JPH0984259A - Superconducting current limiter - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大型の超電導限流器を作成するのが困難であ
った。筒形状の超伝導体において、周方向に超電導電流
が流れなかった。
【解決手段】 磁気遮蔽体(11)と、その外側に巻か
れたコイル(24)とを有する超電導限流器(10)。
磁気遮蔽体(11)は、ほぼ軸方向に延びる中空部(1
5)を形成する筒体(16)を2以上有していて、筒体
は、互いに実質的に平行に配置されていて、筒体の各々
は、周方向に超電導電流が流れることができ、かつ、筒
形状を有する超電導体(16)を有している。超電導体
は高抵抗基盤に被覆していてもよい。
(57) [Abstract] [Problem] It was difficult to make a large-scale superconducting fault current limiter. In the tubular superconductor, the superconducting current did not flow in the circumferential direction. A superconducting fault current limiter (10) having a magnetic shield (11) and a coil (24) wound on the outside thereof.
The magnetic shield (11) has a hollow portion (1) extending substantially in the axial direction.
5) having two or more tubular bodies (16) forming substantially parallel to each other, each of the tubular bodies being capable of flowing a superconducting current in the circumferential direction, Moreover, it has a superconductor (16) having a tubular shape. The superconductor may be coated on a high resistance substrate.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、軸方向に延びる
2以上の中空部が形成された超電導限流器に関する。超
電導体が常伝導になったときに限流器のインピーダンス
が大きく、超電導限流器に流れる過電流を限流する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a superconducting fault current limiter in which two or more hollow portions extending in the axial direction are formed. When the superconductor becomes normal conduction, the impedance of the fault current limiter is large, and it limits the overcurrent flowing through the fault current limiter.
【0002】[0002]
【従来の技術】 従来より、送電線系統における電流を
限流する限流器の開発が進められている。限流器は、短
絡、落雷等により過電流が流れた場合に抵抗となってそ
の過電流を抑制し、遮断機、変圧器等にかかる負荷を軽
減する。限流の方式としては種々のものがあるが、近
年、超電導体を用いて限流する超電導限流器が提案され
ている。これは、超電導体の磁気遮蔽効果及び磁束スイ
ッチング効果を利用したものである。2. Description of the Related Art Conventionally, development of a current limiting device for limiting a current in a transmission line system has been advanced. The current limiting device serves as a resistance when an overcurrent flows due to a short circuit, a lightning strike, or the like, and suppresses the overcurrent, thereby reducing the load on the circuit breaker, the transformer, and the like. There are various types of current limiting methods, but in recent years, a superconducting fault current limiter that limits a current using a superconductor has been proposed. This utilizes the magnetic shielding effect and magnetic flux switching effect of the superconductor.
【0003】 図5で、超電導限流器60は、超電導体
たる磁気遮蔽体62及びその外周に導線が巻き回された
コイル63を有する。なお、超電導体を冷却する冷却容
器は省略されている。図5(a)は、超電導体62が超
電導状態にある定常状態を示す。通常、コイル63は通
電されると自己インダクタンスによりインピーダンスを
示すものである。しかし、超電導限流器60では、超電
導体62のマイスナー効果により、磁束線65が超電導
体62そのものに侵入しない。また、超電導体62の周
方向にも超電導電流が流れるので、超電導体62に囲ま
れた中空部64が磁気遮蔽され、磁束線65が中空部6
4に侵入しない。従って、コイル63の内部を貫く磁束
線65は超電導体62の外側に限られ、コイル63の自
己インダクタンスは非常に小さくなり、通常の送電電流
の損失は大変に小さい。In FIG. 5, a superconducting fault current limiter 60 has a magnetic shield 62, which is a superconductor, and a coil 63 around which a conducting wire is wound. The cooling container for cooling the superconductor is omitted. FIG. 5A shows a steady state in which the superconductor 62 is in the superconducting state. Normally, the coil 63, when energized, exhibits impedance due to its self-inductance. However, in the superconducting fault current limiter 60, the magnetic flux lines 65 do not enter the superconductor 62 itself due to the Meissner effect of the superconductor 62. Further, since the superconducting current also flows in the circumferential direction of the superconductor 62, the hollow portion 64 surrounded by the superconductor 62 is magnetically shielded, and the magnetic flux lines 65 are provided in the hollow portion 6.
Do not break into 4. Therefore, the magnetic flux line 65 penetrating the inside of the coil 63 is limited to the outside of the superconductor 62, the self-inductance of the coil 63 becomes very small, and the loss of normal transmission current is very small.
【0004】 一方、過電流が発生し臨界磁場を越える
磁束が生じたときには、超電導状態から常伝導状態にク
エンチし、超電導体62は磁気遮蔽をしなくなる。図5
(b)は、常伝導状態のときを示す。磁束線65が超電
導体62そのもの及び超電導体62に囲まれた中空部6
4を軸方向に貫いて侵入する。従って、磁束線65がコ
イル63に鎖交するので、コイルにインダクタンスが発
生し、コイルを流れる過電流を限流する。この超電導限
流器は、ON−OFF制御のスイッチ機能を有する。一
方、特願平4−74639号は、外部コイルに流れる過
電流の大小に応じて、限流作用を調節することができる
超電導限流器を記載する。On the other hand, when an overcurrent is generated and a magnetic flux exceeding the critical magnetic field is generated, the superconducting state is quenched from the normal conducting state, and the superconductor 62 does not shield the magnetic field. FIG.
(B) shows the case of a normal conduction state. The magnetic flux lines 65 are the superconductor 62 itself and the hollow portion 6 surrounded by the superconductor 62.
4 penetrates axially and penetrates. Therefore, since the magnetic flux lines 65 are linked to the coil 63, inductance is generated in the coil and the overcurrent flowing through the coil is limited. This superconducting fault current limiter has an ON-OFF control switch function. On the other hand, Japanese Patent Application No. 4-74639 describes a superconducting fault current limiter capable of adjusting the current limiting action according to the magnitude of the overcurrent flowing through the external coil.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】 超電導限流器では、
インダクタンスが大きく変化するものが所望される。そ
して、そのためには、超電導体のサイズを大きくする必
要がある。しかし、筒形状を有する超電導体のサイズを
大きくするのには技術的な困難が伴う。例えば、直径が
1メートル前後の筒形状のセラミック成形体を焼結する
ときには、焼結の際の温度変化によりクラック等が生じ
やすい。また、焼結するための電気炉も大型となり、温
度制御等が困難となる。そこで、小型の超電導体を組み
合わせて、超電導限流器に用いることが提案されてい
る。特開平5−145128号公報は、小型の超電導筒
体を軸方向に積層した超電導筒体、及び、軸方向に長い
柱状体どうしをその径方向に組み合わせて中空部を囲む
側壁部を形成する超電導筒体を記載する。米国特許5,
334,964号の図8は、軸方向に長い柱状体どうし
をその径方向で組み合わせて中空部を囲む側壁部を形成
する超電導筒体を形成する。In the superconducting fault current limiter,
It is desired that the inductance changes greatly. For that purpose, it is necessary to increase the size of the superconductor. However, it is technically difficult to increase the size of the tubular superconductor. For example, when a cylindrical ceramic molded body having a diameter of about 1 meter is sintered, cracks and the like are likely to occur due to temperature changes during sintering. Moreover, the electric furnace for sintering becomes large, and it becomes difficult to control the temperature. Therefore, it has been proposed to combine a small-sized superconductor and use it in a superconducting fault current limiter. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-145128 discloses a superconducting cylinder in which small superconducting cylinders are laminated in the axial direction, and a superconducting cylinder in which axially long columnar bodies are combined in the radial direction to form a side wall portion surrounding a hollow portion. Describe the cylinder. US Patent 5,
FIG. 8 of No. 334, 964 forms a superconducting cylinder that forms a side wall portion that surrounds the hollow portion by combining columnar bodies that are long in the axial direction in the radial direction.
【0006】 しかし、特開平5−145128号公報
及び米国特許5,334,964号では、各々の柱状体
は中実体であり中空体ではない。また、超電導電流は、
各々の柱状体の内部を流れるが、一個の柱状体から隣接
する柱状体には粒界に遮られて流れない。即ち、超電導
電流は、筒体全体を周方向に流れることができず、筒体
に囲まれた中空部の磁場は遮蔽されておらず、磁束線は
中空部を軸方向に貫くことができる。これでは、筒体が
超電導状態になっている定常時において、インダクタン
スが大きくなり、好ましくない。また、超電導状態から
常伝導状態に転移するときも、磁束線は、新たに筒体そ
のもの、即ち、側壁部そのもののみを貫くことになり、
インダクタンスの増加、即ち、限流効果が限られる。However, in JP-A-5-145128 and US Pat. No. 5,334,964, each columnar body is a solid body and is not a hollow body. In addition, the superconducting current is
Although it flows inside each columnar body, it does not flow from one columnar body to an adjacent columnar body because it is blocked by grain boundaries. That is, the superconducting current cannot flow in the circumferential direction over the entire tubular body, the magnetic field in the hollow portion surrounded by the tubular body is not shielded, and the magnetic flux lines can penetrate the hollow portion in the axial direction. This is not preferable because the inductance increases during steady state when the tubular body is in the superconducting state. Also, when the superconducting state is changed to the normal conducting state, the magnetic flux lines will newly penetrate only the cylinder itself, that is, the side wall part itself.
The increase in inductance, that is, the current limiting effect is limited.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】 そこで、本発明は、上
記の課題を解決することを目的とする。即ち、本発明に
よれば、磁気遮蔽体と、当該磁気遮蔽体の外側に巻かれ
たコイルとを有する超電導限流器において、当該磁気遮
蔽体は、ほぼ軸方向に延びる中空部を形成する筒体を2
以上有していて、当該筒体は、互いに実質的に平行に配
置されていて、当該筒体の各々は、周方向に超電導電流
が流れることができ、かつ、筒形状を有する超電導体を
有していることを特徴とする超電導限流器が提供され
る。また、本発明において、当該筒体の各々は筒形状を
有する高抵抗基盤を有していて、当該超電導体が当該高
抵抗基盤の外表面又は内表面を被覆することが好まし
い。Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems. That is, according to the present invention, in a superconducting fault current limiter having a magnetic shield and a coil wound on the outside of the magnetic shield, the magnetic shield is a cylinder forming a hollow portion extending substantially in the axial direction. Body 2
As described above, the tubular bodies are arranged substantially parallel to each other, and each of the tubular bodies has a superconductor having a tubular shape and capable of flowing a superconducting current in the circumferential direction. A superconducting fault current limiter is provided. Further, in the present invention, it is preferable that each of the cylindrical bodies has a high-resistance base having a cylindrical shape, and the superconductor covers the outer surface or the inner surface of the high-resistance base.
【0008】 更に、当該磁気遮蔽体は筒形状の外壁部
を有していて、当該コイルは当該外壁部の外側に巻かれ
ていて、当該筒体を組み合わせて当該外壁部を形成する
ことが好ましい。更にまた、隣接する当該筒体と当該筒
体の間に実質的に隙間がないように形成されていること
が好ましい。更に、当該超電導体の厚さが実質的に一定
であることが好ましい。Further, it is preferable that the magnetic shield has a tubular outer wall portion, the coil is wound outside the outer wall portion, and the tubular body is combined to form the outer wall portion. . Furthermore, it is preferable that there is substantially no gap between the adjacent cylinders. Furthermore, it is preferable that the thickness of the superconductor is substantially constant.
【0009】 本発明では、2以上の筒体は、互いに実
質的に平行に配置されている。ここで、2以上の筒体が
「平行」である場合には、その2以上の筒体が互いの軸
を共有することを含まない。即ち、2以上の筒体が「平
行」とは、その2以上の筒体がその軸方向と垂直になっ
ているある仮想的な平面を貫くことをいう。また、「実
質的」に平行とあるのは、軸方向が完全に平行であるこ
とを要しないことをいう。本発明では、筒体の各々は、
筒形状を有する超電導体を有している。本明細書におい
て、「超電導体」とは、臨界温度以下に冷却したときに
実質的に電気抵抗が消滅する有体物をいう。一般には、
超電導体は室温において超電導ではなく、電気抵抗を有
する。In the present invention, the two or more cylinders are arranged substantially parallel to each other. Here, when two or more cylinders are “parallel”, it does not include that the two or more cylinders share each other's axis. That is, “two or more cylinders are“ parallel ”” means that the two or more cylinders penetrate a virtual plane that is perpendicular to the axial direction. Also, being “substantially” parallel means that the axial directions need not be completely parallel. In the present invention, each of the cylinders is
It has a tubular superconductor. In the present specification, the “superconductor” refers to a tangible substance whose electric resistance substantially disappears when cooled to a critical temperature or lower. Generally,
A superconductor is not superconducting at room temperature but has electric resistance.
【0010】 本発明では、超電導体は、その周方向に
超電導電流が流れることができる。これにより、本発明
の超電導限流器が超電導状態のときには、磁束線は各々
の超電導体そのもののを貫くことができないのみなら
ず、各々の超電導体に囲まれた中空部をも貫くことがで
きない。また、一個の大きな超電導体を形成することに
比べて、小さな超電導体を2以上形成する方が容易であ
る。かかる超電導体は、例えば、一体的に形成すること
により得ることができる。一体的に形成とは、例えば、
超電導性酸化物を含有する成形体を形成し、その成形体
を焼結することにより得ることができる。ここで、焼結
工程は、その超電導性酸化物が分解融解する温度(以
下、非調和融点という。)以上に加熱する工程と、次い
で、超電導性酸化物の結晶を成長させるために、当該成
形体を非調和融点以下にまで徐々に冷却する徐冷工程と
を有していてもよい。分解融解する温度以上に加熱する
ことにより、超電導性酸化物は固相及び液相の混合相に
分解する。次いで、冷却工程では、固相及び液相の界面
において包晶反応が起こり、超電導性酸化物の結晶が成
長する。かかる焼結工程を経ることにより、結晶粒の配
向性が揃い、超電導電流が超電導体の周方向に流れるこ
とができる。また、超電導体に含有してもよい超電導性
酸化物の結晶粒の配向性を揃えるために、徐冷工程は、
超電導性酸化物の単結晶の格子定数と類似する単結晶か
らなる基板に成形体を載せて行ってもよい。超電導体を
筒形状に形成することは、成形体の際に行ってもよい
し、焼結後に行ってもよい。In the present invention, the superconductor is capable of flowing the superconducting current in the circumferential direction. Thus, when the superconducting fault current limiter of the present invention is in the superconducting state, the magnetic flux lines cannot penetrate not only each superconductor but also the hollow part surrounded by each superconductor. . Further, it is easier to form two or more small superconductors than to form one large superconductor. Such a superconductor can be obtained by, for example, integrally forming. Forming integrally means, for example,
It can be obtained by forming a compact containing a superconducting oxide and sintering the compact. Here, the sintering step is a step of heating the superconducting oxide to a temperature at which the superconducting oxide is decomposed and melted (hereinafter referred to as an anharmonic melting point), and then, in order to grow crystals of the superconducting oxide, A gradual cooling step of gradually cooling the body to below the anharmonic melting point may be included. By heating above the decomposition and melting temperature, the superconducting oxide decomposes into a mixed phase of solid phase and liquid phase. Next, in the cooling step, a peritectic reaction occurs at the interface between the solid phase and the liquid phase, and the superconducting oxide crystal grows. By going through such a sintering step, the orientation of the crystal grains is made uniform, and the superconducting current can flow in the circumferential direction of the superconductor. Further, in order to align the crystal grains of the superconducting oxide which may be contained in the superconductor, the slow cooling step is
The molding may be placed on a substrate made of a single crystal having a lattice constant similar to that of the single crystal of the superconducting oxide. The forming of the superconductor into a tubular shape may be performed at the time of molding or after sintering.
【0011】 筒体は、超電導体及び高抵抗基盤を有し
ていて、超電導体が高抵抗基盤の外表面又は内表面を被
覆していてもよい。例えば、超電導性酸化物を含有する
スラリー、ペースト等を高抵抗基盤に被覆して、上記の
焼結工程を行うことができる。一方、筒体は、基盤等を
含むことなく、超電導体から構成されていてもよい。高
抵抗基盤としては、例えば、酸化マグネシウム等の酸化
物セラミックス等が挙げられる。電流は、超電導限流器
が定常状態のときも過電流が流れる異常状態のときも、
高抵抗基盤に実質的に流れないことが好ましい。磁気遮
蔽体は、全体として筒形状を有していて、当該筒体を組
み合わせたときに、その筒形状が形成されるようにする
ことができる。即ち、磁気遮蔽体は筒形状の外壁部を有
していて、筒体を組み合わせてこの外壁部を形成するこ
とができる。ただし、各々の筒体の外側に超電導体が形
成されていて、隣接する超電導体どうしの間に隙間がな
いときであっても、超電導電流は隣接する超電導体を流
れる必要はない。一方、磁気遮蔽体は、2以上の筒体、
例えば、円筒体を単に平行に配置したものでもよい。こ
のときには、筒体と筒体との間には間隙が形成される。The cylindrical body may have a superconductor and a high resistance substrate, and the superconductor may cover the outer surface or the inner surface of the high resistance substrate. For example, a slurry or paste containing a superconducting oxide may be coated on the high resistance substrate and the above sintering step may be performed. On the other hand, the tubular body may be composed of a superconductor without including a substrate or the like. Examples of the high resistance substrate include oxide ceramics such as magnesium oxide. The current, whether the superconducting fault current limiter is in a steady state or in an abnormal state where overcurrent flows,
It is preferred that the high resistance substrate does not substantially flow. The magnetic shield has a tubular shape as a whole, and the tubular shape can be formed when the tubular bodies are combined. That is, the magnetic shield has a tubular outer wall portion, and the outer wall portion can be formed by combining the tubular bodies. However, even when the superconductors are formed on the outside of each cylinder and there is no gap between the adjacent superconductors, the superconducting current does not have to flow through the adjacent superconductors. On the other hand, the magnetic shield is composed of two or more cylinders,
For example, the cylindrical bodies may be simply arranged in parallel. At this time, a gap is formed between the cylinders.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】 図1では、超電導限流器10
は、磁気遮蔽体11と、磁気遮蔽体11の外側に位置す
る冷却容器22と、冷却容器22の外側に巻かれている
コイル24とを有する。磁気遮蔽体11は、4つの筒体
16から構成されていて、各々の筒体16がほぼ軸方向
に延びる中空部15を形成する。各々の筒体16は、外
壁部16aと側壁部16bが一体的に形成されていて、
超電導限流器10が定常時の超電導状態にあるときに
は、筒体16の周方向に超電導電流が流れることができ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In FIG. 1, a superconducting fault current limiter 10 is shown.
Has a magnetic shield 11, a cooling container 22 located outside the magnetic shield 11, and a coil 24 wound around the cooling container 22. The magnetic shield 11 is composed of four cylinders 16, and each cylinder 16 forms a hollow portion 15 extending substantially in the axial direction. Each cylindrical body 16 has an outer wall portion 16a and a side wall portion 16b integrally formed,
When the superconducting fault current limiter 10 is in the superconducting state in the steady state, the superconducting conductive current can flow in the circumferential direction of the cylindrical body 16.
【0013】 筒体16は、外壁12を構成する円弧状
の外壁部16aと、外壁部16aの内側に連続する側壁
部16bとからなる。隣接する筒体16の側壁部16b
が互いに側壁14を形成する。隣接する側壁部16bは
接合していてもよいし、接合していなくてもよい。各々
の筒体16の外壁部16aの厚さは、側壁部16bの厚
さと実質的に等しいことが好ましい。また、外壁部16
aの厚さが一定であり、側壁部16bの厚さも一定であ
ることが好ましい。厚さが不均一であると局所的なクエ
ンチにより局所的な発熱が生じ、超伝導体の劣化をひき
起こす可能性があるためである。ただし、この筒体の壁
部の厚さは、他の筒体の壁部の厚さと等しい必要はな
い。磁気遮蔽体11は、筒形状の外壁12と、その外壁
12の内側に連続して径方向に延びる側壁14とを有す
る。外壁12の外側表面及び内側表面は円である。ただ
し、外壁の外側表面及び内側表面の形状は特に限定され
ず、楕円、多角形等であってもよい。また、側壁が延び
る方向は限定されず、磁気遮蔽体の中心を通る必要はな
い。The cylindrical body 16 is composed of an arc-shaped outer wall portion 16a forming the outer wall 12, and a side wall portion 16b continuous with the inner side of the outer wall portion 16a. Side wall portion 16b of the adjacent cylindrical body 16
Form side walls 14 with each other. The adjacent side wall portions 16b may or may not be joined. It is preferable that the thickness of the outer wall portion 16a of each cylindrical body 16 be substantially equal to the thickness of the side wall portion 16b. Also, the outer wall portion 16
It is preferable that the thickness of a is constant and the thickness of the side wall portion 16b is also constant. This is because if the thickness is not uniform, local quenching may cause local heat generation, which may cause deterioration of the superconductor. However, the thickness of the wall of this cylinder does not have to be equal to the thickness of the walls of the other cylinders. The magnetic shield 11 has a tubular outer wall 12 and a side wall 14 that is continuous with the outer wall 12 and extends radially inward. The outer and inner surfaces of outer wall 12 are circular. However, the shape of the outer surface and the inner surface of the outer wall is not particularly limited, and may be an ellipse, a polygon, or the like. Further, the direction in which the side wall extends is not limited, and it is not necessary to pass through the center of the magnetic shield.
【0014】 外壁12及び側壁14は超電導性組成物
から構成されていることが好ましく、超電導性組成物の
臨界温度が77K以上であることが更に好ましい。ただ
し、筒体16がセラミック基体及びその表面に被覆する
超電導層を有していてもよい。このときには、超電導層
は中空部側、即ち内側に形成されていてもよいし、ま
た、中空部の反対側、即ち外側に形成されていてもよ
い。また、超電導体が基体の内側及び外側に形成されて
いてもよい。セラミック基体としては、酸化マグネシウ
ム、部分安定化ジルコニア、アルミナ、窒化ケイ素等を
用いることができる。The outer wall 12 and the side wall 14 are preferably made of a superconducting composition, and more preferably the critical temperature of the superconducting composition is 77K or higher. However, the cylindrical body 16 may have a ceramic base and a superconducting layer covering the surface thereof. At this time, the superconducting layer may be formed on the hollow portion side, that is, on the inner side, or may be formed on the opposite side of the hollow portion, that is, on the outer side. Further, the superconductor may be formed inside and outside the substrate. As the ceramic substrate, magnesium oxide, partially stabilized zirconia, alumina, silicon nitride or the like can be used.
【0015】 磁気遮蔽体12は、冷却容器22の内部
に位置する。超電導限流器を使用するときには、冷却容
器22には液体窒素等の冷媒を入れることができる。冷
媒は、例えば、磁気遮蔽体12を浸すまで入れて、冷却
容器22との間の隙間23にも満ちるようにする。ただ
し、隙間23は小さければ小さいほど好ましい。限流効
果の観点より、コイル24に囲まれた面積は、できるだ
け磁気遮蔽体12が占めることが好ましいからである。
冷却容器22は電気絶縁体から構成されていることが好
ましい。例えば、繊維強化型プラスチック等の十分な機
械強度を有するプラスチックを用いることができる。ま
た、冷却容器そのものが絶縁体でないときは、その表面
に電気絶縁層を被覆することが好ましい。冷却容器の形
状に特に制限はないが、磁気遮蔽体の形状に対応するこ
とが好ましい。例えば、磁気遮蔽体が円筒形状を有する
ときには、冷却容器も円筒形状を有することが好まし
い。The magnetic shield 12 is located inside the cooling container 22. When using the superconducting fault current limiter, the cooling container 22 can contain a refrigerant such as liquid nitrogen. For example, the coolant is filled until the magnetic shield 12 is immersed, and the gap 23 between the cooling container 22 and the coolant is also filled. However, the smaller the gap 23, the more preferable. This is because the area surrounded by the coil 24 is preferably occupied by the magnetic shield 12 as much as possible from the viewpoint of the current limiting effect.
The cooling container 22 is preferably made of an electrical insulator. For example, a plastic having sufficient mechanical strength such as a fiber reinforced plastic can be used. Further, when the cooling container itself is not an insulator, it is preferable to coat the surface thereof with an electrically insulating layer. The shape of the cooling container is not particularly limited, but it is preferably compatible with the shape of the magnetic shield. For example, when the magnetic shield has a cylindrical shape, it is preferable that the cooling container also has a cylindrical shape.
【0016】 コイル24が冷却容器22の外周面22
sを巻いていて、コイル24は図示していない外部回路
に接続する。コイル24と冷却容器22との間には隙間
がないことが好ましい。限流効果の観点より、コイル2
4の軸方向と垂直な断面において、コイルの断面積に対
して超電導体の断面積が占める割合が大きいことが好ま
しいからである。コイルは、磁気遮蔽体の外側に巻かれ
ている限り、冷却容器の外側にコイルが巻かれていて
も、冷却容器の内側にコイルが巻かれていてもよい。コ
イルが超電導性でないときには、図1に示すように、コ
イルは冷却容器の外側に位置することが好ましい。一
方、コイルが超電導性のときには、磁気遮蔽体と共に冷
却容器の内部に収納することが好ましい。The coil 24 is the outer peripheral surface 22 of the cooling container 22.
By winding s, the coil 24 is connected to an external circuit (not shown). There is preferably no gap between the coil 24 and the cooling container 22. From the viewpoint of current limiting effect, coil 2
This is because, in the cross section perpendicular to the axial direction of 4, the ratio of the cross sectional area of the superconductor to the cross sectional area of the coil is preferably large. As long as the coil is wound on the outside of the magnetic shield, the coil may be wound on the outside of the cooling container or the inside of the cooling container. When the coil is not superconducting, it is preferably located outside the cooling vessel, as shown in FIG. On the other hand, when the coil is superconducting, it is preferably housed inside the cooling container together with the magnetic shield.
【0017】 中空部15には、中空部を貫く磁束密度
を増加するために、透磁率が高い鉄芯26が挿入されて
いる。鉄芯26と筒体16の内表面との間に隙間がある
が、この隙間は小さいことが好ましい。鉄芯は、例え
ば、ケイ素鋼から構成される。磁気遮蔽体11の両端部
には、中空部15に冷媒が入らないようにするために封
止部材を取り付けることが好ましい。端部材は例えば板
形状をしていて、磁気遮蔽体11及び鉄芯26の端部を
受けるための凹部が形成されていてもよい。磁気遮蔽体
が常伝導になったとき、渦電流が鉄芯に発生する。そし
て、鉄芯の温度は液体窒素温度等の低温よりも室温に近
いほうが、渦電流が小さくなるからである。An iron core 26 having a high magnetic permeability is inserted in the hollow portion 15 in order to increase the magnetic flux density penetrating the hollow portion. Although there is a gap between the iron core 26 and the inner surface of the cylindrical body 16, it is preferable that this gap is small. The iron core is made of, for example, silicon steel. Sealing members are preferably attached to both ends of the magnetic shield 11 to prevent the refrigerant from entering the hollow portion 15. The end member may have a plate shape, for example, and may have a recess for receiving the ends of the magnetic shield 11 and the iron core 26. When the magnetic shield becomes normal, eddy currents are generated in the iron core. Then, the eddy current becomes smaller when the temperature of the iron core is closer to room temperature than when it is low temperature such as liquid nitrogen temperature.
【0018】 図1の磁気遮蔽体は、各々の筒体16を
形成して、これらを組み合わせることにより製造するこ
とができる。ただし、各々の筒体16を形成することな
く、予め中空部を形成するように成形をして、この成形
体を焼結することにより磁気遮蔽体を形成してもよい。The magnetic shield of FIG. 1 can be manufactured by forming each cylinder 16 and combining them. However, the magnetic shield may be formed by forming the hollow body in advance without forming the respective cylinders 16 and sintering the formed body.
【0019】 磁気遮蔽体31は、図1の磁気遮蔽体1
1の外周に更に8つの扇形の筒体36が配置された形状
を有する。4個の筒体35が円筒形状を形成するように
配置して、各々の筒体35の外周面に2つの筒体36の
内周面が接触するように配置されている。各々の筒体3
5、36は軸方向に延びる中空部を形成する。これらの
中空部の何れにも、それぞれの中空部の形状に対応する
形状を有する鉄芯39が挿入されている。図2では、磁
気遮蔽体31は、円筒形状の外壁32a、外壁32aの
内側から連続して径方向に延びる側壁33及び外壁と同
心の円筒形状の側壁32bを有する。側壁33と側壁3
2bは連続する。中空部を形成する筒体を用いて磁気遮
蔽体を構成するときには、各々の筒体の形状には特に制
限はなく、隣接する筒体と形状が適合するようになって
いることが好ましい。The magnetic shield 31 is the magnetic shield 1 of FIG.
Further, eight fan-shaped cylindrical bodies 36 are arranged on the outer circumference of the first unit 1. The four cylinders 35 are arranged so as to form a cylindrical shape, and the outer peripheral surfaces of the respective cylinders 35 are arranged so that the inner peripheral surfaces of the two cylinders 36 are in contact with each other. Each cylinder 3
Reference numerals 5 and 36 form hollow portions extending in the axial direction. An iron core 39 having a shape corresponding to the shape of each hollow portion is inserted into any of these hollow portions. In FIG. 2, the magnetic shield 31 has a cylindrical outer wall 32a, a side wall 33 continuously extending in the radial direction from the inside of the outer wall 32a, and a cylindrical side wall 32b concentric with the outer wall. Side wall 33 and side wall 3
2b is continuous. When the magnetic shield is formed by using the tubular body forming the hollow portion, the shape of each tubular body is not particularly limited, and it is preferable that the tubular body and the adjacent tubular body have the same shape.
【0020】 図3では、磁気遮蔽体は、2以上の筒体
42の集合である。各々の筒体42が軸方向に延びる中
空部43を形成する。筒体42どうしは互いに接触して
いて、隣接する筒体42の間に更に中空部44が形成さ
れている。ただし、これらの筒体は互いに接触している
必要はない。筒体の断面形状は特に制限がなく、楕円、
多角形、星形等であってもよい。これらの筒体42は、
冷却容器47の内部に入れることにより、互いに押し合
う力で直立させてもよい。また、これらの筒体42の全
てをコイル等の線材で束ねて、その筒体42及び線材を
冷却容器に収納してもよい。In FIG. 3, the magnetic shield is a set of two or more cylinders 42. Each cylindrical body 42 forms a hollow portion 43 extending in the axial direction. The tubular bodies 42 are in contact with each other, and a hollow portion 44 is further formed between the adjacent tubular bodies 42. However, these cylinders do not have to be in contact with each other. The cross-sectional shape of the cylindrical body is not particularly limited, and an ellipse,
It may be polygonal, star-shaped or the like. These tubular bodies 42 are
By putting it inside the cooling container 47, it may be made to stand upright by the force of pushing each other. Alternatively, all of the tubular bodies 42 may be bundled with a wire material such as a coil, and the tubular body 42 and the wire materials may be housed in a cooling container.
【0021】 本発明に用い得る超電導性酸化物は、特
に制限はないが、臨界温度が77K以上のものが好まし
い。かかる超電導性組酸化物としては、例えば、Bi-Sr-
Ca-Cu-O系、希土類系等の多層ペロブスカイト型結晶構
造である超電導性酸化物が挙げられる。Bi-Sr-Ca-Cu-O
系酸化物の具体例として、Bi2Sr2CaCu2Ox、Bi2Sr2Ca2Cu
3Oxが挙げられる。また、Srの一部がPbに置換されてい
てもよい。また、希土類系の超電導性酸化物の具体例と
しては、REBa2Cu3O7-xと表せる化合物が挙げられる。こ
こで、REは希土類元素でY、Sm、Eu、Dy、Ho、
Er及びYbからなる群のなかの少なくとも一元素から
なる。また、REBa2Cu3O7-xが非化学量論的なので、x
は、0以上1以下という不定比を示し、この値が超電導
特性の発現に直接影響を与える。また、REBa2Cu3O7-xの
結晶構造は、多層ペロブスカイト構造を有する。REと表
す希土類元素は、必ずしも一元素のみに限られるわけで
はなく、Y、Sm、Eu、Dy、Ho、Er及びYbか
らなる群より任意の二以上の元素を混在させてもよく、
このような例としては、REがYyYb1-y(yは0以上1以
下の実数)と表せる場合等がある。The superconducting oxide that can be used in the present invention is not particularly limited, but one having a critical temperature of 77 K or higher is preferable. Examples of such superconducting mixed oxides include Bi-Sr-
Examples thereof include superconducting oxides having a multilayer perovskite type crystal structure such as Ca-Cu-O type and rare earth type. Bi-Sr-Ca-Cu-O
Specific examples of the system oxides include Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O x and Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu.
3 O x can be mentioned. Further, part of Sr may be replaced with Pb. Further, as a specific example of the rare earth-based superconducting oxide, a compound represented by REBa 2 Cu 3 O 7-x can be mentioned. Here, RE is a rare earth element, Y, Sm, Eu, Dy, Ho,
It consists of at least one element from the group consisting of Er and Yb. In addition, since REBa 2 Cu 3 O 7-x is non-stoichiometric, x
Indicates a non-stoichiometric ratio of 0 or more and 1 or less, and this value directly affects the expression of superconducting properties. Moreover, the crystal structure of REBa 2 Cu 3 O 7-x has a multilayer perovskite structure. The rare earth element represented by RE is not necessarily limited to only one element, and any two or more elements from the group consisting of Y, Sm, Eu, Dy, Ho, Er and Yb may be mixed,
As such an example, there is a case where RE can be expressed as Y y Yb 1-y (y is a real number of 0 or more and 1 or less).
【0022】 超電導性酸化物に少量の銀、白金、ロジ
ウム等のピン中心を生成するための添加物を必要に応じ
て添加してもよい。ピン中心とは、超電導状態のときに
電流が流れたときに磁束線が動くことを防止して、臨界
電流密度を向上する。本発明に用いる筒体及び筒体は、
超電導性酸化物に所望の添加物を加えた混合粉末を所望
形状に成形してから、これを公知の焼成法で焼成し、機
械加工することによって、作成することができる。If necessary, a small amount of an additive such as silver, platinum, or rhodium for forming pin centers may be added to the superconducting oxide. The pin center prevents the magnetic flux lines from moving when a current flows in the superconducting state, and improves the critical current density. The cylinder and the cylinder used in the present invention are
It can be prepared by molding a mixed powder obtained by adding a desired additive to a superconducting oxide into a desired shape, firing this by a known firing method, and machining.
【0023】[0023]
【実施例】 本発明を実施例により詳細に説明する。但
し、本発明は下記実施例により制限されるものでない。 (実施例1)図1に示す超電導限流器10を作成した。
ただし、図1と異なって、鉄芯26は挿入しなかった。
磁気遮蔽体11は、ビスマス系超電導酸化物であるBi2S
r2CaCu2Oxから構成される。まず、磁気遮蔽体11の作
製方法を記載する。Bi:Sr:Ca:Cu=2:2:
1:2となるように、Bi2O3,SrCO3,CaC
O3,CuOの各粉末を調合し、蒸留水を用いてポット
ミルにより湿式混合した。得られた混合粉末を熱風乾燥
器にて乾燥後、空気中860℃で10時間仮焼した。得
られた仮焼粉末に4wt%のAg粉末を外配した粉末を
エタノール溶媒を用いてジルコニア球石によりボールミ
ルで10時間粉砕し、その後乾燥器にて乾燥して原料粉
末とした。EXAMPLES The present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples. Example 1 A superconducting fault current limiter 10 shown in FIG. 1 was prepared.
However, unlike FIG. 1, the iron core 26 was not inserted.
The magnetic shield 11 is made of Bi 2 S, which is a bismuth-based superconducting oxide.
It is composed of r 2 CaCu 2 O x . First, a method for manufacturing the magnetic shield 11 will be described. Bi: Sr: Ca: Cu = 2: 2:
Bi 2 O 3 , SrCO 3 , CaC so that the ratio becomes 1: 2.
Powders of O 3 and CuO were prepared and wet mixed with distilled water using a pot mill. The obtained mixed powder was dried with a hot air dryer and then calcined in air at 860 ° C. for 10 hours. A powder obtained by externally adding 4 wt% of Ag powder to the obtained calcined powder was crushed with a zirconia ball using an ethanol solvent in a ball mill for 10 hours, and then dried in a drier to obtain a raw material powder.
【0024】 この原料粉末を用いて、図1に示す扇状
筒体16をプレス成形した。その成形体を焼成炉内で酸
素雰囲気下885℃で30分間部分溶融して、固相と液
相との混合物として、次いで830℃まで冷却速度0.
5℃/時で徐冷し、830℃で15時間結晶化するため
の熱処理を施した。その後、さらに、700℃まで冷却
した後、炉内を窒素雰囲気に置換して炉内冷却し、中空
部を形成した扇状の超電導体16を得た。同様な方法
で、組み合わせると円筒状になるように合計4ケの扇形
状の筒体16を製作した。それぞれの筒体16の厚さ
は、外壁部16aも側壁部16bも約5mmであった。
1ケの筒体16の断面積は、19.6cm2である。こ
れらの筒体16を組み合わせた筒形状の磁気遮蔽体11
は、直径100mm、長さ100mmであった。また、
作製したそれぞれの超電導体の臨界温度は77K以上で
あり、77K、1テスラにおける臨界電流密度は、約1
000A/cm2であった。また、磁気シールド能とし
ては、77Kにおいて、磁気遮蔽体の外部磁場が50ガ
ウスのとき、磁気遮蔽体11の中空部の中央における磁
場は若干上昇した。Using this raw material powder, the fan-shaped cylindrical body 16 shown in FIG. 1 was press-molded. The molded body was partially melted in an oxygen atmosphere at 885 ° C. for 30 minutes in a firing furnace to form a mixture of a solid phase and a liquid phase, and then cooled to 830 ° C. at a cooling rate of 0.
It was annealed at 5 ° C./hour and heat-treated for crystallization at 830 ° C. for 15 hours. Then, after further cooling to 700 ° C., the inside of the furnace was replaced with a nitrogen atmosphere and the inside of the furnace was cooled to obtain a fan-shaped superconductor 16 having a hollow portion. By a similar method, a total of four fan-shaped cylindrical bodies 16 were manufactured so that they were combined into a cylindrical shape. The thickness of each cylindrical body 16 was about 5 mm for both the outer wall portion 16a and the side wall portion 16b.
The cross-sectional area of one cylindrical body 16 is 19.6 cm 2 . A cylindrical magnetic shield 11 in which these cylindrical bodies 16 are combined
Had a diameter of 100 mm and a length of 100 mm. Also,
The critical temperature of each prepared superconductor is 77K or higher, and the critical current density at 77K, 1 Tesla is about 1K.
It was 000 A / cm 2 . As for the magnetic shielding ability, at 77K, when the external magnetic field of the magnetic shield was 50 gauss, the magnetic field at the center of the hollow portion of the magnetic shield 11 was slightly increased.
【0025】 磁気遮蔽体11は、冷却容器22に封入
されている。同容器22は、FRP製で真空断熱構造と
なっており、上下には収納空間を密閉するように、円板
状で真空断熱構造を有する繊維強化プラスチック製蓋体
28が装着されている。収納容器22内には冷媒25と
して液体窒素が充填され、磁気遮蔽体11が液体窒素に
浸漬されている。尚、この冷却容器には導入口と導出口
が形成され、これらの口を介して収納空間への液体窒素
の供給及び排出が行われるようになっている。冷却容器
22は筒形状をしていて、その外周面にはコイル24が
巻回されている。コイルは本試験では、直径1mmのエ
ナメル単線を200ターンで一層巻きして形成されてお
り、電力線と直列に接続されている。The magnetic shield 11 is enclosed in a cooling container 22. The container 22 is made of FRP and has a vacuum heat insulating structure, and a disk-shaped lid 28 made of fiber reinforced plastic having a vacuum heat insulating structure is mounted above and below so as to seal the storage space. Liquid nitrogen is filled in the storage container 22 as a coolant 25, and the magnetic shield 11 is immersed in the liquid nitrogen. An inlet and an outlet are formed in this cooling container, and liquid nitrogen is supplied to and discharged from the storage space through these ports. The cooling container 22 has a tubular shape, and a coil 24 is wound around the outer peripheral surface thereof. In this test, the coil is formed by winding one layer of an enamel single wire having a diameter of 1 mm with 200 turns and is connected in series with the power line.
【0026】 次に、実施例における限流作用を説明す
る。コイル24内に配置された磁気遮蔽体11は超電導
状態において抵抗ゼロのコイルと同等な作用を有する。
即ち、各々の筒体16には、コイル24が印加する磁束
が誘起して超電導電流が生じて、この超電導電流により
各々の筒体16の内部の磁場を遮蔽する。従って、超電
導状態にある磁気遮蔽体11がコイル24の内側に位置
する場合は、コイルのインダクタンスは極めて抑制され
ることとなり、超電導限流器としては、電力線を介して
コイルに定常電流が流れている間は極めて抵抗が小さ
く、限流器による送電損失は少ない。しかし、短絡事故
等により電力線及びコイル24に過電流が流れると、コ
イル24が大きな磁場を印加するので、筒体16が超電
導状態から常電導状態にクエンチし、超電導体内部の磁
場を遮蔽することができなくなる。このため、磁束がコ
イル24と鎖交することにより、磁気遮蔽体11に大き
な自己インダクタンスが発生し、過電流を限流すること
となる。Next, the current limiting action in the embodiment will be described. The magnetic shield 11 arranged in the coil 24 has the same action as a coil having zero resistance in the superconducting state.
That is, a magnetic flux applied by the coil 24 is induced in each cylinder 16 to generate a superconducting current, and the superconducting current shields the magnetic field inside each cylinder 16. Therefore, when the magnetic shield 11 in the superconducting state is located inside the coil 24, the inductance of the coil is extremely suppressed, and as a superconducting fault current limiter, a steady current flows through the coil via the power line. The resistance is extremely low during the period, and the transmission loss due to the fault current limiter is small. However, when an overcurrent flows in the power line and the coil 24 due to a short circuit accident or the like, the coil 24 applies a large magnetic field, so that the cylindrical body 16 is quenched from the superconducting state to the normal conducting state to shield the magnetic field inside the superconductor. Can not be. Therefore, the magnetic flux interlinks with the coil 24, so that a large self-inductance is generated in the magnetic shield 11 and the overcurrent is limited.
【0027】 以上のような作用により、本試験の超電
導限流器では、定常時の抵抗が0.65Ωに対し、過電
流印加時の抵抗は、2.14Ωとなった。これにより、
事故時には、超電導限流器の抵抗が1.49Ω増加し、
約3.3倍となり、過電流を限流することが可能となっ
た。With the above-described action, in the superconducting fault current limiter of the present test, the resistance in the steady state was 0.65Ω, while the resistance when the overcurrent was applied was 2.14Ω. This allows
In the event of an accident, the resistance of the superconducting fault current limiter increased by 1.49Ω,
About 3.3 times, it became possible to limit the overcurrent.
【0028】(比較例)図4の超電導限流器50を製作
した。ただし、図4と異なって、鉄芯59は挿入しなか
った。実施例と同様な方法で、超電導体から構成される
円筒形の磁気遮蔽体51を製作した。磁気遮蔽体51
は、直径50mm、長さ100mmであり、壁部の厚さ
が約5mmである。その断面積は、実施例の各々の筒体
16とほぼ同等の19.6cm2である。また、超電導
特性は実施例とほぼ同等であった。臨界温度は77K以
上で、77K、1テスラにおける臨界電流密度は、約1
000A/cm2であった。また、磁気シールド能とし
ては、77Kにおいて、磁気遮蔽体の外部磁場が220
ガウスのとき、磁気遮蔽体11の中空部の中央における
磁場は、約50ガウスを示した。Comparative Example A superconducting fault current limiter 50 of FIG. 4 was manufactured. However, unlike FIG. 4, the iron core 59 was not inserted. A cylindrical magnetic shield 51 made of a superconductor was manufactured by the same method as in the example. Magnetic shield 51
Has a diameter of 50 mm and a length of 100 mm, and the wall has a thickness of about 5 mm. The cross-sectional area is 19.6 cm 2, which is almost the same as that of each cylinder 16 of the embodiment. Moreover, the superconducting characteristics were almost the same as those of the examples. The critical temperature is 77K or higher, and the critical current density at 77K and 1 Tesla is about 1
It was 000 A / cm 2 . Also, as the magnetic shield ability, at 77K, the external magnetic field of the magnetic shield is 220
At Gauss, the magnetic field in the center of the hollow portion of the magnetic shield 11 showed about 50 Gauss.
【0029】 冷却容器52は、磁気遮蔽体51の形状
に対応して、円筒形を有し、また、蓋体56を有する。
同様に、磁気遮蔽体51は冷却容器52に封入され、冷
却容器52の内部は冷媒55として液体窒素が充填さ
れ、磁気遮蔽体51が液体窒素に浸漬されている。実施
例と同様に冷却容器52の外周にはコイル53が巻回さ
れ、電力線と直列に接続されている。The cooling container 52 has a cylindrical shape corresponding to the shape of the magnetic shield 51, and also has a lid 56.
Similarly, the magnetic shield 51 is enclosed in a cooling container 52, the inside of the cooling container 52 is filled with liquid nitrogen as a coolant 55, and the magnetic shield 51 is immersed in the liquid nitrogen. Similar to the embodiment, a coil 53 is wound around the outer circumference of the cooling container 52 and connected in series with the power line.
【0030】 以上のような超電導限流器50の抵抗を
実施例と同様に評価した結果、定常時の抵抗が0.36
Ωに対し、過電流印加時の抵抗は、0.73Ωとなっ
た。これにより、事故時には、超電導限流器の抵抗が
0.37Ωの約2.0倍しか増加せず、過電流を十分限
流することができなかった。過電流を抑制するため、上
記超電導限流器を3台直列に接続したところ、定常時の
抵抗が1.08Ωに対し、過電流印加時抵抗は、2.1
9Ωとなった。これにより、過電流を抑制することは可
能となったが、定常時の抵抗が1Ωを越え、送電損失が
問題となった。As a result of evaluating the resistance of the superconducting fault current limiter 50 as described above in the same manner as the embodiment, the resistance in the steady state is 0.36.
In contrast to Ω, the resistance when applying an overcurrent was 0.73Ω. As a result, at the time of an accident, the resistance of the superconducting fault current limiter increased by only about 2.0 times 0.37Ω, and the overcurrent could not be sufficiently limited. When three superconducting fault current limiters were connected in series in order to suppress overcurrent, the resistance during steady state was 1.08Ω, while the resistance during overcurrent application was 2.1.
It became 9Ω. This made it possible to suppress overcurrent, but the resistance in the steady state exceeded 1 Ω, and transmission loss became a problem.
【0031】[0031]
【発明の効果】 本発明の超電導限流器では、各々の小
型の超電導体が別個に限流効果を有するので、大型の超
電導限流器をより容易に作成しうる。また、万が一の事
故により1個の超電導体が破損しても、他の超電導体に
よりある程度の限流効果を得られる。EFFECTS OF THE INVENTION In the superconducting fault current limiter of the present invention, since each small superconductor has a current limiting effect independently, a large-sized superconducting fault current limiter can be more easily produced. In addition, even if one superconductor is damaged due to an accident, the current limiting effect can be obtained to some extent by the other superconductors.
【図1】 本発明の超電導限流器の一実施態様である。
(a)水平方向の断面図である。(b)軸方向の断面図
である。FIG. 1 is an embodiment of a superconducting fault current limiter of the present invention.
(A) It is a horizontal sectional view. (B) It is sectional drawing of an axial direction.
【図2】 本発明の超電導限流器の一実施態様の水平方
向の断面図である。FIG. 2 is a horizontal sectional view of an embodiment of the superconducting fault current limiter of the present invention.
【図3】 本発明の超電導限流器の一実施態様の水平方
向の断面図である。FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view of one embodiment of the superconducting fault current limiter of the present invention.
【図4】 従来の超電導限流器である。(a)水平方向
の断面図である。(b)軸方向の断面図である。FIG. 4 is a conventional superconducting fault current limiter. (A) It is a horizontal sectional view. (B) It is sectional drawing of an axial direction.
【図5】 超電導限流器の作用を説明する縦断面図であ
る。(a)定常時の超電導状態である。(b)事故時の
常伝導状態である。FIG. 5 is a vertical sectional view for explaining the operation of the superconducting fault current limiter. (A) A superconducting state in a steady state. (B) The normal conduction state at the time of the accident.
10・・・超電導限流器、11・・・磁気遮蔽体、12・・・外
壁、14・・・側壁、15・・・中空部、16・・・筒体、16
a・・・外壁部、16b・・・側壁部、22・・・冷却容器、2
2s・・・外周面、23・・・隙間、24・・・コイル、25・・・
冷媒、26・・・鉄芯、28・・・蓋体、30・・・超電導限流
器、31・・・磁気遮蔽体、32a・・・外壁、32b・・・側
壁、33・・・側壁、35・・・筒体、36・・・筒体、37・・・
冷却容器、38・・・コイル、39・・・鉄芯、40・・・超電
導限流器、42・・・筒体、43・・・中空部、44・・・中空
部、47・・・冷却容器、48・・・コイル、49・・・鉄芯、
50・・・超電導限流器、51・・・磁気遮蔽体、52・・・冷
却容器、53・・・コイル、55・・・冷媒、56・・・蓋体、
59・・・鉄芯、60・・・超電導限流器、62・・・超電導
体、63・・・コイル、64・・・中空部、65・・・磁束線10 ... Superconducting fault current limiter, 11 ... Magnetic shield, 12 ... Outer wall, 14 ... Side wall, 15 ... Hollow part, 16 ... Cylindrical body, 16
a ... Outer wall portion, 16b ... Side wall portion, 22 ... Cooling container, 2
2s ... outer peripheral surface, 23 ... gap, 24 ... coil, 25 ...
Refrigerant, 26 ... Iron core, 28 ... Lid, 30 ... Superconducting fault current limiter, 31 ... Magnetic shield, 32a ... Outer wall, 32b ... Side wall, 33 ... Side wall , 35 ... tubular body, 36 ... tubular body, 37 ...
Cooling container, 38 ... Coil, 39 ... Iron core, 40 ... Superconducting fault current limiter, 42 ... Cylindrical body, 43 ... Hollow part, 44 ... Hollow part, 47 ... Cooling container, 48 ... Coil, 49 ... Iron core,
50 ... Superconducting fault current limiter, 51 ... Magnetic shield, 52 ... Cooling container, 53 ... Coil, 55 ... Refrigerant, 56 ... Lid,
59 ... Iron core, 60 ... Superconducting fault current limiter, 62 ... Superconductor, 63 ... Coil, 64 ... Hollow part, 65 ... Magnetic flux line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 和幸 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuyuki Matsuda 2-56 Sudacho, Mizuho-ku, Aichi Prefecture Nagoya City
Claims (10)
巻かれたコイルとを有する超電導限流器において、 当該磁気遮蔽体は、ほぼ軸方向に延びる中空部を形成す
る筒体を2以上有していて、当該筒体は、互いに実質的
に平行に配置されていて、 当該筒体の各々は、周方向に超電導電流が流れることが
でき、かつ、筒形状を有する超電導体を有していること
を特徴とする超電導限流器。1. A superconducting fault current limiter having a magnetic shield and a coil wound on the outer side of the magnetic shield, wherein the magnetic shield has a tubular body that forms a hollow portion extending substantially in the axial direction. As described above, the tubular bodies are arranged substantially parallel to each other, and each of the tubular bodies has a superconductor having a tubular shape and capable of flowing a superconducting current in the circumferential direction. A superconducting fault current limiter characterized in that
基盤を有していて、当該超電導体が当該高抵抗基盤の外
表面又は内表面を被覆することを特徴とする請求項1に
記載の超電導限流器。2. The cylinder according to claim 1, wherein each of the cylinders has a high resistance substrate having a cylindrical shape, and the superconductor coats an outer surface or an inner surface of the high resistance substrate. The superconducting fault current limiter described.
ていて、当該コイルは当該外壁部の外側に巻かれてい
て、当該筒体を組み合わせて当該外壁部を形成すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の超電導限流器。3. The magnetic shield has a tubular outer wall portion, the coil is wound outside the outer wall portion, and the tubular body is combined to form the outer wall portion. The superconducting fault current limiter according to claim 1 or 2.
的に隙間がないように形成されていることを特徴とする
請求項3に記載の超電導限流器。4. The superconducting fault current limiter according to claim 3, wherein there is substantially no gap between adjacent cylinders.
ることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の超電
導限流器。5. The superconducting fault current limiter according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness of the superconductor is substantially constant.
部材が挿入されていることを特徴とする請求項1〜5の
何れかに記載の超電導限流器。6. The superconducting fault current limiter according to claim 1, wherein a member having a high magnetic permeability is inserted into each of the hollow portions of the cylindrical body.
を特徴とする請求項6に記載の超電導限流器。7. The superconducting fault current limiter according to claim 6, wherein the member contains silicon and iron.
であり、かつ、多層ペロブスカイト型結晶構造を有する
超電導性酸化物を含有することを特徴とする請求項1〜
7の何れかに記載の超電導限流器。8. The superconductor according to claim 1, which has a critical temperature of 77 K or higher and contains a superconducting oxide having a multilayer perovskite type crystal structure.
7. The superconducting fault current limiter according to any one of 7.
ロンチウム、カルシウム及び銅を含有することを特徴と
請求項8に記載の超電導限流器。9. The superconducting fault current limiter according to claim 8, wherein the superconducting oxide contains bismuth, strontium, calcium and copper.
を冷却するための冷媒を入れることができる冷却容器を
有していて、当該コイルは当該冷却容器の外側に巻かれ
ていることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の
超電導限流器。10. The superconducting fault current limiter has a cooling container capable of containing a coolant for cooling the magnetic shield, and the coil is wound outside the cooling container. The superconducting fault current limiter according to any one of claims 1 to 9.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7237266A JPH0984259A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Superconducting current limiter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7237266A JPH0984259A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Superconducting current limiter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0984259A true JPH0984259A (en) | 1997-03-28 |
Family
ID=17012859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7237266A Withdrawn JPH0984259A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Superconducting current limiter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0984259A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005004299A1 (en) * | 2003-07-07 | 2005-01-13 | Metal Manufactures Limited | Superconductor current limiting system and method |
| JP2005217039A (en) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Nippon Steel Corp | Oxide superconductor conducting element |
| JP2013519219A (en) * | 2010-02-06 | 2013-05-23 | カールスルーアー・インスティトゥート・フュア・テヒノロギー | Current limiting device with variable coil impedance |
| CN116322284A (en) * | 2022-12-23 | 2023-06-23 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | A protective array and superconducting chip |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP7237266A patent/JPH0984259A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005004299A1 (en) * | 2003-07-07 | 2005-01-13 | Metal Manufactures Limited | Superconductor current limiting system and method |
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| JP2013519219A (en) * | 2010-02-06 | 2013-05-23 | カールスルーアー・インスティトゥート・フュア・テヒノロギー | Current limiting device with variable coil impedance |
| CN116322284A (en) * | 2022-12-23 | 2023-06-23 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | A protective array and superconducting chip |
| CN116322284B (en) * | 2022-12-23 | 2026-03-20 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | A protective array and superconducting chip |
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|---|---|---|---|
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