわち内側導体を
設けた部分室にだけ、電磁界を発生させることができる
利点がある。他方の部分室には界が存在せず、従って接
続導線を検査対象物へ案内するためのケーブルビットが
理想的に形成される。この場合に必要である、ポテンシ
ャルプレートを通る接続導線の貫通案内部の範囲におい
て、付加的にフィルターを接続導線に接続し、かつポテ
ンシャルプレートを経て接続導線を貫通案内させて最短
距離で検査対象物まで案内すると、接続導線の漂遊作用
を実質的に防ぐことができる。
〔実施例〕
以下、図に基づいて本発明の詳細な説明する。
第１図において、ｌは検査セルである。この検査セルは
丸い外側導体２と、外側導体と同軸の帯状の内側導体３
を備えている。検査セル１内には、内側導体３と平行に
、ポテンシャルプレート４が設けられている。このポテ
ンシャルプレート４は外側導体２に電気的に接続されて
いる。ポテンシャルプレート４は特に、検査される対象
物のための平らな載置面として、検査セル１の下方部分
に設けられている。検査セル１には、例えば空気または
Ｓ　Ｆ　ｅのような任意の絶縁ガスを正圧または負圧下
で充填可能である。第１図の左側において、同軸のパル
ス発生器５が検査セル１にフランジ止めされている。反
対側、すなわち第１図の右側において、検査セルｌは抵
抗体６．７によって閉鎖されている。この抵抗体の全抵
抗は特に、検査セル１の特性インピーダンス、または検
査セルを形成する、外側導体２と内側導体３からなる同
軸導体部の特性インピーダンスに一致する。第１図にお
いて、８は、ポテンシャルプレート４に載せられる検査
対象物である。例示した検査対象物８は電子部品を備え
た、ケーシング８．２内の導体プレート８．１からなっ
ている。検査対象物８から、接続導線９が、ポテンシャ
ルプレート４の貫通案内部１０と、外側導体２の気密な
貫通案内部ｌ】を経て、外方へ案内されている。検査対
象物８の近くにおいて、界センサー１２が検査セル１の
中に設けられている。検査対象物８の場合と同様に、界
センサーから接続導線Ｉ３がポテンシャルプレート４と
外側導体２の貫通案内部１４．１５を通って外方へ案内
されている。界センサー１２は検査対象物８の近くの電
界強度および／または磁界強度を測定する働きをする。
勿論、電界強度と磁界強度を測定するために別々のセン
サーを使用してもよい。実際には、第１図に示した両導
線９．　１４よりも多くの接続導線が必要である。第２
図は、第１図に記入した切断線Ａ−Ａの高さにおける、
第１図の検査セル１の横断面を示している。この第２図
には２本の接続導線９．Ｉ、９．２が示しである。この
接続導線は検査対象物８から貫通案内部１０．Ｉ、１１
．１または１０．２．１１゜２を経て外方へ案内されて
いる。
第２図では更に、第１図の抵抗６，７がそれぞれ抵抗６
．１，６．２または７．Ｉ、７．２に分割されている。
第２図のその他のすべての部材は、第１図の部材と一致
しており、同じ参照符号が付けである。
第２図には、帯状の内側導体３に対して平面が平行であ
る帯状のポテンシャルプレート４を備えた検査セルＩの
本発明に係る同軸形成が明瞭に示しである。内側導体３
とポテンシャルプレート４の平面が平行であることと、
ポテンシャルプレート４と外側導体２が電気的に接続さ
れていることにより、内側導体３とポテンシャルプレー
ト４の間の検査対象物８の範囲において、ノ（ルス発生
器５によって検査セルｌの中に発生する電磁界内で、充
分に均質化された電界の分配が行われる。検査対象物８
自体が電界分配の均質化を妨げるので、対象物の高さＨ
を、内側導体３とポテンシャルプレート４の間隔りの半
分よりも低くしなければならない。この間隔りの３分の
！以下にすると、更１巳好都合である。
絶縁ガスとして標準圧力下の空気を使用した５００００
Ｖ／ｉの典型的なＮＥＷＰ−界強度の場合に、内側導体
３とポテンシャルプレート４の間に弧絡が生じないよう
にするために、内側導体とポテンシャルプレートの間隔
を、内側導体３と外（ＩＦＪ導体２の最小間隔ａよりも
大きくしなければならない。空気よりも電気的に陰性で
ある絶縁ガス、例えばＳＦ、を用いることにより、特に
正圧下で検査セル１の絶縁破壊の強さを非常に増大させ
ることができる。圧縮された絶縁ガスを使用すると、検
査セルの絶縁耐力が増大するという利点のほかに、他の
利点がある。すなわち、電磁パルスで検査する場合に、
検査対象物自体に高い値の誘導電圧が発生する利点があ
る。この高い誘導電圧により、対象物上の異なる二つの
個所の間、または検査対象物と検査セルの間で、電気的
な弧絡が行われる。
このような弧絡は必要に応じて、圧縮された絶縁ガスに
よって抑制することができる。それにより、絶縁破壊現
象を別々に調べることができる。
絶縁破壊強度は検査ガスの種類によっても左右される。
乾燥した空気を同じ圧力の乾燥Ｓ　Ｆ　ｓに置き換える
ことにより、絶縁耐力が約２倍に上昇する。絶縁耐力は
広い圧力範囲でガス圧力に対してほぼ比例する。空気ま
たはＳＦ、の代わりに、異なるガスの混合物、例えばＣ
Ｏｔを付加した窒素を用いると有利である。
少なくとも５倍の正圧に耐えるように検査セル１を設計
する場合には、内側導体３とポテンシャルプレート４の
間で、代表的なＮＥＷＰ−異強度を越えるオーダーまで
異強度を発生することができる。
検査セルｌの特性は実質的に、その特性インピーダンス
の大きさによって決まる。このインピーダンスは４（１
〜ＩＯ００ｈｗ、特に７００ｈａにすべきである。この
範囲において、特性インピーダンスは外側導体２の内径
りに対する内側導体３の幅すと厚さｄの合計の比の線形
関数である。　４００ｂ＋ｓのインピーダンス値は０．
９の比に相当し、１０００ｈ＋ａのインピーダンス値は
０．４の比に相当し、そして７００ｈ■のインピーダン
ス値は０゜６の比に相当する。しかし、上に述べたこと
は、内側導体３の厚さｄがその幅すに比べて小さい場合
に当てはまる。従って、この比は約０．２よりも大きく
すべきではない。
帯状ポテンシャルプレート４の両縁が外側導体２と同一
平面上に位置し、それによってポテンシャルプレート４
が検査セル１の内室を、互いに仕切られた二つの部分室
１６．１７に分割すると、本発明の装置が非常に有利に
形成される。その際、パルス発生器５から生じた電磁界
は、内側導体３と検査対象物８を含む部分室１６内にだ
け広がり、部分室１７内では広がらない。部分室には界
が存　　、在せず、それによってこの部分室は接続導線
９゜９、］、９．２および１３のための理想的なケーブ
ルビットを形成する。部分室１６内の電磁界に°よって
生じるこの接続導線の漂遊作用は、接続導線が図に示す
ように、下側からポテンシャルプレート４を通って直接
検査対象物８または異強度センサー１２に案内されるこ
とにより、回避される。
ポテンシャルプレート４におけるすべての接続導線の貫
通案内部に、図に示していない付加的なフィルターを設
けることができる。これにより、前述の手段にも拘わら
ず接続導線に発生する妨害信号を、それが界の存在しな
い部分室１７に侵入する前に、除去することができる。
異なるガス、例えば湿度が異なる空気を、正圧または負
圧下で検査セル一杯に供給することにより、いろいろな
気候条件を有利にシュミレーシジンすることができる。
負圧下での検査は、例えば航空機に使用される電子部品
について興味が持たれる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る装置の概略縦断面図、第２図はこ
のような装置の横断面図である。 １　・・・　検査セル ２　・・・　外側導体 ３　・・・　内側導体 ４　・・・　ポテンシャルプレート ５　・・・　パルス発生器 ８　・・・　検査対象物 ａ　・・・　内側導体と外側導体の間隔ｂ　・・・　内
側導体の幅 ｄ　・・・　内側導体の厚さ Ｄ　・・・　外側導体の直径 ｈ　・・・　内側導体とポテンシャルプレートの間隔 Ｈ・・・　検査対象物の高さ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、検査対象物（８）を収容するための、ガスを充填し
    た検査セルを備え、この検査セルにパルス発生器（５）
    が接続されている、電磁パルスによって電気装置または
    電子装置を検査するための装置において、検査セル（１
    ）がその全長にわたって同軸導体部として形成され、こ
    の同軸導体部が帯状の内側導体（３）と丸い外側導体（
    ２）を備え、外側導体（２）に連結された帯状のポテン
    シャルプレート（４）が、外側導体（２）内において、
    検査対象物（８）の高さ（Ｈ）の少なくとも２倍に相当
    する間隔（ｈ）をおいて、内側導体（３）に対して平面
    が平行になるように設けられ、この間隔（ｈ）が外側導
    体（２）と内側導体（３）の最小間隔（ａ）よりも大で
    あり、外側導体（２）の直径（Ｄ）に対する、内側導体
    （３）の幅（ｂ）と厚さ（ｄ）の合計値の比が、０．４
    〜０．９であることを特徴とする装置。 ２、検査セル（１）が気密に形成され、かつ少なくとも
    ５倍の正圧または真空に耐えうるように形成されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、検査セル（１）に、絶縁ガス、例えばＳＦ＿８が充
    填されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の装置。 ４、内側導体の厚さ（ｄ）に対する幅（ｂ）の比が５以
    上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    装置。 ５、外側導体（２）の直径に対する、内側導体（３）の
    幅（ｂ）と厚さ（ｄ）の合計値の比が、０．６であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６、検査セル（１）がその特性インピーダンスに対応す
    る抵抗（６．７；６．１、６．２、７．１、７．２）に
    よって閉鎖されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の装置。 ７、電界と磁界の強さを測定するための少なくとも一つ
    のセンサー（１２）が検査セル（１）内に設けられてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８、検査セル（１）の内室がポテンシャルプレート（４
    ）によって二つの部分室（１６、１７）に分割されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ９、検査対象物（８）の接続導線（９；９．１、９．２
    ）が外側導体（２）を通って内側導体（３）を含まない
    部分室（１７）内に案内され、そしてそこからポテンシ
    ャルプレート（４）を通って最短距離で検査対象物（８
    ）まで案内されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第８項記載の装置。 １０、ポテンシャルプレート（４）を通る接続導線（９
    ；９．１、９．２）の貫通案内部（１０）の範囲におい
    て、接続導線（９；９．１、９．２）がフィルターを経
    て案内されていることを特徴とする特許請求の範囲第９
    項記載の装置。
JP61048733A 1985-03-07 1986-03-07 電磁パルスによる電気または電子装置の検査装置 Pending JPS61213677A (ja)

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CH1030/85-0 1985-03-07
CH103085 1985-03-07

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EP (1) EP0205747A1 (ja)
JP (1) JPS61213677A (ja)
DE (1) DE3513091A1 (ja)

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