JPH043477A - セラミックス超電導限流器 - Google Patents
セラミックス超電導限流器Info
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- JPH043477A JPH043477A JP2103675A JP10367590A JPH043477A JP H043477 A JPH043477 A JP H043477A JP 2103675 A JP2103675 A JP 2103675A JP 10367590 A JP10367590 A JP 10367590A JP H043477 A JPH043477 A JP H043477A
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- superconductors
- current
- grooves
- superconducting
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- 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
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、送電回路の短絡事故時に発生する大電流を限
流する為のセラミックス超電導々体を応用した限流器に
関する。
流する為のセラミックス超電導々体を応用した限流器に
関する。
送電中に短絡事故が発生すると送電回路に大電流が流れ
、回路内の電気機器が破損するので、送電回路内には短
絡事故に備えて上記大電流を低減させる為の限流器が使
用されている。
、回路内の電気機器が破損するので、送電回路内には短
絡事故に備えて上記大電流を低減させる為の限流器が使
用されている。
以下に限流器の機能を図を参照して説明する。
第４図は、送電回路内の限流器周辺の機能説明図である
。限流器１６はバイパス遮断器７と限流用抵抗体８とを
並列に接続して構成したものである。
。限流器１６はバイパス遮断器７と限流用抵抗体８とを
並列に接続して構成したものである。
送電回路に短絡がおきて大電流が流れると、先ずそれを
抵抗体９が検知して、その信号は上記限流器１６のバイ
パス遮断器７に送信され、上記遮断器７がＯＦＦに切換
えられて、電流は限流用抵抗体８に流れて限流がなされ
る。この限流状態にて所定の処宜を施し、次いで遮断器
１０を開いて電流を止めて修復作業がなされる。ところ
でこのような従来の限流器にあっては短絡事故を検知し
、転流するのにバイパス遮断器７と抵抗体９を必要とす
る為装置が大型化するという欠点があった。
抵抗体９が検知して、その信号は上記限流器１６のバイ
パス遮断器７に送信され、上記遮断器７がＯＦＦに切換
えられて、電流は限流用抵抗体８に流れて限流がなされ
る。この限流状態にて所定の処宜を施し、次いで遮断器
１０を開いて電流を止めて修復作業がなされる。ところ
でこのような従来の限流器にあっては短絡事故を検知し
、転流するのにバイパス遮断器７と抵抗体９を必要とす
る為装置が大型化するという欠点があった。
このようなことから送電回路に超電導々体を直列に接続
して超電導々体に短絡事故の検知と限流の両方の機能を
もたせる限流器が提案された。
して超電導々体に短絡事故の検知と限流の両方の機能を
もたせる限流器が提案された。
即ち、この限流器は第５図に示したように液体窒素で冷
却したセラミックス超電導々体３を限流器６として回路
に直列に接続して用いるもので短絡事故がおきて大電流
が流れると、上記超電導４体はクエンチが起きて超電導
状態が破れて抵抗が生じ、その結果限流がなされるもの
である。
却したセラミックス超電導々体３を限流器６として回路
に直列に接続して用いるもので短絡事故がおきて大電流
が流れると、上記超電導４体はクエンチが起きて超電導
状態が破れて抵抗が生じ、その結果限流がなされるもの
である。
第６図には超電導４体３からなる限流器６に別の限流用
抵抗体８を並列に接続した構成のものを示した。これは
超電導４体３が短絡事故による大＠１でクエンチを起こ
して抵抗を生し、限流用抵抗体８に事故電流を転流する
ことによって限流すると共に超電導４体３が焼損するこ
とを避けるようにしたものである。
抵抗体８を並列に接続した構成のものを示した。これは
超電導４体３が短絡事故による大＠１でクエンチを起こ
して抵抗を生し、限流用抵抗体８に事故電流を転流する
ことによって限流すると共に超電導４体３が焼損するこ
とを避けるようにしたものである。
ところで上記の超電導４体を用いた限流器６は、第７図
にその平面図を示したように、短尺のセラミックス超電
導々体３を複数本所定の板状体１１上に平行に並べて固
定し、各々の端部を通常の接続媒体１２で順次直列に接
続した構成からなり、直列に接続することにより超電導
４体３のクエンチ時に発生する抵抗を大ならしめ、又平
行に配列することにより通電中に各々の超電導々体３間
に発生する磁界を相互に打消すとともに装置のコンパク
ト化が計られている。しかしながら、このような超電導
限流器には、（１）超電導々体自体及び接続部が振動や
熱衝撃により破壊し易い、（２）超電導４体が直接液体
窒素に触れている為、クエンチにより発生する熱は直ち
に冷却されて、十分な限流効果が得られない、というよ
うな欠点があった。
にその平面図を示したように、短尺のセラミックス超電
導々体３を複数本所定の板状体１１上に平行に並べて固
定し、各々の端部を通常の接続媒体１２で順次直列に接
続した構成からなり、直列に接続することにより超電導
４体３のクエンチ時に発生する抵抗を大ならしめ、又平
行に配列することにより通電中に各々の超電導々体３間
に発生する磁界を相互に打消すとともに装置のコンパク
ト化が計られている。しかしながら、このような超電導
限流器には、（１）超電導々体自体及び接続部が振動や
熱衝撃により破壊し易い、（２）超電導４体が直接液体
窒素に触れている為、クエンチにより発生する熱は直ち
に冷却されて、十分な限流効果が得られない、というよ
うな欠点があった。
本発明はかかる状況に鑑みなされたものでその目的とす
るところは、振動や熱衝撃に耐え且つ十分な限流効果が
得られるセラミックス超電導限流器を提供することにあ
る。
るところは、振動や熱衝撃に耐え且つ十分な限流効果が
得られるセラミックス超電導限流器を提供することにあ
る。
即ち本発明は、平行に複数本の溝を設けた溝付容器の溝
内にセラミックス超電導々体が電気的に一体に配置され
、該セラミ、クス超電導々体と前記溝との間隙及び前記
セラミックス超電導体上面に緩衝材が充填又は被覆され
、前記一体に構成したセラミックス超電導体粉 が取付けられていることを特徴とするものである。
内にセラミックス超電導々体が電気的に一体に配置され
、該セラミ、クス超電導々体と前記溝との間隙及び前記
セラミックス超電導体上面に緩衝材が充填又は被覆され
、前記一体に構成したセラミックス超電導体粉 が取付けられていることを特徴とするものである。
以下に本発明を図を参照して具体的に説明する。
第１図は本発明限流器の構成要素である溝付容器の−Ｉ
ＩｉＨＡを示す平面図である。図において１は肩付容器
、２は上記容器１に設けた溝である。
ＩｉＨＡを示す平面図である。図において１は肩付容器
、２は上記容器１に設けた溝である。
溝付容器１内に複数本の溝２が各々平行に設けられてい
る。第２図イ１口は上記溝付き容器１内にセラミックス
超電導々体３を配設したセラミックス超電導限流器６の
一態様を示すそれぞれ平面及び側面断面図である。
る。第２図イ１口は上記溝付き容器１内にセラミックス
超電導々体３を配設したセラミックス超電導限流器６の
一態様を示すそれぞれ平面及び側面断面図である。
溝付容器１内に設けられた複数本の溝２の各々の内部に
セラミックス超電導々体３が配置され、上記超電導４体
３はそれぞれ端部が接続媒体１２により順次直列に一体
に接続されている。上記溝２とセラミックス超電導々体
３間の間隙及び上記セラミックス超電導々体３上に緩衝
材４が充填又は被覆されている。更に上記の直列に一体
に接続された超電導４体３の両端に外部機器と接続する
為の電流端子５が取付けられて、セラミックス超電導限
流器６が構成されている。
セラミックス超電導々体３が配置され、上記超電導４体
３はそれぞれ端部が接続媒体１２により順次直列に一体
に接続されている。上記溝２とセラミックス超電導々体
３間の間隙及び上記セラミックス超電導々体３上に緩衝
材４が充填又は被覆されている。更に上記の直列に一体
に接続された超電導４体３の両端に外部機器と接続する
為の電流端子５が取付けられて、セラミックス超電導限
流器６が構成されている。
本発明において、セラミ・ンクス超電導々体は、例えば
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系、Ｂ１−５ｒ−ＣａＣｕ−０系、
Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系、Ｌｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０
系等の任意のセラミックス超電導体粉を所望形状に成形
後所定の加熱処理を施して製造される。
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系、Ｂ１−５ｒ−ＣａＣｕ−０系、
Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系、Ｌｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０
系等の任意のセラミックス超電導体粉を所望形状に成形
後所定の加熱処理を施して製造される。
本発明において上記超電導４体を配置する溝付容器の材
料には、電気絶縁性に優れ、且つ液体窒素中等の極低温
下での強度並びに熱衝撃に強いＦＲＰ等が好適である。
料には、電気絶縁性に優れ、且つ液体窒素中等の極低温
下での強度並びに熱衝撃に強いＦＲＰ等が好適である。
又上記溝付容器の溝と上記溝内に配置したセラミ、クス
超電導々体間の間隙及び前記セラミックス超電導々体上
面に充填又は被覆する緩衝材には極低温下でも弾性を有
し、且つ熱伝導性の低いテフロン等が適用される。
超電導々体間の間隙及び前記セラミックス超電導々体上
面に充填又は被覆する緩衝材には極低温下でも弾性を有
し、且つ熱伝導性の低いテフロン等が適用される。
本発明の超電導限流器は、例えば次のようにして製造さ
れる。
れる。
即ちＦＲＰ板状体に複数本の溝を各々平行に形成して溝
付容器となし、この各りの溝内に超電導４体を配置した
のち、上記超電導４体の端部同士を順次直列に接続して
一体ものの長尺の超電導４体を形成する。上記の接続媒
体には、半田又はセラミックス趙電導粉体等の任意の材
料が用いられるが、電気抵抗が低いもの程好ましい。こ
のようにして一体に接続した超電導々体の両端に電流端
子が取付けられ、次いで溝内の超電導々体の上記溝内面
との間隙及び上記超電導々体の上面に、例えば常温硬化
のテフロンを液状にして流し込んで充填又は被覆して、
セラミックス超電導限流器が製造される。
付容器となし、この各りの溝内に超電導４体を配置した
のち、上記超電導４体の端部同士を順次直列に接続して
一体ものの長尺の超電導４体を形成する。上記の接続媒
体には、半田又はセラミックス趙電導粉体等の任意の材
料が用いられるが、電気抵抗が低いもの程好ましい。こ
のようにして一体に接続した超電導々体の両端に電流端
子が取付けられ、次いで溝内の超電導々体の上記溝内面
との間隙及び上記超電導々体の上面に、例えば常温硬化
のテフロンを液状にして流し込んで充填又は被覆して、
セラミックス超電導限流器が製造される。
上記限流器は、必要に応して第３図に示したように複数
個をブスバー１３により直列に接続して用いることもで
きる。
個をブスバー１３により直列に接続して用いることもで
きる。
本発明のセラミックス超電導限流器は、セラミックス超
電導々体を溝付容器の溝内に配置し、前記セラミックス
超電導々体と溝内面との間隙及びセラミックス超電導々
体上面に緩衝材を充填又は被覆したものなので、前記セ
ラミックス超電導々体は緩衝材又は／及び容器に覆われ
た状態のものとなり、その為セラミックス超電導々体は
液体窒素等の冷媒と直接触れることがなく、従って液体
窒素による冷却が緩和されてクエンチが局部にとどまら
ず、上記超電導々体全体に伝播して優れた限流効果が得
られる。
電導々体を溝付容器の溝内に配置し、前記セラミックス
超電導々体と溝内面との間隙及びセラミックス超電導々
体上面に緩衝材を充填又は被覆したものなので、前記セ
ラミックス超電導々体は緩衝材又は／及び容器に覆われ
た状態のものとなり、その為セラミックス超電導々体は
液体窒素等の冷媒と直接触れることがなく、従って液体
窒素による冷却が緩和されてクエンチが局部にとどまら
ず、上記超電導々体全体に伝播して優れた限流効果が得
られる。
又上記緩衝材は、溝付容器の溝内面と超電導々体との機
械的衝撃を和らげる作用を果たすので、超電導々体が振
動等によって破損するようなことがない。
械的衝撃を和らげる作用を果たすので、超電導々体が振
動等によって破損するようなことがない。
［実施例］
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１
幅７０ｍｍ、厚さ１０ｍ＋、長さ２２０ｍａ＋のＦＲＰ
板状体に幅５ｍ＋＋、深さ６ｍ、長さ２１０ｍａ＋の溝
を各々平行に１０本、１ｍｍの間隔をあけて形成して溝
付容器を作製した。
板状体に幅５ｍ＋＋、深さ６ｍ、長さ２１０ｍａ＋の溝
を各々平行に１０本、１ｍｍの間隔をあけて形成して溝
付容器を作製した。
次にＹＢａ、Ｃｕ、Ｏｘ組成の仮焼成粉を圧粉成形して
、幅４ｍ、厚さ５ｍｍ、長さ１００ｍ＋＋の棒材となし
、次いでこの棒材を２０本酸素雰凹気中で９５０”Ｃ５
０時間加熱処理して超電導々体となしたのち、この超電
導々体を２本ずつ接続して長さ２００ｍ＋の超電導々体
を１０本用意した。
、幅４ｍ、厚さ５ｍｍ、長さ１００ｍ＋＋の棒材となし
、次いでこの棒材を２０本酸素雰凹気中で９５０”Ｃ５
０時間加熱処理して超電導々体となしたのち、この超電
導々体を２本ずつ接続して長さ２００ｍ＋の超電導々体
を１０本用意した。
次に、この長さ２００ａｍの超電導々体を前記の溝付容
器の溝内にそれぞれ配置し、上記超電導々体の端部を順
次半田接合して直列に接続し、次いで上記超電導々体を
配置した溝内に液状テフロンを注入し、凝固せしめて超
電導々体の溝内面との間隙及び上面にテフロンが充填又
は被覆されたセラミックス超電導限流器を製造した。尚
、上記超電導々体の臨界電流（Ｉｃ’）を液体窒素（７
７Ｋ）中、０磁場下で測定したところ、２８〜３４Ａで
あった。
器の溝内にそれぞれ配置し、上記超電導々体の端部を順
次半田接合して直列に接続し、次いで上記超電導々体を
配置した溝内に液状テフロンを注入し、凝固せしめて超
電導々体の溝内面との間隙及び上面にテフロンが充填又
は被覆されたセラミックス超電導限流器を製造した。尚
、上記超電導々体の臨界電流（Ｉｃ’）を液体窒素（７
７Ｋ）中、０磁場下で測定したところ、２８〜３４Ａで
あった。
実施例２
実施例１にて製造したセラミックス超電導限流器を４器
製造し、これを第３図に示したように上下方向に所定間
隔をあけて配置して各々の限流器を順次幅１０ｍ厚さ３
Ｍの銀製ブスバーで直列に接続した。
製造し、これを第３図に示したように上下方向に所定間
隔をあけて配置して各々の限流器を順次幅１０ｍ厚さ３
Ｍの銀製ブスバーで直列に接続した。
比較例１
実施例１で製造したのと同し、長さ２００ｍｍの超電導
々体を溝を設けないＦＲＰの板状体上に実施例１と同じ
方法で接続して固定して超電導限流器を製造した。
々体を溝を設けないＦＲＰの板状体上に実施例１と同じ
方法で接続して固定して超電導限流器を製造した。
斯くの如くして得られた各々のセラミックス超電導限流
器を液体窒素中に浸漬し冷却して、第５図に示した回路
を構成し、しかるのち、この回路に短絡事故を想定して
１００ＯＡの電流を流して上記超電導限流器の超電導々
体にクエンチを生ぜしめて限流後の電流を測定した。次
に１００ＯＡの通電を解除し、上記限流器を常温に戻し
たのち、再び液体窒素温度に冷却して通電する操作を２
０回繰り返し行って耐久性を調べた。
器を液体窒素中に浸漬し冷却して、第５図に示した回路
を構成し、しかるのち、この回路に短絡事故を想定して
１００ＯＡの電流を流して上記超電導限流器の超電導々
体にクエンチを生ぜしめて限流後の電流を測定した。次
に１００ＯＡの通電を解除し、上記限流器を常温に戻し
たのち、再び液体窒素温度に冷却して通電する操作を２
０回繰り返し行って耐久性を調べた。
第 １ 表
第１表より明らかなように、本発明品（実施例１．２）
は、仕様を満足する限流値が得られ、又上記限流値は、
短絡想定実験を２０回繰り返したあとも殆ど変化せず耐
久性に優れるものであった。
は、仕様を満足する限流値が得られ、又上記限流値は、
短絡想定実験を２０回繰り返したあとも殆ど変化せず耐
久性に優れるものであった。
これに対し比較品（比較例１）は露出型の為液体窒素に
よる冷却が十分になされて局部クエンチが超電導々体全
体に伝播せず、その結果限流値が高い値のものとなり、
又短絡想定実験を４回繰り返したところで通電不能とな
った。上記超電導々体を取り出して顕微鏡観察したとこ
ろ微細なりランクが多数比められた。これはセラミック
ス超電導々体が液体窒素と常温との間の熱衝撃を緩衝材
等を介さずに直に受けた為である。
よる冷却が十分になされて局部クエンチが超電導々体全
体に伝播せず、その結果限流値が高い値のものとなり、
又短絡想定実験を４回繰り返したところで通電不能とな
った。上記超電導々体を取り出して顕微鏡観察したとこ
ろ微細なりランクが多数比められた。これはセラミック
ス超電導々体が液体窒素と常温との間の熱衝撃を緩衝材
等を介さずに直に受けた為である。
（効果］
以上述べたように、本発明のセラミックス超電導限流器
は、所定の限流値が安定して得られるとともに、耐久性
にも優れ、工業上顕著な効果を奏する。
は、所定の限流値が安定して得られるとともに、耐久性
にも優れ、工業上顕著な効果を奏する。
第１図は本発明限流器の構成要素である溝付容器の一態
様を示す平面図、第２図イ５口は本発明限流器の一態様
を示すそれぞれ平面及び側面断面図、第３図は本発明限
流器の他の態様を示す斜視図、第４〜６図は限流器のそ
れぞれ機能説明図、第７図は従来の超電導限流器の平面
図である。 ｌ・・・溝付容器、 ２・・・溝、 ３・・・超電導々
体、４・・・緩衝材、 ５・・・電流端子、 ６・・・
セラミックス超電導限流器、 １６・・・抵抗体限流器
。
様を示す平面図、第２図イ５口は本発明限流器の一態様
を示すそれぞれ平面及び側面断面図、第３図は本発明限
流器の他の態様を示す斜視図、第４〜６図は限流器のそ
れぞれ機能説明図、第７図は従来の超電導限流器の平面
図である。 ｌ・・・溝付容器、 ２・・・溝、 ３・・・超電導々
体、４・・・緩衝材、 ５・・・電流端子、 ６・・・
セラミックス超電導限流器、 １６・・・抵抗体限流器
。
Claims (1)
- 平行に複数本の溝を設けた溝付容器の溝内に、セラミ
ックス超電導々体が電気的に一体に配置され、該セラミ
ックス超電導々体と前記溝との間隙及び前記セラミック
ス超電導々体上面に緩衝材が充填又は被覆され、前記一
体に構成したセラミックス超電導々体の両端部に電流端
子が取付けられていることを特徴とするセラミックス超
電導限流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103675A JPH043477A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | セラミックス超電導限流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103675A JPH043477A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | セラミックス超電導限流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH043477A true JPH043477A (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=14360368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2103675A Pending JPH043477A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | セラミックス超電導限流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH043477A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1217666A1 (de) * | 2000-12-21 | 2002-06-26 | Abb Research Ltd. | Resistiver Strombegrenzer |
| US6552415B1 (en) | 1998-08-14 | 2003-04-22 | Abb Research Ltd | Electrically stabilized thin-film high-temperature superconductor and method for the production thereof |
| WO2012157494A1 (ja) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | 住友電気工業株式会社 | 限流器 |
| JP2016524810A (ja) * | 2013-09-30 | 2016-08-18 | 韓国電力公社Ｋｏｒｅａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒｏｗｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 限流器の超電導限流素子および限流器の超電導限流素子を作製する方法 |
| US10664652B2 (en) | 2013-06-15 | 2020-05-26 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Seamless grid and canvas integration in a spreadsheet application |
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-
1990
- 1990-04-19 JP JP2103675A patent/JPH043477A/ja active Pending
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