JP2001339879A - Superconducting coil system - Google Patents

Superconducting coil system

Info

Publication number
JP2001339879A
JP2001339879A JP2000158971A JP2000158971A JP2001339879A JP 2001339879 A JP2001339879 A JP 2001339879A JP 2000158971 A JP2000158971 A JP 2000158971A JP 2000158971 A JP2000158971 A JP 2000158971A JP 2001339879 A JP2001339879 A JP 2001339879A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
superconducting coil
power supply
superconducting
coil system
normal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000158971A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Runa Kushida
ルナ 櫛田
Kazuto Shimada
一人 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000158971A priority Critical patent/JP2001339879A/en
Publication of JP2001339879A publication Critical patent/JP2001339879A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a superconducting coil system capable of improving the reliability thereof and attaining footprint and economical advantages. SOLUTION: This superconducting coil system consists of a superconducting coil 1, a DC power source 4 magnetizing/demagnetizing the superconducting coil 1, a bus bar 8 connecting the superconducting coil 1 and a current lead 3, and a cable 9 connecting the current lead 3 and the DC power source 4. At least one of the bus bar 8, the current lead 3, or the cable 9 is formed out of a superconductor. The superconducting coil system is provided with a feed line 10 for supplying current from the DC power source 4 to the superconducting coil 1, and a means for shifting part or the whole of the feed line 10 to a normal conducting state forcibly, and part or the whole of the feed line 10 is normal conducted by the means for shifting to normal conduction under abnormal conditions of the system to absorb energy accumulated in the superconducting coil 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超電導コイルを応
用した超電導コイルシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting coil system using a superconducting coil.

【0002】[0002]

【従来の技術】超電導技術の発展に伴い、近年では超電
導コイルの大容量化が進んでいる。超電導コイルを応用
したシステムとしては、核融合、SMES、加速器、M
RIなどが挙げられる。これらの実用化にあたって重要
となってくるのは、超電導コイルを含むシステム全体の
保護である。
2. Description of the Related Art With the development of superconducting technology, the capacity of superconducting coils has been increasing in recent years. Systems using superconducting coils include fusion, SMES, accelerators, M
RI and the like. What is important in practical use of these systems is protection of the entire system including the superconducting coil.

【0003】図3は従来の超電導コイルシステムの主回
路構成例を示すものである。
FIG. 3 shows an example of a main circuit configuration of a conventional superconducting coil system.

【0004】図3において、1はクライオスタット2内
に液体ヘリウム等の冷却媒体と共に収容された超電導コ
イルで、この超電導コイル1はクライオスタット2の内
外壁を液密に貫通する電流リード3を介して直流電源4
に接続されている。この直流電源4の出力回路には直流
遮断スイッチ5が設けられ、さらに超電導コイル1と並
列に保護抵抗投入用スイッチ6及び保護抵抗7が直列接
続されている。
In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a superconducting coil accommodated in a cryostat 2 together with a cooling medium such as liquid helium. The superconducting coil 1 is supplied with a direct current through a current lead 3 penetrating the inner and outer walls of the cryostat 2 in a liquid-tight manner. Power supply 4
It is connected to the. A DC cutoff switch 5 is provided in the output circuit of the DC power supply 4, and a protection resistor input switch 6 and a protection resistor 7 are connected in series with the superconducting coil 1.

【0005】このような構成の超電導コイルシステムに
おいて、通常超電導コイルは直流遮断スイッチ5の投入
後、直流電源4により励磁され、開放によって消磁され
る。また、システムに異常が発生すると保護抵抗投入用
スイッチ6が投入され、保護抵抗7が超電導コイル1と
並列に挿入されることで、超電導コイルに蓄積されたエ
ネルギーが保護抵抗7に吸収される。
In the superconducting coil system having such a configuration, the superconducting coil is usually excited by the DC power supply 4 after the DC cutoff switch 5 is turned on, and demagnetized by opening. When an abnormality occurs in the system, the protection resistor input switch 6 is turned on, and the protection resistor 7 is inserted in parallel with the superconducting coil 1, so that the energy stored in the superconducting coil is absorbed by the protection resistor 7.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように従来の超電
導コイルシステムおいて、超電導コイル1を保護する場
合、保護抵抗投入用スイッチ6を必要とするため、コイ
ルエネルギーの大容量化に伴って保護機器が大型化す
る。これはシステムの信頼性、設置スペースや経済性な
どの観点から望ましくない。
As described above, in the conventional superconducting coil system, when the superconducting coil 1 is protected, a switch 6 for turning on a protection resistor is required. The equipment becomes larger. This is undesirable from the standpoint of system reliability, installation space and economy.

【0007】また、保護時は常電導領域をコイル全体へ
と速やかに伝播させ、コイルにおける電気抵抗でエネル
ギーを消費するというエンタルピー保護の考え方もある
が、コイル自体が複雑化するため、信頼性が低下すると
いった問題点がある。
[0007] In addition, there is an idea of enthalpy protection in which the normal conduction region is quickly propagated to the entire coil during protection, and energy is consumed by electric resistance in the coil. However, since the coil itself is complicated, reliability is reduced. There is a problem that it decreases.

【0008】本発明は上記のような問題点を解消すべく
なされたもので、システムの信頼を向上させると共に、
設置スペースや経済的に有利な超電導コイルシステムを
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has been made to improve the reliability of a system and
It is an object of the present invention to provide a superconducting coil system that is economically advantageous in installation space and economical.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するために、次のような手段により超電導コイルシス
テムを構成するものである。
According to the present invention, a superconducting coil system is constituted by the following means to achieve the above object.

【0010】請求項1に対応する発明は、超電導コイル
と、この超電導コイルを励磁又は消磁する直流電源と、
前記超電導コイルと電流リードとを結ぶブスバー、電流
リードと前記直流電源との間を結ぶケーブルからなり、
且つ前記ブスバーまたは前記電流リードあるいは前記ケ
ーブルの少なくとも一部が超電導で構成され、前記直流
電源から前記超電導コイルに電流を供給する給電ライン
と、前記給電ラインの一部またはすべてを強制的に常電
導化状態に移行させる手段とを備え、システムの異常時
に前記常電導化移行手段により前記給電ラインの一部又
はすべてを常電導化させて前記超電導コイルに蓄積され
たエネルギーを吸収させる。
The invention corresponding to claim 1 comprises a superconducting coil, a DC power supply for exciting or demagnetizing the superconducting coil,
A busbar connecting the superconducting coil and the current lead, a cable connecting the current lead and the DC power supply,
And at least a portion of the bus bar or the current lead or the cable is made of superconducting power, and a power supply line for supplying current from the DC power supply to the superconducting coil; Means for shifting to an activated state, and when the system is abnormal, the normal-conducting transition means causes part or all of the power supply line to be in normal conduction to absorb energy stored in the superconducting coil.

【0011】請求項2に対応する発明は、請求項1に対
応する発明の超電導コイルシステムにおいて、前記常電
導化移行手段は前記給電ラインの一部又はすべてを加熱
するヒータによる加熱手段である。
According to a second aspect of the present invention, in the superconducting coil system according to the first aspect of the present invention, the normal-conducting transition means is a heating means using a heater for heating a part or all of the power supply line.

【0012】請求項3に対応する発明は、請求項1に対
応する発明の超電導コイルシステムにおいて、前記常電
導化移行手段は前記給電ラインの一部又はすべてに臨界
界磁以上の磁場をかける臨界界磁発生手段である。
According to a third aspect of the present invention, in the superconducting coil system according to the first aspect of the present invention, the normal-conducting transition means applies a critical field or more to a part or all of the power supply line. Field generating means.

【0013】請求項4に対応する発明は、請求項1に対
応する発明の超電導コイルシステムにおいて、前記常電
導化移行手段は前記給電ラインの一部又はすべてに誘導
コイルから発生する高周波をかける高周波発生手段であ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the superconducting coil system according to the first aspect of the present invention, the normalization transition means applies a high frequency generated from an induction coil to a part or all of the power supply line. Means of generation.

【0014】請求項5に対応する発明は、請求項1に対
応する発明の超電導コイルシステムにおいて、前記常電
導化移行手段は前記給電ラインの一部又はすべてを機械
的に叩いて振動させる振動発生手段である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the superconducting coil system according to the first aspect of the present invention, the normal-conducting transition means generates a vibration by mechanically hitting or vibrating a part or all of the power supply line. Means.

【0015】請求項6に対応する発明は、請求項1乃至
請求項5のいずれかの項に対応する発明の超電導コイル
システムにおいて、前記直流電源の異常時に電源側の給
電ライン間を短絡する開閉スイッチを設ける。
According to a sixth aspect of the present invention, in the superconducting coil system according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, there is provided a switching device for short-circuiting between power supply lines on the power supply side when the DC power supply is abnormal. Provide a switch.

【0016】請求項7に対応する発明は、請求項1乃至
請求項5のいずれかの項に対応する発明の超電導コイル
システムにおいて、前記直流電源は交流を直流に変換す
る半導体素子をブリッジ接続して構成される。
According to a seventh aspect of the present invention, in the superconducting coil system according to any one of the first to fifth aspects, the DC power supply is a bridge connection of a semiconductor element for converting AC to DC. It is composed.

【0017】請求項8に対応する発明は、請求項7に対
応する発明の超電導コイルシステムにおいて、前記直流
電源の異常時に前記半導体素子による変換回路を短絡す
るバイパスペア回路を形成する。
According to an eighth aspect of the present invention, in the superconducting coil system according to the seventh aspect of the present invention, a bypass pair circuit for short-circuiting a conversion circuit by the semiconductor element when the DC power supply is abnormal is formed.

【0018】上記請求項1乃至請求項8に対応する発明
の超電導コイルシステムによれば、保護時にはヒータの
熱等により強制的に超電導状態の給電ラインの一部もし
くはすべてを常電導化し、その電気抵抗でコイルに蓄積
されたエネルギーが吸収されるので、従来のように直流
電源と超電導コイルとの間を結ぶ電路に設ける開放要素
が不要となり、またエンタルピー保護のようにコイルを
複雑化することもないため、信頼性の高い保護回路を構
築することができる。
According to the superconducting coil system according to the first to eighth aspects of the present invention, at the time of protection, part or all of the superconducting power supply line is forcibly converted to normal conduction by the heat of the heater and the like, and the electric power is supplied. Since the energy stored in the coil is absorbed by the resistor, there is no need for an open element provided in the electric circuit connecting the DC power supply and the superconducting coil as in the past, and the coil can be complicated as in enthalpy protection. Therefore, a highly reliable protection circuit can be constructed.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明による超電導コイルシステム
の第1の実施の形態を示す回路構成図、図3と同一部分
には同一符合を付して説明する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a superconducting coil system according to the present invention. The same parts as those in FIG.

【0021】図1において、1はクライオスタット2内
に液体ヘリウム等の冷却媒体と共に収容された超電導コ
イルで、この超電導コイル1はクライオスタット2の内
外壁を液密に貫通する少なくとも一部が超電導の電流リ
ード3を介して直流電源4に接続されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a superconducting coil accommodated in a cryostat 2 together with a cooling medium such as liquid helium, and the superconducting coil 1 penetrates at least partially through the inner and outer walls of the cryostat 2 in a liquid-tight manner. It is connected to a DC power supply 4 via a lead 3.

【0022】即ち、クライオスタット2内の超電導コイ
ル1と超電導電流リード3との間は少なくとも一部が超
電導のブスバー8により接続され、また超電導電流リー
ド3と直流電源4との間は超電導ケーブル9により接続
される。
That is, at least a part of the superconducting coil 1 in the cryostat 2 and the superconducting current lead 3 are connected by a superconducting bus bar 8, and between the superconducting current lead 3 and the DC power supply 4 is a superconducting cable 9. Connected.

【0023】また、上記直流電源4は、交流を直流に変
換する半導体素子をブリッジ接続して構成された交直変
換器である。
The DC power supply 4 is an AC / DC converter constructed by connecting a semiconductor element for converting AC to DC in a bridge.

【0024】このような構成の超電導コイルシステムに
おいて、超電導ブスバー8、超電導電流リード3及び超
電導ケーブル9の給電ライン10の一部、ここでは超電
導ケーブル9の一部にヒータ11を巻付け、このヒータ
11を加熱電源12に接続する。
In the superconducting coil system having such a configuration, the heater 11 is wound around a part of the power supply line 10 of the superconducting bus bar 8, the superconducting current lead 3 and the superconducting cable 9, here a part of the superconducting cable 9, and 11 is connected to a heating power supply 12.

【0025】なお、超電導ケーブル9は図示していない
が断熱材で被覆されると共に、管路内に流れる冷却媒体
により超電導状態に冷却されている。また、ヒータ11
は、システム保護時に図示しない制御装置からの保護信
号により超電導ケーブル9を加熱して強制的に常電導化
するもので、超電導コイル1に存するエネルギーを吸収
できるだけの熱容量が得られるようにしてある。
Although not shown, the superconducting cable 9 is covered with a heat insulating material and is cooled in a superconducting state by a cooling medium flowing in the pipe. Also, the heater 11
When the system is protected, the superconducting cable 9 is heated by a protection signal from a control device (not shown) to forcibly switch to normal conduction, so that the heat capacity enough to absorb the energy existing in the superconducting coil 1 is obtained.

【0026】このような構成の超電導コイルシステムに
おいて、通常運転時には超電導ケーブル9、超電導電流
リード3、超電導ブスバー8などから構成される給電ラ
イン10の少なくとも一部が超電導状態にあり、直流電
源4から給電ライン10を通って超電導コイル1へ電流
が流れている。このような状態にあるとき、システムに
異常が発生し、図示しない制御装置から加熱電源12に
保護信号が入力されるとこの加熱電源12によりヒータ
11が通電し、そのときの熱により給電ライン10の一
部が強制的に常電導化され、その電気抵抗で超電導コイ
ル1に蓄積されたエネルギーが消費される。
In the superconducting coil system having such a configuration, at the time of normal operation, at least a part of the power supply line 10 including the superconducting cable 9, the superconducting current lead 3, the superconducting bus bar 8, and the like is in a superconducting state. A current flows through the power supply line 10 to the superconducting coil 1. In such a state, when an abnormality occurs in the system and a protection signal is input to the heating power supply 12 from a control device (not shown), the heater 11 is energized by the heating power supply 12, and the heat at that time causes the power supply line 10 to be heated. Is forcibly changed to normal conduction, and the energy stored in superconducting coil 1 is consumed by its electric resistance.

【0027】従って、直流電源4と超電導コイル1とを
結ぶ回路に開放要素を用いずに超電導コイル1の蓄積エ
ネルギを消費することができるので、超電導コイル1の
蓄積エネルギが大容量になっても保護機器を小型化で
き、また保護時に超電導コイル1に対する常電導領域を
コイル全体に伝搬させてエネルギを消費させる場合と異
なり、コイルを複雑化することもなく、信頼性の高い保
護回路を構築することができる。
Therefore, the stored energy of the superconducting coil 1 can be consumed without using an open element in the circuit connecting the DC power supply 4 and the superconducting coil 1, and even if the stored energy of the superconducting coil 1 becomes large. Unlike the case where the protection device can be downsized and energy is consumed by propagating the normal conducting region for the superconducting coil 1 to the entire coil at the time of protection and energy is consumed, a highly reliable protection circuit is constructed without complicating the coil. be able to.

【0028】図2は本発明による超電導コイルシステム
の第2の実施の形態を示す回路構成図で、図1と同一部
分には同一符合を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分について述べる。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of a superconducting coil system according to the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. State.

【0029】第2の実施の形態では、図2に示すように
直流電源4側に短絡回路を形成し、この短絡回路にシス
テムに異常が発生すると図示しない制御装置からの保護
信号により閉路するスイッチ13を設ける構成としたも
のである。
In the second embodiment, as shown in FIG. 2, a short circuit is formed on the DC power supply 4 side, and when an abnormality occurs in the short circuit, the switch is closed by a protection signal from a control device (not shown). 13 is provided.

【0030】このような構成の超電導コイルシステムに
おいて、通常運転時にはスイッチ13が開極しており、
また超電導ケーブル9、電流リード3、ブスバー8など
から構成される給電ライン10が超電導状態にあり、電
流は直流電源4から給電ライン10を通って超電導コイ
ル1へ電流が流れている。
In the superconducting coil system having such a configuration, the switch 13 is open during normal operation.
The power supply line 10 including the superconducting cable 9, the current lead 3, the bus bar 8 and the like is in a superconducting state, and the current flows from the DC power supply 4 to the superconducting coil 1 through the power supply line 10.

【0031】このような状態にあるとき、システムに異
常が発生し、図示しない制御装置からの保護信号により
スイッチ13が閉路すると同時に、加熱電源12により
ヒータ11が通電し、そのときの熱により超電導ケーブ
ル9の一部が強制的に常電導化される。これにより、電
流は超電導ケーブル9の一部が強制的に常電導化された
給電ライン10とスイッチ13の閉路による短絡回路を
通って流れる。
In such a state, an abnormality occurs in the system, the switch 13 is closed by a protection signal from a control device (not shown), and at the same time, the heater 11 is energized by the heating power supply 12 and the superconductivity is generated by the heat at that time. A part of the cable 9 is forcibly made normal. As a result, the current flows through the power supply line 10 in which a part of the superconducting cable 9 is forcibly changed to the normal conduction and the short circuit formed by the closed circuit of the switch 13.

【0032】従って、超電導コイル1に蓄積されている
エネルギーは常電導化された給電ライン10で消費され
るので、第1の実施の形態と同様にシステム全体の保護
を構築できる。また、短絡要素のみを用いているため、
直流電源4側に異常があっても信頼性の高い保護システ
ムが実現できる。
Therefore, since the energy stored in the superconducting coil 1 is consumed by the power supply line 10 which is made into a normal conduction, the protection of the whole system can be constructed as in the first embodiment. Also, since only short-circuit elements are used,
Even if the DC power supply 4 has an abnormality, a highly reliable protection system can be realized.

【0033】上記実施の形態において、短絡スイッチの
代わりに直流電源4を構成する半導体素子によるブリッ
ジ回路側にバイパスペア(BPP)回路を形成し、シス
テム異常時にこのBPP回路を通して超電導コイル1の
蓄積エネルギを流すようにしても前述同様の効果を得る
ことができる。
In the above embodiment, a bypass pair (BPP) circuit is formed on the bridge circuit side of the semiconductor element constituting the DC power supply 4 instead of the short-circuit switch, and the stored energy of the superconducting coil 1 is passed through this BPP circuit when the system is abnormal. The same effect as described above can be obtained even if the flow is performed.

【0034】なお、上記実施の形態では、給電ライン1
0の一部にヒータ11の熱を加えて強制的に常電導化す
るようにしたが、常電導化する方法としては、給電ライ
ン10近傍に磁場発生器を設け、この磁場発生器より給
電ライン10の一部に臨界磁界以上の磁場をかけて常電
導化するようにしても良い。
In the above embodiment, the power supply line 1
Although the normal electric conduction is forcibly applied by applying the heat of the heater 11 to a part of the power supply line 0, a method of realizing the normal electric conduction is to provide a magnetic field generator near the power supply line 10 and to supply the electric power from the magnetic field generator to the power supply line. It is also possible to apply a magnetic field equal to or more than the critical magnetic field to a part of 10 to make it normal conducting.

【0035】また、給電ライン10に誘導コイルからな
る高周波発生器を設け、システム異常時に高周波発生器
より発生する高周波を給電ライン10に与えて常電導化
させるようにしたり、給電ライン10に振動発生器を設
備してシステムの異常時に給電ライン10に機械的に振
動を与えて常電導化するようにしても良い。
Further, a high frequency generator composed of an induction coil is provided in the power supply line 10 so that a high frequency generated by the high frequency generator is supplied to the power supply line 10 in the event of a system abnormality so that the power supply line 10 is made to be in normal conduction. The power supply line 10 may be mechanically vibrated to provide normal conduction when a system abnormality occurs by providing a device.

【0036】さらに、給電ライン10にシステム異常時
に臨界電流以上の電流を流して常電導化するようにして
も良い。
Further, a current higher than the critical current may be supplied to the power supply line 10 in the event of a system abnormality so that normal conduction is achieved.

【0037】他方、上記実施の形態では給電ライン10
の一部を常電導化する部位として超電導ケーブル9を例
に挙げたが、電流リード3あるいは超電導ブスバー8で
あっても良く、またこれら超電導ケーブル9、電流リー
ド3あるいは超電導ブスバー8のすべてを常電導化する
部位としても良く、あるいはこれらを含む給電ライン1
0のすべてを常電導化するようにしても良い。
On the other hand, in the above embodiment, the power supply line 10
Although the superconducting cable 9 has been described as an example of a part of the superconducting cable 9 as a part for making the part normal conducting, the current lead 3 or the superconducting busbar 8 may be used. It may be a conductive part or a power supply line 1 including these parts.
All of the zeros may be made to be in normal conduction.

【0038】また、上記実施の形態では超電導コイル1
をクライオスタット2内に冷却媒体と共に収容する構成
について述べたが、管状の超電導コイルを使用し、この
コイル内に冷却媒体を流して冷却する構成の場合にはク
ライオスタット2内に収容される冷却媒体は不要であ
る。
In the above embodiment, the superconducting coil 1
Has been described in the cryostat 2 together with the cooling medium. However, in the case of using a tubular superconducting coil and flowing the cooling medium through the coil for cooling, the cooling medium contained in the cryostat 2 is Not required.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、直流
電源と超電導コイルとを結ぶ回路に開放要素を設けてい
ないので、確実に電流ルートを確保した保護が可能とな
り、またコイルではなく給電ラインの一部またはすべて
にエネルギー吸収機能を持たせるようにしているため、
コイルが複雑化することなく、信頼性の高い超電導コイ
ルシステムを提供することができる。
As described above, according to the present invention, since a circuit connecting a DC power supply and a superconducting coil is not provided with an open element, it is possible to reliably protect a current route, and not to use a coil. Since some or all of the power supply lines have an energy absorption function,
A highly reliable superconducting coil system can be provided without complicating the coil.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による超電導コイルシステムの第1の実
施の形態を示す回路構成図。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of a superconducting coil system according to the present invention.

【図2】本発明による超電導コイルシステムの第2の実
施の形態を示す回路構成図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the superconducting coil system according to the present invention.

【図3】従来の超電導コイルシステムを示す回路構成
図。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional superconducting coil system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…超電導コイル 2…クライオスタット 3…電流リード 4…直流電源 8…超電導ブスバー 9…超電導ケーブル 10…供給ライン 11…ヒータ 12…加熱電源 13…短絡スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Superconducting coil 2 ... Cryostat 3 ... Current lead 4 ... DC power supply 8 ... Superconducting busbar 9 ... Superconducting cable 10 ... Supply line 11 ... Heater 12 ... Heating power supply 13 ... Short circuit switch

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超電導コイルと、この超電導コイルを励
磁又は消磁する直流電源と、前記超電導コイルと電流リ
ードとを結ぶブスバー、電流リードと前記直流電源との
間を結ぶケーブルからなり、且つ前記ブスバーまたは前
記電流リードあるいは前記ケーブルの少なくとも一部が
超電導で構成され、前記直流電源から前記超電導コイル
に電流を供給する給電ラインと、前記給電ラインの一部
またはすべてを強制的に常電導化状態に移行させる手段
とを備え、システムの異常時に前記常電導化移行手段に
より前記給電ラインの一部又はすべてを常電導化させて
前記超電導コイルに蓄積されたエネルギーを吸収させる
ことを特徴とする超電導コイルシステム。
1. A superconducting coil, a DC power supply for exciting or demagnetizing the superconducting coil, a busbar connecting the superconducting coil and a current lead, a cable connecting a current lead and the DC power supply, and the busbar Or at least a part of the current lead or the cable is made of superconducting, a power supply line for supplying current from the DC power supply to the superconducting coil, and a part or all of the power supply line is forcibly brought into a normal conduction state. A superconducting coil, characterized in that when the system is abnormal, the normal conduction transition unit causes part or all of the power supply line to become normal conducting and absorbs energy stored in the superconducting coil. system.
【請求項2】 請求項1記載の超電導コイルシステムに
おいて、前記常電導化移行手段は前記給電ラインの一部
又はすべてを加熱するヒータによる加熱手段であること
を特徴とする超電導コイルシステム。
2. The superconducting coil system according to claim 1, wherein said normal-conductivity transition means is heating means using a heater for heating a part or all of said power supply line.
【請求項3】 請求項1記載の超電導コイルシステムに
おいて、前記常電導化移行手段は前記給電ラインの一部
又はすべてに臨界界磁以上の磁場をかける臨界界磁発生
手段であることを特徴とする超電導コイルシステム。
3. The superconducting coil system according to claim 1, wherein said normal-conducting transition means is a critical field generating means for applying a magnetic field equal to or greater than a critical field to a part or all of said power supply line. Superconducting coil system.
【請求項4】 請求項1記載の超電導コイルシステムに
おいて、前記常電導化移行手段は前記給電ラインの一部
又はすべてに誘導コイルから発生する高周波をかける高
周波発生手段であることを特徴とする超電導コイルシス
テム。
4. The superconducting coil system according to claim 1, wherein said normal-conducting transition means is a high-frequency generating means for applying a high frequency generated from an induction coil to a part or all of said power supply line. Coil system.
【請求項5】 請求項1記載の超電導コイルシステムに
おいて、前記常電導化移行手段は前記給電ラインの一部
又はすべてを機械的に叩いて振動させる振動発生手段で
あることを特徴とする超電導コイルシステム。
5. The superconducting coil system according to claim 1, wherein said normal-conducting transition means is vibration generating means for mechanically hitting and vibrating a part or all of said power supply line. system.
【請求項6】 請求項1乃至請求項5のいずれかの項に
記載の超電導コイルシステムにおいて、前記直流電源の
異常時に電源側の給電ライン間を短絡する開閉スイッチ
を設けたことを特徴とする超電導コイルシステム。
6. The superconducting coil system according to claim 1, further comprising an on / off switch for short-circuiting between power supply lines on the power supply side when the DC power supply is abnormal. Superconducting coil system.
【請求項7】 請求項1記載乃至請求項5のいずれかの
項にの超電導コイルシステムにおいて、前記直流電源は
交流を直流に変換する半導体素子をブリッジ接続して構
成されたことを特徴とする超電導コイルシステム。
7. The superconducting coil system according to claim 1, wherein the DC power supply is configured by bridge-connecting a semiconductor element for converting AC to DC. Superconducting coil system.
【請求項8】 請求項7記載の超電導コイルシステムに
おいて、前記直流電源の異常時に前記半導体素子による
変換回路を短絡するバイパスペア回路を形成したことを
特徴とする超電導コイルシステム。
8. The superconducting coil system according to claim 7, wherein a bypass pair circuit for short-circuiting a conversion circuit formed by said semiconductor element when said DC power supply is abnormal is formed.
JP2000158971A 2000-05-29 2000-05-29 Superconducting coil system Pending JP2001339879A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000158971A JP2001339879A (en) 2000-05-29 2000-05-29 Superconducting coil system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000158971A JP2001339879A (en) 2000-05-29 2000-05-29 Superconducting coil system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001339879A true JP2001339879A (en) 2001-12-07

Family

ID=18663367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000158971A Pending JP2001339879A (en) 2000-05-29 2000-05-29 Superconducting coil system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001339879A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011024802A (en) * 2009-07-27 2011-02-10 Toshiba Corp Superconducting magnet and magnetic resonance imaging apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011024802A (en) * 2009-07-27 2011-02-10 Toshiba Corp Superconducting magnet and magnetic resonance imaging apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100505054B1 (en) Resistive type superconducting fault current limiter
US5093645A (en) Superconductive switch for conduction cooled superconductive magnet
KR101293416B1 (en) Cryogenic exciter
US8400747B2 (en) Superconducting coil, superconducting magnet, and method of operating superconducting magnet
JP2001339879A (en) Superconducting coil system
JPH10285792A (en) Current limiter
EP0395940A2 (en) Apparatus for Propagating a quench in a superconducting magnet
JP2018201326A (en) Discharge device
JP3015863B2 (en) Variable impedance element, variable impedance current limiter, and variable impedance superconducting converter
Ten Kate et al. A thermally switched 9 kA superconducting rectifier fluxpump
JPH07294582A (en) Quench detector
JP2573725B2 (en) Instantaneous power failure protection device using superconducting switch
JP7452160B2 (en) Cooling structure for heat generating parts and pulse power supply
JPH01248931A (en) Current limiting device
JPS62244110A (en) Superconducting coil device
JP2001119078A (en) Superconducting current lead
Sharifian et al. Design and study of a saturated dc reactor fault current limiter
JPH05300642A (en) Method for limiting and cutting-off circuit current
Zang et al. A power switch open‐circuit fault‐tolerant scheme using dc current injection for dual active bridge converters in cascaded h‐bridge solid‐state transformer
JP2653639B2 (en) Superconducting magnet system
JPH04359191A (en) Power source device for nuclear fusion device
JPH0888132A (en) Transformer device
JPS5996786A (en) Superconductive switch
JPH103825A (en) Super conducting bus line
JP2002025817A (en) Superconducting coil and superconducting magnet