JPH02294222A - 限流装置 - Google Patents
限流装置Info
- Publication number
- JPH02294222A JPH02294222A JP1111605A JP11160589A JPH02294222A JP H02294222 A JPH02294222 A JP H02294222A JP 1111605 A JP1111605 A JP 1111605A JP 11160589 A JP11160589 A JP 11160589A JP H02294222 A JPH02294222 A JP H02294222A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- coil
- current limiting
- trigger
- cryostat
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- 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）
本発明は電力系統における短絡事故時の短絡電流の抑制
を行う限流装置に関する。
を行う限流装置に関する。
（従来の技術）
一般に電力系統において短絡事故が発生した場合には短
絡電流が流れる。一方変電機器例えば変圧器あるいはし
ゃ断器の熱的及び電磁力上の設計はこの短絡電流値で決
まることは周知のとおりである．そこでこの短終電流を
いかにして限流するかが変電機器分野の大きな課題の一
つである。最近超電導線を用い、その臨界電流より大き
な短絡電流により瞬時にして発生するクエンチ抵抗を利
用して限流する装置が考案されている。
絡電流が流れる。一方変電機器例えば変圧器あるいはし
ゃ断器の熱的及び電磁力上の設計はこの短絡電流値で決
まることは周知のとおりである．そこでこの短終電流を
いかにして限流するかが変電機器分野の大きな課題の一
つである。最近超電導線を用い、その臨界電流より大き
な短絡電流により瞬時にして発生するクエンチ抵抗を利
用して限流する装置が考案されている。
すなわち第３図は従来の超電導線を用いた限流装置を電
力系統ラインに設置した場合の構成例を示す図である。
力系統ラインに設置した場合の構成例を示す図である。
第３図においては線材として超電導材を用い、無誘導巻
きされたトリガコイル（１）と、同じく超電導材を用い
巻回された限流コイル（２）をクライオスタット（３）
の中へ収納するとともに、トリガコイル（１）が接続さ
れるライン（５）にはスイッチ（４）を設けて超電導限
流装置を構成している．ここで第４図の実線で示すよう
に、常時、定格電流Ｉｎはインピーダンスがほぼ零のト
リガコイル（１）を流れているが、短絡事故が発生し，
短絡電流がトリガコイル（１）の臨界電流Ｉｃを越える
とトリガコイル（１）はクエンチし、大きな抵抗値をも
つ抵抗体となる。この抵抗値は限流コイル（２）のイン
ピーダンスより十分大きくとっておけば短絡電流のほと
んどは限流コイル（２）に転流すると同時に限流コイル
（２）のインダクタンスによって限流される。その後た
だちにスイッチ（４）をＯＦＦ Ｌ、トリガコイル（１
）でのジュール発熱をストップさせ、トリガコイル（１
）を十分冷却し超電導状態へ復帰させる。その後系統保
護上、必要とされる時間経過後スイッチ（４）をＯＮす
ると再び元の定格運転状態に復帰する。
きされたトリガコイル（１）と、同じく超電導材を用い
巻回された限流コイル（２）をクライオスタット（３）
の中へ収納するとともに、トリガコイル（１）が接続さ
れるライン（５）にはスイッチ（４）を設けて超電導限
流装置を構成している．ここで第４図の実線で示すよう
に、常時、定格電流Ｉｎはインピーダンスがほぼ零のト
リガコイル（１）を流れているが、短絡事故が発生し，
短絡電流がトリガコイル（１）の臨界電流Ｉｃを越える
とトリガコイル（１）はクエンチし、大きな抵抗値をも
つ抵抗体となる。この抵抗値は限流コイル（２）のイン
ピーダンスより十分大きくとっておけば短絡電流のほと
んどは限流コイル（２）に転流すると同時に限流コイル
（２）のインダクタンスによって限流される。その後た
だちにスイッチ（４）をＯＦＦ Ｌ、トリガコイル（１
）でのジュール発熱をストップさせ、トリガコイル（１
）を十分冷却し超電導状態へ復帰させる。その後系統保
護上、必要とされる時間経過後スイッチ（４）をＯＮす
ると再び元の定格運転状態に復帰する。
以上のことをタイムシーケンス的に第４図を用いて説明
する。時刻ｔエで短絡事故が発生すると、第４図中実線
で示すようにトリガコイル電流ｉｔは上昇し、その臨界
電流Ｉｃを越えるとトリガコイル（１）のクエンチによ
り瞬時にしてＩｂまで低下する。
する。時刻ｔエで短絡事故が発生すると、第４図中実線
で示すようにトリガコイル電流ｉｔは上昇し、その臨界
電流Ｉｃを越えるとトリガコイル（１）のクエンチによ
り瞬時にしてＩｂまで低下する。
その代り第４図中破線で示すように短絡電流は限流コイ
ル（２）に転流すると共にそのインダクタンスにより限
流コイル電流ｉＱはＩｍに限流される。時刻ｔよでスイ
ッチ（４）をＯＦＦＬ／． トリガコイル（１）の超
電導状態への復帰を図った後、所定時間経過後、時刻ｔ
，でスイッチ（４）をＯＮすれば再び元の定格運転状態
にもどる。
ル（２）に転流すると共にそのインダクタンスにより限
流コイル電流ｉＱはＩｍに限流される。時刻ｔよでスイ
ッチ（４）をＯＦＦＬ／． トリガコイル（１）の超
電導状態への復帰を図った後、所定時間経過後、時刻ｔ
，でスイッチ（４）をＯＮすれば再び元の定格運転状態
にもどる。
さてここで従来の超電導限流装置の問題点として次の点
が掲げられる。
が掲げられる。
（ａ）時刻ｔ１で限流コイル（２）が急激な磁束をクラ
イオスタット（３）内に発生するため、金属性の保冷シ
ールド板に大電流を誘起して鎖交磁束との相互作用で大
きな電磁力を発生する。そのため保冷シールド板（図示
せず）が破壊する恐れがある。
イオスタット（３）内に発生するため、金属性の保冷シ
ールド板に大電流を誘起して鎖交磁束との相互作用で大
きな電磁力を発生する。そのため保冷シールド板（図示
せず）が破壊する恐れがある。
（ｂ）限流コイル（２）はタライオスタット（３）内に
収納するため巻線径は比較的小さく制約される。
収納するため巻線径は比較的小さく制約される。
よって十分な限流効果をもたすためインダクタンスを大
きく採ろうとすると発生磁界がいきおい大きくなる。そ
のため、その臨界電流密度が低下し，断面積の大きな線
材を必要とし、コスト的に高価なものとなる。
きく採ろうとすると発生磁界がいきおい大きくなる。そ
のため、その臨界電流密度が低下し，断面積の大きな線
材を必要とし、コスト的に高価なものとなる。
（ｃ）限流コイル（２）は短絡事故発生時のみ通電され
るもの故これをまだ技術的に信頼性が比較的低い超電導
材で構成することは望ましくない。
るもの故これをまだ技術的に信頼性が比較的低い超電導
材で構成することは望ましくない。
すなわち経年変化等により、短絡事故時に正常な限流動
作が不可能な状態となっている恐れが有りうるが、この
場合予じめそれを発見することは非常に困難である。
作が不可能な状態となっている恐れが有りうるが、この
場合予じめそれを発見することは非常に困難である。
（ｄ）トリガコイル（１）と限流コイル（２）の両コイ
ルがクライオスタット（４）内に収納されるため、その
分、大きな熱負荷である電流リードの本数が多く冷却の
面からも望ましくない。
ルがクライオスタット（４）内に収納されるため、その
分、大きな熱負荷である電流リードの本数が多く冷却の
面からも望ましくない。
（発明が解決しようとする課題）
以上のように限流コイルを超電導材で構成することはク
ライオスタットの設計製造上、コスト上及び限流装置信
頼性上、好ましくない点が多い。
ライオスタットの設計製造上、コスト上及び限流装置信
頼性上、好ましくない点が多い。
本発明の目的は高い信頼性を有するとともに設計製造が
容易な限流装置を提供することにある。
容易な限流装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明においては、トリガ
コイルと限流コイルを並列接続した限流装置において，
トリガコイルは超電導材で構成してクライオスタット内
に収納し、限流コイルは常電導材で構成して常温空間に
設置したことを特徴とする限流装置を提供する。
コイルと限流コイルを並列接続した限流装置において，
トリガコイルは超電導材で構成してクライオスタット内
に収納し、限流コイルは常電導材で構成して常温空間に
設置したことを特徴とする限流装置を提供する。
（作 用）
このように構成されたものにおいては、トリガコイルの
み超電導にし、限流コイルは常電導にしたので、短絡電
流に対するトリガ動作および性能は従来の超電導限流装
置と同様であり、常温空間の限流コイルは安全性が大で
、高い信頼性を有すると共に製造が容易な限流装置が得
られる。
み超電導にし、限流コイルは常電導にしたので、短絡電
流に対するトリガ動作および性能は従来の超電導限流装
置と同様であり、常温空間の限流コイルは安全性が大で
、高い信頼性を有すると共に製造が容易な限流装置が得
られる。
（実施例）
実施例１
以下、本発明の第１の実施例について、第１図を参照し
て説明する。
て説明する。
第１図は本発明による限流装置を電カ系統ラインに設置
した場合の構成例を示す回路図である．クライオスタッ
ト（３）の内には超電導材により構成されるトリガコイ
ル（１）のみが収納され、常電導材による限流コイル（
２）はクライオスタット（３）の外に出す。トリガコイ
ルの接続されるライン（５）にはスイッチ（４）が設置
される。
した場合の構成例を示す回路図である．クライオスタッ
ト（３）の内には超電導材により構成されるトリガコイ
ル（１）のみが収納され、常電導材による限流コイル（
２）はクライオスタット（３）の外に出す。トリガコイ
ルの接続されるライン（５）にはスイッチ（４）が設置
される。
次にこの実施例１の作用を説明する２このような構成に
すると、短絡事故発生時の限流動作は上述の゛従来の技
術″の項で述べたことと同様に行なわれることは容易に
わかる。また、限流コイル（２）をクライオスタット（
４）から外に出すことにより、タライオスタットに悪影
響をおよぼさないことをはじめ、上述の″従来の技術″
で述べた問題点（ａ）〜（ｄ）は全て解消されることも
容易にわかる。
すると、短絡事故発生時の限流動作は上述の゛従来の技
術″の項で述べたことと同様に行なわれることは容易に
わかる。また、限流コイル（２）をクライオスタット（
４）から外に出すことにより、タライオスタットに悪影
響をおよぼさないことをはじめ、上述の″従来の技術″
で述べた問題点（ａ）〜（ｄ）は全て解消されることも
容易にわかる。
この場合限流コイル（２）は超電導材で構成する場合に
比べ多少サイズが大きくなるが変電所等に設置する場合
はあまり問題にはならない。
比べ多少サイズが大きくなるが変電所等に設置する場合
はあまり問題にはならない。
実施例２
次に第２の実施例について、第２図を参照して説明する
。
。
この実施例２においては、トリガコイル（１）を波巻状
に折り返したセラミック超電導材で製造したもので、材
料を焼く時に製品形状を形成させてもよいし、焼いた平
板から切り出してもよい。他は実施例１と同様である。
に折り返したセラミック超電導材で製造したもので、材
料を焼く時に製品形状を形成させてもよいし、焼いた平
板から切り出してもよい。他は実施例１と同様である。
次にこの実施例２の作用を説明する。
トリガコイル（１）は無誘導配線であるため、第２図の
ような折り返し波巻の形状（このような形状でもコイル
と称する）で構成できる。従って、ら旋状に巻回する必
要がなく、ブロック状で構成することも可能なため，セ
ラミック超電導材を用いることも製造上比較的容易とな
る。セラミック超電導材は７７Ｋ程度の液体窒素で冷却
すればよいので，冷却効率のよい高温超電導装置として
製作する場合、その製作が比較的容易である。その他の
作用効果は実施例ｌと同様である。
ような折り返し波巻の形状（このような形状でもコイル
と称する）で構成できる。従って、ら旋状に巻回する必
要がなく、ブロック状で構成することも可能なため，セ
ラミック超電導材を用いることも製造上比較的容易とな
る。セラミック超電導材は７７Ｋ程度の液体窒素で冷却
すればよいので，冷却効率のよい高温超電導装置として
製作する場合、その製作が比較的容易である。その他の
作用効果は実施例ｌと同様である。
以上説明したように本発明によれば限流コイルをクライ
オヌタット外に設置したから、タライオスタットに電磁
力を与えることなく、安全で信頼性が高く、製造が容易
な限流装置を提供することができる。
オヌタット外に設置したから、タライオスタットに電磁
力を与えることなく、安全で信頼性が高く、製造が容易
な限流装置を提供することができる。
第１図は本発明の限流装置の第１の実施例を電力系統ラ
インに設置した回路を示す回路図、第２図は第２の実施
例の要部を示す回路図、第３図は従来例を示す回路図、
第４図は従来例および本発明の各実施例に共通な限流動
作を説明する波形図である。 １・・・トリガコイル、 ２・・・限流コイル、３・
・・クライオスタット、 ４・・・スイッチ、５・・・
ライン。 代理人 弁理士 大 胡 典 夫
インに設置した回路を示す回路図、第２図は第２の実施
例の要部を示す回路図、第３図は従来例を示す回路図、
第４図は従来例および本発明の各実施例に共通な限流動
作を説明する波形図である。 １・・・トリガコイル、 ２・・・限流コイル、３・
・・クライオスタット、 ４・・・スイッチ、５・・・
ライン。 代理人 弁理士 大 胡 典 夫
Claims (1)
- （１）トリガコイルと限流コイルを並列接続した限流装
置において、トリガコイルは超電導材で構成してクライ
オスタット内に収納し、限流コイルは常電導材で構成し
て常温空間に設置したことを特徴とする限流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111605A JPH02294222A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111605A JPH02294222A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 限流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02294222A true JPH02294222A (ja) | 1990-12-05 |
Family
ID=14565582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1111605A Pending JPH02294222A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 限流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02294222A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04312717A (ja) * | 1991-04-11 | 1992-11-04 | Toshiba Corp | 超電導限流器 |
| JP2009267298A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 超電導限流器 |
| JP2011130636A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電流分配装置 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1111605A patent/JPH02294222A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04312717A (ja) * | 1991-04-11 | 1992-11-04 | Toshiba Corp | 超電導限流器 |
| JP2009267298A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 超電導限流器 |
| JP2011130636A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電流分配装置 |
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