JPH041485B2 - - Google Patents
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- JPH041485B2 JPH041485B2 JP16978286A JP16978286A JPH041485B2 JP H041485 B2 JPH041485 B2 JP H041485B2 JP 16978286 A JP16978286 A JP 16978286A JP 16978286 A JP16978286 A JP 16978286A JP H041485 B2 JPH041485 B2 JP H041485B2
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- Japan
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- superconducting coil
- superconducting
- current
- switch
- protection element
- Prior art date
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、真空中に電圧印加部を有する超電
導電磁石の絶縁破壊を防止できる超電導電磁石装
置に関するものである。
導電磁石の絶縁破壊を防止できる超電導電磁石装
置に関するものである。
第２図は例えば電気学会発行「超電導工学」の
第126ページに示された従来の超電導電磁石装置
を示す回路図であり、図において１は超電導コイ
ル、２はこの超電導コイル１を断熱収納する極低
温容器であつて、超電導コイル１と共に超電導電
磁石４０を構成する。Ｒ１は超電導コイル１の両
端間に電気的に接続された第１保護素子例えば第
１保護抵抗、PSは超電導コイル１に電流を供給
する励磁電源、Ｓ１は超電導コイル１と励磁電源
PSを電気的に接続もしくは切り離す電流しや断
装置である。なお、これら励磁電源PS、第１保
護抵抗Ｒ１及び電流しや断装置Ｓ１は励磁回路５
０を構成する。超電導電磁石装置６０は超電導電
磁石４０と励磁回路５０より成る。
第126ページに示された従来の超電導電磁石装置
を示す回路図であり、図において１は超電導コイ
ル、２はこの超電導コイル１を断熱収納する極低
温容器であつて、超電導コイル１と共に超電導電
磁石４０を構成する。Ｒ１は超電導コイル１の両
端間に電気的に接続された第１保護素子例えば第
１保護抵抗、PSは超電導コイル１に電流を供給
する励磁電源、Ｓ１は超電導コイル１と励磁電源
PSを電気的に接続もしくは切り離す電流しや断
装置である。なお、これら励磁電源PS、第１保
護抵抗Ｒ１及び電流しや断装置Ｓ１は励磁回路５
０を構成する。超電導電磁石装置６０は超電導電
磁石４０と励磁回路５０より成る。
従来の超電導電磁石装置は上述したように構成
され、電流しや断装置Ｓ１を閉じると、励磁電源
PSより超電導コイル１に電流が供給されて超電
導コイル１に電磁エネルギーが貯えられる。とこ
ろが、超電導コイル１になんらかの原因で電気抵
抗が発生した場合、（なお、超電導コイル１に電
気抵抗が発生したかどうかは、別途に設けられた
検出装置（図示せず）によつて検出され、この検
出装置と電流しや断装置Ｓ１は連動されるように
なつている。）電流しや断装置Ｓ１を開き、超電
導コイル１に流れていた電流を第１保護抵抗Ｒ１
に流すことにより、超電導コイル１に貯えられた
電磁エネルギーの一部を第１保護抵抗Ｒ１に消費
させ、超電導コイル１の温度上昇を小さくしてい
た。そして超電導コイル１の温度上昇が小さけれ
ば、超電導コイル１を再度励磁可能な温度に冷却
するのに要する時間が短くなり、運転効率が上が
ることになる。電流しや断装置Ｓ１を開いた際
は、超電導コイル１の両端間に（第１保護抵抗Ｒ
１に流れる電流）と（Ｒ１の抵抗値）の積に等し
い大きさを持つ電圧が印加されることになる。
され、電流しや断装置Ｓ１を閉じると、励磁電源
PSより超電導コイル１に電流が供給されて超電
導コイル１に電磁エネルギーが貯えられる。とこ
ろが、超電導コイル１になんらかの原因で電気抵
抗が発生した場合、（なお、超電導コイル１に電
気抵抗が発生したかどうかは、別途に設けられた
検出装置（図示せず）によつて検出され、この検
出装置と電流しや断装置Ｓ１は連動されるように
なつている。）電流しや断装置Ｓ１を開き、超電
導コイル１に流れていた電流を第１保護抵抗Ｒ１
に流すことにより、超電導コイル１に貯えられた
電磁エネルギーの一部を第１保護抵抗Ｒ１に消費
させ、超電導コイル１の温度上昇を小さくしてい
た。そして超電導コイル１の温度上昇が小さけれ
ば、超電導コイル１を再度励磁可能な温度に冷却
するのに要する時間が短くなり、運転効率が上が
ることになる。電流しや断装置Ｓ１を開いた際
は、超電導コイル１の両端間に（第１保護抵抗Ｒ
１に流れる電流）と（Ｒ１の抵抗値）の積に等し
い大きさを持つ電圧が印加されることになる。
次に、超電導コイル１を真空中に設置したタイ
プの超電導電磁石装置の動作を考察しよう。この
ようなタイプの超電導電磁石では、極低温容器２
の外周から超電導コイル１への侵入熱を、真空の
熱抵抗でしや断している。ところが、超電導コイ
ル１を励磁中に、超電導コイル１が設置されてい
る真空ふん囲気が、例えば真空排気装置（図図示
せず）の異常などにより劣化し、その結果として
真空圧力が高くなると、超電導コイル１への侵入
熱を増大させ、超電導コイル１の温度が高くなつ
て電気抵抗が発生し、電流しや断装置Ｓ１は開か
れる。電流しや断装置Ｓ１が開くと、前述したよ
うに超電導コイル１の両端間には電流値と保護抵
抗値の積に等しい大きさを持つ電圧が印加され
る。一方、超電導コイル、超電導コイルに電気的
に接続される電流リード（図示せず）、超電導コ
イルの電圧を検出するための電圧計測線（図示せ
ず）は、その電圧印加部の一部が真空ふん囲気に
裸で接する場合が多い。このように電圧印加部が
直接、真空ふん囲気に接する場合の電気絶縁は、
真空ふん囲気の絶縁抵抗に依存する。第３図は、
横軸に真空圧力をそして縦軸に絶縁抵抗をとつた
実測例を示す。この測定結果から、超電導電磁石
が通常運転される10-4mmHg以下の真空圧力での
電気絶縁抵抗は充分高いが、前述のようななんら
かの異常で真空圧力が高くなつた場合、電気絶縁
抵抗が激減し、絶縁破壊を生ずる可能性があつ
た。
プの超電導電磁石装置の動作を考察しよう。この
ようなタイプの超電導電磁石では、極低温容器２
の外周から超電導コイル１への侵入熱を、真空の
熱抵抗でしや断している。ところが、超電導コイ
ル１を励磁中に、超電導コイル１が設置されてい
る真空ふん囲気が、例えば真空排気装置（図図示
せず）の異常などにより劣化し、その結果として
真空圧力が高くなると、超電導コイル１への侵入
熱を増大させ、超電導コイル１の温度が高くなつ
て電気抵抗が発生し、電流しや断装置Ｓ１は開か
れる。電流しや断装置Ｓ１が開くと、前述したよ
うに超電導コイル１の両端間には電流値と保護抵
抗値の積に等しい大きさを持つ電圧が印加され
る。一方、超電導コイル、超電導コイルに電気的
に接続される電流リード（図示せず）、超電導コ
イルの電圧を検出するための電圧計測線（図示せ
ず）は、その電圧印加部の一部が真空ふん囲気に
裸で接する場合が多い。このように電圧印加部が
直接、真空ふん囲気に接する場合の電気絶縁は、
真空ふん囲気の絶縁抵抗に依存する。第３図は、
横軸に真空圧力をそして縦軸に絶縁抵抗をとつた
実測例を示す。この測定結果から、超電導電磁石
が通常運転される10-4mmHg以下の真空圧力での
電気絶縁抵抗は充分高いが、前述のようななんら
かの異常で真空圧力が高くなつた場合、電気絶縁
抵抗が激減し、絶縁破壊を生ずる可能性があつ
た。
従来の超電導電磁石装置では、なんらかの原因
により真空圧力が上昇し、超電導コイルに電気抵
抗が発生し、電流しや断装置が開くと、真空圧力
上昇により電気絶縁抵抗が小さくなつている超電
導コイル、電流リード、電圧計測線に電圧が印加
され、その絶縁が破壊されるという問題点があつ
た。
により真空圧力が上昇し、超電導コイルに電気抵
抗が発生し、電流しや断装置が開くと、真空圧力
上昇により電気絶縁抵抗が小さくなつている超電
導コイル、電流リード、電圧計測線に電圧が印加
され、その絶縁が破壊されるという問題点があつ
た。
この発明は上述したような問題点を解決するた
めになされたもので、真空圧力が高い場合、超電
導コイルに印加される電圧を低くして絶縁破壊を
防止できる超電導電磁石装置を得ることを目的と
する。
めになされたもので、真空圧力が高い場合、超電
導コイルに印加される電圧を低くして絶縁破壊を
防止できる超電導電磁石装置を得ることを目的と
する。
この発明に係る超電導電磁石装置は、電流しや
断装置を開く際の真空の圧力を検出する圧力検出
スイツチと、この圧力検出スイツチによつて検出
された圧力が所定値を超えるならば閉じられる開
閉器と、この開閉器によつて励磁回路中に挿入さ
れる第２保護素子とを設けたものである。
断装置を開く際の真空の圧力を検出する圧力検出
スイツチと、この圧力検出スイツチによつて検出
された圧力が所定値を超えるならば閉じられる開
閉器と、この開閉器によつて励磁回路中に挿入さ
れる第２保護素子とを設けたものである。
この発明においては、検出圧力が所定値を超え
る場合は、小さな値の保護抵抗に切り換え、超電
導コイルに印加される電圧を低くすることにより
絶縁破壊を防止する。
る場合は、小さな値の保護抵抗に切り換え、超電
導コイルに印加される電圧を低くすることにより
絶縁破壊を防止する。
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図であ
り、１，Ｒ１，Ｓ１及びPSは従来装置における
ものと全く同一である。２Ａは極低温容器２と同
様な極低温容器である。VSは圧力検出スイツチ
例えば真空スイツチで、超電導コイル１、電流リ
ード（図示せず）、電圧計測線（図示せず）の全
部もしくはいずれかが接する真空ふん囲気中〔極
低温容器２Ａ内〕に設置され、真空ふん囲気の圧
力の高低を判別するものである。超電導電磁石１
０は、これら超電導コイル１、極低温容器２Ａ、
真空スイツチVSにより構成される。Ｒ２は第２
保護素子例えば第２保護抵抗で、開閉器Ｓ２と直
列に接続されており、この開閉器Ｓ２が閉じると
第１保護抵抗Ｒ１と並列に接続される。励磁回路
２０は上述した励磁電源PS、電流しや断装置Ｓ
１、開閉器Ｓ２、第１保護抵抗Ｒ１及び第２保護
抵抗Ｒ２により構成され、そして超電導電磁石装
置３０は超電導電磁石１０と励磁回路２０より成
る。
り、１，Ｒ１，Ｓ１及びPSは従来装置における
ものと全く同一である。２Ａは極低温容器２と同
様な極低温容器である。VSは圧力検出スイツチ
例えば真空スイツチで、超電導コイル１、電流リ
ード（図示せず）、電圧計測線（図示せず）の全
部もしくはいずれかが接する真空ふん囲気中〔極
低温容器２Ａ内〕に設置され、真空ふん囲気の圧
力の高低を判別するものである。超電導電磁石１
０は、これら超電導コイル１、極低温容器２Ａ、
真空スイツチVSにより構成される。Ｒ２は第２
保護素子例えば第２保護抵抗で、開閉器Ｓ２と直
列に接続されており、この開閉器Ｓ２が閉じると
第１保護抵抗Ｒ１と並列に接続される。励磁回路
２０は上述した励磁電源PS、電流しや断装置Ｓ
１、開閉器Ｓ２、第１保護抵抗Ｒ１及び第２保護
抵抗Ｒ２により構成され、そして超電導電磁石装
置３０は超電導電磁石１０と励磁回路２０より成
る。
上述したように構成された超電導電磁石装置３
０においては、励磁電源PSより超電導コイル１
に電流が供給されるが、この時には電流しや断装
置Ｓ１が閉じて開閉器Ｓ２が開いている。この状
態において、何らかの原因で超電導コイル１に電
気抵抗が発生した際、真空スイツチVSが所定の
真空圧力以下（すなわち正常な圧力）を示してい
る場合は、開閉器Ｓ２を開いたまま、電流しや断
装置Ｓ１を開くことにより第１保護抵抗Ｒ１に電
流を流す。真空異常などで超電導コイル１に電気
抵抗が発生した際は、真空スイツチVSが所定の
真空圧力を超える圧力（すなわち異常な圧力）を
示し、まず開閉器Ｓ２を閉じ、更に電流しや断装
置Ｓ１を開く、この場合、電流は第１保護抵抗Ｒ
１と第２保護抵抗Ｒ２に分流され、正常な真空圧
力の場合に比べて超電導コイル１に印加される電
圧を低くし、もつて絶縁破壊を防止することがで
きる。
０においては、励磁電源PSより超電導コイル１
に電流が供給されるが、この時には電流しや断装
置Ｓ１が閉じて開閉器Ｓ２が開いている。この状
態において、何らかの原因で超電導コイル１に電
気抵抗が発生した際、真空スイツチVSが所定の
真空圧力以下（すなわち正常な圧力）を示してい
る場合は、開閉器Ｓ２を開いたまま、電流しや断
装置Ｓ１を開くことにより第１保護抵抗Ｒ１に電
流を流す。真空異常などで超電導コイル１に電気
抵抗が発生した際は、真空スイツチVSが所定の
真空圧力を超える圧力（すなわち異常な圧力）を
示し、まず開閉器Ｓ２を閉じ、更に電流しや断装
置Ｓ１を開く、この場合、電流は第１保護抵抗Ｒ
１と第２保護抵抗Ｒ２に分流され、正常な真空圧
力の場合に比べて超電導コイル１に印加される電
圧を低くし、もつて絶縁破壊を防止することがで
きる。
なお、上記実施例では第１保護素子及び第２保
護素子を抵抗としたが、ダイオード等であつても
良い。又、電流しや断装置Ｓ１、開閉器Ｓ２はサ
イリスタしや断器であつてもよい。又保護抵抗の
切りかえ回路は第１図に示すものでなくても、同
様の効果を奏するものであればよい。
護素子を抵抗としたが、ダイオード等であつても
良い。又、電流しや断装置Ｓ１、開閉器Ｓ２はサ
イリスタしや断器であつてもよい。又保護抵抗の
切りかえ回路は第１図に示すものでなくても、同
様の効果を奏するものであればよい。
以上のようにこの発明は、真空圧力が正常か異
常かを判別する圧力検出スイツチと、この圧力検
出スイツチによつて検出された真空圧力が所定値
を超えるならば保護抵抗値を小さな値にする手段
とを設けたことにより、超電導コイルに印加され
る電圧を低くして絶縁破壊を防止し、信頼性の高
い超電導電磁石装置が得られる効果を有する。
常かを判別する圧力検出スイツチと、この圧力検
出スイツチによつて検出された真空圧力が所定値
を超えるならば保護抵抗値を小さな値にする手段
とを設けたことにより、超電導コイルに印加され
る電圧を低くして絶縁破壊を防止し、信頼性の高
い超電導電磁石装置が得られる効果を有する。
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第
２図は従来の超電導電磁石装置の回路図、第３図
は真空中に超電導コイルを設置した超電導電磁石
の絶縁抵抗の測定例を示す図である。 図において、１は超電導コイル、２Ａは極低温
容器、VSは真空スイツチ、Ｓ１は電流しや断装
置、Ｓ２は開閉器、Ｒ１は第１保護抵抗、Ｒ２は
第２保護抵抗、１０，４０は超電導電磁石、２
０，５０は励磁回路、３０，６０は超電導電磁石
装置を示す。なお、図中、同一符号は同一又は相
当部分を示す。
２図は従来の超電導電磁石装置の回路図、第３図
は真空中に超電導コイルを設置した超電導電磁石
の絶縁抵抗の測定例を示す図である。 図において、１は超電導コイル、２Ａは極低温
容器、VSは真空スイツチ、Ｓ１は電流しや断装
置、Ｓ２は開閉器、Ｒ１は第１保護抵抗、Ｒ２は
第２保護抵抗、１０，４０は超電導電磁石、２
０，５０は励磁回路、３０，６０は超電導電磁石
装置を示す。なお、図中、同一符号は同一又は相
当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超電導コイル、この超電導コイルに電気的に
接続される電流リード及び電圧計測線、これら超
電導コイル、電流リード及び電圧計測線を収納す
る極低温容器、並びに上記超電導コイル、上記電
流リード及び上記電圧計測線の全部もしくはいず
れかが設置される真空ふん囲気の圧力を検出する
圧力検出スイツチを有する超電導電磁石と、上記
超電導コイルに電流を供給する励磁電源、上記超
電導コイルと上記励磁電源を電気的に接続もしく
は切り離す電流しや断装置、上記超電導コイルの
両端間に電気的に接続された第１保護素子、及び
この第１保護素子と開閉器を介して並列に接続さ
れる第２保護素子を有する励磁回路とを備え、上
記超電導コイルと上記励磁電源を電気的に切り離
す際、上記圧力検出スイツチによつて検出された
圧力が所定値以下ならば上記開閉器及び上記電流
しや断装置の両方を開くが、上記検出圧力が上記
所定値を超えるならば上記開閉器を閉じて上記電
流しや断装置のみを開くことを特徴とする超電導
電磁石装置。 ２ 電流しや断装置及び開閉器がサイリスタしや
断器であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の超電導電磁石装置。 ３ 圧力検出スイツチが真空スイツチであること
を特徴とする特許請請求の範囲第１項または第２
項記載の超電導電磁石装置。 ４ 第１保護素子及び第２保護素子が抵抗である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
３項のいずれか記載の超電導電磁石装置。 ５ 第１保護素子及び第２保護素子がダイオード
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれか記載の超電導電磁石装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16978286A JPS6327004A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 超電導電磁石装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16978286A JPS6327004A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 超電導電磁石装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6327004A JPS6327004A (ja) | 1988-02-04 |
| JPH041485B2 true JPH041485B2 (ja) | 1992-01-13 |
Family
ID=15892766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16978286A Granted JPS6327004A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 超電導電磁石装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6327004A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01289223A (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 超電導磁石の保護装置 |
| JP2935235B2 (ja) * | 1988-07-13 | 1999-08-16 | 株式会社東芝 | 電流制限器 |
| JPH0311706A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Toshiba Corp | 超電導コイル電源 |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP16978286A patent/JPS6327004A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6327004A (ja) | 1988-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |