JPH0223029A - 限流装置 - 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］ この発明は、超電導体の超電導状態（以下Ｓ状態という
）から常電導状態（以下Ｎ状態という）への転移を利用
した限流装置に関するのもである。

【従来の技術］ 第２図は例えば特開昭４７−２４２９１号公報に示され
た従来の限流遮断装置の断面図である。図において、超
電導体（５）は極低温用の容器（８）内に充填された極
低温流体（９）に浸されている。超電導体（５）の端子
（１）及び（２）はそれぞれの絶縁体（３）及び（４）
により容器（８）の密閉状態を保ちつつ外部へ引出され
ている。

この限流遮断装置において、通電路は、端子（１）−超
電導体（５）一端子（２）であり、通常通電時には超電
導体（５）は極低温液体（９）によって冷却されたＳ状
態にある。超電導体（５）に大電流が流れ初めると、超
電導体（５）はＳ状態からＮ状態へ急速に転移する（以
後この転移をクエンチという）。その結果超電導体（５
）の長さ及び断面積などによって定まる抵抗が端子（１
）及び端子（２）の間に生じ、その抵抗によって電流は
限流される。この限流作用によって超電導体（５）が大
量の熱を発生するので、その表面に接している極低温液
体（９）は気化する。この気・化により極低温容器（８
）内のガス圧が上昇するが、このガス圧の上昇はパイプ
（１１）　１．：よって連通された遮断部（１２）に伝
わり遮断部（１２）に設けられた遮断器（図示省略）を
動作させることにより電流を遮断する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の限流装置では一個の極低温用の容器
（８）内に一個の超電導体しか設けられていないので、
複数の電路を保護するためには複数の限流装置が必要と
なり、限流装置の占有する容積が大きくなるとともに、
多量の極低温液体が必要となるので冷却コストが高くな
る。

この発明は、限流装置の占有容積及び冷却コストを低減
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の限流装置は複数の電路にそれぞれ複数の第１
の超電導体の一方の端子を接続し、第１の超電導体の他
方の端子が共通接続された接続部に第２の超電導体を接
続し、第１及び第２の超電導体を冷却用の容器内に収容
している。

［作用］ 複数の超電導体は一個の冷却容器に収容＃され、事故の
起こった超電導体のみがクエンチする。

［実施例］ 第１図にこの発明の実施例の側断面図を示す。

図において、極低温用の容器（８）内には超電導体（５
）及び超電導体（５）の一方の端子（７）に枝状に接続
された例えば５個の分岐超電導体（６）が収納されてい
る。超電導体（５）の他方の端子（１）は絶縁体（３）
を介して容器（８）との密閉を保ちつつ外部へ引出され
ている。またそれぞれの分岐超電導体く６）の他方の端
子（２）はそれぞれの絶縁体（４）を介して容器（８）
との密閉を保ちつつ外部へ引出されている。超電導体（
５）の臨界電流値（Ｓ状態からＮ状態へ移行する電流値
）は超電導体（６）より大きくなされている。容器内に
は極低温液体（９）が充填されており、またその上部に
は容器内のガス圧を調節する圧力調節弁（１Ｇ）が設け
られている。各分岐超電導体（６）の他方の端子（２）
はそれぞれの電路に接続されており、各電路には、過大
な電流が流れた時その電路を遮断する遮断器（図示省略
）が設けられている。

次にこの実施例の動作を説明する。通常の通電状態にお
いては主回路からの電流は端子（り一超電導体（５）一
端子（７）−各分岐超電導体（６）−各分岐超電導体（
６）の端子（２）の経路を経て流れている。

このとき、各分岐超電導体（６）及び超電導体（５）は
極低温液体（９）内にあるのでＳ状態に保たれている。

各分岐超電導体（６）に接続されているいずれかの電路
で事故が発生し大電流が流れ初めると、その事故が発生
した電路に接続されている分岐超電導体（６）の電流が
その臨界電流より大きくなった時点でその超電導体（６
）がクエンチする。その結果、その分岐超電導体の抵抗
値は急速に上昇し、電流は限流される。この抵抗値の急
速な上昇により、事故が発生した電路の事故によるイン
ピーダンスの減少が相殺される。従って、電流はあまり
増加せず端子（７）の部分における電圧降下を防ぐこと
ができ、事故が発生していない他の電路へ事故の影響が
及ぶのを防ぐことができる。特に電源電圧の変動の影響
を受けやすい電子機器の誤動作及び破損等に対する保護
手段として有効である。

事故電流は事故が発生した電路に接続されている遮断器
により検知され、遮断される。

また、複数の電路で事故が発生した場合、事故が発生し
た各電路に接続されている超電導体（６）の電流が臨界
電流より太き（なった時点でそれぞれの超電導体（６）
がクエンチし、それぞれの電路の事故電流を限流して各
々の電路を保護する。この時、各電路の電流の合計が超
電導体（５）の臨界電流より大きくなると超電導体（５
）がクエンチして主回路の電流を限流して主回路の電路
を保護する。

以上のように複数の電路で事故が発生した場合には、事
故が発生した各電路に接続された超電導体（６）と主回
路の超電導体（５）のクエンチにより主回路を流れる電
流が限流されるとともに、各電路の遮断器がその電路を
遮断する。従って、主回路に接続されている開閉装置を
動作させることなく事故電流を遮断することが可能とな
る。また複数の電路で事故が発生した場合でも主回路の
遮断器が動作しない限り事故が発生していない分岐回路
への通電が遮断されることがない。さらに限流装置に接
続される負荷の条件が変り、事故時の推定短絡電流が変
る場合には、限流装置内の超伝導体を交換することによ
り電路の保護協調を保つことができる。

［発明の効果］ この発明によれば、超電導体（６）及び超電導体（５）
は、単一の極低温用の容器（８）内に収容されているの
で、−個の容器に一個の超電導体を収容したものを複数
個用いる場合に比較して容積に対する表面積の比が小さ
くなる。したがって容器の外部からの熱により気化して
失われる極低温液体（９）の量を少な（することができ
、冷却コストが減少する。さらに、単一の極低温用の容
器（８）を用いることにより限流装置に要する部品点数
及び材料の量を減少させることができるとともに、電路
の保護協調が超伝導体の交換により容易に行えるので限
流装置のコスト低減が可能となるとともに限流装置が占
有する容積を小さくすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこ、の発明による実施例の限流装置の断面図、
第２図は従来の限流装置の断面図である。 （１）、（２）は端子、（Ｓ）、　（６）は超電導体、
（８）は容器、（９）は極低温液体である。なお、図中
、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の電路に一方の端子をそれぞれ接続した複数
   の第１の超電導体、 前記各第１の超電導体の他方の端子を共通接続した接続
   部に一方の端子を接続し、他方の端子を電路に接続した
   第２の超電導体、及び 前記第１の超電導体および第２の超電導体を収容する冷
   却用容器 を備える限流装置。
2. （２）第２の超電導体の臨界電流が第１の超伝導体の臨
   界電流より大きくなされたことを特徴とする請求項１記
   載の限流装置。