JP3419986B2 - 超電導コイル通電線の保護方法及びその装置 - Google Patents
超電導コイル通電線の保護方法及びその装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超電導コイル通電
線の保護方法及びその装置に係り、特に、超電導磁気浮
上式鉄道の超電導磁石に用いる超電導コイル通電線の保
護方法及びその装置に関するものである。
線の保護方法及びその装置に係り、特に、超電導磁気浮
上式鉄道の超電導磁石に用いる超電導コイル通電線の保
護方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】まず、従来の超電導磁気浮上式鉄道にお
ける励消磁時の超電導磁石のクエンチに対する超電導コ
イル通電線の保護方式について説明する。図２はかかる
従来の超電導磁気浮上式鉄道における超電導磁石の励消
磁システムの構成図である。
ける励消磁時の超電導磁石のクエンチに対する超電導コ
イル通電線の保護方式について説明する。図２はかかる
従来の超電導磁気浮上式鉄道における超電導磁石の励消
磁システムの構成図である。
【０００３】従来の超電導磁気浮上式鉄道の超電導磁石
の励消磁においては、図２に示すように、超電導コイル
Ｃ１〜Ｃ４のクエンチ時に発生する異常電圧を検出する
ための異常電圧検出用配線５を、地上に設置される励磁
電源・制御装置１まで引き込み、その発生電圧からクエ
ンチを判断して励消磁時に給電している励磁電源・制御
装置１からの電源電流を強制遮断し、超電導コイル通電
線７を保護する方式であった。なお、２はクエンチ検出
器、３はＰＣＳヒータ電源、４は超伝導磁石、６は超電
導コイルＣ１〜Ｃ４に並列に接続される永久電流スイッ
チＰＣＳの開閉を制御する永久電流スイッチの制御線で
ある。
の励消磁においては、図２に示すように、超電導コイル
Ｃ１〜Ｃ４のクエンチ時に発生する異常電圧を検出する
ための異常電圧検出用配線５を、地上に設置される励磁
電源・制御装置１まで引き込み、その発生電圧からクエ
ンチを判断して励消磁時に給電している励磁電源・制御
装置１からの電源電流を強制遮断し、超電導コイル通電
線７を保護する方式であった。なお、２はクエンチ検出
器、３はＰＣＳヒータ電源、４は超伝導磁石、６は超電
導コイルＣ１〜Ｃ４に並列に接続される永久電流スイッ
チＰＣＳの開閉を制御する永久電流スイッチの制御線で
ある。
【０００４】このような超電導コイル通電線の保護方式
では、超電導コイルＣ１〜Ｃ４のクエンチ時に発生する
異常電圧を検出する異常電圧検出用配線５を、全ての超
電導コイルＣ１〜Ｃ４から地上に設置される励磁電源・
制御装置１に接続する必要がある。また、かかる従来の
保護方式では、超電導磁気浮上式鉄道車両のような移動
するものについては、励消磁時には地上からの配線を接
続し、移動する場合には、取り外す必要がある。
では、超電導コイルＣ１〜Ｃ４のクエンチ時に発生する
異常電圧を検出する異常電圧検出用配線５を、全ての超
電導コイルＣ１〜Ｃ４から地上に設置される励磁電源・
制御装置１に接続する必要がある。また、かかる従来の
保護方式では、超電導磁気浮上式鉄道車両のような移動
するものについては、励消磁時には地上からの配線を接
続し、移動する場合には、取り外す必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】今後の超電導磁気浮上
式鉄道においては、上記したような励消磁時のクエンチ
検出としての配線は本数が多くなること等から、地上側
の装置に引き込むことを廃止し、車内に搭載している超
電導磁石制御装置に超電導コイルの異常電圧検出用配線
を引き込むようにしている。
式鉄道においては、上記したような励消磁時のクエンチ
検出としての配線は本数が多くなること等から、地上側
の装置に引き込むことを廃止し、車内に搭載している超
電導磁石制御装置に超電導コイルの異常電圧検出用配線
を引き込むようにしている。
【０００６】その場合、超電導磁石を励消磁する時の通
電時に超電導コイルにクエンチが発生すると、車内に搭
載している超電導磁石制御装置ではクエンチを検出する
ことができるが、電源電流を供給している励磁電源装置
側には、超電導コイルの異常が認識されず、通電を継続
してしまう。その結果、超電導コイル通電線を溶断する
恐れがある。
電時に超電導コイルにクエンチが発生すると、車内に搭
載している超電導磁石制御装置ではクエンチを検出する
ことができるが、電源電流を供給している励磁電源装置
側には、超電導コイルの異常が認識されず、通電を継続
してしまう。その結果、超電導コイル通電線を溶断する
恐れがある。
【０００７】以下、溶断するまでの経緯について説明す
る。超電導磁気浮上式鉄道の超電導コイルの一例として
は、図３に示すような結線図となっている。図３に示す
超電導コイル通電線ＰＬ１，ＰＬ２は、外部からの熱侵
入を極力少なくするため細い線が使われ、大電流にも耐
えられるように超電導線が使われる。
る。超電導磁気浮上式鉄道の超電導コイルの一例として
は、図３に示すような結線図となっている。図３に示す
超電導コイル通電線ＰＬ１，ＰＬ２は、外部からの熱侵
入を極力少なくするため細い線が使われ、大電流にも耐
えられるように超電導線が使われる。
【０００８】前記のような通電線をもつ超電導磁石を励
消磁する時、超電導コイルが永久電流モードになってい
る状態で、かつ通電している時にコイルクエンチが発生
した場合に、以下のメカニズムにより超電導コイル通電
線を溶断する。前記結線図において、図４及び図５に示
すような励消磁パターンで通電する際、超電導コイルが
永久電流モード時にコイルクエンチが起こると、超電導
コイルが常電導化し、抵抗発生と共に発熱する。この
時、ＰＬ１から通電されている電流は永久電流スイッチ
ＰＣＳが閉じている状態であるため、永久電流スイッチ
ＰＣＳを経由してＰＬ２へ流れ続ける。
消磁する時、超電導コイルが永久電流モードになってい
る状態で、かつ通電している時にコイルクエンチが発生
した場合に、以下のメカニズムにより超電導コイル通電
線を溶断する。前記結線図において、図４及び図５に示
すような励消磁パターンで通電する際、超電導コイルが
永久電流モード時にコイルクエンチが起こると、超電導
コイルが常電導化し、抵抗発生と共に発熱する。この
時、ＰＬ１から通電されている電流は永久電流スイッチ
ＰＣＳが閉じている状態であるため、永久電流スイッチ
ＰＣＳを経由してＰＬ２へ流れ続ける。
【０００９】その際、図３のＳ−Ｓ′及びＥ−Ｅ′間は
超電導コイルにモールドされている状態のため、超電導
コイルがクエンチして生じた発熱によりＳ−Ｓ′及びＥ
−Ｅ′間の超電導線も常電導化し抵抗が発生し、その状
態で電源電流が流れ続けると溶断することになる。ま
た、通電線が超電導コイルにモールドされていなくても
コイルクエンチにより発生した熱により通電線周囲の温
度が上昇し、上記と同様に通電線に抵抗が発生し電源電
流が流れ続けることにより溶断することとなる。
超電導コイルにモールドされている状態のため、超電導
コイルがクエンチして生じた発熱によりＳ−Ｓ′及びＥ
−Ｅ′間の超電導線も常電導化し抵抗が発生し、その状
態で電源電流が流れ続けると溶断することになる。ま
た、通電線が超電導コイルにモールドされていなくても
コイルクエンチにより発生した熱により通電線周囲の温
度が上昇し、上記と同様に通電線に抵抗が発生し電源電
流が流れ続けることにより溶断することとなる。
【００１０】すなわち、図４において、点線より左側は
永久電流スイッチＰＣＳが開いた状態、点線より右側は
超電導コイルが永久電流モードであることを示してい
る。また、Ｔ01の区間が特に電源電流が大きい時にコイ
ルクエンチが発生すると、通電線は溶断する。更に、図
５において、点線より左側は超電導コイルが永久電流モ
ードであり、点線より右側は永久電流スイッチＰＣＳが
開いた状態であることを示している。また、Ｔ02の区間
において特に電源電流が大きい時にコイルクエンチが発
生すると、通電線は溶断する。
永久電流スイッチＰＣＳが開いた状態、点線より右側は
超電導コイルが永久電流モードであることを示してい
る。また、Ｔ01の区間が特に電源電流が大きい時にコイ
ルクエンチが発生すると、通電線は溶断する。更に、図
５において、点線より左側は超電導コイルが永久電流モ
ードであり、点線より右側は永久電流スイッチＰＣＳが
開いた状態であることを示している。また、Ｔ02の区間
において特に電源電流が大きい時にコイルクエンチが発
生すると、通電線は溶断する。
【００１１】本発明は、上記問題点を除去し、超電導コ
イルを励消磁するため地上から超電導コイルに電流を通
電している時にコイルクエンチが発生した場合には、そ
のコイルクエンチを検出し、地上に設置されている励磁
電源装置でもって電源電流を遮断し、超電導コイル通電
線の焼損を防止し得る超電導コイル通電線の保護方法及
びその装置を提供することを目的とする。
イルを励消磁するため地上から超電導コイルに電流を通
電している時にコイルクエンチが発生した場合には、そ
のコイルクエンチを検出し、地上に設置されている励磁
電源装置でもって電源電流を遮断し、超電導コイル通電
線の焼損を防止し得る超電導コイル通電線の保護方法及
びその装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （１）地上に配置される励磁電源と、車両に搭載される
超電導磁石制御装置とを備え、超電導コイルを励消磁す
るため地上から超電導コイルに電流を通電している時に
コイルクエンチが発生した場合における超電導磁気浮上
式鉄道における超電導コイル通電線の保護方法におい
て、多数の超電導コイルに設けられる異常電圧検出タッ
プにおける異常電圧に基づいてコイルクエンチを検出す
ると、前記多数の超電導コイルと並列に接続される永久
電流スイッチを開にし、前記地上に配置される励磁電源
に接続される超電導コイル通電線を介して過電圧検出を
行い、この過電圧が所定電圧を超えると、遮断器を動作
させて前記超電導コイル通電線に供給される電源電流を
遮断するようにしたものである。
成するために、 （１）地上に配置される励磁電源と、車両に搭載される
超電導磁石制御装置とを備え、超電導コイルを励消磁す
るため地上から超電導コイルに電流を通電している時に
コイルクエンチが発生した場合における超電導磁気浮上
式鉄道における超電導コイル通電線の保護方法におい
て、多数の超電導コイルに設けられる異常電圧検出タッ
プにおける異常電圧に基づいてコイルクエンチを検出す
ると、前記多数の超電導コイルと並列に接続される永久
電流スイッチを開にし、前記地上に配置される励磁電源
に接続される超電導コイル通電線を介して過電圧検出を
行い、この過電圧が所定電圧を超えると、遮断器を動作
させて前記超電導コイル通電線に供給される電源電流を
遮断するようにしたものである。
【００１３】（２）地上に配置される励磁電源と、車両
に搭載される超電導磁石制御装置とを備え、超電導コイ
ルを励消磁するため地上から超電導コイルに電流を通電
している時にコイルクエンチが発生した場合における超
電導磁気浮上式鉄道における超電導コイル通電線の保護
装置において、多数の超電導コイルに設けられる異常電
圧検出タップと、この異常電圧検出タップにおける異常
電圧に基づいて前記多数の超電導コイルと並列に接続さ
れる永久電流スイッチを開にする制御手段と、前記地上
に配置される励磁電源に接続される超電導コイル通電線
を介して過電圧を検出する過電圧検出手段と、この過電
圧検出手段の出力電圧と所定電圧とを比較する比較手段
と、この比較手段により、前記出力電圧が所定電圧を超
えると、前記超電導コイル通電線に供給される電源電流
を遮断する遮断器とを設けるようにしたものである。
に搭載される超電導磁石制御装置とを備え、超電導コイ
ルを励消磁するため地上から超電導コイルに電流を通電
している時にコイルクエンチが発生した場合における超
電導磁気浮上式鉄道における超電導コイル通電線の保護
装置において、多数の超電導コイルに設けられる異常電
圧検出タップと、この異常電圧検出タップにおける異常
電圧に基づいて前記多数の超電導コイルと並列に接続さ
れる永久電流スイッチを開にする制御手段と、前記地上
に配置される励磁電源に接続される超電導コイル通電線
を介して過電圧を検出する過電圧検出手段と、この過電
圧検出手段の出力電圧と所定電圧とを比較する比較手段
と、この比較手段により、前記出力電圧が所定電圧を超
えると、前記超電導コイル通電線に供給される電源電流
を遮断する遮断器とを設けるようにしたものである。
【００１４】上記のように構成したので、超電導磁石の
超電導コイルを励消磁するため地上から超電導コイルに
電流を通電している時にコイルクエンチが発生した場合
には、そのコイルクエンチを検出し、地上に設置されて
いる励磁電源装置でもって電源電流を遮断し、超電導コ
イル通電線の焼損を的確に防止することができる。
超電導コイルを励消磁するため地上から超電導コイルに
電流を通電している時にコイルクエンチが発生した場合
には、そのコイルクエンチを検出し、地上に設置されて
いる励磁電源装置でもって電源電流を遮断し、超電導コ
イル通電線の焼損を的確に防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て超電導磁気浮上式鉄道の超電導磁石の場合を例に挙げ
て説明する。図１は本発明の実施例を示す超電導コイル
通電線の保護方式の構成図である。ここでは、説明を簡
単にするために、永久電流スイッチＰＣＳに接続される
ダイオード及び保護抵抗（図６参照）は省略している。
て超電導磁気浮上式鉄道の超電導磁石の場合を例に挙げ
て説明する。図１は本発明の実施例を示す超電導コイル
通電線の保護方式の構成図である。ここでは、説明を簡
単にするために、永久電流スイッチＰＣＳに接続される
ダイオード及び保護抵抗（図６参照）は省略している。
【００１６】この図において、２１は車両内に搭載され
る超電導磁石制御装置、２２は車両の両側に搭載される
一対の超電導磁石であり、超電導コイルＣ１〜Ｃ４、そ
れぞれの超電導コイルＣ１〜Ｃ４と対応して並列に接続
される永久電流スイッチＰＣＳを有している。その超電
導コイルＣ１〜Ｃ４のそれぞれには異常電圧検出タップ
Ｔが設けられ、超電導コイルＣ１〜Ｃ４にクエンチが発
生した場合に、そのクエンチに起因する異常電圧を検出
して、異常電圧検出用配線２３を介して超電導磁石制御
装置２１により、クエンチした超電導コイルＣ１〜Ｃ４
の特定とその超電導コイルＣ１〜Ｃ４のクエンチを検出
することができる。
る超電導磁石制御装置、２２は車両の両側に搭載される
一対の超電導磁石であり、超電導コイルＣ１〜Ｃ４、そ
れぞれの超電導コイルＣ１〜Ｃ４と対応して並列に接続
される永久電流スイッチＰＣＳを有している。その超電
導コイルＣ１〜Ｃ４のそれぞれには異常電圧検出タップ
Ｔが設けられ、超電導コイルＣ１〜Ｃ４にクエンチが発
生した場合に、そのクエンチに起因する異常電圧を検出
して、異常電圧検出用配線２３を介して超電導磁石制御
装置２１により、クエンチした超電導コイルＣ１〜Ｃ４
の特定とその超電導コイルＣ１〜Ｃ４のクエンチを検出
することができる。
【００１７】また、永久電流スイッチＰＣＳは、ヒータ
ーＨと開閉部を備えており、永久電流スイッチ制御線２
４を介して、超電導磁石制御装置２１により、そのヒー
ターＨをオンオフすることにより、永久電流スイッチＰ
ＣＳの開閉部を制御することができる。一方、地上に配
置される励磁電源装置１１は、超電導コイル通電線２５
を介して超電導コイルＣ１〜Ｃ４に通電する。その励磁
電源装置１１には後述する過電圧検出装置１５と、この
過電圧検出装置１５の検出電圧と所定電圧（基準電圧）
とを比較する比較部１４と、遮断器１３と、励磁電源１
２とを備えている。
ーＨと開閉部を備えており、永久電流スイッチ制御線２
４を介して、超電導磁石制御装置２１により、そのヒー
ターＨをオンオフすることにより、永久電流スイッチＰ
ＣＳの開閉部を制御することができる。一方、地上に配
置される励磁電源装置１１は、超電導コイル通電線２５
を介して超電導コイルＣ１〜Ｃ４に通電する。その励磁
電源装置１１には後述する過電圧検出装置１５と、この
過電圧検出装置１５の検出電圧と所定電圧（基準電圧）
とを比較する比較部１４と、遮断器１３と、励磁電源１
２とを備えている。
【００１８】そこで、超電導コイルＣ１〜Ｃ４が永久電
流モードであり、かつ電源電流が通電されている時にコ
イルクエンチが発生した場合、車両に搭載している超電
導磁石制御装置２１によって、クエンチした超電導コイ
ルＣ１〜Ｃ４とそれがクエンチしたことを検知する。同
時に、超電導磁石制御装置２１からそのクエンチした超
電導コイルの永久電流スイッチＰＣＳのヒータＨを通電
加熱する。
流モードであり、かつ電源電流が通電されている時にコ
イルクエンチが発生した場合、車両に搭載している超電
導磁石制御装置２１によって、クエンチした超電導コイ
ルＣ１〜Ｃ４とそれがクエンチしたことを検知する。同
時に、超電導磁石制御装置２１からそのクエンチした超
電導コイルの永久電流スイッチＰＣＳのヒータＨを通電
加熱する。
【００１９】すると、永久電流スイッチＰＣＳに抵抗が
発生する。その永久電流スイッチＰＣＳの抵抗とコイル
クエンチにより発生した抵抗との並列回路による抵抗と
電源電流とで発生する電圧が、励磁電源装置１１の過電
圧検出装置１５を動作させ、比較部１４によりその検出
された過電圧と、予め記憶されている所定電圧とを比較
して、過電圧が所定電圧を超えると、遮断器１３を動作
させて、通電している電源電流を遮断する。
発生する。その永久電流スイッチＰＣＳの抵抗とコイル
クエンチにより発生した抵抗との並列回路による抵抗と
電源電流とで発生する電圧が、励磁電源装置１１の過電
圧検出装置１５を動作させ、比較部１４によりその検出
された過電圧と、予め記憶されている所定電圧とを比較
して、過電圧が所定電圧を超えると、遮断器１３を動作
させて、通電している電源電流を遮断する。
【００２０】以下、本発明の具体例について説明する。
図１に示す過電圧検出装置１５と比較部１４は、励磁電
源装置３０（図６参照）に接続される超電導コイル通電
線２５間に、電源電流出力電圧メータと出力過電圧動作
リレーが組み込まれたメーターリレー３１によって構成
されている。また、遮断器３２は直流遮断器（ＤＣＣ
Ｂ）が用いられる。なお、３３は励磁電源である。
図１に示す過電圧検出装置１５と比較部１４は、励磁電
源装置３０（図６参照）に接続される超電導コイル通電
線２５間に、電源電流出力電圧メータと出力過電圧動作
リレーが組み込まれたメーターリレー３１によって構成
されている。また、遮断器３２は直流遮断器（ＤＣＣ
Ｂ）が用いられる。なお、３３は励磁電源である。
【００２１】この出力過電圧動作リレーの設定値は、現
在±３００Ｖに設定されている。従って、負荷である超
電導磁石２２と接続して通電中に出力電圧が±３００Ｖ
を超えると、出力過電圧動作リレーが働き（接点が開
く）、中継のリレーが消磁され、リレーの操作用の接点
が閉じ、直流遮断器（ＤＣＣＢ）を遮断し、通電を断ち
切る。
在±３００Ｖに設定されている。従って、負荷である超
電導磁石２２と接続して通電中に出力電圧が±３００Ｖ
を超えると、出力過電圧動作リレーが働き（接点が開
く）、中継のリレーが消磁され、リレーの操作用の接点
が閉じ、直流遮断器（ＤＣＣＢ）を遮断し、通電を断ち
切る。
【００２２】図６は本発明の具体例を示す超電導磁石の
電気回路図である。この図において、Ｌ１〜Ｌ８は超電
導コイルであり、例えば、２．７Ｈ、Ｐ１〜Ｐ８は永久
電流スイッチＰＣＳ、Ｒ１〜Ｒ８は保護抵抗（０．１
Ω）、Ｄ１〜Ｄ８はダイオードである。図７は超電導磁
石の正常時の励磁時の出力電圧を示す図である。
電気回路図である。この図において、Ｌ１〜Ｌ８は超電
導コイルであり、例えば、２．７Ｈ、Ｐ１〜Ｐ８は永久
電流スイッチＰＣＳ、Ｒ１〜Ｒ８は保護抵抗（０．１
Ω）、Ｄ１〜Ｄ８はダイオードである。図７は超電導磁
石の正常時の励磁時の出力電圧を示す図である。
【００２３】図７に示すように、電源電流が０の時点ｔ
11から約５００Ａに達する時点ｔ12までの出力電圧は約
１１０Ｖである。つまり、図６に示す超電導磁石では、
励磁時は電源電流は殆ど超電導コイル側へ流れることに
なり、出力電圧Ｖは、 Ｖ＝Ｌ1 （ｄｉ／ｄｔ）＋Ｌ2 （ｄｉ／ｄｔ）＋ …＋Ｌ8 （ｄｉ／ｄｔ） ＝８Ｌ（ｄｉ／ｄｔ） ＝８×２．７（Ｈ）×５（Ａ／ｓｅｃ） ＝１０８（Ｖ）である。
11から約５００Ａに達する時点ｔ12までの出力電圧は約
１１０Ｖである。つまり、図６に示す超電導磁石では、
励磁時は電源電流は殆ど超電導コイル側へ流れることに
なり、出力電圧Ｖは、 Ｖ＝Ｌ1 （ｄｉ／ｄｔ）＋Ｌ2 （ｄｉ／ｄｔ）＋ …＋Ｌ8 （ｄｉ／ｄｔ） ＝８Ｌ（ｄｉ／ｄｔ） ＝８×２．７（Ｈ）×５（Ａ／ｓｅｃ） ＝１０８（Ｖ）である。
【００２４】図８は超電導磁石の正常時の消磁時の出力
電圧を示す図である。この図に示すように、電源電流が
０の時点ｔ21から約５００Ａに達する時点ｔ23までの出
力電圧は永久電流スイッチＰＣＳが閉じているので０で
あり、この時点ｔ23で永久電流スイッチＰＣＳが開か
れ、徐々に電源電流が減らされていき、時点ｔ24で電源
電流は０となる。その場合、時点ｔ23から徐々に−方向
に出力電圧Ｖ（逆起電力による電圧）が生じて、その電
圧は−Ｖ約１００Ｖとなる。なお、消磁時には永久電流
スイッチＰＣＳに並列に接続される保護抵抗Ｒ１〜Ｒ８
へも電流が流れることになる。
電圧を示す図である。この図に示すように、電源電流が
０の時点ｔ21から約５００Ａに達する時点ｔ23までの出
力電圧は永久電流スイッチＰＣＳが閉じているので０で
あり、この時点ｔ23で永久電流スイッチＰＣＳが開か
れ、徐々に電源電流が減らされていき、時点ｔ24で電源
電流は０となる。その場合、時点ｔ23から徐々に−方向
に出力電圧Ｖ（逆起電力による電圧）が生じて、その電
圧は−Ｖ約１００Ｖとなる。なお、消磁時には永久電流
スイッチＰＣＳに並列に接続される保護抵抗Ｒ１〜Ｒ８
へも電流が流れることになる。
【００２５】次に、本発明の異常時の出力電圧について
説明する。 （１）励消磁時、永久電流スイッチＰＣＳが開いている
時にコイルクエンチが発生した場合は、コイルクエンチ
で発生した抵抗（数Ω）×電源電流による発生電圧が、
励磁電源の基準電圧（過電圧検知設定値）（±３００
Ｖ）以上となる。 （２）励消磁時、永久電流スイッチＰＣＳが閉じている
時にコイルクエンチが発生した場合は、本発明により、
クエンチ検知とともに永久電流スイッチＰＣＳを開く
と、コイルクエンチで発生した抵抗（数Ω）×電源電流
による発生電圧が励磁電源の基準電圧（過電圧検知設定
値）（±３００Ｖ）以上となる。
説明する。 （１）励消磁時、永久電流スイッチＰＣＳが開いている
時にコイルクエンチが発生した場合は、コイルクエンチ
で発生した抵抗（数Ω）×電源電流による発生電圧が、
励磁電源の基準電圧（過電圧検知設定値）（±３００
Ｖ）以上となる。 （２）励消磁時、永久電流スイッチＰＣＳが閉じている
時にコイルクエンチが発生した場合は、本発明により、
クエンチ検知とともに永久電流スイッチＰＣＳを開く
と、コイルクエンチで発生した抵抗（数Ω）×電源電流
による発生電圧が励磁電源の基準電圧（過電圧検知設定
値）（±３００Ｖ）以上となる。
【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００２７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、車両に搭載される多数の超電導磁石の超電導コ
イルを励消磁するため地上から超電導コイルに電流を通
電している時にコイルクエンチが発生した場合には、そ
のコイルクエンチを検出し、地上に設置されている励磁
電源装置でもって電源電流を遮断し、超電導コイル通電
線の焼損を的確に防止することができる。
よれば、車両に搭載される多数の超電導磁石の超電導コ
イルを励消磁するため地上から超電導コイルに電流を通
電している時にコイルクエンチが発生した場合には、そ
のコイルクエンチを検出し、地上に設置されている励磁
電源装置でもって電源電流を遮断し、超電導コイル通電
線の焼損を的確に防止することができる。
【図１】本発明の実施例を示す超電導コイル通電線の保
護方式の構成図である。
護方式の構成図である。
【図２】従来の超電導磁気浮上式鉄道における超電導磁
石の励消磁システムの構成図である。
石の励消磁システムの構成図である。
【図３】超電導コイル通電線の溶断の説明図である。
【図４】超電導コイル通電状態と溶断の説明図（その
１）である。
１）である。
【図５】超電導コイル通電状態と溶断の説明図（その
２）である。
２）である。
【図６】本発明の具体例を示す超電導磁石の電気回路図
である。
である。
【図７】超電導磁石の正常時の励磁時の出力電圧を示す
図である。
図である。
【図８】超電導磁石の正常時の消磁時の出力電圧を示す
図である。
図である。
１１，３０ 励磁電源装置
１２，３３ 励磁電源
１３，３２ 遮断器
１４ 比較部
１５ 過電圧検出装置
２１ 超電導磁石制御装置（車両内に搭載）
２２ 超電導磁石
２３ 異常電圧検出用配線
２４ 永久電流スイッチ制御線
２５ 超電導コイル通電線
３１ メーターリレー
Ｃ１〜Ｃ４ 超電導コイル
ＰＣＳ 永久電流スイッチ（Ｐ１〜Ｐ８）
Ｔ 異常電圧検出タップ
Ｈ ヒーター
Ｒ１〜Ｒ８ 保護抵抗
Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード
Claims (2)
- 【請求項１】 地上に配置される励磁電源と、車両に搭
載される超電導磁石制御装置とを備え、超電導コイルを
励消磁するため地上から超電導コイルに電流を通電して
いる時にコイルクエンチが発生した場合における超電導
磁気浮上式鉄道における超電導コイル通電線の保護方法
において、多数の超 電導コイルに設けられる異常電圧検出タップに
おける異常電圧に基づいてコイルクエンチを検出する
と、前記多数の超電導コイルと並列に接続される永久電
流スイッチを開にし、前記地上に配置される励磁電源に
接続される超電導コイル通電線を介して過電圧検出を行
い、該過電圧が所定電圧を超えると、遮断器を動作させ
て前記超電導コイル通電線に供給される電源電流を遮断
することを特徴とする超電導コイル通電線の保護方法。 - 【請求項２】 地上に配置される励磁電源と、車両に搭
載される超電導磁石制御装置とを備え、超電導コイルを
励消磁するため地上から超電導コイルに電流を通電して
いる時にコイルクエンチが発生した場合における超電導
磁気浮上式鉄道における超電導コイル通電線の保護装置
において、 （ａ）多数の超電導コイルに設けられる異常電圧検出タ
ップと、 （ｂ）該異常電圧検出タップにおける異常電圧に基づい
て前記多数の超電導コイルと並列に接続される永久電流
スイッチを開にする制御手段と、 （ｃ）前記地上に配置される励磁電源に接続される超電
導コイル通電線を介して過電圧を検出する過電圧検出手
段と、 （ｄ）該過電圧検出手段の出力電圧と所定電圧とを比較
する比較手段と、 （ｅ）該比較手段により、前記出力電圧が所定電圧を超
えると、前記超電導コイル通電線に供給される電源電流
を遮断する遮断器とを具備する超電導コイル通電線の保
護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7201196A JP3419986B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 超電導コイル通電線の保護方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7201196A JP3419986B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 超電導コイル通電線の保護方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09260130A JPH09260130A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3419986B2 true JP3419986B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=13477054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7201196A Expired - Fee Related JP3419986B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 超電導コイル通電線の保護方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3419986B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69831464T2 (de) * | 1997-10-24 | 2006-01-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Verfahren zum Steuern des Betriebs einer supraleitenden Spule |
| JPH11204325A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-07-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイルの運転制御法 |
| US6359365B1 (en) * | 2000-08-04 | 2002-03-19 | American Superconductor Corporation | Superconducting synchronous machine field winding protection |
| JP4580561B2 (ja) * | 2001-01-15 | 2010-11-17 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 超電導磁石保護装置 |
| WO2006115126A1 (ja) | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 超電導コイルのクエンチ検出方法と装置および超電導電力貯蔵装置 |
| JP4179358B2 (ja) | 2006-07-31 | 2008-11-12 | 三菱電機株式会社 | 超電導マグネット及びｍｒｉ装置 |
| US7615998B2 (en) | 2007-01-09 | 2009-11-10 | General Electric Company | Method and apparatus for actively controlling quench protection of a superconducting magnet |
| GB2456308B (en) * | 2008-01-09 | 2011-01-26 | Gen Electric | Method and apparatus for actively controlling quench protection of a superconducting magnet |
| JP5301871B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2013-09-25 | ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 | 超電導マグネットおよびそれを備えたマグネット装置 |
| JP5259377B2 (ja) * | 2008-12-22 | 2013-08-07 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 超電導磁石装置 |
| JP4833345B2 (ja) * | 2010-03-03 | 2011-12-07 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 超電導磁石保護装置 |
-
1996
- 1996-03-27 JP JP7201196A patent/JP3419986B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09260130A (ja) | 1997-10-03 |
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