(57)【要約】【課題】複数の膨張カートリッジを順序的に爆発させること。【解決手段】岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置は、電気エネルギーを発生する電源と、前記電源から発生された電気エネルギーを貯蔵するコンデンサ、及び前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーにより爆発する岩盤破砕用膨張カートリッジと前記コンデンサとの接続を開閉する投入スイッチをそれぞれ備える複数のチャネルと、前記複数のチャネルのそれぞれの投入スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御機とを含み、前記複数のチャネルは並列に前記電源に接続されている。各チャネルは、さらに、前記電源と前記コンデンサとの接続を開閉する充電用スイッチと、前記コンデンサに並列に接続された放電用抵抗と、前記コンデンサと前記放電用抵抗との接続を開閉する放電用スイッチとを含み、前記制御機により前記充電用スイッチ及び放電用スイッチのＯＮ／ＯＦＦが制御されるようにしてもよい。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギーを発生する電源と、
前記電源から発生された電気エネルギーを貯蔵するコンデンサ、及び前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーにより爆発する岩盤破砕用膨張カートリッジと前記コンデンサとの接続を開閉する投入スイッチをそれぞれ備える複数のチャネルと、
前記複数のチャネルのそれぞれの投入スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御機とを含み、
前記複数のチャネルは並列に前記電源に接続されていることを特徴とする、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置。
【請求項２】
前記投入スイッチは、
対向する一対の主電極と、
前記一対の主電極をそれぞれ支持するように前記主電極にそれぞれ接続された一対の主電極端子と、
前記一対の主電極のいずれか一方に接続された点火電極と、
前記点火電極に接続された点火電極端子と、
前記一対の主電極及び前記点火電極を真空状態に密閉する絶縁容器と、
前記点火電極端子を通じて前記点火電極に高電圧を印加する高電圧発生器とを備え、
前記一対の主電極端子を通じて前記主電極が前記コンデンサに接続され、前記制御機は前記高電圧発生器のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより前記投入スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御することを特徴とする、請求項１に記載の、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置。
【請求項３】
各チャネルは、さらに、前記電源と前記コンデンサとの接続を開閉する充電用スイッチと、前記コンデンサに並列に接続された放電用抵抗と、前記コンデンサと前記放電用抵抗との接続を開閉する放電用スイッチとを含み、前記制御機により前記充電用スイッチ及び放電用スイッチのＯＮ／ＯＦＦが制御されることを特徴とする、請求項１または２に記載の、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置。
【請求項４】
前記制御機は、充電用スイッチ及び放電用スイッチのいずれか一方がＯＮ状態である場合には他方をＯＦＦ状態に維持することを特徴とする、請求項３に記載の、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置。
【請求項５】
前記制御機は、事前に決められた時間に、前記コンデンサと前記膨張カートリッジとの電気的接続のための電気的信号を前記投入スイッチに印加することを特徴とする、請求項１または２に記載の、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置。
【請求項６】
電気エネルギーを発生する電源と、
前記電源から発生された電気エネルギーを貯蔵するコンデンサと、
前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーにより爆発する岩盤破砕用膨張カートリッジと前記コンデンサとの接続を開閉する投入スイッチと、
前記投入スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御機と含み、
前記投入スイッチは、対向する一対の主電極と、前記一対の主電極のいずれか一方に接続された点火電極と、前記一対の主電極及び前記点火電極を真空状態に密閉する絶縁容器と、前記点火電極に高電圧を印加する高電圧発生器とを備え、前記制御機は、前記高電圧発生器のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより前記投入スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御することを特徴とする、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置。
【請求項７】
さらに、前記電源と前記コンデンサとの接続を開閉する充電用スイッチと、前記コンデンサに並列に接続された放電用抵抗と、前記コンデンサと前記放電用抵抗との接続を開閉する放電用スイッチとを含み、前記制御機によって前記充電用スイッチ及び放電用スイッチのＯＮ／ＯＦＦが制御されることを特徴とする、請求項６に記載の、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置。
【請求項８】
前記制御機は、充電用スイッチ及び放電用スイッチのいずれか一方がＯＮ状態である場合には他方をＯＦＦ状態に維持することを特徴とする、請求項７に記載の、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置。
【請求項９】
前記制御機は、事前に決められた時間に前記コンデンサと前記膨張カートリッジとの電気的接続を印加する電気的信号を前記投入スイッチに印加することを特徴とする、請求項７または８に記載の、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置。
【請求項１０】
電源と、前記電源から発生された電気エネルギーを貯蔵するコンデンサと、前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーにより爆発する膨張カートリッジと前記コンデンサとを接続する投入スイッチを含む、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置において、さらに、
前記電源と前記コンデンサとの接続を開閉する充電用スイッチと、
前記コンデンサに並列に接続された放電用抵抗と、
前記コンデンサと前記放電用抵抗との接続を開閉する放電用スイッチと、
前記充電用スイッチ及び放電用スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御機とを含むことを特徴とする、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木工事などにおいて、電気的放電により膨張カートリッジが爆発することによって岩盤を破砕するための電気供給装置に関する。より具体的には、本発明は、土木工事などにおいて、主制御機を通じて投入スイッチ、放電スイッチ、充電スイッチを制御することにより、少なくとも一つ以上の膨張カートリッジを順序的に爆発させ、かつ充電及び放電を自動に行う回路を備えた電気供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木工事などにおいて岩盤を破砕するための装置であるパルスパワーシステムは、高電圧の電気エネルギーを貯蔵しておいてから一瞬の間に放出することにより岩盤を破砕する。図１に示すように、このような産業用パルスパワーシステムは、電気エネルギーの発生を担う常用電源１と、整流器２と、電荷を貯蔵するエネルギー貯蔵コンデンサ３と、前記電源からコンデンサへの電荷貯蔵を開閉する充電用スイッチ１０と、前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーを受けて一瞬の間に爆発される膨張カートリッジ５と、前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーの膨張カートリッジへの伝達を開閉する機械的投入スイッチ４とを含む。このような従来の産業用パルスパワーシステムは、電解物質を含む膨張カートリッジ５を岩盤の天空穴に挿入し、電源１からコンデンサ３に充電した高密度電気エネルギーを一瞬の間に供給して膨張カートリッジが放電により爆発する力を用いて岩盤を破砕する。
【０００３】
しかし、このような従来のパルスパワーシステムは、機械的な投入スイッチ４を通じて膨張カートリッジ５を点火するので、岩盤の多くの箇所において、わずかの時間的差をおいて多数の膨張カートリッジを爆発させなければならず、不適合であった。即ち、破砕すべき岩盤が非常に大きい場合には、岩盤の多くの箇所に天空穴を形成し箇所毎に膨張カートリッジ５０を挿入した後、それぞれの膨張カートリッジ毎に一定のわずかの時間的差（例えば、数ｍｓ程度の時間差）をおいて爆発させる。この時、前記時間的差が短ければ短いほど少ない爆発エネルギーでも岩盤の破砕が容易である。しかし、従来の機械的投入スイッチ４０、即ち可動接点が固定接点に当たって通電可能になる投入スイッチは可動接点が固定接点に当たる時間が一定ではなくて数ｍｓ程度の精度に制御することができないという問題があった。
【０００４】
また、従来のパルスパワーシステムにおいては、爆発過程でコンデンサ３に貯蔵された電気エネルギーのすべてが消耗されることなく一部の電気エネルギーが残存する場合がある。このような電気エネルギーを無視して回路を短絡させると、電気スパークが発生する可能性があり、これは人体に火傷または失明を起こすなどの安全上の問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、複数の膨張カートリッジを順序的に爆発させるための電気供給装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、複数の膨張カートリッジをわずかの時間的差で爆発させるための電気供給装置を提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、膨張カートリッジの爆発後にコンデンサに残存する電気エネルギーによる危険に対して安全な電気供給装置を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、膨張カートリッジに電気エネルギーを供給するコンデンサの充電及び放電を自動に行う電気供給装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、膨張カートリッジに電気エネルギーを供給するためのコンデンサに電気エネルギーを充電することができる電源を備える電気供給装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決する解決手段及び作用】
本発明の前記した目的及びその他の目的は、下記により全て達成することができる。
【００１１】
本発明に係る岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置は、電気エネルギーを発生する電源と、前記電源から発生された電気エネルギーを貯蔵するコンデンサ、及び前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーにより爆発する岩盤破砕用膨張カートリッジと前記コンデンサとの接続を開閉する投入スイッチをそれぞれ備える複数のチャネルと、前記複数のチャネルのそれぞれの投入スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御機とを含み、前記複数のチャネルは並列に前記電源に接続されている。
【００１２】
本発明に係る岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置は、電気エネルギーを発生する電源と、前記電源から発生された電気エネルギーを貯蔵するコンデンサと、前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーにより爆発する岩盤破砕用膨張カートリッジと前記コンデンサとの接続を開閉する投入スイッチと、前記投入スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御機と含み、前記投入スイッチは、対向する一対の主電極と、前記一対の主電極のいずれか一方に接続された点火電極と、前記一対の主電極及び前記点火電極を真空状態に密閉する絶縁容器と、前記点火電極に高電圧を印加する高電圧発生器とを備え、前記制御機は、前記高電圧発生器のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより前記投入スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００１３】
本発明に係る岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置は、電源と、前記電源から発生された電気エネルギーを貯蔵するコンデンサと、前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーにより爆発する膨張カートリッジと前記コンデンサとを接続する投入スイッチを含む、岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置において、さらに、前記電源と前記コンデンサとの接続を開閉する充電用スイッチと、前記コンデンサに並列に接続された放電用抵抗と、前記コンデンサと前記放電用抵抗との接続を開閉する放電用スイッチと、前記充電用スイッチ及び放電用スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御機とを含む。
【００１４】
本発明の第１の特徴は、複数のチャネルの膨張カートリッジがわずかの時間的差をおいて爆発することができるように、制御機から事前に設定された時間的差によって各投入スイッチに電気的信号を送る。このために、本発明に係る電気供給装置は、複数のチャネルそれぞれの膨張カートリッジに対する点火電極の高電圧発生器にシーケンスタイマまたは制御機を接続（すなわち、電気的に接続）し、前記制御機によって事前に決められた時間に前記高電圧発生器を通じて点火電極が作動する。
【００１５】
本発明の第２の特徴は、第１の特徴による電気供給装置において、複数のチャネルの中で選択的に膨張カートリッジが爆発する。このために、本発明に係る電気供給装置は、複数のチャネルそれぞれの充電用スイッチにシーケンスタイマまたは制御機を接続し、前記制御機を通じて爆発させようとする膨張カートリッジを含むチャネルのみについて充電用スイッチをＯＮ状態にする。
【００１６】
本発明の第３の特徴は、第１の特徴による電気供給装置において、膨張カートリッジが爆発した後にコンデンサに残存する残余エネルギーによって発生し得る事故を予防する。このために、本発明に係る電気供給装置は、放電用抵抗を前記コンデンサに並列に接続し、膨張カートリッジが爆発した後に、事前に決められた時間の経過後、制御機が前記放電用抵抗を通じてコンデンサに残存する電気エネルギーを放電する。
【００１７】
本発明の第４の特徴は、第３の特徴によるコンデンサの充電及び放電は同時に起こらない。このために、本発明に係る電気供給装置は、制御機を通じて充電用スイッチ及び放電用スイッチのいずれか一方がＯＮ状態である場合には他方をＯＦＦ状態に維持するように事前に設定されている。
【００１８】
本発明の第５の特徴は、第１の特徴による電気供給装置において、投入スイッチが真空ギャップタイプの投入スイッチである。即ち、前記投入スイッチは、対向する一対の主電極と、前記一対の主電極のいずれか一方に接続された点火電極と、前記一対の主電極及び前記点火電極を真空状態に密閉する絶縁真空容器と、前記点火電極に高電圧を印加する高電圧発生器とを備える。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置について、具体的に説明する。
【００２０】
図２に、本発明に係る岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置の概略的な回路図を、図３に、図２に示す電気供給装置に用いられる投入スイッチの一具体例に対応する概略的な分解図を示す。
【００２１】
本発明に係る岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置は、電気エネルギーを発生する電源（一般的に交流電源）１と、前記電源から発生された電気エネルギーを昇圧する変圧器８と、前記変圧器と電源との接続（すなわち、電気的接続）を開閉する（すなわち、通電と非通電とを切り替える）電源スイッチ７と、前記変圧器で昇圧された高圧の電気を直流に変換する整流器２と、電気エネルギーを貯蔵するコンデンサ３と、前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーを膨張カートリッジ５に伝達することを開閉する（すなわち、選択的に行う）投入スイッチ１４と含む。
【００２２】
前記コンデンサに電気エネルギーを貯蔵する過程で過度な充電電流が瞬間的に流れると、前記電源及び前記変圧器に過電流が流れて故障が発生する可能性がある。したがって、このような充電電流を制限するために、充電電流制限用抵抗９が前記変圧器と前記コンデンサとの間に直列に挿入されている。前記膨張カートリッジは、電気的雷管または負荷として、前記コンデンサに貯蔵された高電圧の電気エネルギーが一瞬の間に伝達されることにより爆発し、このような爆発エネルギーにより岩盤などが破砕される。
【００２３】
本発明に係る電気供給装置においては、電源１として交流発電機を内蔵することにより、一般的な土木工事などにおける電源供給の困難性の問題が解決される。また、前記コンデンサに充電された電圧を測定するための電圧測定装置１３を前記コンデンサに並列に接続することにより、前記コンデンサに充電された電圧を直接的に表示すること又は内蔵プロセッサにより電気エネルギーに換算された値を表示することができる。
【００２４】
前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーは、投入スイッチ１４を通じて膨張カートリッジ５に伝達される。本発明に係る投入スイッチ１４は、図３に示すように、絶縁真空容器１４７と主電極端子１４４、１４５とで内部が真空状態に密閉された真空容器の内部に、特殊金属で作製された対向する一対の主電極１４１、１４２が備えられている。前記主電極は、それぞれに対応する主電極端子１４４、１４５により支持されている。前記主電極端子は、コンデンサ３の陽極及び陰極にそれぞれ接続されている。これにより、前記一対の主電極のいずれか一方は陽極電極の役割を果たし、他方は陰極電極の役割を果たす。また、前記一対の主電極間に真空アークを発生させるための点火電極１４３が前記一対の主電極のいずれか一方の電極に設けられている。前記点火電極１４３は、点火電極端子１４６に接続された高電圧発生器１５によって発生した高電圧により、前記主電極間にわずかの電気放電またはアークが発生する。前記主電極間に、コンデンサ３に貯蔵された電気エネルギーにより高電圧が形成され、前記電気放電またはアークにより主電極１４１、１４２間の絶縁破壊が発生する。これにより前記主電極間に、放電による電流の流れが発生し、これを「電気的投入」という。
【００２５】
前記主電極間に流れる電流により膨張カートリッジ５に大電流が瞬間的に流れ、このような電気エネルギーにより膨張カートリッジが爆発する。前記したように、このような爆発エネルギーにより岩盤の内部で圧力が発生して岩盤が破砕される。
【００２６】
本発明に係る投入スイッチは、前記したように、高電圧発生器１５をＯＮ状態（すなわち、オン状態）にすることにより、主電極間に瞬間的に、実質的な時間的遅延なしに通電をさせ、同時に膨張カートリッジ５を爆発させる。従来の機械的な投入スイッチの場合は、制御機により電気的信号が印加されても、可動接点が固定接点に接触すべく動くために必要な時間だけ遅延（約数ｍｓ程度）が発生する。
【００２７】
一方、本発明に係る投入スイッチ１４は、真空ギャップ型のスイッチ（以下「真空ギャップタイプスイッチ」という。）であり、真空ギャップタイプスイッチは、制御機１６により電気的な信号が印加されると、高電圧発生器１５と真空ギャップタイプスイッチ（１４）により時間的遅延なしにすぐに膨張カートリッジ５に電気的投入がされる。
【００２８】
図２に示す電気供給装置は、さらに、コンデンサ３に並列に接続された放電用抵抗１１と、放電用スイッチ１２とを備える。すなわち、前記放電用スイッチがＯＮ状態にあるとき、前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーのすべては前記放電用抵抗を通じて熱エネルギーなどの形態で放電される。また、図２に示す電気供給装置は、前記電源とコンデンサとの間に直列に充電用スイッチ１０を備える。前記充電用スイッチがＯＮ状態にあるときにのみ、前記コンデンサは電源から電気エネルギーを充電することができる。
【００２９】
前記放電用スイッチ及び充電用スイッチは、制御機１６を通じて事前に決められた時間にＯＮ／ＯＦＦ（すなわち、オンまたはオフ）にされる。好ましくは、前記制御機によって、前記膨張カートリッジ５が膨張及び爆発して一定の時間の経過後、放電用スイッチ１２がＯＮ状態にされ、膨張カートリッジ５が爆発した後に、前記コンデンサに残存する電気エネルギーのすべてが、放電用抵抗１１を通じて放電される。
【００３０】
また、前記制御機は、前記充電用スイッチ１０と放電用スイッチ１２とが同時にＯＮ状態にならないようにされる。すなわち、コンデンサ３に電気エネルギーを貯蔵する間は、前記充電用スイッチはＯＮ状態、前記放電用スイッチはＯＦＦ状態（すなわち、オフ状態）になるようにし、コンデンサ３に残存する電気エネルギーのすべてを放電する間に、前記充電用スイッチはＯＦＦ状態、放電用スイッチはＯＮ状態になるようにされる。
【００３１】
また、コンデンサへの充電が完了すると、充電用スイッチ１０及び放電用スイッチ１２はＯＦＦ状態にされ、真空ギャップタイプスイッチ（１４）が電気的投入動作になることができるようにされる。すなわち、電圧測定装置１３を通じて前記コンデンサに十分な電圧または電気エネルギーが充電されたことが確認されると、前記制御機が充電用スイッチ及び放電用スイッチをＯＦＦ状態にする。前記充電用スイッチ及び放電用スイッチがＯＦＦ状態になった後、前記真空ギャップタイプスイッチを通じて膨張カートリッジ５に電気的投入が動作されるようにする。このために、電圧測定装置１３は、別の制御ライン（図示されない）を通じて前記制御機に接続され、前記制御機は、電圧測定装置で測定された電圧または電気エネルギーが十分なとき（すなわち、事前に決められた境界値を超えるとき）に前記充電用スイッチ及び放電用スイッチをＯＦＦ状態にする。また、前記電圧測定装置とは無関係に、充電用スイッチがＯＮ状態になった後、事前に決められた時間の経過後、前記制御機が自動に前記充電用スイッチ及び放電用スイッチをＯＦＦ状態にすることもできる。
【００３２】
岩盤が非常に大きい場合には、１つの膨張カートリッジ５による爆発エネルギーのみでは十分でない。このような場合には、岩盤に複数の天空穴を形成した後、複数の膨張カートリッジ５をわずかの時間的差（例えば、数ｍｓないし数秒程度）をおいて爆発させると効果的に岩盤を破砕することができる。複数の膨張カートリッジ５にこのようなわずかの時間的差で電気エネルギーを供給するため、本発明に係る電気供給装置は、真空ギャップ型の投入スイッチ１４とシーケンスタイマまたは制御機（以下「制御機」という。）１６を含む。すなわち、制御機１６から、事前に設定された時間により制御ケーブル１７を通じて信号が高電圧発生器１５に伝達されると、前記高電圧発生器はパルス状態の高電圧を発生する。このような高電圧パルスは前記真空ギャップ型の投入スイッチ１４の点火電極１４３に印加され、これにより主電極１４１、１４２間にわずかの放電が発生する。このような放電電流により一対の主電極１４２、１４３間の絶縁耐力が破壊されると、コンデンサ３に貯蔵された電気エネルギーが前記主電極間に流れる電流として通電される。本発明に係る電気供給装置は、制御機１６で発生した信号により投入スイッチ１４が膨張カートリッジ５を爆発させる過程において、機械的な機構が一切含まれておらず、電気的作動のみでなされる。これにより複数の膨張カートリッジをわずかの時間的差で（すなわち、時間的遅延なしに）爆発させることができる。
【００３３】
図４に、本発明に係る岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置を複数の岩盤破砕に適用した一具体例に対応する回路図を示す。本実施例に係る電気供給装置においては、交流発電機６と、電源スイッチ７と、変圧器８と、整流器２と、充電電流制限用抵抗９とを含む電源部に、複数のチャネル２０ａ、２０ｂ、…、２０ｎ（図４において、点線で示す。）が並列に連結されている。前記チャネルの数（図示の例ではｎ）は、岩盤に複数の天空穴を形成した場合に該天空穴に挿入される膨張カートリッジ５ａ、５ｂ、…、５ｎの数に対応する。各チャネルは、基本的に、エネルギー貯蔵のためのコンデンサ３ａ、３ｂ、…、３ｎと、前記コンデンサに貯蔵された電気エネルギーと膨張カートリッジ５ａ、５ｂ、…、５ｎとの接続を開閉する真空ギャップ型の投入スイッチ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎと、前記真空ギャップ型の投入スイッチの点火電極に高電圧を印加するための高電圧発生器１５ａ、１５ｂ、…、１５ｎとを含む。また、前記コンデンサのそれぞれに充電された電圧または電気エネルギーを測定するための電圧測定装置１３ａ、１３ｂ、…、１３ｎが各コンデンサに並列に接続されている。
【００３４】
各高電圧発生器は、制御ケーブル１７（図４において、２点点線で示す。）を通じて制御機１６に接続されている。すなわち、事前に設定された時間によって前記制御機は電気的信号を各高電圧発生器に伝達し、これにより各真空ギャップ型の投入スイッチが動作して各膨張カートリッジ５ａ、５ｂ、…、５ｎが爆発する。
【００３５】
好ましくは、さらに、各チャネルと電源部との間には充電用スイッチ１０ａ、１０ｂ、…、１０ｎが備えられている。また、前記充電用スイッチは制御機１６に接続され、前記制御機に設定された内容により各充電用スイッチのＯＮ／ＯＦＦが決定される。これにより、使用者は、特定のチャネルの充電用スイッチのみをＯＮ状態にすることにより、ｎ個のチャネルのうちの望むチャネルのみを用いることができる。
【００３６】
より好ましくは、各コンデンサと電源部との間に、放電用抵抗１１ａ、１１ｂ、…、１１ｎと、これらを開閉するための放電用スイッチ１２ａ、１２ｂ、…、１２ｎとが並列に接続されている。前記したように、各放電用抵抗は、膨張カートリッジ５ａ、５ｂ、…、５ｎが爆発した後、各コンデンサ３ａ、３ｂ、…、３ｎに残存する電気エネルギーを放電する。各放電用スイッチは、制御ケーブル１７を通じて制御機１６に接続されており、前記制御機の制御によって開閉される。このとき、前記制御機は、各膨張カートリッジが爆発した後に一定の時間が経過したとき、各放電用スイッチをＯＮ状態にする。好ましくは、前記制御機は、各充電用スイッチ１０ａ、１０ｂ、…、１０ｎと各放電用スイッチ１２ａ、１２ｂ、…、１２ｎとが同時にＯＮ状態にならないようにする。すなわち、電源部を通じて各コンデンサ３ａ、３ｂ、…、３ｎに電気エネルギーを貯蔵する間は、各充電用スイッチはＯＮ状態、各放電用スイッチはＯＦＦ状態になるようにし、前記コンデンサに残存する電気エネルギーのすべてを放電する間は、各充電用スイッチはＯＦＦ状態、各放電用スイッチはＯＮ状態になるようにする。
【００３７】
各高電圧発生器１５ａ、１５ｂ、…、１５ｎ、各充電用スイッチ１０ａ、１０ｂ、…、１０ｎ、及び各放電用スイッチ１２ａ、１２ｂ、…、１２ｎの制御は、シーケンスタイマまたはマイクロプロセッサを内蔵した制御機を通じて実現することができる。また、このような制御機は、使用者が直接それぞれの制御対象のＯＮ／ＯＦＦをすることができるように使用者インタフェースを有するように、または所定のマイクロプロセッサを通じて事前に決められた時間にそれぞれの制御対象が自動にＯＮ／ＯＦＦをされるようにすることもできる。
【００３８】
また、各チャネルのコンデンサ３ａ、３ｂ、…、３ｎへの電気エネルギーの充電が完了すると、各チャネルの充電用スイッチ１０ａ、１０ｂ、…、１０ｎ及び各チャネルの放電用スイッチ１２ａ、１２ｂ、…、１２ｎは、それぞれＯＦＦ状態になって爆破準備の状態になり、各チャネルの真空ギャップ型の投入スイッチ１４ａ、１４ｂ、…、１４ｎが電気的投入動作になることができるようにされる。このため、前記したように、各電圧測定装置１３ａ、１３ｂ、…、１３ｎは別の制御ライン（図示されない）を通じて前記制御機に接続され、前記制御機は電圧測定装置で測定された電圧または電気エネルギーが十分なとき（すなわち、事前に決められた境界値を超えるとき）に前記充電用スイッチ及び放電用スイッチをＯＦＦ状態にする。また、前記電圧測定装置とは無関係に、充電用スイッチがＯＮ状態になった後、事前に決められた時間の経過後、前記制御機が自動に前記充電用スイッチ及び放電用スイッチをＯＦＦ状態にすることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は、少なくとも一つ以上の膨張カートリッジをわずかの時間的差で順序的に爆発させ、電源から膨張カートリッジに電気エネルギーを供給するコンデンサの充電及び放電を自動に行うことにより、膨張カートリッジの爆発後にコンデンサに残存する電気エネルギーによる危険に対して安全な電気供給装置を提供する効果を有する。
【００４０】
本発明の単純な変形や変更はこの分野の通常の知識を有する者により容易に実施でき、このような変形や変更はすべて本発明の領域に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の岩盤破砕用パルスパワーシステムに対する概略的な構成図。
【図２】本発明に係る岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置の概略的な回路図。
【図３】真空ギャップタイプの投入スイッチに対する概略的な分解図。
【図４】本発明に係る岩盤破砕用膨張カートリッジへの電気供給装置を複数の岩盤破砕に適用した一具体例に対する回路図。
【符号の説明】
１  電源
２  整流器
３  エネルギー貯蔵コンデンサ
４  機械的投入スイッチ
５  膨張カートリッジ
６  交流発電機
７  電源スイッチ
８  昇圧用変圧器
９  充電電流制限用抵抗
１０  充電用スイッチ
１１  放電用抵抗
１２  放電用スイッチ
１３  電圧測定装置
１４  投入スイッチ
１５  点火用高電圧発生器
１６  主制御機
１７  制御ケーブル
２０  チャネル
１４１、１４２  主電極
１４３  点火電極
１４４、１４５  主電極端子
１４６  点火電極端子
１４７  絶縁真空容器
【図１】
2004350476.tif 000003
【図２】
2004350476.tif 000004
【図３】
2004350476.tif 000005
【図４】
2004350476.tif 000006