JPH01206832A - 超電導限流装置 - Google Patents
超電導限流装置Info
- Publication number
- JPH01206832A JPH01206832A JP63028771A JP2877188A JPH01206832A JP H01206832 A JPH01206832 A JP H01206832A JP 63028771 A JP63028771 A JP 63028771A JP 2877188 A JP2877188 A JP 2877188A JP H01206832 A JPH01206832 A JP H01206832A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vessel
- vacuum
- liquid nitrogen
- container
- superconducting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
- H02H9/023—Current limitation using superconducting elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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。
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材料を利用した超電導限流装置
に関する。
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
検討されてきており、最近では、交流用超電導線の開発
と相俟って、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、実用可には、様々な技術的問題点が
おる。
検討されてきており、最近では、交流用超電導線の開発
と相俟って、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、実用可には、様々な技術的問題点が
おる。
これは、従来のＮｂＴｉやＮｂ３Ｓｎ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っていたことが大
きな要因の一つである。
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っていたことが大
き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
、ＹＢａ２ ＣＬＪ３０７−Ｘ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、経済性のみならず、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。
、ＹＢａ２ ＣＬＪ３０７−Ｘ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、経済性のみならず、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。
特に限流装置としては、高温超電導の特性を生かすこと
が出来、現在多方面で研究が進められている。
が出来、現在多方面で研究が進められている。
しかしこのような高温超電導体を用いた限流装置には以
下のような問題点がある。
下のような問題点がある。
（発明が解決しようとする課題）
従来より考えられている高温超電導を用いた限流装置は
例えば第２図に示す。第２図において、ブッシング１か
らスペーサ２，３を介して液体窒素の温度以上の沸点を
有する酸化物超電導素子４に接続され、超電導素子４は
、液体窒素５の容器６に収納され冷却される。液体窒素
の容器６は、冷却効率を高めるために接地容器７との間
が真空状態となっている。通常、超電導素子４は、超電
導体として働き、短絡電流１８等の臨界電流以上の電流
が流れ込むとクエンチして高抵抗体となり限流効果を発
揮する。超電導素子４がクエンチした時の抵抗値をＲｃ
とすると、短絡電流■８が流れた場合、超電導素子４の
端子間に発生する電圧は、ｌ５ＸＲｃとなり、５００Ｋ
Ｖ以上の高電圧になることもある。このような高電圧が
、真空を絶縁媒体としたブッシング１内の導体８と接地
容器７の間のスペーサ２ヤ、超電導素子４の端子間に印
加される。しかしながら、真空が絶縁媒体としての絶縁
性能を発揮するには、真空度が１Ｏ−３Ｔｏｒｒ以下の
高真空状態である。真空容器の大きさは、約５〜１０ｍ
にも達するような大型の装置が考えられており、このよ
うな大型の装置の場合、真空中の数１００ ’Ｃ程度の
加熱処理等の脱ガス処理ができないため、金属及び絶縁
体の表面からの吸着ガスの放出等ににす、長時間上記の
ような真空度を維持するのが困難である。従って超電導
素子４がクエンチし場合の絶縁や通常運転時の対地絶縁
が１９られないという問題が考えられる。
例えば第２図に示す。第２図において、ブッシング１か
らスペーサ２，３を介して液体窒素の温度以上の沸点を
有する酸化物超電導素子４に接続され、超電導素子４は
、液体窒素５の容器６に収納され冷却される。液体窒素
の容器６は、冷却効率を高めるために接地容器７との間
が真空状態となっている。通常、超電導素子４は、超電
導体として働き、短絡電流１８等の臨界電流以上の電流
が流れ込むとクエンチして高抵抗体となり限流効果を発
揮する。超電導素子４がクエンチした時の抵抗値をＲｃ
とすると、短絡電流■８が流れた場合、超電導素子４の
端子間に発生する電圧は、ｌ５ＸＲｃとなり、５００Ｋ
Ｖ以上の高電圧になることもある。このような高電圧が
、真空を絶縁媒体としたブッシング１内の導体８と接地
容器７の間のスペーサ２ヤ、超電導素子４の端子間に印
加される。しかしながら、真空が絶縁媒体としての絶縁
性能を発揮するには、真空度が１Ｏ−３Ｔｏｒｒ以下の
高真空状態である。真空容器の大きさは、約５〜１０ｍ
にも達するような大型の装置が考えられており、このよ
うな大型の装置の場合、真空中の数１００ ’Ｃ程度の
加熱処理等の脱ガス処理ができないため、金属及び絶縁
体の表面からの吸着ガスの放出等ににす、長時間上記の
ような真空度を維持するのが困難である。従って超電導
素子４がクエンチし場合の絶縁や通常運転時の対地絶縁
が１９られないという問題が考えられる。
本発明はこの様な超電導限流装置の欠点を改良し、絶縁
特性が良く信頼性の高いかつ経済的な超電導限流装置を
得ることを目的とする。
特性が良く信頼性の高いかつ経済的な超電導限流装置を
得ることを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記の問題点を解決するため本発明においては、多孔質
の活性炭等の吸着剤を収納した容器を真空容器と直結し
、さらに液体窒素で冷却する。
の活性炭等の吸着剤を収納した容器を真空容器と直結し
、さらに液体窒素で冷却する。
（作 用）
上記のように構成されると、真空容器の金属及び絶縁体
表面に吸着したガスが徐々に放出されても、液体窒素の
沸点程度に冷却した多孔質の活性炭等の吸着剤に物理吸
着されるため、真空容器内は１Ｏ−３Ｔｏｒｒ以下の高
真空状態が維持できる。
表面に吸着したガスが徐々に放出されても、液体窒素の
沸点程度に冷却した多孔質の活性炭等の吸着剤に物理吸
着されるため、真空容器内は１Ｏ−３Ｔｏｒｒ以下の高
真空状態が維持できる。
このため、短絡電流が流れ超電導素子がクエンチして高
抵抗体となり、超電導素子の端子間に高電圧が発生して
も、真空容器内の真空度の低下がないため、良好な絶縁
性能が得られる。
抵抗体となり、超電導素子の端子間に高電圧が発生して
も、真空容器内の真空度の低下がないため、良好な絶縁
性能が得られる。
また、通常超電導体として動作している時も、真空容器
との間に対地電圧が加わるが、上記の理由から良好な絶
縁性能が得られる。超電導素子を冷却している液体窒素
容器が真空容器内に収納されるため、外気からの輻射熱
も断熱され、超電導素子の冷却効率も高まる。従って、
絶縁特性が良く信頼性の高い経済的な超電導限流装置を
１ｑることかできる。
との間に対地電圧が加わるが、上記の理由から良好な絶
縁性能が得られる。超電導素子を冷却している液体窒素
容器が真空容器内に収納されるため、外気からの輻射熱
も断熱され、超電導素子の冷却効率も高まる。従って、
絶縁特性が良く信頼性の高い経済的な超電導限流装置を
１ｑることかできる。
（実施例）
本発明の実施例を第１図に示す。本発明が第２図に示す
従来例と異なる点を説明する。
従来例と異なる点を説明する。
真空容器７はバルブ９を介して設けられた多孔質の活性
炭等の吸着剤１０ａを収納する容器１０と接続され、吸
着剤１０ａは、容器１０の外部に設けられた液体窒素容
器１１に収納され、液体窒素の沸点程度の温度に冷却さ
れている。このため真空容器７等の金属表面や絶縁体の
表面に吸着していたガススが、徐々に真空容器７内に放
出されても、多孔質の活性炭等の吸着剤１０ａに物理吸
着され、真空容器７内の真空度は１Ｏ−３Ｔｏｒｒ以下
の高真空状態が維持できる。通常超電導素子４は、超電
導体として働き、短絡電流等の臨界電流以上の電流が流
れるとクエンチして高抵抗体となり限流効果を発揮する
。この時超電導素子４の両端には、高電圧が発生する。
炭等の吸着剤１０ａを収納する容器１０と接続され、吸
着剤１０ａは、容器１０の外部に設けられた液体窒素容
器１１に収納され、液体窒素の沸点程度の温度に冷却さ
れている。このため真空容器７等の金属表面や絶縁体の
表面に吸着していたガススが、徐々に真空容器７内に放
出されても、多孔質の活性炭等の吸着剤１０ａに物理吸
着され、真空容器７内の真空度は１Ｏ−３Ｔｏｒｒ以下
の高真空状態が維持できる。通常超電導素子４は、超電
導体として働き、短絡電流等の臨界電流以上の電流が流
れるとクエンチして高抵抗体となり限流効果を発揮する
。この時超電導素子４の両端には、高電圧が発生する。
しかし、超電導索子４を収納する容器６やブッシング１
内の導体８と超電導素子４との間の導体が高真空で絶縁
されるため良好な絶縁性能が得られ、通常の運転電圧に
対しても充分な絶縁性能が得られる。
内の導体８と超電導素子４との間の導体が高真空で絶縁
されるため良好な絶縁性能が得られ、通常の運転電圧に
対しても充分な絶縁性能が得られる。
このような吸着剤１０ａは、定期的に外部に設けたヒー
ターで加熱し、さらに、加熱して放出したガスを真空ポ
ンプ１２で排気する吸着剤の活性化処理を行うことによ
り、長期間、真空容器内の真空度を１Ｏ−３Ｔｏｒｒ以
下の高真に維持できる。
ターで加熱し、さらに、加熱して放出したガスを真空ポ
ンプ１２で排気する吸着剤の活性化処理を行うことによ
り、長期間、真空容器内の真空度を１Ｏ−３Ｔｏｒｒ以
下の高真に維持できる。
超電導素子４を冷却する液体窒素容器６が真空容器７内
に収納されるため、外気からの輻射熱も断熱され、超電
導素子の冷却効率も高まる。従って絶縁特性が良く信頼
性の高い経済的な超電導限流装置を提供することができ
る。
に収納されるため、外気からの輻射熱も断熱され、超電
導素子の冷却効率も高まる。従って絶縁特性が良く信頼
性の高い経済的な超電導限流装置を提供することができ
る。
以上説明した様に、本発明によれば、液体窒素の沸点以
上の臨界温度を有する酸化物超電導材料を用いて、液体
窒素容器を真空容器内に収納し、液体窒素で冷却された
多孔質の活性炭等の吸着剤を収納した容器が、真空容器
に接続することにより、絶縁上の問題のない信頼性の高
いかつ経済的な超電導限流装置を得ることができる。
上の臨界温度を有する酸化物超電導材料を用いて、液体
窒素容器を真空容器内に収納し、液体窒素で冷却された
多孔質の活性炭等の吸着剤を収納した容器が、真空容器
に接続することにより、絶縁上の問題のない信頼性の高
いかつ経済的な超電導限流装置を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は従来
例を示す断面図である。 １・・・ブッシング ２．３・・・スペーサ ４・・・超電導素子 ５：液体窒素 ６．１１・・・液体窒素容器 ７・・・真空容器 ８・・・導体 ９．１３・・・バルブ １０・・・吸着剤の容器 １０ａ・・・吸着剤 １２・・・真空ポンプ 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第１図 第２図
例を示す断面図である。 １・・・ブッシング ２．３・・・スペーサ ４・・・超電導素子 ５：液体窒素 ６．１１・・・液体窒素容器 ７・・・真空容器 ８・・・導体 ９．１３・・・バルブ １０・・・吸着剤の容器 １０ａ・・・吸着剤 １２・・・真空ポンプ 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第１図 第２図
Claims (1)
- 液体窒素温度の臨界温度を有する酸化物超電導体を用
いた超電導限流装置において、超電導体を冷却する液体
窒素の容器を真空容器内に収納し、液体窒素で冷却した
多孔質の活性炭等の吸着剤を収納する容器が、前記真空
容器に接続されたことを特徴とする超電導限流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63028771A JPH01206832A (ja) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | 超電導限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63028771A JPH01206832A (ja) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | 超電導限流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01206832A true JPH01206832A (ja) | 1989-08-21 |
Family
ID=12257670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63028771A Pending JPH01206832A (ja) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | 超電導限流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01206832A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04142083A (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-15 | Toshiba Corp | クライオスタット |
-
1988
- 1988-02-12 JP JP63028771A patent/JPH01206832A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04142083A (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-15 | Toshiba Corp | クライオスタット |
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