JPH0318225A - サージ抑制装置 - Google Patents

サージ抑制装置

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JPH0318225A
JPH0318225A JP15043989A JP15043989A JPH0318225A JP H0318225 A JPH0318225 A JP H0318225A JP 15043989 A JP15043989 A JP 15043989A JP 15043989 A JP15043989 A JP 15043989A JP H0318225 A JPH0318225 A JP H0318225A
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JP
Japan
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impedance
inductive
impedances
surge
capacitive
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Pending
Application number
JP15043989A
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English (en)
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Fusao Saito
房男 斎藤
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば核融合装置における中性粒子入射装置
用のサージ抑制装置の改良に関する。
(従来の技術) 例えば核融合装置における中性粒子入射装置としては、
最大エネルギーが100〜200Kevのものが実用化
されており、いずれの装置においても負荷又は電源の保
護とサージ電圧又はサージ電源による機器の誤動作防止
のために、サージ抑制装置が用いられている。第13図
は、従来からこの種の入射装置に用いられているサージ
抑制装置の基本構成を示したものである枦(特願昭62
−328778号参照)第13図において、lは絶縁変
圧器,2は電源装置,38はサージブロッカ,10はイ
オン源アークチャンバー内の各電源負荷を総称した負荷
,11は出力しゃ断用スイッチを含む加速電源装置,1
2はイオン源の加速部に対応する負荷である。
かかる構成のサージ抑制装置において、加速電源装置1
lの出力がオンすると電源装置2,サージブロッ力38
,負荷10は加速電源出力電位に浮いた状態で運転され
、電源装置2への大地電位からの電力の供給は、絶縁変
圧器1を介して行われる。
通常サージブロッ力38はフエライトコアを用いて構成
され内部をケーブルが貫通し場合によっては、ケーブル
を通して大地に流れるサージ電流の作る磁束に鎖交する
ように、抵抗を有する2次回路を持つ。負荷l2内で放
電破壊が発生すると、加速電源装置11は、その内部の
スイッチにより出力がオフされる。一方、絶縁変圧器の
出力側巻線及び電路が大地電位との間に有する浮遊静電
容量のエネルギーは、電源装置2,サージブロッカ38
内貫通ケーブル,負荷10. 12を通って放電される
。このエネルギーの大部分を、サージブロツ力38のフ
エライトコアの内部抵抗あるいは2次回路の抵抗に吸収
するように構成される。
しかしながら、この種の入射装置の出力エネルギーが高
くなるに伴い、前述の浮遊静電容量に貯えられるエネル
ギーが、出力エネルギーの2乗に比例して大きくなるた
め、このエネルギーの大部分を吸収するように構成され
るサージブロッ力38−3 4 が、エネルギーに比例して大きくなる。サージブロッ力
38のフエライトコアは大口径の場合、非常に高価であ
るため、より経済的なシステムを構成するためにサージ
ブロッカ38の小型化,合理化を図らなければならない
(発明が解決しようとする課題) 以上のように従来のサージ抑制装置では、入射装置の出
力エネルギーが高くなるに伴い、サージ抑制装置のコス
トが急速に大きくなることが避けられない。
そこで本発明はフエライトコアを使用しない、より経済
的なサージ抑制装置を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するために、本発明のサージ抑制装置
は、電路を構成する複数の誘導性インピーダンスと、前
記の各誘導性インピーダンスの少なくとも一端に、各々
接続される複数の容量性インピーダンスと、前記の各容
量性インピーダンスの他端が一括して接続されて、各誘
導性インピーダンスの側路を構成する抵抗性インピーダ
ンスとからなり、この抵抗性インピーダンスの共通の一
端に接続される各容量性インピーダンスの値がほぼ等し
く、かつ抵抗性インピーダンスを含む側路のインピーダ
ンスの値が、誘導性インピーダンスのインピーダンスの
値と誘導性インピーダンスの数の逆数の積に同程度か、
これより小さくした構成とする。
(作用) このように構成したサージ抑制装置においては、イオン
源負荷内で放電破壊した場合、絶縁変圧器の出力巻線及
び電路が大地電位に対して有する浮遊静電容量からの放
電電流の大部分が抵抗性インピーダンスを介して流れる
ため、浮遊静電エネルギーの大部分は抵抗性インピーダ
ンスで消費されると同時に、各容量性インピーダンスに
ほぼバランスして放電電流が流れるため、各誘導性イン
ピーダンスのつながる電路間に、アンバランス電圧がほ
とんど発生しない。
(実施例) 以下、上述のような考え方に基づく本発明の一実施例に
ついて、図面を参照して説明する。
第1図は、本発明によるサージ抑制装置の構成を示すも
のである。すなわち第1図は電源装置2と負荷10の間
の電路に、誘導性インピーダンス3,4を設け、この誘
導性インピーダンスの各両端から容量性インピーダンス
5,6,8.9を介して、側路となる抵抗性インピーダ
ンス7に接続して構成したものである。この時、誘導性
インピーダンス3,4はほぼ等しいインピーダンスに選
定される。
また、容量性インピーダンス5と6,8と9はほぼ等し
い静電容量とし、抵抗性インピーダンス7と容量性イン
ピーダンス5,9の合成インピーダンスは誘導性インピ
ーダンス3の半分かこれ以下のインピーダンスとする。
かかる構成において、負荷12内で放電破壊が発生する
と、絶縁変圧器].の出力側巻線と電路の浮遊静電容量
に貯えられているエネルギーは電源装M2を通って負荷
10の方向へ放電する。誘導性インピーダンス3,4の
側路の合或インピーダンスは、誘導性インピーダンス3
,4のインピーダンスよりも小さいため、放電電流の半
分以上は、抵抗性インピーダンス7を通って流れる。か
つ、容量性インピーダンス5と6,8と9はほぼ等しい
静電容量であり、通常誘導性インピーダンス3と4がつ
ながる各電路の他のインピーダンスはほぼ等しいため放
電電流は容量性インピーダンス5と6,8と9にほぼ均
等して流れる。
上述したように、本実施例では電路を構成する複数の誘
導性インピーダンスと前記の各誘導性インピーダンスの
少なくとも一端に各々接続される複数の容量性インピー
ダンスと、前記の各容量性インピーダンスの他端が一括
して接続されて各誘導性インピーダンスの側路を構成す
る抵抗性インピーダンスで構成するのでより経済的なシ
ステムを構成することができる。
なお、本発明は」二連した実施例に限定されるものでは
なく、次のようにしても実施することがで7ー 8 きる。
(a)  第2図は本発明によるサージ抑制装置の第2
の実施例を示したものであり、第■図と同一符号を付し
て、その説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。すなわち、第2図は第l図における容量性イ
ンピーダンス5,6,8,9の構成を変更したものであ
る。第2図において、誘導性インピーダンス3,4の片
端にのみ容量性インピーダンス15. 16を接続し,
容量性インピーダンス15. 16の構成は抵抗と静電
容量とする。誘導性インピーダンス3,4の他端には、
インピーダンス13. 14を接続する。この時、イン
ピーダンス13と14および容量性インピーダンス15
とl6は、ほぼ等しいインピーダンスとする。容量性イ
ンピーダンスを静電容量のみで構成したことによって派
生する可能性のある異常共振現象を避ける場合にはかか
る如く構成することができる。
(b)  第3図は本発明によるサージ抑制装置の第3
の実施例を示したものである。第1図と同一部分には同
一符号を付して、その説明を省略し、ここでは異なる部
分についてのみ述べる。すなわち、第3図において、2
lは電源装置, 7aは抵抗性インピーダンス, 1.
7. 18, 19. 20は容量性インピーダンス,
 34. 35は誘導性インピーダンスである。
通常誘導性インピーダンス34. 35は3,4とほぼ
等しいインピーダンスである。ここで、容量性インピー
ダンス17. 18は5,6と、19. 20は8,9
とほぼ等しいインピーダンスとする。抵抗性インピーダ
ンス7aを含む側路の合戒インピーダンス(ま抵抗性イ
ンピーダンス7a十容量性インピーダエ1 ンス5×一十容量性インピーダンス8×T)は、4 誘導性インピーダンス3(又は4、又は34、又は3s
)x4−に同程度かこれより小さい値とする。加4 速電源装置1lの出力電位に浮いた状態で使用される電
源装置が多数ある場合には、かかる如く構成できる。
(Q)  第4図は本発明によるサージ抑制装置の第4
の実施例を示したものである。第3図と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。すなわち、第3図において22は
抵抗性インピーダンスである。電源装置2と21の出力
電圧に大きな差がある場合には抵抗性インピーダンスの
一端で互いの電位固定のみ行って、電源装置2と21の
出力電圧の差による相互干渉を少なくすることができる
(d)  第5図は本発明によるサージ抑制装置の第5
の実施例を示したものである。通常、加速電源装置11
の内部には、高速スイッチと、多少のサージ抑制装置を
含むが、この加速電源装置内のサージ抑制装置を、本発
明によるサージ抑制装置に集約することができる。すな
わち、第5図において、23, 24, 25, 26
は容量性インピーダンス,38は誘導性インピーダンス
であり、容量性インピーダンス23, 24. 25は
互いにほぼ等しく、26は15.16にほぼ等しいイン
ピーダンスとする。
(e)  第6図は本発明によるサージ抑制装置の第6
の実施例を示したものである。これは第5図における容
量性インピーダンス23. 26を短絡したものに想定
する。加速電源装置l1の出力電圧は通常直流である。
このため上記の如く容量性インピーダンスを短絡しても
、抵抗性インピーダンス7には電流がほとんど流れない
ので、このように構成することができる。
(f)  第7図は本発明によるサージ抑制装置の第7
の実施例を示したものである。第1図と同一部分には同
一符号を付して、その説明を省略し、ここでは異なる部
分についてのみ述べる。すなわち第7図は、第1図にお
ける容量性インピーダンス5,6,8.9に代えて、ケ
ーブルの浮遊静電容量を用いたものである。つまり、抵
抗性インピーダンス7の両端は各々誘導性インピーダン
ス3,4の入出力ケーブルのシールドに接続する。前記
の入出力ケーブルが比較的長尺で、かつシールド付であ
る場合には、二のように構成することができる。
(g)  第8図は本発明によるサージ抑制装置の第8
の実施例を示したものである。第l図と同一部分には同
一符号を付して、その説明を省略し、ここでは異なる部
分についてのみ述べる。すなわち、第8図は、第1図に
おける誘導性インピーダ−11ー −12ー ンス3,4を、ケーブル31で実現したものである。
つまり、電源装置2の往路32,復路33を多芯の中に
含むケーブル31をコイル状に巻き誘導性インピーダン
スとする。電源装置2の出力回路に、誘導性インピーダ
ンスを入れずに絶縁変圧器1の浮遊静電容量からの放電
電流に対してのみ誘導性となるように構成する。電源装
置2の出力が低電圧で速い電流立上げ/立下げが要求さ
れる場合に、このように構成することができる。
(h)  第9図は本発明によるサージ抑制装置の第9
の実施例を示したものである。すなわち、第l図におけ
るサージ抑制装置の設置位置を、絶縁変圧器1と電源装
置2の間としたものに相当する。電源装w2と負荷10
の間に設置しにくい場合に、このように構成することが
できる。
(i)  この他、図示していないが、第l図における
抵抗性インピーダンス7をを細い線材を用いて、コイル
状に巻き、誘導性インピーダンス3,4と同一形状とし
て、組立しやすい構成とすることができる。
(j)  第10図は本発明によるサージ抑制装置の構
造に関する実施例を示したものである。すなわち、第1
0図は第3図を対応する構造図であり、第3図と同一部
分には同一符号を付している。つまり、円周上に配置さ
れた4個の誘導性インピーダンス3, 4, 34. 
35と、中心に配置された1個の抵抗性インピーダンス
からなる。各端部において誘導性インピーダンス3, 
4, 34. 35から抵抗性インピーダンス7へ容量
性インピーダンス5,6, 8, 9, 17, 18
, 19, 20が接続される。
(k)  第11図は本発明によるサージ抑制装置の構
造に関する第2の実施例を示したものである。
第10図と同一部分には同一符号を付してその説明を省
略し、異なる部分についてのみ述べる。すなわち、第1
l図では誘導性インピーダンス3,4,34.35の外
側の同芯円周上に4個に分割された抵抗性インピーダン
ス7a, 7b, 7c, 7dを配置し、各々を渡り
線36. 37で配線したものである。
(1)  第l2図は本発明によるサージ抑制装置の構
造に関する第3の実施例を示したものである。
即ち、第12図は第1図に対応する構造図であり、第1
図と同一部分には同一符号を付している。つまり、誘導
性インピーダンス3,4を半径の異なる円筒状に構成し
、中心部に抵抗性インピーダンス7を配置して誘導性イ
ンピーダンス3,4を同芯で設置する。各端部において
誘導性インピーダンス3,4から抵抗性インピーダンス
へ容量性インピーダンス5,6,8.9が接続される。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によればフエライトコアを
使用しないで、今後のこの種の入射装置の高エネルギー
化に対処して、より経済的なサージ抑制装置を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるサージ抑制装置の第工の実施例を
示す構成図、第2図,第3図,第4図,第5図,第6図
,第7図,第8図及び第9図はそれぞれ本発明によるサ
ージ抑制装置の他の実施例を示す構成図、第■0図,第
11図及び第12図は本発明によるサージ抑制装置の実
施例をそれぞれ示す構造図、第13図は従来のサージ抑
制装置を示す構成図である。 3, 4, 34, 35. 38・・・誘導性インピ
ーダンス5,6,8,9.15〜20. 23〜26・
・・容量性インピーダンス

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電路を構成する複数の誘導性インピーダンスと、
    前記の各誘導性インピーダンスの少なくとも一端に接続
    される複数の容量性インピーダンスと、前記の各容量性
    インピーダンスの他端に接続されて、各誘導性インピー
    ダンスの側路を構成する抵抗性インピーダンスとからな
    りこの抵抗性インピーダンスの共通の一端に接続される
    各容量性インピーダンスのインピーダンスの値がほぼ等
    しく、抵抗性インピーダンスを含む側路のインピーダン
    スの値が誘導性インピーダンスのインピーダンスの値と
    誘導性インピーダンスの数の逆数の積と同程度かこれよ
    り小さく構成したことを特徴とするサージ抑制装置。
  2. (2)容量性インピーダンスを電路を構成するケーブル
    の有する浮遊静電容量により実現したことを特徴とする
    請求項(1)記載のサージ抑制装置。
  3. (3)誘導性インピーダンスを往路と復路を芯線に含む
    多芯ケーブルを巻回することにより実現したことを特徴
    とする請求項(1)記載のサージ抑制装置。
  4. (4)抵抗性インピーダンスをリアクタンスと同程度か
    これより大きい値の線路抵抗を有するリアクトルで実現
    したことを特徴とする請求項(1)記載のサージ抑制装
    置。
  5. (5)複数の誘導性インピーダンスを円周上に配置し、
    抵抗性インピーダンスを前記の円周の中心又は前記の円
    周上又は前記の円周と同芯の他の円周沿いに配置したこ
    とを特徴とする請求項(1)記載のサージ抑制装置。
  6. (6)複数の誘導性インピーダンスを同芯円状に配置し
    、抵抗性インピーダンスを前記の同芯円の中心又は前記
    同芯円と中心を共有する同芯円の円周沿いに配置したこ
    とを特徴とする請求項(1)記載のサージ抑制装置。
JP15043989A 1989-06-15 1989-06-15 サージ抑制装置 Pending JPH0318225A (ja)

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JP15043989A JPH0318225A (ja) 1989-06-15 1989-06-15 サージ抑制装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100758478B1 (ko) * 2001-12-13 2007-09-12 주식회사 포스코 조수간만차에 따라 선박접안이 가변되는 가변형 휀더장치
JP2013215090A (ja) * 2012-03-30 2013-10-17 General Electric Co <Ge> 分散型過渡電圧抑制を用いる避雷のための方法およびシステム

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