JP4347604B2

JP4347604B2 - Spark detection device

Info

Publication number: JP4347604B2
Application number: JP2003127432A
Authority: JP
Inventors: 敦至吉田; 浩司水野
Original assignee: Kawamura Electric Inc
Current assignee: Kawamura Electric Inc
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2023-05-02
Also published as: JP2004332589A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火花検出装置に関し、特に放電に伴って発生する火花を検出する火花検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電源コンセントに接続されたプラグのトラッキング現象による火災の発生を防ぐために、トラッキング形成段階で発生する火花放電を検知するのが有効であるため、その技術が幾つか提案されている。ところが、放電時に発生する火花自体を検出する装置はなく、火花放電発生による温度の変化や放電電流を検出して火花放電を検知していた。
このような装置の中で、例えば火花放電の電流を検知するものとして特許文献１に示す技術があった。これは、火花放電が発生する放電路上に２つの電極（センサ）を配置して、その電極間に別途電路を形成し、放電が発生した際に２つのセンサにその火花放電が当たることで、センサ間に設けた電路に電流が流れ、その電流で釈放リレーを動作させて検知していた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１８０８０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成の場合、センサ及びセンサに接続した電路を放電路の一部とする構成であるため、センサは一対必要であるし、センサ間で放電が発生しないようにセンサ間はできるだけ放して設置する必要があり、僅かなスペースで発生する火花放電を検出するセンサとしては適さなかった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、１個のセンサのみで検出を可能とすることで、僅かなスペースで火花を検出する火花検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明に係る火花検出装置は、火花が接触する位置に配置した導電片と、該導電片に流れる電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段が検出した電流信号を基に火花発生を判断する火花検出回路とを備え、前記導電片と前記火花検出回路の基準電位との間に電路を設け、前記電流検出手段を該電路に配置して導電片に流れる電流を検出し、火花検出回路は、検出した電流信号を所定の閾値と比較する比較回路を有し、閾値を超えたら火花発生と判断して信号を出力することを特徴とする。
この構成により、導電片は火花を検知するセンサとなり、単体で火花を検知できる。そして、導電片は火花が接触する部位を有していれば良いので、火花発生領域に拘わらず僅かなスペースで検知することが可能となる。
また、導電片は火花が接触する位置に設ければよいため、必ずしも火花放電の発生する放電経路上に設置する必要はなく、設置部位選択の自由度を大きくとることができるし、基準電位に落ちているので、ノイズや電磁波等による誤動作が起きにくい。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、火花検出回路は、閾値変更手段を有し、閾値が変更可能であることを特徴とする。
この構成により、装置の設置条件に応じて最適の閾値を設定でき、設置環境に拘わらず良好に火花を検出できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１，図２は本発明に係る火花検出装置の一例を示し、図１は回路図、図２は外観説明図である。図において、１は導電片である金属板、２は電流検出手段としての抵抗素子、３は火花検出回路、４は出力端子、５は火花検出回路３を駆動する電源回路、６ａ，６ｂは電源端子であり、１５は回路基板、１６は電源回路５を構成する変圧器を示している。
【０００８】
金属板１は、火花が発生した際に、その火花が接触する位置に設置され、火花検出回路３の基準電位であるアースに接続線７で接続されている。そして、抵抗素子２は、接続線７の途中に設けられ、接続線７に流れる電流を検出する。
このように金属板１及び抵抗素子２を設けることで、放電に伴って発生する火花が金属板１に接触すると、接続線７で形成された金属板１とアースとの間の電路に電流が流れる。この電流が抵抗素子２を流れることで、発生した電流を電圧として出力させることができ、抵抗素子２により発生電流を検出することができる。尚、火花放電の火花が、特定の基準電位に接続された導体片に当接した場合、その瞬間、導電片から基準電位に電流が流れることが実験により確認されている。
【０００９】
そして、火花検出回路３は、絶対値回路１０、増幅回路１１、微分回路１２、比較回路１３より構成されている。抵抗素子２で電圧として検出した電流信号は、絶対値回路１０で全波整流される。全波整流された電流信号波形は、増幅回路１１で増幅された後、微分回路１２で波形整形されて比較回路１３に入力される。
比較回路１３は、火花発生を判断するための抵抗比により設定された閾値を有し、入力された電流信号を閾値と比較して火花発生を判定する。閾値は、閾値変更手段としてのボリューム（可変抵抗）１４により容易に変更でき、電圧として入力された導体片に流れた電流信号が閾値より大きければ出力端子４から信号が出力される。これが火花発生信号であり、火花を検出することができる。
【００１０】
このように、火花センサとなる金属板（導電片）を１つ設けるだけで火花の検出ができる。そして、金属板は火花が接触する部位を有していれば良いため、火花発生領域に拘わらず僅かなスペースさえあれば検知できるし、金属板は火花が接触する位置に設ければよいため、必ずしも火花放電の発生する放電経路上に設置する必要はなく、設置部位選択の自由度を大きくとることができる。
また、金属板は基準電位に落ちているので、ノイズや電磁波等による誤動作が起きにくいし、装置の設置条件に応じて最適の閾値を設定できるので、設置環境に拘わらず良好に火花を検出できる。
【００１１】
尚、導電片は、金属製でなくとも導電性を有していれば良く、特殊要素を持たせる必要が無いので安価であるし、組み立ても容易である。また、金属板のような板体を用いれば火花の接触面積を十分広く採ることができるので良好に火花の検出ができるが、接続線７の被覆を剥いで、露出した内部導体をそのまま導電片として使用しても良い。
更に、導電片を接続する基準電位を火花検出回路３のアースとしているが、火花検出回路３から見て電位の安定した部位であれば他の部位でも良い。
また、トラッキング現象を例に火花放電の検知を説明したが、本発明の放電検出装置は、他の火花放電に対しても良好に検出できるものである。
【００１２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、導電片は火花を検知するセンサとなり、単体で火花を検知できる。そして、導電片は火花が接触する部位を有していれば良いので、火花発生領域に拘わらず僅かなスペースで検知することが可能となる。
また、導電片は火花が接触する位置に設ければよいため、必ずしも火花放電の発生する放電経路上に設置する必要はなく、設置部位選択の自由度を大きくとることができる。更に、導電片は例えば金属片で良いので、安価であり組み立ても容易である。また、基準電位に落ちているので、ノイズや電磁波等による誤動作が起きにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の火花検出装置の一例を示す回路図である。
【図２】図１の外観説明図である。
【符号の説明】
１・・金属板（導電片）、２・・抵抗素子（電流検出手段）、３・・火花検出回路、４・・出力端子、７・・接続線、１３・・比較回路、１４・・ボリューム（閾値変更手段）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spark detection device, and more particularly to a spark detection device that detects a spark generated in association with a discharge.
[0002]
[Prior art]
In order to prevent the occurrence of fire due to the tracking phenomenon of the plug connected to the power outlet, it is effective to detect the spark discharge generated in the tracking formation stage, and several techniques have been proposed. However, there is no device for detecting the spark itself generated at the time of discharge, and a spark discharge is detected by detecting a change in temperature and a discharge current due to the occurrence of the spark discharge.
Among such devices, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1 for detecting a spark discharge current. This is because two electrodes (sensors) are arranged on a discharge path where a spark discharge is generated, and a separate electric path is formed between the electrodes, and when the discharge occurs, the spark discharge hits the two sensors. A current flows in the electric circuit provided between the sensors, and the release relay is operated by the current to detect.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-180805 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the above configuration, the sensor and the electric circuit connected to the sensor are part of the discharge path, so a pair of sensors is required, and the sensors are separated as much as possible so that no discharge occurs between the sensors. It was necessary to install, and it was not suitable as a sensor for detecting a spark discharge generated in a small space.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a spark detection device that detects a spark in a small space by enabling detection with only one sensor.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a spark detection device according to the invention of claim 1 includes a conductive piece disposed at a position where the spark contacts, a current detection unit that detects a current flowing through the conductive piece, and the current detection unit. A spark detection circuit that determines the occurrence of a spark based on the detected current signal, and an electrical circuit is provided between the conductive piece and a reference potential of the spark detection circuit, and the current detection means is disposed in the electrical circuit to conduct electricity. The spark detection circuit has a comparison circuit that detects the current flowing through the strip and compares the detected current signal with a predetermined threshold value. When the threshold value is exceeded, the spark detection circuit determines that a spark has occurred and outputs a signal.
With this configuration, the conductive piece becomes a sensor for detecting a spark, and can detect the spark by itself. And since the conductive piece should just have the site | part which a spark contacts, it becomes possible to detect in a few spaces irrespective of a spark generation | occurrence | production area | region.
In addition, since the conductive piece only needs to be provided at a position where the spark comes into contact, it is not always necessary to install it on the discharge path where the spark discharge occurs. Since it has fallen, malfunctions due to noise and electromagnetic waves are less likely to occur.
[0006]
According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the spark detection circuit has a threshold value changing means, and the threshold value can be changed.
With this configuration, an optimum threshold value can be set according to the installation conditions of the apparatus, and a spark can be detected satisfactorily regardless of the installation environment.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2 show an example of a spark detection device according to the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram, and FIG. In the figure, 1 is a metal plate which is a conductive piece, 2 is a resistance element as current detection means, 3 is a spark detection circuit, 4 is an output terminal, 5 is a power supply circuit for driving the spark detection circuit 3, and 6a and 6b are power supplies. Reference numeral 15 denotes a circuit board, and 16 denotes a transformer constituting the power supply circuit 5.
[0008]
The metal plate 1 is installed at a position where the spark comes into contact when the spark is generated, and is connected to the ground which is the reference potential of the spark detection circuit 3 by the connection line 7. The resistance element 2 is provided in the middle of the connection line 7 and detects a current flowing through the connection line 7.
By providing the metal plate 1 and the resistance element 2 in this way, when a spark generated by the discharge comes into contact with the metal plate 1, current is supplied to the electric path between the metal plate 1 formed by the connection line 7 and the ground. Flowing. When this current flows through the resistance element 2, the generated current can be output as a voltage, and the generated current can be detected by the resistance element 2. In addition, when the spark of the spark discharge abuts on a conductor piece connected to a specific reference potential, it has been experimentally confirmed that a current flows from the conductive piece to the reference potential at that moment.
[0009]
The spark detection circuit 3 includes an absolute value circuit 10, an amplification circuit 11, a differentiation circuit 12, and a comparison circuit 13. The current signal detected as a voltage by the resistance element 2 is full-wave rectified by the absolute value circuit 10. The full-wave rectified current signal waveform is amplified by the amplifier circuit 11, then shaped by the differentiation circuit 12 and input to the comparison circuit 13.
The comparison circuit 13 has a threshold value set by a resistance ratio for determining the occurrence of a spark, and compares the input current signal with the threshold value to determine the occurrence of a spark. The threshold value can be easily changed by a volume (variable resistor) 14 as a threshold value changing means, and a signal is output from the output terminal 4 if the current signal flowing through the conductor piece input as a voltage is larger than the threshold value. This is a spark generation signal, and a spark can be detected.
[0010]
In this way, the spark can be detected by providing only one metal plate (conductive piece) to be a spark sensor. And since the metal plate only needs to have a part that contacts the spark, it can be detected if there is only a small space regardless of the spark generation region, and the metal plate may be provided at a position where the spark contacts, It is not always necessary to install it on the discharge path where spark discharge occurs, and the degree of freedom in selecting the installation site can be increased.
Also, since the metal plate is at the reference potential, malfunctions due to noise, electromagnetic waves, etc. are unlikely to occur, and an optimum threshold can be set according to the installation conditions of the device, so that sparks can be detected well regardless of the installation environment .
[0011]
Note that the conductive piece is not necessarily made of metal, but may be conductive, and it is not necessary to have a special element, so that it is inexpensive and easy to assemble. Further, if a plate such as a metal plate is used, the contact area of the spark can be made sufficiently wide so that the spark can be detected satisfactorily. May be used as
Furthermore, although the reference potential for connecting the conductive pieces is the ground of the spark detection circuit 3, other parts may be used as long as the potential is stable when viewed from the spark detection circuit 3.
Further, although the detection of the spark discharge has been described by taking the tracking phenomenon as an example, the discharge detection device of the present invention can detect well for other spark discharges.
[0012]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the conductive piece becomes a sensor for detecting a spark, and can detect the spark by itself. And since the conductive piece should just have the site | part which a spark contacts, it becomes possible to detect in a few spaces irrespective of a spark generation | occurrence | production area | region.
Further, since the conductive piece only needs to be provided at a position where the spark contacts, it is not always necessary to install the conductive piece on the discharge path where the spark discharge occurs, and the degree of freedom in selecting the installation site can be increased. Further, since the conductive piece may be a metal piece, for example, it is inexpensive and easy to assemble. In addition, since the voltage drops to the reference potential, malfunctions due to noise, electromagnetic waves, and the like are unlikely to occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a spark detection device of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of the appearance of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 ... Metal plate (conductive piece) 2 ... Resistance element (current detection means) 3 ... Spark detection circuit 4 ... Output terminal 7 ... Connection line 13 ... Comparison circuit 14 ... Volume (Threshold change means).

Claims

A conductive piece arranged at a position in contact with the spark, current detection means for detecting a current flowing through the conductive piece, and a spark detection circuit for determining the occurrence of a spark based on a current signal detected by the current detection means,
An electric circuit is provided between the conductive piece and the reference potential of the spark detection circuit, and the current detection means is disposed in the electric circuit to detect a current flowing through the conductive piece. The spark detection circuit outputs a detected current signal to a predetermined value. A spark detection device characterized by having a comparison circuit for comparing with a threshold value and outputting a signal by determining that a spark has occurred if the threshold value is exceeded.

The spark detection device according to claim 1, wherein the spark detection circuit includes a threshold value changing unit, and the threshold value can be changed.