JPH09182285A - 超電導限流装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、長い超電導線を用いても所定の電
流値に達したときに各部を略均等にクエンチさせて所定
の限流抵抗値を得ることができ、高電圧回路への適用を
可能にすることを目的とする。 【解決手段】 第１の絶縁円筒４にソレノイド状に巻い
た超電導線３と、第１の絶縁円筒４に同軸状に配置した
第２の絶縁円筒５にソレノイド状に巻いた電導線６とを
液体ヘリウム中に設置し、超電導線３に流れる電流が所
定値を超えたときに電導線６にパルス電流を流すことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力回路で短絡事
故等で発生する過電流が所定値を超えたときにインピー
ダンスを増加させて回路に流れる過電流値を低減し、過
電流による電力機器の損傷を軽減するとともに過電流を
遮断する開閉装置の遮断責務の軽減等をする超電導限流
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力回路では短絡事故等が発生すると、
通常流れる電流の１０倍以上程度の電流が流れて電力機
器に損傷を与える。このような状況を想定し、回路に所
定の電流値を超える電流が流れた場合にこれを検知し、
事故点等を電源から切り離す遮断器が設置されている。
電力系統の規模が大きくなるに従って短絡事故時に流れ
る電流も大きくなってくるとその系統に適用される遮断
器の大電流を遮断する責務が厳しくなる。このため遮断
器は電力系統の規模増大に伴って、より大電流の遮断性
能を有する機器開発が続けられてきている。

【０００３】電力系統に起きた短絡電流の遮断を考えた
場合、発生した短絡電流を遮断可能な遮断器を適用する
方式と、回路に大電流が流れたことを検知して回路のイ
ンピーダンスを増加させ短絡電流を小さな値に抑えた後
に遮断する限流遮断方式との２つの方式がある。限流遮
断方式では数１００Ｖ以下の回路で用いられる鉄線等の
限流素子を遮断器と直列に接続する方式と、短絡電流を
一旦抵抗に転流させその抵抗値で短絡電流を限流した後
に別の遮断接点で電流を遮断する方式とがある。後者の
方式は高電圧の遮断器でよく採用されてきたが、遮断器
自体の大電流遮断性能の向上とともに、最近ではあまり
用いられていない。

【０００４】最近、電力系統運用の効率化、信頼性向上
を目的とした系統連系について検討が行われている。こ
の場合に問題になる点の１つの系統連系時の短絡電流の
増加がある。系統内で短絡事故が発生すると連系前の系
統で流れる短絡電流に加え、連系後の別系統から流れ込
む短絡電流が加わるためである。従来の系統では単一系
統を考慮した短絡電流に対する遮断器の選定や短絡電流
の電磁力に対する機器の強度が考慮されていたが、系統
連系後ではこれら遮断器の選定や機械的強度の見直しや
連系後の短絡電流に見合った機器への交換が必要になっ
てくる。このような状況は系統自体を新たに設置するこ
とと大差が無く、系統連系することによる経済的な効果
が大幅に低減することになる。

【０００５】このような問題の解決策として、短絡電流
が流れ始めると同時に系統連系点を切り離す方式が検討
されている。系統連系点には単一系統に比較して大きな
短絡電流が流れ、さらに従来の遮断器と比較してより短
時間操作の遮断装置が要求される。この目的に適うもの
として、サイリスタやＧＴＯ等半導体スイッチを適用す
る方式と超電導限流装置を適用する方式が検討されてい
る。超電導限流装置は、液体ヘリウムなど極低温中で導
体の抵抗値がゼロである超電導状態が、その導体を流れ
る電流値がある値を超えると超電導状態が壊れ（クエン
チ現象）、導体抵抗を有することを利用したものであ
る。即ち、通常の負荷電流通電時では超電導状態にある
が、短絡電流等の大電流が流れると超電導状態が壊れ導
体抵抗が現れて短絡電流を限流する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電力系統では、系統電
圧が小さいほど系統の短絡インピーダンスが小さい。即
ち、ＡＣ２００Ｖ（３相）の系統で短絡電流６０ｋＡと
するとその短絡インピーダンスは

【数１】 （２００／√３）／６００００＝１．９２・１０^-3 （Ω） となるが、ＡＣ５００ｋｖ（３相）の系統で短絡電流６
０ｋＡの場合の短絡インピーダンスは

【数２】 （５・１０⁵ ／√３）／６００００＝４．８１ （Ω） となる。これらのケースで短絡電流を１／２にするため
には回路に直列に挿入するインピーダンスは２００Ｖの
場合１．９ｍΩでよいが、５００ｋＶでは４．８Ωが必
要になる。このように、系統電圧が高くなるに従い、限
流効果を得るためのインピーダンスは大きな値が必要に
なる。これを超電導限流装置で考えると、適用される系
統電圧が高くなるに従い、限流線長を長くすることにな
る。

【０００７】均質な超電導材を用いた超電導限流装置で
あれば、流れる電流で同時に長い超電導線の各部でクエ
ンチを起こすことが可能であるが、実際の超電導線は均
質な素材で作ることができない。このため、長い超電導
線の一部でクエンチ現象が起こり、これによる発熱が超
電導線を伝搬し、追時クエンチが進展していくことにな
る。しかし、超電導線が非常に長くなるとクエンチが全
線に渡って起きずに、クエンチが伝搬する過程で熱平衡
ができ、超電導限流装置が所定の抵抗値に達しない場合
がある。このようにインピーダンス（抵抗）が所定の値
に達しないと超電導限流装置を流れる電流値が大きくな
り、限流効果が低減するだけでなく液体ヘリウムの気化
する量が増加し、容器の内圧上昇が期待値を超えるなど
の影響が現れるという問題点があった。

【０００８】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
長い超電導線を用いても所定の電流値に達したときに各
部が略均等にクエンチして所定の限流抵抗値を得ること
ができ、高電圧回路への適用を可能にするとともにクエ
ンチ後に発生する熱エネルギーを低減して液体ヘリウム
の気化量を抑制することができ、さらにソレノイド状に
巻かれた超電導線のインダクタンスを低減することがで
きる超電導限流装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、第１の絶縁筒にソレノイド
状に巻いた超電導線と、前記第１の絶縁筒の外側あるい
は内側に同軸状に配置した第２の絶縁筒にソレノイド状
に巻いた電導線とを液体ヘリウム中に設置し、前記超電
導線に流れる電流が所定値を超えたときに前記電導線に
パルス電流を流すパルス電源を設けてなることを要旨と
する。この構成により、パルス電流が流れる電導線と主
回路電流が流れる超電導線との間に電磁力が作用して超
電導線が第１の絶縁筒上で微小変位を起こし、この変位
により、超電導線と第１の絶縁筒間で摩擦が起き、この
ときに発生する摩擦熱により超電導線が長い場合におい
ても各部を略均等にクエンチさせて所定の限流抵抗値を
得ることが可能となる。

【００１０】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の超電導限流装置において、前記超電導線が接続された
主回路に流れる電流を検出する変流器と、該変流器で検
出された電流の値を検知するレベル検出器とを備え、該
レベル検出器により前記超電導線に流れる電流が所定値
を超えたことを検知するように構成してなることを要旨
とする。この構成により、超電導線に流れる電流が所定
値を超えたときのレベル検出器の検知信号をパルス電源
に駆動信号として転送することで、超電導線に流れる電
流が所定値を超えたときに電導線に確実にパルス電流を
流すことが可能となる。

【００１１】請求項３記載の発明は、上記請求項２記載
の超電導限流装置において、前記電導線の両入力端子間
に、常時は閉路状態の短絡スイッチを接続し、前記超電
導線に流れる電流が所定値を超えたときの前記レベル検
出器の出力信号により前記短絡スイッチを開路するよう
に構成してなることを要旨とする。この構成により、超
電導線に流れる電流が所定値を超えて超電導線の抵抗値
が上昇過程に入る前までのフラックスフロー状態の期間
に電導線に確実にパルス電流を注入することができて、
超電導線と電導線間に大きな電磁力を確保することが可
能となる。

【００１２】請求項４記載の発明は、上記請求項１，２
又は３記載の超電導限流装置において、前記電導線は、
絶縁物により前記第２の絶縁筒に固定状態に構成してな
ることを要旨とする。この構成により、パルス電流が流
れる電導線と主回路電流が流れる超電導線との間に電磁
力が作用したとき、超電導線に第１の絶縁筒上で確実に
微小変位を起こさせて、効果的に摩擦熱を発生させるこ
とが可能となる。

【００１３】請求項５記載の発明は、一次側高圧巻線と
複数の二次側低圧巻線とを有する変圧器を設け、前記複
数の二次側低圧巻線にそれぞれ超電導限流器を接続して
なることを要旨とする。この構成により、複数の超電導
限流器のうちの１つがクエンチして抵抗値が増加する
と、この抵抗値増加により限流された電流分が他の超電
導限流器に転流して順次超電導限流器がクエンチし、最
終的に全ての超電導限流器がクエンチする。このとき変
圧器高圧側からみたインピーダンスが増加して高電圧回
路への適用時においても所定の限流抵抗値を得ることが
可能となる。

【００１４】請求項６記載の発明は、上記請求項５記載
の超電導限流装置において、前記一次側高圧巻線の入力
端子の各々は異なる電源系統に接続してなることを要旨
とする。この構成により、異なる電源系統間を変圧器の
一次側高圧巻線を介して連系させることで、１つの電源
系統内での短絡事故等の発生による系統連系点での短絡
電流の増加を適切に抑えることが可能となる。

【００１５】請求項７記載の発明は、上記請求項５又は
６記載の超電導限流装置において、前記変圧器の二次側
低圧巻線数を１相あたり偶数個とし、前記超電導限流器
は同軸状に配置した複数の絶縁筒に隣接するソレノイド
状超電導線の巻き方向が互いに逆向きになるように巻回
して構成し、前記複数の二次側低圧巻線の各電圧が前記
各超電導線に同一位相で供給されるように構成してなる
ことを要旨とする。この構成により、各超電導線に鎖交
する磁束数が相殺されて、全体としてのインダクタンス
が低減し、交流回路への適用時のインダクタンスによる
無用な電圧降下を抑えることが可能となる。

【００１６】請求項８記載の発明は、上記請求項５又は
６記載の超電導限流装置において、前記変圧器の二次側
低圧巻線数を１相あたり偶数個とし、前記超電導限流器
は同軸状に配置した複数の絶縁筒に巻き方向が同一とな
るようにそれぞれソレノイド状超電導線を巻回して構成
し、前記複数の二次側低圧巻線の各電圧が隣接する前記
超電導線に１８０度の位相差をもって供給されるように
構成してなることを要旨とする。この構成により、上記
請求項７記載の発明の作用と同様の作用が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１８】図１及び図２は、本発明の第１の実施の形
態を示す図である。まず、図１を用いて、超電導限流装
置の構成を説明する。液体窒素の封入された外側タンク
１の内側に液体ヘリウムの封入された内側タンク２が配
置されて二重構造タンクが構成されている。内側タンク
１の内部に超電導線３が第１の絶縁円筒４にソレノイド
状に巻かれている。第１の絶縁円筒４の内側には、これ
と同軸状に第２の絶縁円筒５が配置され、第２の絶縁円
筒５には電導線（超電導線ではない）６がソレノイド状
に巻かれている。第２の絶縁円筒５と第１の絶縁円筒４
との間には絶縁物が含浸され、電導線６は第２の絶縁円
筒５上に固定状態となっている。なお第２の絶縁円筒５
は第１の絶縁円筒４と同軸状であれば、その外側に配置
してもよい。超電導線３の両端は各々リード線７を介し
て断熱リード端子８からリード線９を通りブッシング１
０に接続されている。電導線６の両端は各々リード線１
１を介して断熱リード端子１２からリード線１３を通り
ブッシング１４に接続されている。ブッシング１０は各
々主回路１５に接続され、超電導線３は主回路１５に直
列に挿入されている。一方、両ブッシング１４はパルス
電源回路１６に接続されている。主回路１５には変流器
１７が設置され、変流器１７の出力はレベル検出器１８
に入力され、レベル検出器１８の出力はパルス電源回路
１６内の駆動回路に入力されるようになっている。

【００１９】次に、上述のように構成された超電導限流
装置の作用を、図２を用いて説明する。主回路１５で短
絡事故などが起こると主回路１５に大電流が流れ始め
る。この電流はブッシング１０からリード線９、断熱リ
ード端子８、さらにリード線７を通って超電導線３に流
れる。流れる電流が所定の値（臨界電流値）を超えると
超電導線３の超電導状態が壊れ常電導状態に移行し、抵
抗値が上昇する。この抵抗値の上昇に対応し、超電導線
３を流れる電流が限流される。図２は、この現象を時間
経過とともに示している。ｔ₀ で短絡事故が起こると主
回路電流（超電導線３を流れる電流）が時間とともに上
昇する。この電流が所定の値Ｉ₁ （臨界電流）を超える
時間ｔ₁ で超電導線３は超電導状態が壊れ出す。しか
し、ｔ₁ 以降直ぐに超電導線３の抵抗値が増加するので
はなく一定時間は低い抵抗値を維持し、その間主回路電
流は増加し続ける。そして、時間ｔ₃ になって超電導線
３の抵抗値が増加し、所定の値Ｒ₃ に達する。時間ｔ₂
の時点で超電導線３の電流はＩ₂ に達し、以後超電導線
３の抵抗値増加に従い電流値はＩ₃ に限流される。ここ
で超電導線３に加わる電圧をＶとすると、限流後の超電
導線３で消費されるエネルギーを簡略化して表すとＶ²
／Ｒ₃ (joule）となる。これからＲ₃ が小さいと超電導
線３での発熱が大きくなることが分かる。

【００２０】超電導線３は全線均質に製作することは困
難であるため、超電導状態から常電導状態に超電導線３
の全線で移行するのではなく、超電導線３に部分的に発
生したクエンチ現象が徐々に発展・伝搬して超電導線３
全体が常電導状態に移行していく。しかし、電流値や超
電導線長によって超電導線３の全線で常電導状態に移行
する前に、熱平衡がとれ超電導線３の一部が常電導状態
で他の部分が超電導状態という状態で抵抗変化が停止し
てしまう。このような状態では、超電導限流装置として
の限流効果が期待した性能に達しないだけでなく、電流
限流後の超電導線３で発生する熱エネルギーにより超電
導線３周囲の液体ヘリウムを気化する量が増加し、内側
タンク２の内圧上昇が予測値を超えることになる。この
ような状況に対処するためには、内側タンク２の耐圧強
度を高くするだけでなく、不要に上昇した内圧を放圧す
るための新たな処置が必要になってくる。

【００２１】そこで、本実施の形態では、主回路１５を
流れる電流を変流器１７で検出し、流れている電流が臨
界電流Ｉ₁ を超えたことをレベル検出器１８で検知し、
その検知信号をパルス電源回路１６の駆動回路に転送
し、パルス電源回路１６を駆動する。パルス電源回路１
６の駆動により発生するパルス電流はブッシング１４を
介してリード線１３、断熱リード端子１２、さらにリー
ド線１１を通って電導線６を流れる。パルス電流が流れ
る電導線６と主回路電流が流れる超電導線３間に電磁力
が作用し、超電導線３は絶縁円筒４上で微小の変位を起
こし、この変位により、超電導線３と絶縁円筒４間で摩
擦が起き、このときに発生する摩擦熱により超電導線３
は超電導状態から常電導状態に移行する。パルス電流の
通電は主に時間ｔ₁ からｔ₂ の主回路電流が臨界電流Ｉ
₁ を超えて超電導線３の抵抗値が上昇過程に入る前まで
の期間（フラックスフロー状態の期間）に注入すること
で、主回路電流とパルス電流間の大きな電磁力が確保で
きる。このためには、両ブッシング１４間等に常時は電
導線６の両入力端子間を短絡する図示省略の短絡スイッ
チを接続し、レベル検出器１８で主回路１５を流れる電
流が臨界電流Ｉ₁ を超えたことが検知されたときに、こ
のレベル検出器１８からの検知信号により、その短絡ス
イッチを開路するようにするとよい。

【００２２】図３には、本発明の第２の実施の形態を示
す。本実施の形態では、単相変圧器２１の内部に一次側
高圧巻線２２と６個の二次側低圧巻線２３が組み込ま
れ、二次側低圧巻線２３の各々には、超電導限流器２４
が接続されている。

【００２３】次いで、本実施の形態の作用を説明する。
高圧巻線２２に大電流が流れると、その大電流に対応し
た電流が各低圧巻線２３に流れ、この電流は各超電導限
流器２４に流れる。超電導限流器２４を流れる電流が臨
界電流値を超えると超電導限流器２４はクエンチを起こ
し抵抗値が増大して超電導限流器２４を流れる電流を限
流する。図３に示した６個の超電導限流器２４全てに同
時にクエンチが発生することはないため、６個のうちの
１つがクエンチして抵抗値が増加するとそこに流れてい
た電流は他の超電導限流器２４に転流し、順次超電導限
流器２４がクエンチし、最終的に全ての超電導限流器２
４がクエンチする。単相変圧器２１の変圧比をｎとし
て、クエンチ後の超電導限流器２４の抵抗をＲ₃ とし、
低圧巻線数をｍとする。高圧側からみたクエンチ後の抵
抗Ｒは、 Ｒ＝（Ｒ₃ ／ｍ）・ｎ² となり、変圧比の２乗倍になって現れる。

【００２４】本実施の形態の超電導限流装置において、
一次側高圧巻線２２の入力端子の各々を異なる電源系統
に接続し、その異なる電源系統を一次側高圧巻線２２を
介して連系させることで、１つの電源系統内での短絡事
故等の発生による系統連系点での短絡電流の増加を適切
に抑えることが可能となる。

【００２５】図４には、本発明の第３の実施の形態を示
す。図４は、同軸状に配置された絶縁筒３１ａ，３１
ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆとこれら絶縁筒３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆに超電
導線３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ
を同一巻き方向でソレノイド状に巻き付けた構成体の断
面図の左半分を示している。したがって、超電導線のソ
レノイドコイルが同軸状に６層構成されていることにな
る。この６個の超電導線３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２
ｄ，３２ｅ，３２ｆの両端に図３に示した各低圧巻線出
力が、隣接する超電導線３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２
ｄ，３２ｅ，３２ｆの端子間電圧位相が１８０度ずれる
ように各々供給されている。

【００２６】次いで、本実施の形態の作用を説明する。
超電導線を絶縁筒にソレノイド状に巻くと超電導線両端
のインダクタンスが大きくなり、交流回路で用いる超電
導限流装置ではこのインダクタンスによる電圧降下が問
題になる。そこで図４に示すように同軸状に巻かれた多
層の超電導線３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２
ｅ，３２ｆで、超電導線３２ａ，３２ｃ，３２ｅに同相
電流を流し、超電導線３２ｂ，３２ｄ，３２ｆには先の
電流と逆相の電流を流すことにより、各超電導線に鎖交
する磁束数が相殺されて、全体としてのインダクタンス
が低減される。

【００２７】各超電導線に鎖交する磁束数を相殺して、
全体としてのインダクタンスを低減するためには、超電
導線３２ａ，３２ｃ，３２ｅと超電導線３２ｂ，３２
ｄ，３２ｆの巻き方向を逆向き、即ち、隣接する超電導
線の巻き方向を互いに逆向きにし、図３に示した各低圧
巻線出力が、各超電導線３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２
ｄ，３２ｅ，３２ｆの端子間に同一位相で供給されるよ
うにしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、第１の絶縁筒にソレノイド状に巻いた超電
導線と、前記第１の絶縁筒の外側あるいは内側に同軸状
に配置した第２の絶縁筒にソレノイド状に巻いた電導線
とを液体ヘリウム中に設置し、前記超電導線に流れる電
流が所定値を超えたときに前記電導線にパルス電流を流
すパルス電源を設けたため、パルス電流が流れる電導線
と主回路電流が流れる超電導線との間に電磁力が作用し
て超電導線が第１の絶縁筒上で微小変位を起こし、この
変位により、超電導線と第１の絶縁筒間で摩擦が起き、
このときに発生する摩擦熱により超電導線が長い場合に
おいても各部を略均等にクエンチさせて所定の限流抵抗
値を得ることができる。したがって、高電圧回路への適
用が可能になるとともにクエンチ後に発生する熱エネル
ギーが低減して液体ヘリウムの気化量を抑制することが
できる。

【００２９】請求項２記載の発明によれば、前記超電導
線が接続された主回路に流れる電流を検出する変流器
と、該変流器で検出された電流の値を検知するレベル検
出器とを備え、該レベル検出器により前記超電導線に流
れる電流が所定値を超えたことを検知するように構成し
たため、超電導線に流れる電流が所定値を越えたときの
レベル検出器の検知信号をパルス電源に駆動信号として
転送することで、超電導線に流れる電流が所定値を超え
たときに電導線に確実にパルス電流を流すことができ
る。

【００３０】請求項３記載の発明によれば、前記電導線
の両入力端子間に、常時は閉路状態の短絡スイッチを接
続し、前記超電導線に流れる電流が所定値を超えたとき
の前記レベル検出器の出力信号により前記短絡スイッチ
を開路するように構成したため、超電導線に流れる電流
が所定値を超えて超電導線の抵抗値が上昇過程に入る前
までのフラックスフロー状態の期間に電導線に確実にパ
ルス電流を注入することができて、超電導線と電導線間
に大きな電磁力を確保することができる。

【００３１】請求項４記載の発明によれば、前記電導線
は、絶縁物により前記第２の絶縁筒に固定状態に構成し
たため、パルス電流が流れる電導線と主回路電流が流れ
る超電導線との間に電磁力が作用したとき、超電導線に
第１の絶縁筒上で確実に微小変位を起こさせて、効果的
に摩擦熱を発生させることができる。

【００３２】請求項５記載の発明によれば、一次側高圧
巻線と複数の二次側低圧巻線とを有する変圧器を設け、
前記複数の二次側低圧巻線にそれぞれ超電導限流器を接
続したため、複数の超電導限流器のうちの１つがクエン
チして抵抗値が増加すると、この抵抗値増加により限流
された電流分が他の超電導限流器に転流して順次超電導
限流器がクエンチし、最終的に全ての超電導限流器がク
エンチする。このとき変圧器高圧側からみたインピーダ
ンスが増加して高電圧回路への適用時においても所定の
限流抵抗値を確実に得ることができる。

【００３３】請求項６記載の発明によれば、前記一次側
高圧巻線の入力端子の各々を異なる電源系統に接続した
ため、異なる電源系統間を変圧器の一次側高圧巻線を介
して連系させることで、１つの電源系統内での短絡事故
等の発生による系統連系点での短絡電流の増加を適切に
抑えることができる。

【００３４】請求項７記載の発明によれば、前記変圧器
の二次側低圧巻線数を１相あたり偶数個とし、前記超電
導限流器は同軸状に配置した複数の絶縁筒に隣接するソ
レノイド状超電導線の巻き方向が互いに逆向きになるよ
うに巻回して構成し、前記複数の二次側低圧巻線の各電
圧が前記各超電導線に同一位相で供給されるように構成
したため、各超電導線に鎖交する磁束数が相殺されて、
全体としてのインダクタンスが低減し、交流回路への適
用時のインダクタンスによる無用な電圧降下を抑えるこ
とができる。

【００３５】請求項８記載の発明によれば、前記変圧器
の二次側低圧巻線数を１相あたり偶数個とし、前記超電
導限流器は同軸状に配置した複数の絶縁筒に巻き方向が
同一となるようにそれぞれソレノイド状超電導線を巻回
して構成し、前記複数の二次側低圧巻線の各電圧が隣接
する前記超電導線に１８０度の位相差をもって供給され
るように構成したため、上記請求項７記載の発明の効果
と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超電導限流装置の第１の実施の形
態を断面で示す構成図である。

【図２】上記第１の実施の形態において、動作時の主回
路電流及び超電導線の抵抗の時間変化を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示す要部断面図で
ある。

【符号の説明】

２ 液体ヘリウムが封入された内側タンク ３，３２ａ〜３２ｆ 超電導線 ４ 第１の絶縁円筒 ５ 第２の絶縁円筒 ６ 電導線 １５ 主回路 １６ パルス電源回路 １７ 変流器 １８ レベル検出器 ２１ 単相変圧器 ２２ 一次側高圧巻線 ２３ 二次側低圧巻線 ２４ 超電導限流器 ３１ａ〜３１ｆ 複数の絶縁筒

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の絶縁筒にソレノイド状に巻いた超
   電導線と、前記第１の絶縁筒の外側あるいは内側に同軸
   状に配置した第２の絶縁筒にソレノイド状に巻いた電導
   線とを液体ヘリウム中に設置し、前記超電導線に流れる
   電流が所定値を超えたときに前記電導線にパルス電流を
   流すパルス電源を設けてなることを特徴とする超電導限
   流装置。
2. 【請求項２】 前記超電導線が接続された主回路に流れ
   る電流を検出する変流器と、該変流器で検出された電流
   の値を検知するレベル検出器とを備え、該レベル検出器
   により前記超電導線に流れる電流が所定値を超えたこと
   を検知するように構成してなることを特徴とする請求項
   １記載の超電導限流装置。
3. 【請求項３】 前記電導線の両入力端子間に、常時は閉
   路状態の短絡スイッチを接続し、前記超電導線に流れる
   電流が所定値を超えたときの前記レベル検出器の出力信
   号により前記短絡スイッチを開路するように構成してな
   ることを特徴とする請求項２記載の超電導限流装置。
4. 【請求項４】 前記電導線は、絶縁物により前記第２の
   絶縁筒に固定状態に構成してなることを特徴とする請求
   項１，２又は３記載の超電導限流装置。
5. 【請求項５】 一次側高圧巻線と複数の二次側低圧巻線
   とを有する変圧器を設け、前記複数の二次側低圧巻線に
   それぞれ超電導限流器を接続してなることを特徴とする
   超電導限流装置。
6. 【請求項６】 前記一次側高圧巻線の入力端子の各々は
   異なる電源系統に接続してなることを特徴とする請求項
   ５記載の超電導限流装置。
7. 【請求項７】 前記変圧器の二次側低圧巻線数を１相あ
   たり偶数個とし、前記超電導限流器は同軸状に配置した
   複数の絶縁筒に隣接するソレノイド状超電導線の巻き方
   向が互いに逆向きになるように巻回して構成し、前記複
   数の二次側低圧巻線の各電圧が前記各超電導線に同一位
   相で供給されるように構成してなることを特徴とする請
   求項５又は６記載の超電導限流装置。
8. 【請求項８】 前記変圧器の二次側低圧巻線数を１相あ
   たり偶数個とし、前記超電導限流器は同軸状に配置した
   複数の絶縁筒に巻き方向が同一となるようにそれぞれソ
   レノイド状超電導線を巻回して構成し、前記複数の二次
   側低圧巻線の各電圧が隣接する前記超電導線に１８０度
   の位相差をもって供給されるように構成してなることを
   特徴とする請求項５又は６記載の超電導限流装置。