JPH0195434A - 超電導電流安全ブレーカ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、超電導を用いた装置の超電導破壊時の安全装
置に用いられる超電導電流安全ブレーカに関するもので
ある。

従来の技術 近年、超電導を用いた装置が開発されるようになってき
た。超電導は臨界電流、臨界温度、臨界磁界以下で生ず
るが、これら３つの条件のうち少なくとも１つがこの値
を越えると、超電導状態から常電導状態へ移行する。こ
のとき、超電導状態で大きな電流が流れていて抵抗値が
大きくなっていくため発熱により、装置内の超電導線の
溶断や。

冷媒の急激な膨張による爆発を生じ装置を故障させてし
まうことになる。このため従来より超電導電流を検出し
、臨界電流に達すると電流をしゃ断する超電導電流安全
ブレーカが用いられてきた。

以下に従来の超電導電流安全ブレーカについて説明する
。

第３図は従来の超電導電流安全ブレーカの構成を示す図
であシ、６は超電導線、６は継電器、７は抵抗器、８は
増幅器、９は増幅器８の出力と直流電源ｖｃとの比較を
行う比較器である。

以上のように構成された超電導電流安全プレーカについ
て、以下その動作を説明する。

まず、継電器６のコイル部に電流が流れている時には、
継電器６の接点部は閉じておシ、超電導線６には超電導
電流が流れている。超電導線６と直列に接続されている
抵抗器７の両端の電圧は増幅器８に入力される。ここで
抵抗器７の抵抗値Ｒと、増幅器８の増幅度μは臨界電流
Ｉｃとすると次の関係に設定されている。

Ｖｃ＝μΦＩＧ＊Ｒ 増幅器８の出力は比較器９に入力され直流電流ｖ０と比
較する。増幅器８の出力がｖｃを越えたときすなわち、
超電導電流が臨界電流を越えたとき。

比較器９の出力はオフ状態となり継電器６は接点部が開
き、超電導線６に流れる電流はしゃ断され装置の故障は
防止される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記従来の構成では、直流電源ｖｃが一定
であったので、超電導線に加わる磁界や温度が変化した
ことによる臨界電流の変化に対して常に適切な電流でし
ゃ断できないという問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので。

超電導線に流れる電流や加わる磁界や温度の変化に対し
常に適切な時に電流をしゃ断することのできる超電導電
流安全ブレーカを提供することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 この目的を達成するために本発明の超電導電流安全ブレ
ーカは、可動接点に超電導材料を用い。

前記可動接点に強磁性体を取り付け、前記可動接点の移
動方向に磁石を設けた構成を有している。

作用 この構成によって、超電導状態の破壊を検出し電流をし
ゃ断しようとする回路に用いられている超電導線が、超
電導状態にあるときは、可動接点も超電導状態にあるた
め、可動接点の移動方向に設けられた磁石の磁束により
可動接点は接点に押し付けられ、前記回路はメーク状態
となシ、前記回路に用いられている超電導線が常電導状
態になったときには、可動接点も超電導状態が破壊され
常電導となシ、可動接点に取り付けられた強磁性体が前
記磁石に引き付けられ、前記回路はブレーク状態となる
。このようにして、超電導状態の破壊を検出し電流をし
ゃ断しようとする回路に用いられている超電導線の超電
導状態の破壊する条件と同じ条件で可動接点の超電導が
破壊するため、前記回路に用いられている超電導線に流
れる電流や加わる磁界や温度の変化に対し常に適切な時
に電流をしゃ断することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について１図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の一実施例の超電導電流安全ブレーカの
メーク状態を示す構成図、第２図は本発明の超電導電流
安全ブレーカのブレーク状態を示す構成図である。第１
図、第２図において、１は磁石、２は鉄片、３は超電導
可動接点、４は超電導線である。

以上のように構成された超電導電流安全ブレーカについ
て以下その動作を説明する。

まずメーク状態について説明する。超電導線４に超電導
電流が流れている。このとき、超電導可動接点３は、超
電導線４と同じ特性の超電導材料により構成されている
ので、超電導可動接点３も超電導状態である。超電導可
動接点３に取り付けられた鉄片２は、磁石１に引き付け
られようとするが、マイスナー効果によシ、超電導状態
にある超電導可動接点３は超電導線４に押し付けられ第
１図に示すようなメーク状態が推持される。

つぎにブレーク状態について説明する。今、超電導材料
をとりまく温度や磁界が変化し臨界電流が流れている電
流よシ小さくなったとすると、超電導線４および超電導
可動接点３は、超電導状態が破壊して常電導へ移行する
。超電導状態にあったとき、マイスナー効果により超電
導可動接点３は磁石１に反ばつしていたが、超電導状態
の破壊によりこの反ばつ力は消えるため、超電導可動接
点３に取り付けられた鉄片２を引きつける力によシ超電
導可動接点３は超電導線４よりはなれ、第２図に示すよ
うにブレーク状態となる。

つぎにブレーク状態からメーク状態への市場について説
明する。超電導状態の破壊後、再び温度が十分に下がれ
ば、マイスナー効果により超電導可動接点３は第１図の
メーク状態へ自動復帰する。

以上のように１本実施例によれば、可動接点に超電導材
料を用い、前記可動接点に強磁性体を取シ付け、前記可
動接点の移動方向に磁石を設けることにより、超電導状
態の破壊を検出し電流をしゃ断しようとする回路に用い
られている超電導線に流れる電流や加わる温度や磁界の
変化に対し常に適切な時に電流をしゃ断することができ
る。

なお、実施例において磁石１は、永久磁石でも電磁石で
もよい。

また、超電導可動接点３に取シ付けた鉄片２の形状１寸
法１ｄ、マイスナー効果によシ超電導可動接点３が受け
る反ばつ力よりも小さい吸引力を鉄片２が受け、かつマ
イスナー効果が働かなくなったとき、超電導接点３が磁
石１側に引きつけられるように設計する事は言うまでも
ない。

発明の効果 以上のように本発明は、可動接点に超電導材料を用い、
前記可動接点に強磁性体を取シ付け、前記可動接点の移
動方向に磁石を設けることによシ超電導状態の破壊を検
出し電流をしゃ断しようとする回路に用いられている超
電導線の超電導状態の破壊する条件と同じ条件で可動接
点の超電導が破壊するため、前記回路に用いられている
超電導線に流れる電流や加わる磁界や温度の変化に対し
常に適切な時に電流をしゃ断することのできる優れた超
電導電流安全ブレーカを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における超電導電流安全ブレ
ーカのメーク状態を示す正面図、第２図は本発明の実施
例における超電導電流安全ブレーカのブレーク状態を示
す正面図、第３図は従来の超電導電流安全ブレーカの構
成を示す回路図である。 １・・・・・・磁石、２・・・・・・鉄片、３・川・・
超電導可動接点、４・・・・・・超電導線、６・・・・
・・超電導線、６・・・・・・継電器、７・・・・・・
抵抗器、８・・・・・・増幅器、９・・・・・・比較器
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｌ−
−磁石 ？−−−欽易 ３−ｆｆ　ｓ講可動＃ｒ糺 第１図　　　　　４−屓も！Ｉ線 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）可動接点に超電導材料を用い、前記可動接点に強
   磁性体を取り付け、前記可動接点の移動方向に磁石を設
   けたことを特徴とする超電導電流安全ブレーカ。
2. （２）接点材料に可動接点と同じ特性を有する超電導材
   を用いた事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超
   電導電流安全ブレーカ。
3. （３）超電導状態の破壊を検出し電流をしゃ断しようと
   する回路に用いられている超電導線と同じ特性を有する
   超電導材料を可動接点に用いた事を特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の超電導電流安全ブレーカ。