三相電源用放電灯点灯装置

【課題】本発明の目的は三相電源の各相に独立に放電灯を接続する点灯装置において、いずれかの放電灯に不点状態が生じたとしても機器の損傷を生じることない三相電源用放電灯点灯装置を提供することにある。
【解決手段】三相電源１１８の各相１２０，１２２，１２４に個別の放電灯１２６，１２８，１３０を接続し点灯させる三相電源用放電灯装置であって、各放電灯に対応した少なくとも３つの安定化手段１１２，１１４，１１６を備え、各安定化手段は放電灯と直列接続されたインダクタンス１３２と、前記インダクタンス１３２の電源側に前記放電灯と並列接続された力率改善用キャパシタンス１３４と、前記各相に接続された放電灯の不点状態を検出する不点検出手段１５０，１５２，１５４と、前記検出手段により放電灯が不点状態にあると検出された時に、前記力率改善用キャパシタンスの少なくとも一部を電気的に切り離す切離手段１５６，１５８，１６０と、を備えることを特徴とする三相電源用放電灯点灯装置１１０。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は三相電源用放電灯点灯装置、特に三相電源の各相にそれぞれ独立した放電灯を接続する機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、発電機から直接得られる三相電流は、それぞれ位相のずれた交流電流となっており、これを整流して直流ないし単相の交流電流に変換して用いる場合にはさしたる問題はない。しかし、三相電源のそれぞれの相について各独立した負荷を設置する場合、各相のバランスをとる必要を生じる。図３には一般的な三相電源用放電灯点灯装置１０が示されている。すなわち、同図に示す放電灯点灯装置１０は、同様な構成を有する３組の安定化手段１２，１４，１６を備える。
【０００３】そして、各安定化手段１２，１４，１６の一端は三相電源１８のＵ相２０、Ｖ相２２、Ｗ相２４に接続され、他端は放電灯２６，２８，３０に接続されている。前記安定化手段１２，１４，１６は、三相電源１８と放電灯２６，２８，３０の間に直列接続されたチョークコイル３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、並列接続された力率改善用コンデンサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃを備えている。すなわち、前記三相電源１８の各相２０，２２，２４のそれぞれに、安定化手段１２，１４，１６及び放電灯２６，２８，３０が独立して接続されていることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記図３に示した装置によれば、各相２０，２２，２４に接続されている負荷、すなわち安定化手段１２，１４，１６及び放電灯２６，２８，３０のバランスがとれている場合には問題がない。しかしながら、例えば前記放電灯２６が不点状態となると、チョークコイル３２ａ及び放電灯２６には電流が実質的に流れなくなるが、力率改善用コンデンサ３４には進相電流が流れ続ける。この結果、放電灯２６に不点状態が生じると、安定化手段１２に流れる電流に位相づれを生じ、Ｖ相２２及びＷ相２４に接続された安定化手段１４，１６及び放電灯２８，３０に流れる電流及び電圧に極めて大きな影響を与える。
【０００５】さらに、三相電源１８が発電機であると、該発電機１８の安定な動作にも悪影響を与え、安定化手段１４，１６及び放電灯２８，３０のみならず、発電機１８をも損傷する可能性がある。本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は三相電源の各相に独立に放電灯を接続する点灯装置において、いずれかの放電灯に不点状態が生じたとしても機器の損傷を生じることない三相電源用放電灯点灯装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために本発明にかかる三相電源用放電灯点灯装置は、各放電灯に対応した少なくとも３つの安定化手段を備え、各安定化手段は、放電灯と直列接続されたインダクタンスと、前記インダクタンスの電源側に前記放電灯と並列接続された力率改善用キャパシタンスと、前記各相に接続された放電灯の不点状態を検出する不点検出手段と、前記検出手段により放電灯が不点状態にあると検出された時に、前記力率改善用キャパシタンスの少なくとも一部を電気的に切り離す切離手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】また、本発明において各安定化手段の力率改善用キャパシタンスは並列接続された複数のコンデンサよりなり、前記切離手段はそのコンデンサの一部を回路より切り離すことが好適である。また、本発明において、三相電源は三相発電機であることが好適である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態について説明する。図１には本発明の第一実施形態にかかる三相電源用放電灯点灯装置の概略構成が示されており、前記図３と対応する部分には符号１００を加えて示し説明を省略する。図１において、三相電源用放電灯点灯装置１１０は安定化手段１１２，１１４，１１６を備えており、各安定化手段１１２，１１４，１１６はインダクタンスとしてのチョークコイル１３２及び力率改善用キャパシタンスとしてのコンデンサ１３４に加え、放電灯１２６，１２８，１３０の不点状態を検出する不点検出手段１５０，１５２，１５４と、該不点検出手段１５０，１５２，１５４が放電灯１２６，１２８，１３０の不点状態を検出した時に、前記力率改善用コンデンサ１３４を電気的に切り離す切離手段１５６，１５８，１６０を備える。
【０００９】各切離手段１５６，１５８，１６０はリレースイッチよりなり、前記不点検出手段１５０，１５２，１５４からの指令に基づきリレー電磁コイル１５６ａ，１５８ａ，１６０ａが作動し、リレースイッチ１５６ｂ，１５８ｂ，１６０ｂがオフ作動する。本実施形態にかかる三相電源用放電灯点灯装置１１０は概略以上のように構成され、次にその作用について説明する。本実施形態にかかる放電灯点灯装置１１０は、各安定化手段１１２，１１４，１１６が進相型安定器として作用しており、力率改善用コンデンサ１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃはそれぞれ進相コンデンサとしてチョークコイル１３２とともに放電灯１２６，１２８，１３０の点灯安定化に寄与している。
【００１０】そして、放電灯１２６，１２８，１３０が正常点灯中に、例えば放電灯１２６のみが何らかの原因により不点状態となった場合、Ｕ相１２０から供給される交流電流は、進相コンデンサ１３４ａの容量に応じて流れるが、チョークコイル１３２ａは回路より実質的に切り離されているため、進相コンデンサー１３４ａによる進相電流のみが残存することとなる。この結果他の安定化手段１１４，１１６と位相差が異なり、三相電源１１８すなわち発電機に過大な負荷をかけることとなる。
【００１１】そこで、本実施形態においては、放電灯１２６の不点状態を不点検出手段１５０により検出し、切離手段１５６は不点検出手段１５０の不点検出に基づきリレースイッチ１５６ｂをオフ作動させ、進相コンデンサ１３４ａを回路から実質的に切り離す。この結果、安定化手段１１２には進相電流も実質的に流れなくなり、三相電源１１８に加わる異常負荷が減少する。
【００１２】また、本実施形態においては、不点検出手段１５０及びリレー電磁コイル１５６ａ，コンデンサ１３４ａ及びリレースイッチ１５６ｂは放電灯１２６に対して並列接続されており、このためリレースイッチ１５６ｂがオフ作動しても前記不点検出手段１５０，リレー電磁コイル１５６ａには駆動電流が供給されつづけ、コンデンサ１３４ａの切離状態を維持することができる。そして、点灯装置１１０を一度停止し、放電灯１２６を交換することにより、不点検出手段１５０はリセットがかかり、切離手段１５６のスイッチ１５６ｂはオン作動し、安定化手段１１２は初期状態に戻る。
【００１３】なお、不点検出回路１５０は、放電灯１２６の不点状態を検出するために例えば放電灯１２６に流れる電流値を検出し、電流が流れていない状態を不点状態と判断する構成とすることが可能であり、また放電灯１２６の両端にかかる電圧値を検出し、正常に放電灯１２６が点灯している状態では電圧値が低く、不点状態となると電圧が急上昇することを検出し、放電灯１２６が不点状態となったことを検出する構成とすることも可能である。図２には本発明の第２実施形態にかかる三相電源用放電灯点灯装置２１０が示されており、前記図１と対応する部分には符号１００を加えて示し、説明を省略する。
【００１４】本実施形態において特徴的なことは、力率改善用コンデンサ２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃをそれぞれ並列接続された２個のコンデンサ２６２ａ，２６２ｂ，２６４ａ，２６４ｂ，２６６ａ，２６６ｂより構成し、切離手段２５６，２５８，２６０により切り離されるコンデンサをそのうちの一方、２６２ｂ、２６４ｂ、２６６ｂのみとしたことである。この結果、切離手段２５６，２５８，２６０のリレースイッチ２５６ｂ，２５８ｂ，２６０ｂの接点に加わる電圧が減少し、切離手段２５６，２５８，２６０による切り離し負荷が減少するとともに、接点における放電の発生等の誤動作を防止することが可能となる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる三相電源用放電灯点灯装置によれば、各相にそれぞれ独立した安定化手段及び放電灯を接続し、いずれかの放電灯が不点状態となった場合に、対応する安定化手段の力率改善用キャパシタンスを電気的に切り離すこととしたので、他の安定化手段及び放電灯に与える影響は少なくなる。また、それぞれの安定化手段に用いられている力率改善用コンデンサを複数並列接続し、放電灯が不点状態の時にその一部のコンデンサを回路より切り離すことにより、切離手段に加わる切り離し負荷を軽減させることができる。さらに、三相電源を発電機とすることにより、いずれかの放電灯が不点状態となった場合に、該発電機に加わる異常負荷を軽減し、発電機の損傷を未然に防止することが可能なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる三相電源用放電灯点灯装置の回路構成図である。
【図２】本発明の第二実施形態にかかる三相電源用放電灯点灯装置の回路構成図である。
【図３】従来の一般的な三相電源用放電灯点灯装置の回路構成図である。
【符号の説明】
１０，１１０，２１０三相電源用放電灯点灯装置
１２，１４，１６，112，114，116，212，214，216 安定化手段
１８，１１８，２１８三相電源
２６，２８，３０，126，128，130，226，228，230 放電灯
３２，１３２，２３２チョークコイル（インダクタンス）
３４，１３４，２３４力率改善用コンデンサ（キャパシタンス）
150，152，154，250，252，254 不点検出手段
156，158，160，256，258，260 切離手段

【特許請求の範囲】
【請求項１】三相電源の各相に個別の放電灯を接続し点灯させる三相電源用放電灯点灯装置であって、各放電灯に対応した少なくとも３つの安定化手段を備え、各安定化手段は放電灯と直列接続されたインダクタンスと、前記インダクタンスの電源側に前記放電灯と並列接続された力率改善用キャパシタンスと、前記各相に接続された放電灯の不点状態を検出する不点検出手段と、前記不点検出手段により放電灯が不点状態にあると検出された時に、前記力率改善用キャパシタンスの少なくとも一部を電気的に切り離す切離手段と、を備えることを特徴とする三相電源用放電灯点灯装置。
【請求項２】請求項１記載の装置において、各安定化手段の力率改善用キャパシタンスは並列接続された複数のコンデンサよりなり、前記切離手段はそのコンデンサの一部を回路より切り離すことを特徴とする三相電源用放電灯点灯装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の装置において、三相電源は三相発電機であることを特徴とする三相電源用放電灯点灯装置。

【図１】