JPH0989963A - 直流高電圧発生装置及びその故障同定装置 - Google Patents
直流高電圧発生装置及びその故障同定装置Info
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- JPH0989963A JPH0989963A JP23962995A JP23962995A JPH0989963A JP H0989963 A JPH0989963 A JP H0989963A JP 23962995 A JP23962995 A JP 23962995A JP 23962995 A JP23962995 A JP 23962995A JP H0989963 A JPH0989963 A JP H0989963A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異常が発生しても金属容器を開かずに、故障
発生箇所の特定を容易に行うことが可能な直流高電圧発
生装置及びその故障同定装置を提供する。 【解決手段】 ＳＦ6 ガスを封入した金属容器２内に多
段倍電圧整流回路１を格納する。金属容器２の外側に
は、出力端子１４、入力端子１３、２次巻線端子５，６
を設ける。多段倍電圧整流回路１の最高位電位端子８を
出力端子１４に接続する。多段倍電位整流回路１を昇圧
用変圧器３を介して入力端子１３に接続する。昇圧用変
圧器３の２次巻線４の両端を２次巻線端子５，６に接続
する。２次巻線端子５，６を導体によって短絡し、２次
巻線端子６と大地との間に故障判定用の交流電源を接続
する。入力電流の周波数、インピーダンスを測定するこ
とにより地絡箇所及び故障コンデンサを調べる。
発生箇所の特定を容易に行うことが可能な直流高電圧発
生装置及びその故障同定装置を提供する。 【解決手段】 ＳＦ6 ガスを封入した金属容器２内に多
段倍電圧整流回路１を格納する。金属容器２の外側に
は、出力端子１４、入力端子１３、２次巻線端子５，６
を設ける。多段倍電圧整流回路１の最高位電位端子８を
出力端子１４に接続する。多段倍電位整流回路１を昇圧
用変圧器３を介して入力端子１３に接続する。昇圧用変
圧器３の２次巻線４の両端を２次巻線端子５，６に接続
する。２次巻線端子５，６を導体によって短絡し、２次
巻線端子６と大地との間に故障判定用の交流電源を接続
する。入力電流の周波数、インピーダンスを測定するこ
とにより地絡箇所及び故障コンデンサを調べる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属容器に収容さ
れた多段倍電圧整流回路による直流高電圧発生装置に係
り、特に、多段倍電圧整流回路において故障が発生した
場合に、その故障を同定することに適した直流高電圧発
生装置及びその故障同定装置に関する。
れた多段倍電圧整流回路による直流高電圧発生装置に係
り、特に、多段倍電圧整流回路において故障が発生した
場合に、その故障を同定することに適した直流高電圧発
生装置及びその故障同定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子やイオンのような荷電粒子を加速し
て高い運動エネルギーの粒子線を作る粒子加速器は、原
子核物理実験用、放射線化学、非破壊検査、食品貯蔵、
がん治療など広範囲に利用されている。このうち、多数
のコンデンサー、ダイオード及び変圧器を組み合わせた
コッククロフト・ウォルトン回路等の多段倍電圧整流回
路によって高電圧を発生し、加速を行う加速器が、簡便
な直流高電圧発生装置として工業用に広く利用されてい
る。
て高い運動エネルギーの粒子線を作る粒子加速器は、原
子核物理実験用、放射線化学、非破壊検査、食品貯蔵、
がん治療など広範囲に利用されている。このうち、多数
のコンデンサー、ダイオード及び変圧器を組み合わせた
コッククロフト・ウォルトン回路等の多段倍電圧整流回
路によって高電圧を発生し、加速を行う加速器が、簡便
な直流高電圧発生装置として工業用に広く利用されてい
る。
【０００３】このような直流高電圧発生装置は大地から
の絶縁が要求されるため、多段倍圧整流回路全体は絶縁
媒体を封入した金属製のタンクなどの密閉容器に格納さ
れている。この絶縁媒体としては、ＳＦ6 ガスなどの絶
縁性の高い気体や絶縁油などが用いられている。
の絶縁が要求されるため、多段倍圧整流回路全体は絶縁
媒体を封入した金属製のタンクなどの密閉容器に格納さ
れている。この絶縁媒体としては、ＳＦ6 ガスなどの絶
縁性の高い気体や絶縁油などが用いられている。
【０００４】以上のような従来の直流高電圧発生装置の
一例を、図７に従って以下に説明する。すなわち、多数
のコンデンサＣ、整流器Ｄからなる多段倍電圧整流回路
１がＳＦ6 ガスを封入した金属容器２内に格納されてい
る。この多段倍電圧整流回路１の最高位電位端子８は、
金属容器２の外側に設けられた出力端子１４に接続され
ている。また、多段倍電位整流回路１は、昇圧用変圧器
３を介して金属容器２の外側に設けられた入力端子１３
に接続されている。昇圧用変圧器の２次側端子の一端
は、金属容器２の外側に設けられた接地端子７に接続さ
れている。そして、入力端子１３には交流電源１０が接
続され、多段倍電圧整流回路１はこの交流電源１０を電
源とする構成となっている。
一例を、図７に従って以下に説明する。すなわち、多数
のコンデンサＣ、整流器Ｄからなる多段倍電圧整流回路
１がＳＦ6 ガスを封入した金属容器２内に格納されてい
る。この多段倍電圧整流回路１の最高位電位端子８は、
金属容器２の外側に設けられた出力端子１４に接続され
ている。また、多段倍電位整流回路１は、昇圧用変圧器
３を介して金属容器２の外側に設けられた入力端子１３
に接続されている。昇圧用変圧器の２次側端子の一端
は、金属容器２の外側に設けられた接地端子７に接続さ
れている。そして、入力端子１３には交流電源１０が接
続され、多段倍電圧整流回路１はこの交流電源１０を電
源とする構成となっている。
【０００５】このような構成の直流高電圧発生装置の一
例は、交流電源１０によって昇圧用変圧器３の２次側に
発生する交流電圧を、多段倍電圧整流回路１を用いて整
流し、出力端子１４と大地との間に高電圧の直流を発生
させる。
例は、交流電源１０によって昇圧用変圧器３の２次側に
発生する交流電圧を、多段倍電圧整流回路１を用いて整
流し、出力端子１４と大地との間に高電圧の直流を発生
させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な直流高電圧発生装置における多段倍電圧整流回路は金
属容器内に収容されているので、その内部の様子を外側
から知ることが困難である。このため、日常のメンテナ
ンスばかりでなく、異常が発生して故障箇所を特定しな
ければならない場合にも、内部点面のために大掛かりな
装置や設備を必要とし、多くの人手や時間を費やすこと
となる。
な直流高電圧発生装置における多段倍電圧整流回路は金
属容器内に収容されているので、その内部の様子を外側
から知ることが困難である。このため、日常のメンテナ
ンスばかりでなく、異常が発生して故障箇所を特定しな
ければならない場合にも、内部点面のために大掛かりな
装置や設備を必要とし、多くの人手や時間を費やすこと
となる。
【０００７】例えば、金属容器にＳＦ6 ガスを充填して
いる場合、内部を点検するためには、充填されているガ
スを回収する装置、金属容器の蓋を釣り上げるクレー
ン、容器が開いている間、その内部に塵や湿気が入り込
むことを防ぐための防湿・防塵設備（ビニールハウス、
ドライエア）等を準備し、数日間かけての作業が必要で
あった。
いる場合、内部を点検するためには、充填されているガ
スを回収する装置、金属容器の蓋を釣り上げるクレー
ン、容器が開いている間、その内部に塵や湿気が入り込
むことを防ぐための防湿・防塵設備（ビニールハウス、
ドライエア）等を準備し、数日間かけての作業が必要で
あった。
【０００８】本発明は、上記のような従来技術における
課題を解決するために提案されたものであり、その目的
は、直流高電圧発生装置の異常が発生した場合に、金属
容器を開かずに、故障発生箇所の特定を容易に行うこと
が可能な直流高電圧発生装置及びその故障同定装置を提
供することである。
課題を解決するために提案されたものであり、その目的
は、直流高電圧発生装置の異常が発生した場合に、金属
容器を開かずに、故障発生箇所の特定を容易に行うこと
が可能な直流高電圧発生装置及びその故障同定装置を提
供することである。
【０００９】
【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、請求項１記載の発明は、絶縁媒体を充填した金属
容器内に、ダイオード及びコンデンサによって構成され
且つ昇圧用変圧器の２次側の巻線が接続された多段倍電
圧整流回路が収容され、前記金属容器の外側に、前記多
段倍電圧整流回路の最高電位端子が接続された出力端子
と、前記昇圧用変圧器の１次側の巻線が接続された入力
端子とが設けられた直流高電圧発生装置において、前記
金属容器の外側に、前記昇圧用変圧器の２次側の巻線の
両端が接続された二つの２次巻線端子が設けられている
ことを特徴とする。
めに、請求項１記載の発明は、絶縁媒体を充填した金属
容器内に、ダイオード及びコンデンサによって構成され
且つ昇圧用変圧器の２次側の巻線が接続された多段倍電
圧整流回路が収容され、前記金属容器の外側に、前記多
段倍電圧整流回路の最高電位端子が接続された出力端子
と、前記昇圧用変圧器の１次側の巻線が接続された入力
端子とが設けられた直流高電圧発生装置において、前記
金属容器の外側に、前記昇圧用変圧器の２次側の巻線の
両端が接続された二つの２次巻線端子が設けられている
ことを特徴とする。
【００１０】以上のような請求項１記載の発明では、２
次巻線端子を短絡させ、この端子と大地との間に交流電
源を接続する。そして、入力電流の周波数、インピーダ
ンスを測定し、入力電流の周波数とコンデンサの位置と
の関数によるインピーダンスを示す式に従って、故障コ
ンデンサの位置を特定する。
次巻線端子を短絡させ、この端子と大地との間に交流電
源を接続する。そして、入力電流の周波数、インピーダ
ンスを測定し、入力電流の周波数とコンデンサの位置と
の関数によるインピーダンスを示す式に従って、故障コ
ンデンサの位置を特定する。
【００１１】請求項２記載の発明は、絶縁媒体を充填し
た金属容器内に、ダイオード及びコンデンサによって構
成され且つ昇圧用変圧器の２次側の巻線が接続された多
段倍電圧整流回路が収容され、前記金属容器の外側に、
前記多段倍電圧整流回路の最高電位端子が接続された出
力端子と、前記昇圧用変圧器の１次側の巻線が接続され
た入力端子とが設けられ、前記多段倍電圧整流回路にて
発生した故障を同定する直流高電圧発生装置の故障同定
装置において、前記金属容器の外側に、前記昇圧用変圧
器の２次側の巻線の両端が接続された二つの２次巻線端
子が設けられ、前記２次巻線端子を短絡する導体が接続
され、前記２次巻線端子と大地との間に、周波数が明確
で、前記ダイオードの順方向電流が流れない程度の電圧
の交流電源が接続されていることを特徴とする。
た金属容器内に、ダイオード及びコンデンサによって構
成され且つ昇圧用変圧器の２次側の巻線が接続された多
段倍電圧整流回路が収容され、前記金属容器の外側に、
前記多段倍電圧整流回路の最高電位端子が接続された出
力端子と、前記昇圧用変圧器の１次側の巻線が接続され
た入力端子とが設けられ、前記多段倍電圧整流回路にて
発生した故障を同定する直流高電圧発生装置の故障同定
装置において、前記金属容器の外側に、前記昇圧用変圧
器の２次側の巻線の両端が接続された二つの２次巻線端
子が設けられ、前記２次巻線端子を短絡する導体が接続
され、前記２次巻線端子と大地との間に、周波数が明確
で、前記ダイオードの順方向電流が流れない程度の電圧
の交流電源が接続されていることを特徴とする。
【００１２】以上のような請求項２記載の発明では、導
体によって２次巻線端子が短絡された状態で、交流電源
によって周波数が明確で、前記ダイオードの順方向電流
が流れない程度の電圧を印加すると、多段倍電圧整流回
路はコンデンサのみの回路と同様とみなされる。そし
て、交流電源からみたインピーダンスを測定し、入力電
流の周波数とコンデンサの位置との関数によるインピー
ダンスを示す式に従って、故障コンデンサの位置を特定
する。
体によって２次巻線端子が短絡された状態で、交流電源
によって周波数が明確で、前記ダイオードの順方向電流
が流れない程度の電圧を印加すると、多段倍電圧整流回
路はコンデンサのみの回路と同様とみなされる。そし
て、交流電源からみたインピーダンスを測定し、入力電
流の周波数とコンデンサの位置との関数によるインピー
ダンスを示す式に従って、故障コンデンサの位置を特定
する。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の直
流高電圧発生装置の故障同定装置において、前記多段倍
電圧整流回路におけるインピーダンスと故障状態とを関
連付けた情報を格納した知識ベースと、前記インピーダ
ンスの実測値と前記知識ベースの情報とに基づいて、故
障状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とす
る。
流高電圧発生装置の故障同定装置において、前記多段倍
電圧整流回路におけるインピーダンスと故障状態とを関
連付けた情報を格納した知識ベースと、前記インピーダ
ンスの実測値と前記知識ベースの情報とに基づいて、故
障状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とす
る。
【００１４】以上のような請求項３記載の発明では、導
体によって２次巻線端子が短絡された状態で、交流電源
によって周波数が明確で、前記ダイオードの順方向電流
が流れない程度の電圧を印加する。そして、交流電源か
らみたインピーダンスの測定値を判定手段に入力するこ
とにより、知識ベースの情報に基づいて故障状態が判定
される。
体によって２次巻線端子が短絡された状態で、交流電源
によって周波数が明確で、前記ダイオードの順方向電流
が流れない程度の電圧を印加する。そして、交流電源か
らみたインピーダンスの測定値を判定手段に入力するこ
とにより、知識ベースの情報に基づいて故障状態が判定
される。
【００１５】請求項４記載の発明は、絶縁媒体を充填し
た金属容器内に、ダイオード及びコンデンサによって構
成され且つ昇圧用変圧器の２次側の巻線が接続された多
段倍電圧整流回路が収容され、前記金属容器の外側に、
前記多段倍電圧整流回路の最高電位端子が接続された出
力端子と、前記昇圧用変圧器の１次側の巻線が接続され
た入力端子と、前記昇圧用変圧器の２次側の巻線が接続
された接地端子とが設けられ、前記多段倍電圧整流回路
にて発生した故障を同定する直流高電圧発生装置の故障
同定装置において、前記出力端子に負荷が接続され、前
記接地端子と大地との間に、前記多段倍電圧整流回路の
出力と同極性の直流電源が接続されていることを特徴と
する。
た金属容器内に、ダイオード及びコンデンサによって構
成され且つ昇圧用変圧器の２次側の巻線が接続された多
段倍電圧整流回路が収容され、前記金属容器の外側に、
前記多段倍電圧整流回路の最高電位端子が接続された出
力端子と、前記昇圧用変圧器の１次側の巻線が接続され
た入力端子と、前記昇圧用変圧器の２次側の巻線が接続
された接地端子とが設けられ、前記多段倍電圧整流回路
にて発生した故障を同定する直流高電圧発生装置の故障
同定装置において、前記出力端子に負荷が接続され、前
記接地端子と大地との間に、前記多段倍電圧整流回路の
出力と同極性の直流電源が接続されていることを特徴と
する。
【００１６】以上のような請求項４記載の発明では、直
流電源により直流電流を印加すること、多段倍電圧整流
回路はダイオードの直列回路と同様とみなされる。そし
て、電圧を徐々に上げてゆき、接地端子と最高電位端子
との間に導通を得た電圧を測定し、当該電圧、一個のダ
イオードの順方向動作電圧、ダイオードの個数、故障に
より短絡状態となったダイオードの個数との関係を示す
式に従って、故障したダイオードの個数を特定する。
流電源により直流電流を印加すること、多段倍電圧整流
回路はダイオードの直列回路と同様とみなされる。そし
て、電圧を徐々に上げてゆき、接地端子と最高電位端子
との間に導通を得た電圧を測定し、当該電圧、一個のダ
イオードの順方向動作電圧、ダイオードの個数、故障に
より短絡状態となったダイオードの個数との関係を示す
式に従って、故障したダイオードの個数を特定する。
【００１７】請求項５記載の発明は、請求項４記載の直
流高電圧発生装置の故障同定装置において、前記直流電
源により前記多段倍電圧整流回路に電流を流した場合
に、前記出力端子と前記接地端子との間で電流が流れ始
める電圧と故障ダイオード数とを関連付けた情報を格納
した知識ベースと、前記電圧の実測値と前記知識ベース
の情報とに基づいて、故障状態を判定する判定手段とを
備えたことを特徴とする。
流高電圧発生装置の故障同定装置において、前記直流電
源により前記多段倍電圧整流回路に電流を流した場合
に、前記出力端子と前記接地端子との間で電流が流れ始
める電圧と故障ダイオード数とを関連付けた情報を格納
した知識ベースと、前記電圧の実測値と前記知識ベース
の情報とに基づいて、故障状態を判定する判定手段とを
備えたことを特徴とする。
【００１８】以上のような請求項５記載の発明では、直
流電源により直流電流を印加すると、多段倍電圧整流回
路はダイオードの直列回路と同様とみなされる。そし
て、電圧を徐々に上げてゆき、接地端子と最高電位端子
との間に導通を得た電圧を測定し、判定手段に入力す
る。すると、入力された測定電圧と知識ベースの情報と
に基づいて、判定手段により故障ダイオード数が特定さ
れる。
流電源により直流電流を印加すると、多段倍電圧整流回
路はダイオードの直列回路と同様とみなされる。そし
て、電圧を徐々に上げてゆき、接地端子と最高電位端子
との間に導通を得た電圧を測定し、判定手段に入力す
る。すると、入力された測定電圧と知識ベースの情報と
に基づいて、判定手段により故障ダイオード数が特定さ
れる。
【００１９】
【発明の実施の形態】請求項１〜５記載の発明に対応す
る実施の形態を、図１〜６に従って以下に説明する。な
お、図７の従来技術と同一の部材は同一の符号を付して
説明は省略する。
る実施の形態を、図１〜６に従って以下に説明する。な
お、図７の従来技術と同一の部材は同一の符号を付して
説明は省略する。
【００２０】（１）第１の実施の形態 まず、請求項１記載の直流高電圧発生装置の一つの実施
の形態を第１の実施の形態として、図１に従って以下に
説明する。なお、本実施の形態は、（２）以降に説明す
る第２、第３の実施の形態による故障同定装置の基本と
なる直流高電圧発生装置である。
の形態を第１の実施の形態として、図１に従って以下に
説明する。なお、本実施の形態は、（２）以降に説明す
る第２、第３の実施の形態による故障同定装置の基本と
なる直流高電圧発生装置である。
【００２１】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、多段倍電圧整流回路１に入力を与える
昇圧用変圧器３の２次巻線４の両端を金属容器２の外部
に設けた２次巻線端子５，６に接続する。２次巻線端子
６は接地され、多段倍電圧整流回路１の接地端子７を兼
ねている。昇圧用変圧器３の１次巻線の両端は、入力端
子１３に接続されている。そして通常運転時には、入力
端子１３に交流電源１０が接続されている。
する。すなわち、多段倍電圧整流回路１に入力を与える
昇圧用変圧器３の２次巻線４の両端を金属容器２の外部
に設けた２次巻線端子５，６に接続する。２次巻線端子
６は接地され、多段倍電圧整流回路１の接地端子７を兼
ねている。昇圧用変圧器３の１次巻線の両端は、入力端
子１３に接続されている。そして通常運転時には、入力
端子１３に交流電源１０が接続されている。
【００２２】（作用）以上のような構成を有する本実施
の形態の作用・効果は以下の通りである。すなわち、通
常運転時には、交流電源１０により昇圧用変圧器３の２
次側に発生する交流電圧を、多段倍電圧整流回路１を用
いて整流し、出力端子１４と大地との間に高電圧の直流
を発生させる。
の形態の作用・効果は以下の通りである。すなわち、通
常運転時には、交流電源１０により昇圧用変圧器３の２
次側に発生する交流電圧を、多段倍電圧整流回路１を用
いて整流し、出力端子１４と大地との間に高電圧の直流
を発生させる。
【００２３】そして、コンデンサの状態点検時には、通
常運転時用の交流電源１０を外し、２次巻線端子５，６
を導体によって短絡し、２次巻線端子６と大地との間に
故障判定用の交流電源を接続する。そして、入力電流の
周波数、インピーダンスを測定することにより、地絡箇
所及び故障コンデンサを調べる。本作用は、（２）の第
２の実施の形態においてより具体的に説明する。
常運転時用の交流電源１０を外し、２次巻線端子５，６
を導体によって短絡し、２次巻線端子６と大地との間に
故障判定用の交流電源を接続する。そして、入力電流の
周波数、インピーダンスを測定することにより、地絡箇
所及び故障コンデンサを調べる。本作用は、（２）の第
２の実施の形態においてより具体的に説明する。
【００２４】また、ダイオードの状態点検時には、通常
運転時用の交流電源１０を外し、接地端子７と大地との
間に直流電源１２を接続する。そして、電圧を徐々に上
げていき、導通を得たときの電圧を測定することによ
り、故障を起こしているダイオードの個数を調べる。本
作用は、（３）の第３の実施の形態においてより具体的
に説明する。
運転時用の交流電源１０を外し、接地端子７と大地との
間に直流電源１２を接続する。そして、電圧を徐々に上
げていき、導通を得たときの電圧を測定することによ
り、故障を起こしているダイオードの個数を調べる。本
作用は、（３）の第３の実施の形態においてより具体的
に説明する。
【００２５】（効果）以上のような本実施の形態の効果
は以下の通りである。すなわち、２次巻線端子５，６を
短絡させ、故障判定用の交流電源を接続することによっ
て、容易に地絡箇所及び故障コンデンサを調べることが
できる。また、直流電源１２を接続することによって故
障しているダイオードの個数を調べることができる。従
って、点検を行うために大掛かりな装置や設備を用いて
金属容器２を開ける必要がなく、多くの人手や時間を費
やすこともない。
は以下の通りである。すなわち、２次巻線端子５，６を
短絡させ、故障判定用の交流電源を接続することによっ
て、容易に地絡箇所及び故障コンデンサを調べることが
できる。また、直流電源１２を接続することによって故
障しているダイオードの個数を調べることができる。従
って、点検を行うために大掛かりな装置や設備を用いて
金属容器２を開ける必要がなく、多くの人手や時間を費
やすこともない。
【００２６】（２）第２の実施の形態 請求項２記載の発明に対応する直流高電圧発生装置の故
障同装置の一つの実施の形態を、第２の実施の形態とし
て図２〜４に従って以下に説明する。なお、本実施の形
態は、直流高電圧発生装置内におけるコンデンサの状態
点検を行うための装置であり、基本となる直流高電圧発
生装置は、第１の実施の形態と同様の構成である。
障同装置の一つの実施の形態を、第２の実施の形態とし
て図２〜４に従って以下に説明する。なお、本実施の形
態は、直流高電圧発生装置内におけるコンデンサの状態
点検を行うための装置であり、基本となる直流高電圧発
生装置は、第１の実施の形態と同様の構成である。
【００２７】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。なお、請求項２記載の導体は高圧ケーブルとす
る。すなわち、図２に示すように、図１の第１の実施の
形態における通常運転時用の交流電源１０を外し、２次
巻線端子５，６を高圧ケーブル９により短絡する。そし
て、２次巻線端子６と大地との間に、故障判定用の交流
電源１１を接続する。この交流電源１１は、周波数が明
らかでダイオードが順方向動作しない程度の電圧を印加
するものである。
する。なお、請求項２記載の導体は高圧ケーブルとす
る。すなわち、図２に示すように、図１の第１の実施の
形態における通常運転時用の交流電源１０を外し、２次
巻線端子５，６を高圧ケーブル９により短絡する。そし
て、２次巻線端子６と大地との間に、故障判定用の交流
電源１１を接続する。この交流電源１１は、周波数が明
らかでダイオードが順方向動作しない程度の電圧を印加
するものである。
【００２８】（作用）以上のような構成を有する本実施
の形態の作用を、どのコンデンサ間において回路の地絡
が生じているか、若しくはどのコンデンサが故障してい
るかを特定する手順に従って以下に説明する。なお、多
段倍電圧整流回路１はｎ段の構成とする。
の形態の作用を、どのコンデンサ間において回路の地絡
が生じているか、若しくはどのコンデンサが故障してい
るかを特定する手順に従って以下に説明する。なお、多
段倍電圧整流回路１はｎ段の構成とする。
【００２９】すなわち、高電位圧側からｍ番目と（ｍ＋
１）番目のコンデンサの間のＡ点で絶縁不良等による地
絡が発生していたとする。このときの電気回路はコンデ
ンサのみの回路と同様になり、コンデンサの容量をＣと
すると、図３（ａ）または（ｂ）のようになる。この回
路のインピーダンスは、下記の式１に示すように、入力
電源の周波数の関数となる。なお、式１においては、Ｃ
1 ＝（１／ｎ）Ｃ，Ｃ2 ＝（１／ｍ）Ｃ，Ｃ3 ＝｛１／
（ｎ−ｍ）｝Ｃとする。
１）番目のコンデンサの間のＡ点で絶縁不良等による地
絡が発生していたとする。このときの電気回路はコンデ
ンサのみの回路と同様になり、コンデンサの容量をＣと
すると、図３（ａ）または（ｂ）のようになる。この回
路のインピーダンスは、下記の式１に示すように、入力
電源の周波数の関数となる。なお、式１においては、Ｃ
1 ＝（１／ｎ）Ｃ，Ｃ2 ＝（１／ｍ）Ｃ，Ｃ3 ＝｛１／
（ｎ−ｍ）｝Ｃとする。
【００３０】
【数１】 そして、交流電源１１からの入力電流の周波数、交流電
源１１からみたインピーダンスを測定し、この測定値に
基づいて上記式１からｍの値を求めることによって、高
電位圧側からｍ番目とｍ＋１番面のコンデンサの間のＡ
点で絶縁不良による地絡が発生していることが特定され
る。
源１１からみたインピーダンスを測定し、この測定値に
基づいて上記式１からｍの値を求めることによって、高
電位圧側からｍ番目とｍ＋１番面のコンデンサの間のＡ
点で絶縁不良による地絡が発生していることが特定され
る。
【００３１】また、高電位圧側からｍ番目のコンデンサ
自体が故障し、その箇所が地絡状態にあるとする。この
ときの電気回路は、図４（ａ）または（ｂ）のようにな
る。この回路のインピーダンスは、上記の式１において
Ｃ1 ＝（１／ｎ）Ｃ，Ｃ3 ＝｛１／（ｎ−ｍ）｝Ｃと
し、Ｃ2 ＝｛１／（ｍ−１）｝Ｃと置き換えた場合に等
しいので下記の式２のように表され、やはり入力電源の
周波数の関数となる。
自体が故障し、その箇所が地絡状態にあるとする。この
ときの電気回路は、図４（ａ）または（ｂ）のようにな
る。この回路のインピーダンスは、上記の式１において
Ｃ1 ＝（１／ｎ）Ｃ，Ｃ3 ＝｛１／（ｎ−ｍ）｝Ｃと
し、Ｃ2 ＝｛１／（ｍ−１）｝Ｃと置き換えた場合に等
しいので下記の式２のように表され、やはり入力電源の
周波数の関数となる。
【００３２】
【数２】 そして、交流電源１１からの入力電流の周波数、交流電
源１１からみたインピーダンスを測定し、この測定値に
基づいて上記式からｍの値を求めることにより、高電位
圧側からｍ番目のコンデンサ自体が故障していることが
特定できる。
源１１からみたインピーダンスを測定し、この測定値に
基づいて上記式からｍの値を求めることにより、高電位
圧側からｍ番目のコンデンサ自体が故障していることが
特定できる。
【００３３】（効果）以上のような本実施の形態の効果
は以下の通りである。すなわち、入力電流の周波数及び
インピーダンスを測定すれば、上記式１，２により、地
絡箇所がどのコンデンサの間にあるか、若しくはどのコ
ンデンサが故障しているかが特定できるので、金属容器
を開くことなく故障の特定を容易迅速に行うことができ
る。
は以下の通りである。すなわち、入力電流の周波数及び
インピーダンスを測定すれば、上記式１，２により、地
絡箇所がどのコンデンサの間にあるか、若しくはどのコ
ンデンサが故障しているかが特定できるので、金属容器
を開くことなく故障の特定を容易迅速に行うことができ
る。
【００３４】（３）第３の実施の形態 請求項４記載の発明に対応する直流高電圧発生装置の故
障同装置の一つの実施の形態を、第３の実施の形態とし
て図５，６に従って以下に説明する。本実施の形態は、
直流高電圧発生装置内におけるダイオードの状態点検を
行うための装置であり、基本となる直流高電圧発生装置
は第１の実施の形態と同様の構成である。
障同装置の一つの実施の形態を、第３の実施の形態とし
て図５，６に従って以下に説明する。本実施の形態は、
直流高電圧発生装置内におけるダイオードの状態点検を
行うための装置であり、基本となる直流高電圧発生装置
は第１の実施の形態と同様の構成である。
【００３５】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、図５に示すように、図１の第１の実施
の形態における通常運転時用の交流電源１０を外し、接
地端子７と大地との間に直流電源１２を接続する。この
直流電源１２は、多段倍電圧整流回路１の出力と同極性
となっている。そして、金属容器２の出力端子１４と大
地との間には負荷抵抗１５が接続されている。
する。すなわち、図５に示すように、図１の第１の実施
の形態における通常運転時用の交流電源１０を外し、接
地端子７と大地との間に直流電源１２を接続する。この
直流電源１２は、多段倍電圧整流回路１の出力と同極性
となっている。そして、金属容器２の出力端子１４と大
地との間には負荷抵抗１５が接続されている。
【００３６】（作用）以上のような構成を有する本実施
の形態の作用を、故障を起こしているダイオードの個数
を調べる手順に従って以下に説明する。なお、多段倍電
圧整流回路１はｎ段の構成とする。
の形態の作用を、故障を起こしているダイオードの個数
を調べる手順に従って以下に説明する。なお、多段倍電
圧整流回路１はｎ段の構成とする。
【００３７】すなわち、直流電源１２による電圧を低い
レベルから始めて徐々に上げていき、入力側端子（ここ
では接地端子７）と最高電位端子８との間に導通を得た
電圧Ｖ0 を測定する。入力電源は直流であることから、
コンデンサＣのインピーダンスは無限大となり解放と同
様に取り扱うことができ、変圧器の２次巻線４は導体と
して取り扱うことができる。このときの電気回路は、図
６に示すように、２ｎ個のダイオードＤを直列接続した
ものとなる。
レベルから始めて徐々に上げていき、入力側端子（ここ
では接地端子７）と最高電位端子８との間に導通を得た
電圧Ｖ0 を測定する。入力電源は直流であることから、
コンデンサＣのインピーダンスは無限大となり解放と同
様に取り扱うことができ、変圧器の２次巻線４は導体と
して取り扱うことができる。このときの電気回路は、図
６に示すように、２ｎ個のダイオードＤを直列接続した
ものとなる。
【００３８】従って、１個のダイオードの順方向の動作
電圧をＶ1 とすると、ダイオードＤがすべて正常であれ
ば２ｎＶ1 にて導通することになる。ｍ個のダイオード
が短絡状態となる故障を起こしていた場合は、（２ｎ−
Ｖ0 ／Ｖ1 ）＝ｍの式が成立するので、この式から、ダ
イオードの故障数ｍを推定する。
電圧をＶ1 とすると、ダイオードＤがすべて正常であれ
ば２ｎＶ1 にて導通することになる。ｍ個のダイオード
が短絡状態となる故障を起こしていた場合は、（２ｎ−
Ｖ0 ／Ｖ1 ）＝ｍの式が成立するので、この式から、ダ
イオードの故障数ｍを推定する。
【００３９】（効果）以上のような本実施の形態の効果
は以下の通りである。すなわち、接地端子７と最高電位
端子８との間に導通を得た電圧Ｖ0 と、１個のダイオー
ドの順方向の動作電圧をＶ1 から、上記式により、故障
しているダイオード数を特定できるので、金属容器を開
くことなく故障の特定を容易迅速に行うことができる。
は以下の通りである。すなわち、接地端子７と最高電位
端子８との間に導通を得た電圧Ｖ0 と、１個のダイオー
ドの順方向の動作電圧をＶ1 から、上記式により、故障
しているダイオード数を特定できるので、金属容器を開
くことなく故障の特定を容易迅速に行うことができる。
【００４０】（４）他の実施の形態 本発明は、以上のような実施の形態に限定されるもので
はなく、各部材の大きさ、数等は適宜変更可能である。
例えば、多段倍電圧整流回路１は特に何段であるかは限
定されず、図面に記載された数から自由に増減可能であ
る。
はなく、各部材の大きさ、数等は適宜変更可能である。
例えば、多段倍電圧整流回路１は特に何段であるかは限
定されず、図面に記載された数から自由に増減可能であ
る。
【００４１】また、請求項３及び請求項５記載の発明に
対応する一つの実施の形態として、以下のようなものを
構成することができる。すなわち、上記第２及び第３の
実施の形態に故障状態の判定手段としてのコンピュータ
を設ける。そして、第２の実施の形態におけるインピー
ダンス等の測定条件と故障状態との関係、第３の実施の
形態における導通電圧Ｖ0 等の測定条件と故障状態との
関係を模擬した実験を行い、これにより得た故障時のデ
ータをコンピュータの知識ベースに格納する。すると、
多段倍電圧整流回路における故障発生時には、上記測定
結果をコンピュータに入力することにより、知識ベース
のデータに基づいて即時に故障箇所等の判定を行うこと
ができる。
対応する一つの実施の形態として、以下のようなものを
構成することができる。すなわち、上記第２及び第３の
実施の形態に故障状態の判定手段としてのコンピュータ
を設ける。そして、第２の実施の形態におけるインピー
ダンス等の測定条件と故障状態との関係、第３の実施の
形態における導通電圧Ｖ0 等の測定条件と故障状態との
関係を模擬した実験を行い、これにより得た故障時のデ
ータをコンピュータの知識ベースに格納する。すると、
多段倍電圧整流回路における故障発生時には、上記測定
結果をコンピュータに入力することにより、知識ベース
のデータに基づいて即時に故障箇所等の判定を行うこと
ができる。
【００４２】なお、このコンピュータを、例えばブック
型コンピュータのような携帯可能な小形の装置とすれ
ば、故障発生時に直流高電圧発生装置へ持参し、故障を
判定することも可能である。
型コンピュータのような携帯可能な小形の装置とすれ
ば、故障発生時に直流高電圧発生装置へ持参し、故障を
判定することも可能である。
【００４３】
【発明の効果】以上のような本発明によれば、金属容器
の外側に、前記昇圧用変圧器の２次側の巻線の両端が接
続された二つの２次巻線端子を設けるという構成によっ
て、直流高電圧発生装置の異常が発生した場合に、故障
発生箇所の特定を容易に行うことが可能な直流高電圧発
生装置及びその故障同定装置を提供することかできる。
の外側に、前記昇圧用変圧器の２次側の巻線の両端が接
続された二つの２次巻線端子を設けるという構成によっ
て、直流高電圧発生装置の異常が発生した場合に、故障
発生箇所の特定を容易に行うことが可能な直流高電圧発
生装置及びその故障同定装置を提供することかできる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による直流高電圧発
生装置を示す構成図である。
生装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による直流高電圧発
生装置の故障同定装置を示す構成図である。
生装置の故障同定装置を示す構成図である。
【図３】図２の実施の形態におけるコンデンサ間で地絡
が発生した場合の等価回路（ａ），（ｂ）を示す図であ
る。
が発生した場合の等価回路（ａ），（ｂ）を示す図であ
る。
【図４】図２の実施の形態においてコンデンサが故障し
た場合の等価回路（ａ），（ｂ）を示す図である。
た場合の等価回路（ａ），（ｂ）を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態による直流高電圧発
生装置を示す構成図である。
生装置を示す構成図である。
【図６】図５の実施の形態のダイオードの状態点検時に
おける等価回路を示す図である。
おける等価回路を示す図である。
【図７】従来の直流高電圧発生装置の一例を示す構成図
である。
である。
１…多段倍電圧整流回路 ２…金属容器 ３…昇圧用変圧器 ４…２次巻線 ５，６…２次巻線端子 ７…接地端子 ８…最高電位端子 ９…高圧ケーブル １０…通常運転時用の交流電源 １１…故障判定用の交流電源 １２…直流電源 １３…入力端子 １４…出力端子 １５…負荷抵抗 Ｃ…コンデンサ Ｄ…ダイオード
Claims (5)
- 【請求項１】 絶縁媒体を充填した金属容器内に、ダイ
オード及びコンデンサによって構成され且つ昇圧用変圧
器の２次側の巻線が接続された多段倍電圧整流回路が収
容され、前記金属容器の外側に、前記多段倍電圧整流回
路の最高電位端子が接続された出力端子と、前記昇圧用
変圧器の１次側の巻線が接続された入力端子とが設けら
れた直流高電圧発生装置において、 前記金属容器の外側に、前記昇圧用変圧器の２次側の巻
線の両端が接続された二つの２次巻線端子が設けられて
いることを特徴とする直流高電圧発生装置。 - 【請求項２】 絶縁媒体を充填した金属容器内に、ダイ
オード及びコンデンサによって構成され且つ昇圧用変圧
器の２次側の巻線が接続された多段倍電圧整流回路が収
容され、前記金属容器の外側に、前記多段倍電圧整流回
路の最高電位端子が接続された出力端子と、前記昇圧用
変圧器の１次側の巻線が接続された入力端子とが設けら
れ、前記多段倍電圧整流回路にて発生した故障を同定す
る直流高電圧発生装置の故障同定装置において、 前記金属容器の外側に、前記昇圧用変圧器の２次側の巻
線の両端が接続された二つの２次巻線端子が設けられ、 前記２次巻線端子を短絡する導体が接続され、 前記２次巻線端子と大地との間に、周波数が明確で、前
記ダイオードの順方向電流が流れない程度の電圧の交流
電源が接続されていることを特徴とする直流高電圧発生
装置の故障同定装置。 - 【請求項３】 前記多段倍電圧整流回路におけるインピ
ーダンスと故障状態とを関連付けた情報を格納した知識
ベースと、 前記インピーダンスの実測値と前記知識ベースの情報と
に基づいて、故障状態を判定する判定手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項２記載の直流高電圧発生装置の故
障同定装置。 - 【請求項４】 絶縁媒体を充填した金属容器内に、ダイ
オード及びコンデンサによって構成され且つ昇圧用変圧
器の２次側の巻線が接続された多段倍電圧整流回路が収
容され、前記金属容器の外側に、前記多段倍電圧整流回
路の最高電位端子が接続された出力端子と、前記昇圧用
変圧器の１次側の巻線が接続された入力端子と、前記昇
圧用変圧器の２次側の巻線が接続された接地端子とが設
けられ、前記多段倍電圧整流回路にて発生した故障を同
定する直流高電圧発生装置の故障同定装置において、 前記出力端子に負荷が接続され、 前記接地端子と大地との間に、前記多段倍電圧整流回路
の出力と同極性の直流電源が接続されていることを特徴
とする直流高電圧発生装置の故障同定装置。 - 【請求項５】 前記直流電源により前記多段倍電圧整流
回路に電流を流した場合に、前記出力端子と前記接地端
子との間で電流が流れ始める電圧と故障ダイオード数と
を関連付けた情報を格納した知識ベースと、 前記電圧の実測値と前記知識ベースの情報とに基づい
て、故障状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴
とする請求項４記載の直流高電圧発生装置の故障同定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23962995A JPH0989963A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 直流高電圧発生装置及びその故障同定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23962995A JPH0989963A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 直流高電圧発生装置及びその故障同定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0989963A true JPH0989963A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17047566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23962995A Pending JPH0989963A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 直流高電圧発生装置及びその故障同定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0989963A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007143219A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Bridgestone Cycle Co | 電池充電回路及び電気装置 |
| JP2011199949A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Japan Aerospace Exploration Agency | 時比率制御が可能な直列接続蓄電セル用均一充電器 |
| JP2011199948A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Japan Aerospace Exploration Agency | パルス幅制御が可能な直列接続蓄電セル用均一充電器 |
| CN106154119A (zh) * | 2015-03-24 | 2016-11-23 | 国家电网公司 | 一种特高压直流输电工程换流变压器产气验证方法 |
-
1995
- 1995-09-19 JP JP23962995A patent/JPH0989963A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007143219A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Bridgestone Cycle Co | 電池充電回路及び電気装置 |
| JP2011199949A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Japan Aerospace Exploration Agency | 時比率制御が可能な直列接続蓄電セル用均一充電器 |
| JP2011199948A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Japan Aerospace Exploration Agency | パルス幅制御が可能な直列接続蓄電セル用均一充電器 |
| CN106154119A (zh) * | 2015-03-24 | 2016-11-23 | 国家电网公司 | 一种特高压直流输电工程换流变压器产气验证方法 |
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