JP2000294068A - 超電導限流装置 - Google Patents
超電導限流装置Info
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- JP2000294068A JP2000294068A JP11097588A JP9758899A JP2000294068A JP 2000294068 A JP2000294068 A JP 2000294068A JP 11097588 A JP11097588 A JP 11097588A JP 9758899 A JP9758899 A JP 9758899A JP 2000294068 A JP2000294068 A JP 2000294068A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 遮断器の数を減らすことによりコストを下げ
た超電導限流装置を提供する。 【解決手段】 複数台の限流器ユニット１、２に対して
それぞれ開閉器６ａ，６ｂを設け、これらを並列に接続
し一つの遮断器５ａを直列に接続した超電導限流装置と
した。
た超電導限流装置を提供する。 【解決手段】 複数台の限流器ユニット１、２に対して
それぞれ開閉器６ａ，６ｂを設け、これらを並列に接続
し一つの遮断器５ａを直列に接続した超電導限流装置と
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は超電導限流装置、
特に超電導限流装置の構成に関するものである。
特に超電導限流装置の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４はたとえば特開昭６４−２１８３７
号公報に示された従来の超電導限流装置の構成を示す図
である。
号公報に示された従来の超電導限流装置の構成を示す図
である。
【０００３】図において、１、２は限流器ユニット、１
ａ、２ａは限流コイル、１ｂ、２ｂは極低温容器、５
ａ、５ｂは遮断器、１００ａは遮断機５ａ、５ｂを所定
のタイミングで開閉制御する制御部である。図５に限流
器ユニット１のさらに詳しい図を示す。３ａ、３ｂは電
流リード、４は極低温冷媒である。超電導線である限流
コイル１ａは極低温冷媒４中に納められ、電流リード３
ａおよび３ｂを介して極低温部から常温部に接続されて
いる。通常、極低温部の熱負荷は構造材(図示していな
い)の伝導による熱侵入、熱放射(図示していない)、電
流リード３ａおよび３ｂからの伝導による熱侵入であ
る。
ａ、２ａは限流コイル、１ｂ、２ｂは極低温容器、５
ａ、５ｂは遮断器、１００ａは遮断機５ａ、５ｂを所定
のタイミングで開閉制御する制御部である。図５に限流
器ユニット１のさらに詳しい図を示す。３ａ、３ｂは電
流リード、４は極低温冷媒である。超電導線である限流
コイル１ａは極低温冷媒４中に納められ、電流リード３
ａおよび３ｂを介して極低温部から常温部に接続されて
いる。通常、極低温部の熱負荷は構造材(図示していな
い)の伝導による熱侵入、熱放射(図示していない)、電
流リード３ａおよび３ｂからの伝導による熱侵入であ
る。
【０００４】基幹系統や負荷系統の電流値は通常数千Ａ
(アンペア)程度である。このような系統に接続された超
電導限流装置においては、大電流を流す必要があるた
め、電流リード３ａおよび３ｂの断面積が大きくなりそ
れらからの極低温部への熱侵入が最も大きくなる場合が
ある。なお、限流器ユニット２も同様である。
(アンペア)程度である。このような系統に接続された超
電導限流装置においては、大電流を流す必要があるた
め、電流リード３ａおよび３ｂの断面積が大きくなりそ
れらからの極低温部への熱侵入が最も大きくなる場合が
ある。なお、限流器ユニット２も同様である。
【０００５】次に動作について説明する。図４に示した
超電導限流装置は通常系統に直列に接続され、たとえば
遮断器５ａが閉、遮断器５ｂが開の状態で使用される。
つまり、限流コイル１ａに電流が流れ、限流コイル２ａ
には電流が流れていない状態である。通常運転状態で
は、限流コイル１ａは電気抵抗がゼロであるので、直列
に挿入されていても系統に悪影響をおよぼさない。
超電導限流装置は通常系統に直列に接続され、たとえば
遮断器５ａが閉、遮断器５ｂが開の状態で使用される。
つまり、限流コイル１ａに電流が流れ、限流コイル２ａ
には電流が流れていない状態である。通常運転状態で
は、限流コイル１ａは電気抵抗がゼロであるので、直列
に挿入されていても系統に悪影響をおよぼさない。
【０００６】次に、短絡事故等により系統に過大な電流
が流れようとする場合、限流コイル１ａに過大な電流が
流れようとするが、限流コイル１ａが有する臨界電流値
に達すると限流コイル１ａが超電導破壊(クエンチ)を起
こしてしまい、大きな電気抵抗を有するようになる。こ
の電気抵抗で系統に流れる短絡電流を抑制できる。
が流れようとする場合、限流コイル１ａに過大な電流が
流れようとするが、限流コイル１ａが有する臨界電流値
に達すると限流コイル１ａが超電導破壊(クエンチ)を起
こしてしまい、大きな電気抵抗を有するようになる。こ
の電気抵抗で系統に流れる短絡電流を抑制できる。
【０００７】一方、クエンチした大きな電気抵抗を有す
る限流コイル１ａに電流が流れるので限流コイル１ａの
ジュール損失が非常に大きくなり、限流コイル１ａの温
度が上昇する。
る限流コイル１ａに電流が流れるので限流コイル１ａの
ジュール損失が非常に大きくなり、限流コイル１ａの温
度が上昇する。
【０００８】通常、短絡時には数サイクル後に遮断器５
ａが開となり、再び数百ｍｓ(ミリ秒)後に再投入され
る。このときには限流コイル１ａの温度はまだ高く、超
電導状態になっていない。そこで従来技術では再投入の
際には、超電導状態である限流コイル１ｂに繋がれた遮
断器５ｂを投入する。それにより、超電導状態の限流コ
イル１ｂが系統に接続される。
ａが開となり、再び数百ｍｓ(ミリ秒)後に再投入され
る。このときには限流コイル１ａの温度はまだ高く、超
電導状態になっていない。そこで従来技術では再投入の
際には、超電導状態である限流コイル１ｂに繋がれた遮
断器５ｂを投入する。それにより、超電導状態の限流コ
イル１ｂが系統に接続される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の超電導限流装置
は以上のように構成されているので、非常に高価な遮断
器が複数台必要であるという問題点があった。また、電
流リードから極低温部への熱侵入が大きく冷媒を多く消
費するという問題点があった。
は以上のように構成されているので、非常に高価な遮断
器が複数台必要であるという問題点があった。また、電
流リードから極低温部への熱侵入が大きく冷媒を多く消
費するという問題点があった。
【００１０】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、遮断器の数を減らすことによりコストを
下げ、また電流リードから極低温部への熱侵入を低減で
きるようにした超電導限流装置を提供することを目的と
する。
されたもので、遮断器の数を減らすことによりコストを
下げ、また電流リードから極低温部への熱侵入を低減で
きるようにした超電導限流装置を提供することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、複数台の限流器ユニットに対してそれぞれ開閉
器を設け、これらを並列に接続し一つの遮断器を直列に
接続したことを特徴とする超電導限流装置にある。
発明は、複数台の限流器ユニットに対してそれぞれ開閉
器を設け、これらを並列に接続し一つの遮断器を直列に
接続したことを特徴とする超電導限流装置にある。
【００１２】またこの発明は、一つの極低温容器内に限
流コイルを複数並列に接続して設け、極低温部と常温部
をつなぐ電流リード内に上記限流コイルを個々に接続、
切り離しをする開閉器機構を設けたことを特徴とする超
電導限流装置にある。
流コイルを複数並列に接続して設け、極低温部と常温部
をつなぐ電流リード内に上記限流コイルを個々に接続、
切り離しをする開閉器機構を設けたことを特徴とする超
電導限流装置にある。
【００１３】またこの発明は、上記開閉器機構が上記複
数の電流コイルを切り替えて外部に接続する１つの切替
開閉器からなることを特徴とする超電導限流装置にあ
る。
数の電流コイルを切り替えて外部に接続する１つの切替
開閉器からなることを特徴とする超電導限流装置にあ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１ 図１はこの発明の一実施の形態による超電導限流装置の
構成を示す図である。図１において、１、１ａ、１ｂ、
２、２ａ、２ｂは従来と同様である。６ａ、６ｂは開閉
器である。並列に接続された開閉器６ａ、６ｂに対し
て、遮断器５ａが１台それらに対して直列に接続されて
いる。開閉器６ａ、６ｂは遮断器５ａに比べて安価であ
る。１００は遮断機５ａおよび開閉器６ａ、６ｂを所定
のタイミングで開閉制御する制御部である。
構成を示す図である。図１において、１、１ａ、１ｂ、
２、２ａ、２ｂは従来と同様である。６ａ、６ｂは開閉
器である。並列に接続された開閉器６ａ、６ｂに対し
て、遮断器５ａが１台それらに対して直列に接続されて
いる。開閉器６ａ、６ｂは遮断器５ａに比べて安価であ
る。１００は遮断機５ａおよび開閉器６ａ、６ｂを所定
のタイミングで開閉制御する制御部である。
【００１５】次に動作について説明する。通常の運転状
態では開閉器６ａあるいは６ｂの片方を閉状態にしてお
き、一方を開状態にしておく。遮断器５ａは閉状態であ
る。以後の説明のため、ここでは開閉器６ａが閉、６ｂ
が開の状態で運転されているとする。
態では開閉器６ａあるいは６ｂの片方を閉状態にしてお
き、一方を開状態にしておく。遮断器５ａは閉状態であ
る。以後の説明のため、ここでは開閉器６ａが閉、６ｂ
が開の状態で運転されているとする。
【００１６】短絡事故等により系統に過大な電流が流れ
ようとする場合、限流コイル１ａに過大な電流が流れよ
うとするが、限流コイル１ａが有する臨界電流値に達す
ると超電導破壊(クエンチ)を起こしてしまい、大きな電
気抵抗を有するようになる。この電気抵抗で系統に流れ
る短絡電流を抑制できる。
ようとする場合、限流コイル１ａに過大な電流が流れよ
うとするが、限流コイル１ａが有する臨界電流値に達す
ると超電導破壊(クエンチ)を起こしてしまい、大きな電
気抵抗を有するようになる。この電気抵抗で系統に流れ
る短絡電流を抑制できる。
【００１７】一方、クエンチした限流コイル１ａに電流
が流れるので限流コイル１ａのジュール損失が非常に大
きくなり、限流コイル１ａの温度が上昇する。
が流れるので限流コイル１ａのジュール損失が非常に大
きくなり、限流コイル１ａの温度が上昇する。
【００１８】短絡時には制御部１００の制御により、数
サイクル後に遮断器５ａが開となり、続いて開閉器６ａ
が開となる。その後、開閉器６ｂを閉状態しておく。遮
断器５ａが再び数百ｍｓ後に再投入されるときには超電
導状態である限流コイル１ｂに繋がれた開閉器６ｂが
閉、６ａが開状態になっているので、電気抵抗がゼロの
限流コイル１ｂが接続される状態となり通常運転が再開
される。
サイクル後に遮断器５ａが開となり、続いて開閉器６ａ
が開となる。その後、開閉器６ｂを閉状態しておく。遮
断器５ａが再び数百ｍｓ後に再投入されるときには超電
導状態である限流コイル１ｂに繋がれた開閉器６ｂが
閉、６ａが開状態になっているので、電気抵抗がゼロの
限流コイル１ｂが接続される状態となり通常運転が再開
される。
【００１９】実施の形態２ 図２はこの発明の別の実施の形態による超電導限流装置
の構成を示す図である。図２において、上記実施の形態
と同一符号で示す部分は同一もしくは相当部分を示す。
７ａ、７ｂは内部に開閉器機構である開閉器７０ａ、７
０ｂの機能を持った電流リード、１０は極低温容器、４
は極低温冷媒、３ａは電流リードである。
の構成を示す図である。図２において、上記実施の形態
と同一符号で示す部分は同一もしくは相当部分を示す。
７ａ、７ｂは内部に開閉器機構である開閉器７０ａ、７
０ｂの機能を持った電流リード、１０は極低温容器、４
は極低温冷媒、３ａは電流リードである。
【００２０】次に動作について説明する。通常の運転状
態では電流リード７ａまたは７ｂの片方を閉状態にして
おき、一方を開状態にしておく。遮断器５ａは閉状態で
ある。以後の説明のため、ここでは電流リード７ａが
閉、７ｂが開の状態で運転されているとする。電流リー
ドに電流を通電するためには電気的に接続されている必
要があるが、電気的に接続を行うと熱的にも接続され極
低温部への熱侵入が大きくなり、極低温冷媒４の消費量
が増大する。
態では電流リード７ａまたは７ｂの片方を閉状態にして
おき、一方を開状態にしておく。遮断器５ａは閉状態で
ある。以後の説明のため、ここでは電流リード７ａが
閉、７ｂが開の状態で運転されているとする。電流リー
ドに電流を通電するためには電気的に接続されている必
要があるが、電気的に接続を行うと熱的にも接続され極
低温部への熱侵入が大きくなり、極低温冷媒４の消費量
が増大する。
【００２１】極低温部への熱侵入を低減するためには温
度差のある常温部と極低温部を結ぶ電流リード７ａおよ
び７ｂで熱的に切り離してやればよい。本実施の形態の
ように２回路以上の並列回路の内１回路の電流リードを
使用する(この場合電流リード７ａ)場合には、使用しな
い電流リード７ｂを電気的に切り離すことにより、熱的
にも切り離すことが可能である。したがって、電流リー
ド７ａおよび７ｂ内に開閉器７０ａ、７０ｂの機構を取
り入れることにより、使用しない電流リードの熱侵入を
低減できる。それにより、極低温部への熱侵入を低減で
きる。
度差のある常温部と極低温部を結ぶ電流リード７ａおよ
び７ｂで熱的に切り離してやればよい。本実施の形態の
ように２回路以上の並列回路の内１回路の電流リードを
使用する(この場合電流リード７ａ)場合には、使用しな
い電流リード７ｂを電気的に切り離すことにより、熱的
にも切り離すことが可能である。したがって、電流リー
ド７ａおよび７ｂ内に開閉器７０ａ、７０ｂの機構を取
り入れることにより、使用しない電流リードの熱侵入を
低減できる。それにより、極低温部への熱侵入を低減で
きる。
【００２２】実施の形態３ 図３はこの発明のさらに別の実施の形態による超電導限
流装置の構成を示す図である。図３において、上記実施
の形態と同一符号で示す部分は同一もしくは相当部分を
示す。図３において、８は内部に開閉器機構である切替
開閉器８０の機能を持った電流リードである。８１ａ、
８１ｂが固定端子、８２が可動端子である。実施の形態
２では電流リードを別々に取り付けたが、一つの電流リ
ード８の内部に切換開閉器８０を設けても実施の形態２
と同様の効果を奏する。また、使用する電流リードの本
数を減らすことができ、コストの低減につながる。
流装置の構成を示す図である。図３において、上記実施
の形態と同一符号で示す部分は同一もしくは相当部分を
示す。図３において、８は内部に開閉器機構である切替
開閉器８０の機能を持った電流リードである。８１ａ、
８１ｂが固定端子、８２が可動端子である。実施の形態
２では電流リードを別々に取り付けたが、一つの電流リ
ード８の内部に切換開閉器８０を設けても実施の形態２
と同様の効果を奏する。また、使用する電流リードの本
数を減らすことができ、コストの低減につながる。
【００２３】なお上記各実施の形態では限流器ユニッ
ト、開閉器、あるいは限流コイル等が２つのもについて
それぞれ説明したが、これらが３つ以上の場合でも本発
明を同様に適用でき、相当の効果が得られる。
ト、開閉器、あるいは限流コイル等が２つのもについて
それぞれ説明したが、これらが３つ以上の場合でも本発
明を同様に適用でき、相当の効果が得られる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、複数
台の限流器ユニットにそれぞれ開閉器を設けそれらを並
列に接続し、それらに一つの遮断器を接続したので、遮
断器を１台しか用いないので低コストとなる。
台の限流器ユニットにそれぞれ開閉器を設けそれらを並
列に接続し、それらに一つの遮断器を接続したので、遮
断器を１台しか用いないので低コストとなる。
【００２５】またこの発明によれば、一つの極低温容器
に限流コイルを２回路以上並列に接続し、極低温部と常
温部をつなぐ電流リード内に断路器の機構を設けたの
で、電流リードからの極低温部への熱侵入が少なくな
る。
に限流コイルを２回路以上並列に接続し、極低温部と常
温部をつなぐ電流リード内に断路器の機構を設けたの
で、電流リードからの極低温部への熱侵入が少なくな
る。
【００２６】またこの発明によれば、一つの極低温容器
に限流コイルを２回路以上並列に接続し、極低温部と常
温部をつなぐ電流リード内に切替開閉器の機構を設けた
ので電流リードからの極低温部への熱侵入が少なくな
る。また１つの切替開閉器で切り替えを行うので、開閉
器の個数および電流リードの本数を減らすことができ低
コストになる。
に限流コイルを２回路以上並列に接続し、極低温部と常
温部をつなぐ電流リード内に切替開閉器の機構を設けた
ので電流リードからの極低温部への熱侵入が少なくな
る。また１つの切替開閉器で切り替えを行うので、開閉
器の個数および電流リードの本数を減らすことができ低
コストになる。
【図１】 この発明の一実施の形態による超電導限流装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
【図２】 この発明の別の実施の形態による超電導限流
装置を示す構成図である。
装置を示す構成図である。
【図３】 この発明のさらに別の実施の形態による超電
導限流装置を示す構成図である。
導限流装置を示す構成図である。
【図４】 従来の超電導限流装置の構成を示す構成図で
ある。
ある。
【図５】 従来の限流器ユニットの構成を示す構成図で
ある。
ある。
１，２ 限流器ユニット、１ａ，２ａ 限流コイル、１
ｂ，２ｂ，１０ 極低温容器、３ａ，７ａ，７ｂ，８
電流リード、４ 極低温冷媒、５ａ 遮断器、６ａ，６
ｂ，７０ａ，７０ｂ 開閉器、流リード、８０ 切替開
閉器、８１ａ，８１ｂ 固定端子、８２ 可動端子。
ｂ，２ｂ，１０ 極低温容器、３ａ，７ａ，７ｂ，８
電流リード、４ 極低温冷媒、５ａ 遮断器、６ａ，６
ｂ，７０ａ，７０ｂ 開閉器、流リード、８０ 切替開
閉器、８１ａ，８１ｂ 固定端子、８２ 可動端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 史朗 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 垣内 隆 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 宇野 精之助 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 Ｆターム(参考） 5G034 AA20 AB01
Claims (3)
- 【請求項１】 複数台の限流器ユニットに対してそれぞ
れ開閉器を設け、これらを並列に接続し一つの遮断器を
直列に接続したことを特徴とする超電導限流装置。 - 【請求項２】 一つの極低温容器内に限流コイルを複数
並列に接続して設け、極低温部と常温部をつなぐ電流リ
ード内に上記限流コイルを個々に接続、切り離しをする
開閉器機構を設けたことを特徴とする超電導限流装置。 - 【請求項３】 上記開閉器機構が上記複数の電流コイル
を切り替えて外部に接続する１つの切替開閉器からなる
ことを特徴とする請求項２に記載の超電導限流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11097588A JP2000294068A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 超電導限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11097588A JP2000294068A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 超電導限流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000294068A true JP2000294068A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14196410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11097588A Pending JP2000294068A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 超電導限流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000294068A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7193336B1 (en) * | 2002-10-23 | 2007-03-20 | Mueller Otward M | Switchable low-loss cryogenic lead system |
| KR100763163B1 (ko) * | 2005-12-02 | 2007-10-08 | 엘에스산전 주식회사 | 재폐로 동작이 가능한 초전도 한류 시스템 |
| FR3056033A1 (fr) * | 2016-09-14 | 2018-03-16 | Inst Supergrid | Protection d'un reseau hvdc |
-
1999
- 1999-04-05 JP JP11097588A patent/JP2000294068A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7193336B1 (en) * | 2002-10-23 | 2007-03-20 | Mueller Otward M | Switchable low-loss cryogenic lead system |
| KR100763163B1 (ko) * | 2005-12-02 | 2007-10-08 | 엘에스산전 주식회사 | 재폐로 동작이 가능한 초전도 한류 시스템 |
| US7545611B2 (en) | 2005-12-02 | 2009-06-09 | Ls Industrial Systems Co., Ltd. | Electric power circuit protecting apparatus using superconductor |
| FR3056033A1 (fr) * | 2016-09-14 | 2018-03-16 | Inst Supergrid | Protection d'un reseau hvdc |
| WO2018050997A1 (fr) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | Supergrid Institute | Protection d'un reseau hvdc |
| US10951034B2 (en) | 2016-09-14 | 2021-03-16 | Supergrid Institute | Protection for an HVDC network |
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