JPH01206808A - 超電導機器 - Google Patents

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） この発明は酸化物超電導体を用いた超電導機器に係わり
、特に送変電所で用いられる母線の切り換え装置に関す
る。

（従来の技術） 超電導体の電力機器への応用に関しては比較的古くから
検討されており、最近では交流超電導線の開発と相まっ
て、変圧器など交流電気機器への応用研究も進んでいる
。しかし、実用化には様々な技術的問題ｊｉｊが存在す
る。

これは、従来のＮｂＴｉやＮｂＳｎのような液体ヘリウ
ムによる冷却を前提とした超電導材料を用いた機器が極
低温での冷凍という極限技術を必要とすることが、経済
性、信頼性の面で実用化の妨げとなつ°Ｃいたことが大
ぎな要因の一つである。

ところが、最近酸化物系高温超電導体開発が急速に進み
、ＹＢａｚ　Ｃｕ３０など液体窒素温度以上で電気抵抗
零、完全反磁性という超電導体としての特性を示す物質
の発見が各所で報告されている。このような高温超電導
材を利用した場合、液体窒素を冷媒として使うことが出
来るので、冷媒自身のコスト低減は勿論、冷凍技術が格
段に容易になり、経済性、信頼性の高い機器が得られる
ことになり、超電導発電機のほか、超電導変圧器、超電
導送電線等電力機器への応用も急速に進むことが期待さ
れる。

超電導変電所としては、超電導変圧器や超電導しゃ断器
などから構成され、これ等をダクトと高圧リードで構成
された母線によって接続し、負荷にエネルギーを供給す
る方式が考えられる。

この様な超電導変電所においても、従来の変電所同様、
系統の運用形態により、母線構成を切り換える必要があ
る。

（発明が解決しようとする課題） 変電所において母線構成を切り換える際、使用されなく
なる母線は、断路器を開くことにより、運用されている
母線から切り離される必要がある。

この問題について、第３図の単線結線図により説明する
。第３図において、断路器８は回路状態、母線連絡しゃ
断器１１、及び断路器７，９．１０は投入状態で電流は
経路■−■−〇−■−■−■の■１と経路■−■−■の
１２に２分されて流れでる。

このとき、断路器７を聞いて電流１１をしゃ断すると、
電流は■−■−■だけを通って流れる様になる。このよ
うなしゃ断動作をループ電流しゃ断という。人容母変電
所においては、このしゃ断電流１１が大ぎくなり、大電
流アークが生じて、分解生成物が発生し、機器の絶縁性
能に悪影響を及ぼす恐れがおる。

この現免は、ガス絶縁開型においても、信頼性を確保す
る一Ｆで解決すべき問題点の１つとなっていた。

この発明は、このような問題点を解決するために提案さ
れたものでおり、母線構成を切り換える際、断路器がし
ゃ断しなければならないループ電流を低減し、アークの
発生をおさえて、機器の信頼性を向上した超電導機器を
得ることを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の超電導母線切り換え装置は、超電導状態と常電
導状態を切り換えるためのスイッチング装青のついた超
電導母線により構成されており、通電時は超電導状態と
し、切り離す時は常電導状態として、断路器がしゃ断す
る電流値を低減できる様にしたものである。

（作　用） 本発明の超電導母線切り換え装置を用いた変電所におい
ては、母線構成変更時に断路器がしゃ断するループ電流
値が低減し、断路器の電甑間でアークを生じなくなるこ
とにより、機器の信頼性が大巾に向上する。

（実施例） 以下、本発明の超電導母線の一実施例を図面によって詳
細に説明する。

第１図は、典型的な変電所の回路構成に適用した本発明
の一実施例を示す。主母線は、主Ｂｕｓ−へ１と主Ｂｕ
ｓ−８２から成り、各母線１，２は超電導材料により構
成されている。又、これらの母線１゜２にはコイル３．
４が設置されており、このコイル３又はコイル４に電流
を流すことにより超電導材料に磁界が加わり、超電導状
態から常電導状態へスイッチングすることができる。こ
の様に配置された超電導母線１，２とコイル３．４によ
り母線切り換え装置を構成する。

この様な構成の母線切り換え装置つき変電所において、
経路■−■−■−■−■−■及び■−■−■を通して変
圧器５から送電線６へ電流が流れている時に、断路器７
を開いて経路■−■−■のみにする場合について、本発
明の詳細な説明する。

この時、それぞれの経路を流れる電流は、経路■−■−
■−■−■−■のインピーダンスＺ１＝Ｒ１＋ωＬ１　
と経路■−■−〇のインピーダンスＺ２　＝Ｒ２＋ωＬ
２の比により決まる。（ただし、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、Ｌ
ｌ、Ｌ２はインダクタンス、ω＝２πＸ（周波数））断
路器７を開くまえに、コイル４に電流を流して■−■間
のみを常電導状態とすれば、Ｒ１が大ぎくなることによ
り、ＩＺｌ　　１＞＞Ｉ７２　１という状態をつくりだ
すことかできる。

これにより、電流をインピーダンスの小さい■−■−■
経路を流れ、経路■−■−■−■−■−■にはほとんど
流れなくなる。

この様な状態のもとで、断路器７を開（ブば、断路器７
は電流をしゃ断する必要がなくなり、アークをひくこと
もない。

第２図に本発明の他の実施例を示す。

超電導状態と常電導状態のスイッチング用に、ヒータ１
２を用いており、熱により常電導状態をつくりだしてい
る。

［発明の効果〕 以上の様に、本発明によれば、変電所の母線構成を度付
する場合に断路器がしゃ断する電流を低減することがで
き、極間にアークを生じなくなるため、機器の信頼性を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は同地
の実施例を示す回路図、第３図は従来例を示ず回路図で
ある。 １．２・・・超電導母線　　３，４・・・コイル５・・
・変圧器　　　　　　６・・・送電線７・・・断路器　
　　　　　８．９．１０・・・断路器１１・・・しゃ断
器　　　　　１２・・・ヒータ代理人　弁理士　則　近
　憲　侑 同　　第子丸　健 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　変電所に設置される母線切り換え装置を有する超電導
   機器において、超電導材料を高電圧導体として用い、こ
   の超電導高圧導体の超電導状態と常電導状態を選択する
   ためのスイッチング装置を取り付けたことを特徴とする
   超電導機器。