JP3584557B2

JP3584557B2 - 超電導装置

Info

Publication number: JP3584557B2
Application number: JP20318595A
Authority: JP
Inventors: 昭徳尾原; 和威妹尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-08-09
Filing date: 1995-08-09
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2015-08-09
Also published as: JPH0951128A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超電導コイルを収納した超電導装置の運転稼働率の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２５は、例えば特開昭６１−２６９３０１号公報に開示された従来の超電導装置の構成を示す等価回路図である。図において、１は超電導コイル、２、２２は熱式永久電流スイッチ、３は保護抵抗、４は電源、５は熱式永久電流スイッチのヒータ用電源、９は熱式永久電流スイッチのヒータである。
【０００３】
次に動作について説明する。複数の熱式永久電流スイッチ２、２２は超電導コイル１、保護抵抗３および電源４とともに並列に接続されている。超電導コイル１を励磁するときは、熱式永久電流スイッチのヒータ用電源５から熱式永久電流スイッチのヒータ９に通電し、複数の熱式永久電流スイッチ２、２２を開状態にした後、電源４から電流を供給する。所定の電流になったところで熱式永久電流スイッチ２を閉状態にする。この操作により永久電流が超電導コイル１、熱式永久電流スイッチ２を流れる。この状態でさらに僅かな電流を供給した後、熱式永久電流スイッチ２２を閉状態にすることにより永久電流の電流値が高精度で設定される。
【０００４】
また、他の従来の超電導装置としては、例えば特開昭５８−１９４３１０号公報に開示された図２６に示す構成のものが知られている。図において、１は超電導コイル、２は熱式永久電流スイッチ、３はダイオード、４は電源、９はヒータ、２９は保護抵抗である。
【０００５】
図２６に示す従来の超電導装置では、熱式永久電流スイッチ２は超電導コイル１、保護抵抗２９、ダイオード３および電源４とともに並列に接続されている。超電導コイル１を励磁するときは、熱式永久電流スイッチ２を開状態にした後、電源４から電流を供給する。電流は保護抵抗２９、ダイオード３および超電導コイル１の並列回路に流れるが保護抵抗２９は高抵抗に設定されていること、またダイオード３は逆方向接続のため、ほとんどの電流は超電導コイル１に流れる。超電導コイル１が所定の電流になったところで熱式永久電流スイッチ２を閉状態にする。この操作により永久電流が超電導コイル１、熱式永久電流スイッチ２の閉ループを流れる。この閉ループ電流の異常発生時はエネルギーをダイオード３に吸収することにより回路の各機器を保護する。
【０００６】
以上のように構成された従来の超電導装置は一般的な超電導マグネット、たとえば超電導エネルギー貯蔵装置、超電導磁気浮上列車、MRI 診断装置などに共通の等価回路である。
【０００７】
ここで、図２５を超電導エネルギー貯蔵装置の場合の例にすると、送配電電力系統から電力を変換する電源４、超電導コイル１に並列に接続された保護抵抗３および複数の回路の永久電流スイッチ２、２２である。永久電流スイッチを閉じることにより超電導コイルに入力された電磁気エネルギーを長時間損失無く貯蔵できる。複数の永久電流スイッチ２、２２はいずれか一方のみでも動作に問題はないが、片方は予備として装置の信頼性を上げる手段として用いることも可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の超電導装置は以上のように構成されているが、例えば超電導エネルギー貯蔵装置においては、運転する電流は数万〜数十万アンペアと大きいため、永久電流スイッチは熱式ではなく、機械的接点を有する機械式が採用されている。一方、機械式永久電流スイッチは接点間の接触抵抗を下げるために接触面積を広く、かつ非常に清浄な表面に管理された接点を油圧や空気圧で機械的に押しつけたり引き離す構造である。このためスイッチとしての開閉動作を繰り返すと、接点の表面は徐々に汚れが生じて接触抵抗が増加したり、破損などの事故が発生しやすいという問題があった。従って、これらの事故の予防のために定期的なメンテナンスが必要であった。
また、熱式永久電流スイッチにおいても、機械式のものに比べて劣化の程度は低いが、開閉動作が頻繁に行われるとヒータやコイルが切れやすく、これらの事故の予防のために定期的なメンテナンスが必要であった。
【０００９】
しかしながら、従来の超電導装置においては、超電導コイル、保護抵抗および永久電流スイッチなどは相互に接続されているため、使用不良になった永久電流スイッチの交換あるいは接点表面の定期的なメンテナンス時には、装置の運転を停止しなければならないという問題点があった。
【００１０】
また、超電導コイル、保護抵抗および複数の回路の永久電流スイッチなどは同一の断熱真空容器に収納されているため、使用不良になった永久電流スイッチの交換あるいは接点表面の定期的なメンテナンス時には、装置の運転を停止しなければならないという問題点があった。
【００１１】
さらに、永久電流スイッチは液体ヘリウム容器に収納されているため、機械式永久電流スイッチの接点間の電気的耐圧が低いという問題点もあった。
【００１２】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、必要部分のみメンテナンスを行い、その他の部分は稼働状態にできる超電導装置を得ることを目的とする。
【００１３】
さらにこの発明は、電気的耐圧が高い機械式永久電流スイッチを持つ超電導装置を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る超電導装置は、永久電流スイッチが両端にそれぞれ断路器を介して超電導コイルと並列に接続されるとともに、少なくとも永久電流スイッチを、電源と超電導コイルから独立した断熱真空容器に収納したものである。
【００１５】
この発明の請求項２に係る超電導装置は、永久電流スイッチと断路器からなる永久電流スイッチ回路を複数個有し、各永久電流スイッチ回路が超電導コイルと並列に接続されているものである。
【００１６】
この発明の請求項３に係る超電導装置は、断路器が機械接点式永久電流スイッチで構成されているものである。
【００１７】
この発明の請求項４に係る超電導装置は、断路器が２組の機械接点を持つ構造であり、各機械接点の１次側がそれぞれ超電導コイルと並列に接続され、各機械接点の２次側がそれぞれ永久電流スイッチの両端に接続されているものである。
【００１８】
この発明の請求項５に係る超電導装置は、永久電流スイッチと並列に保護素子が接続されているものである。
【００１９】
この発明の請求項６に係る超電導装置は、微小インダクタンス素子を複数の永久電流スイッチ回路にそれぞれ直列に接続したものである。
【００２０】
この発明の請求項７に係る超電導装置は、微小抵抗とスイッチが直列に接続された回路を、複数の永久電流スイッチ回路中の永久電流スイッチにそれぞれ並列に接続したものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図について説明する。実施の形態１では超電導エネルギー貯蔵装置を例に説明する。図１は実施の形態１の超電導装置の構成を示す等価回路図である。図において、１は超電導コイル、２は熱式永久電流スイッチ、４は送配電電力系統８からの電力を変換する電源、６は永久電流スイッチ２の両側に設置した２個の断路器、７は電源４からの電流を液体ヘリウム温度の超電導コイル１に導く１対のパワーリードである。図２は実施の形態１の超電導装置の構成を示す断面図であり、１１は超電導コイル１を収納する超電導コイル容器、１２は液体ヘリウム槽、１３は液体ヘリウム、１４はパワーリード７と断路器６を収納するパワーリード容器、１６は永久電流スイッチ２を収納する永久電流スイッチ容器である。図３は図２における各容器の配置を説明する説明図である。
【００２２】
次に実施の形態１の動作について説明する。
永久電流スイッチ２は両端に２個の断路器６を介して超電導コイル１と並列に接続されている。通常、２個の断路器６は閉状態にしておく。超電導コイル１を励磁するときは、永久電流スイッチ２を開状態にした後、電源４から電流を供給する。所定の電流になったところで永久電流スイッチ２を閉状態にし、電源４からの電流を下げることにより、超電導コイル１、断路器６、永久電流スイッチ２、断路器６を経由する循環電流となり、電磁気エネルギーが貯蔵される。
【００２３】
ここで永久電流スイッチ２の接点の接触抵抗が増加したり、破損などの事故あるいは事故の予防のために定期的なメンテナンスが必要な時には、永久電流スイッチ２は、両端の２個の断路器６を開くことにより回路から完全に分離することができる。つまり、メンテナンスが必要な永久電流スイッチ２以外の装置は常温に復帰させる必要が無く、電流の出し入れのみの運転は可能である。
また、実施の形態１の超電導装置では、パワーリード７と断路器６はパワーリード容器１４に、永久電流スイッチ２は永久電流スイッチ容器１６に、超電導コイル１は超電導コイル容器１１にと、それぞれ独立した断熱真空容器に収納されているので、メンテナンス等の必要な部分のみ真空を破り、昇温することができる。従って、装置の運転を停止することなく必要部分のみメンテナンスを行い、その他の部分は稼働状態にできる超電導装置を得ることができる。
【００２４】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図について説明する。図４は実施の形態２による超電導装置の構成を示す等価回路図であり、図において、図１と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。実施の形態２の超電導装置は、２個の断路器６６を永久電流スイッチ２２の両側に設置し、この永久電流スイッチ回路を、永久電流スイッチ２の両端に２個の断路器６を介した永久電流スイッチ回路および超電導コイル１と並列に接続するものである。図５は実施の形態２の超電導装置の構成を示す断面図であり、図２と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。１４はパワーリード７と断路器６、６６を収納するパワーリード容器、１７は永久電流スイッチ２２を収納する永久電流スイッチ容器である。図６は図４における各容器の配置を説明する説明図である。
【００２５】
実施の形態２の超電導装置において、電磁気エネルギーを貯蔵する操作は実施の形態１と同一であるが、永久電流スイッチ回路は複数の回路で構成されているので、使用する永久電流スイッチ回路以外の永久電流スイッチ回路は予備として待機状態にできる。
【００２６】
即ち、使用状態の永久電流スイッチ２のメンテナンスが必要なときには、両端の２個の断路器６を開くことにより永久電流スイッチ２を回路から完全に分離でき、メンテナンス等の必要な永久電流スイッチ２を収納する永久電流スイッチ容器１６部分のみ、真空を破り昇温することができるので、装置の運転を停止することなく、必要部分のメンテナンスが行える。また永久電流スイッチ２のメンテナンス時には、永久電流スイッチ２２を閉状態にし、超電導コイル１、断路器６６、永久電流スイッチ２２、断路器６６を経由する循環回路を構成することにより、通常の永久電流モードでの運転も可能となる。
【００２７】
なお、本構成の超電導装置において、超電導コイル１を励磁するときに、複数の熱式永久電流スイッチ２、２２を開状態にした後、電源４から電流を供給し、所定の電流になったところで熱式永久電流スイッチ２を閉状態にする。この操作により永久電流が超電導コイル１、熱式永久電流スイッチ２を流れるが、この状態でさらに僅かな電流を供給した後、熱式永久電流スイッチ２２を閉状態にすることにより永久電流の電流値を高精度に設定することができる。この場合における永久電流スイッチ２、２２のメンテナンス時にも、各永久電流スイッチ２、２２は独立した永久電流スイッチ容器１６、１７に収納されているので、両端の２個の断路器を開き永久電流スイッチを回路から分離し、その永久電流スイッチを収納する永久電流スイッチ容器部分のみ真空を破ってメンテナンスを行えば、装置の運転を停止することなく、必要部分のメンテナンスが行える。また片方づつ永久電流スイッチのメンテナンスを行えば通常の永久電流モードでの運転も可能となる。
【００２８】
なお、実施の形態１および実施の形態２では、熱式永久電流スイッチを用いたものを示したが、永久電流スイッチは磁界式永久電流スイッチでも、機械接点式永久電流スイッチでも、半導体素子であってもよい。図７〜図１０はこの発明の超電導装置に用いられる各種の永久電流スイッチの概念を示す等価回路である。
【００２９】
図７は熱式永久電流スイッチの概念を示す等価回路図であり、AおよびBは他の機器との接続点、９はヒータ、２３は熱式永久電流スイッチ本体、５０はヒータ用電源、５７は超電導巻線であり、ヒータ９の加熱により超電導巻線５７をクエンチさせて回路を開状態にする。
【００３０】
図８は磁界式永久電流スイッチの概念を示す等価回路図であり、AおよびBは他の機器との接続点、２４は磁界式永久電流スイッチ本体、５１は励磁用電源、５７は超電導巻線、５８は磁界印加用コイルであり、磁界印加用コイル５８の通電により超電導巻線５７をクエンチさせて回路を開状態にする。
【００３１】
図９は機械接点式永久電流スイッチの概念を示す等価回路図であり、AおよびBは他の機器との接続点、２５は機械接点式永久電流スイッチ本体、５２は機械接点、５３は駆動軸、５４は駆動機構であり、駆動機構５４により機械接点５２を開閉させる。
【００３２】
図１０は半導体素子の概念を示す等価回路図であり、AおよびBは他の機器との接続点、２６は半導体素子本体、５５はサイリスタ、５６はトリガー用電源であり、トリガー用電源５６の操作によりサイリスタ５５を導通させる。
なお、サイリスタ５５はトランジスタ等他の半導体素子でも良い。
【００３３】
また、実施の形態１および実施の形態２において、断路器６、６６については特に限定しなかったが、２個の機械接点式の永久電流スイッチで代用するとよい。即ち、永久電流スイッチ２、２２を回路から切り放すための断路器６、６６を機械接点式永久電流スイッチで構成することにより、通常運転時において、断路器６、６６を設置する影響が少なく、超電導コイルに入力された電磁気エネルギーを長時間損失なく貯蔵できる。また、断路器６、６６として用いられる機械接点式永久電流スイッチは、永久電流スイッチ２、２２と比べて開閉の動作の頻度がはるかに少ないのでメンテナンスの必要がほとんどなく、永久電流スイッチ２、２２のみ定期的にメンテナンスを行えばよい。
【００３４】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図について説明する。図１１は実施の形態３の超電導装置の構成を示す等価回路図であり、図において、図１と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。実施の形態３の超電導装置では、断路器６０は２個の機械接点６０ａ、６０ｂを持つ構造であり、接点の１次側はそれぞれ超電導コイル１と並列に、接点の２次側はそれぞれ永久電流スイッチ２の両端に接続されている構成なので構造がコンパクトになる。
【００３５】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を図について説明する。図１２は実施の形態４の超電導装置の構成を示す等価回路図であり、保護素子３はパワーリード７を介して、超電導コイル１と並列に接続されているので、超電導コイル１の異常時にはこれを保護できる。また図１３では保護素子３は、超電導コイル１と並列に接続されているので、超電導コイル１の異常時にはこれを保護できる。
【００３６】
図１４はこの発明の実施の形態４の他の超電導装置の構成を示す等価回路図であり、図１３の超電導装置に対し、永久電流スイッチと断路器で構成される永久電流スイッチ回路が複数あるものである。従って、上記効果に加え、実施の形態２と同様、使用する永久電流スイッチ回路以外は予備として待機状態にできる。
【００３７】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を図について説明する。図１５は実施の形態５の超電導装置の構成を示す等価回路図であり、保護素子３は永久電流スイッチ２と並列に接続されているので、超電導コイル１の異常時にはこれを保護できるとともに、永久電流スイッチ２のメンテナンス時には、同時に保護素子３のメンテナンスもできる。
【００３８】
図１６はこの発明の実施の形態５の他の超電導装置の構成を示す等価回路図であり、３３は永久電流スイッチ２２と並列に接続された保護素子である。図１６に示される超電導装置は図１５の超電導装置に対し、永久電流スイッチと断路器で構成される永久電流スイッチ回路が複数あるものである。従って、上記効果に加え、実施の形態２と同様、使用する永久電流スイッチ回路以外は予備として待機状態にできる。
【００３９】
実施の形態６．
以下、この発明の実施の形態６を図について説明する。図１７は実施の形態６の超電導装置の構成を示す等価回路図である。実施の形態６は、パワーリード７を介して、超電導コイル１と並列に接続される保護素子３を有するとともに、永久電流スイッチと断路器で構成される永久電流スイッチ回路が複数あるものであり、さらに、各断路器６０、６１は各々２個の機械接点６０ａ、６０ｂおよび６１ａ、６１ｂを持つ構造である。即ち、実施の形態３と同様、断路器６０の接点６０ａ、６０ｂの１次側はそれぞれ超電導コイル１と並列に、接点６０ａ、６０ｂの２次側はそれぞれ永久電流スイッチ２の両端に接続されている。また断路器６１の接点６１ａ、６１ｂの１次側は超電導コイル１と並列に、接点６１ａ、６１ｂの２次側は永久電流スイッチ２２の両端に接続されており、構造がコンパクトになる。
【００４０】
実施の形態７．
図１８はこの発明の実施の形態７による超電導装置の構成を示す等価回路図であり、３は保護素子（この場合は抵抗器）、４５、４６は微小インダクタンス素子である。微小インダクタンス素子４５、４６は複数の永久電流スイッチ回路にそれぞれ直列に接続されているので、使用中の永久電流スイッチ回路から待機中の永久電流スイッチ回路へ切り替える場合でもインダクタンスの作用で電流の急峻な変化を防ぐことができる。
【００４１】
図１９はこの発明の実施の形態７の他の超電導装置の構成を示す等価回路図であり、４１、４３は微小抵抗、４２、４４はスイッチである。微小抵抗４１、４３は各々スイッチ４２、４４に直列に接続され、さらにこれら微小抵抗とスイッチはそれぞれ永久電流スイッチ２、２２に並列に接続されている。
図１９に示す超電導装置では、使用中の永久電流スイッチ２から待機中の永久電流スイッチ２２へ切り替える場合、スイッチ４２を閉にした後に永久電流スイッチ２を開き、その後スイッチ４２を開にすれば、永久電流スイッチ２２への電流の急峻な変化を防ぐことができる。
【００４２】
なお、図１９において、永久電流スイッチ回路に直列に接続されている微小インダクタンス素子４５、４６は必ずしも必要ではない。
【００４３】
実施の形態８．
以下、この発明の実施の形態８を図について説明する。図２０（ａ）および図２０（ｂ）は各々この発明の実施の形態８および従来の超電導装置の構成を示す断面図である。図において、図２と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図２０（ｂ）に示すように従来の超電導装置では、保護素子３は液体ヘリウム１３の中、あるいは液体ヘリウム１３の上部の低温ヘリウムガス中に設置されていたが、図２０（ａ）に示すように実施の形態８の超電導装置では、保護素子３は超電導コイル容器１１および液体ヘリウム槽１２の間の断熱真空中に設置されるので、液体ヘリウム中等に比べて保護素子の電気的耐圧を高くできる。
【００４４】
なお、実施の形態８において永久電流スイッチ２は、実施の形態１と同様に、独立した断熱真空容器に収納し、かつ両端に２個の断路器６を介して超電導コイル１と並列に接続される構成とするとよい。
【００４５】
実施の形態９．
以下、この発明の実施の形態９を図について説明する。図２１はこの発明の実施の形態９の超電導装置の構成を示す断面図である。実施の形態９の超電導装置では、永久電流スイッチ２は液体ヘリウム１３中ではなく、超電導コイル容器１１の真空中に設置されている。このようにすることにより、液体ヘリウム中に永久電流スイッチ２を設置する場合に比べて永久電流スイッチの電気的耐圧を高くできる。
【００４６】
図２２はこの発明の実施の形態９の他の超電導装置の構成を示す断面図である。実施の形態９の超電導装置では、液体ヘリウム槽１２内の液体ヘリウム１３中、あるいは低温ヘリウムガス中に第２の断熱真空容器１０を設置し、この断熱真空容器１０の中に永久電流スイッチ２を設置している。このようにすることにより、図２１のものと同様、液体ヘリウム中に永久電流スイッチ２を設置する場合に比べて電気的耐圧を高くできる。
【００４７】
実施の形態１０．
以下、この発明の実施の形態１０を図について説明する。図２３はこの発明の実施の形態１０の構成を示す断面図であり、実施の形態１０の超電導装置では、パワーリード７はパワーリード容器１４、断路器６０は断路器容器１５、永久電流スイッチ２は永久電流スイッチ容器１６、超電導コイル１は超電導コイル容器１１と、それぞれ独立した断熱真空容器に収納されている。このようにすることにより、メンテナンス等の必要な部分のみ真空を破り昇温することができる。
【００４８】
図２４はこの発明の実施の形態１０の他の超電導装置の構成を示す断面図である。この実施の形態の超電導装置では、断路器６０は永久電流スイッチ２と同一の断熱真空容器１６に収納されているので、配置スペースがコンパクトになる。
【００４９】
なお、上記各実施の形態では超電導エネルギー貯蔵装置の場合を例にして述べたが、超電導磁気浮上列車、MRI 診断装置、汎用超電導マグネットなど、超電導コイルを収納した他の超電導装置に対しても利用できることは言うまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、永久電流スイッチは、両端にそれぞれ断路器を介して超電導コイルと並列に接続されるとともに、少なくとも永久電流スイッチを電源と超電導コイルから独立した断熱真空容器に収納したので、稼働状態のまま永久電流スイッチを回路から完全に分離することができる超電導装置が得られる効果がある。
【００５１】
また請求項２の発明によれば、永久電流スイッチ回路を複数個有しているので、使用する回路以外は予備として待機状態にでき、メンテナンス時においても永久電流モードでの運転が可能な超電導装置が得られる効果がある。
【００５２】
また請求項３の発明によれば、断路器を機械接点式永久電流スイッチで構成したので、性能のよい超電導装置が得られる効果がある。
【００５３】
また請求項４の発明によれば、断路器が２組の機械接点を持ち、各機械接点の１次側がそれぞれ超電導コイルと並列に接続され、各機械接点の２次側がそれぞれ永久電流スイッチの両端に接続される構成であるので、コンパクトな構造の超電導装置が得られる効果がある。
【００５４】
また請求項５の発明によれば、永久電流スイッチと並列に保護素子が接続されているので、永久電流スイッチの異常時には、これを保護できる超電導装置が得られる効果がある。
【００５５】
また請求項６の発明によれば、微小インダクタンス素子を複数の永久電流スイッチ回路にそれぞれ直列に接続したので、永久電流スイッチ回路の切り替えに際して、電流の急峻な変化が防げる超電導装置が得られる効果がある。
【００５６】
また請求項７の発明によれば、微小抵抗とスイッチが直列に接続された回路を、複数の永久電流スイッチ回路中の永久電流スイッチにそれぞれ並列に接続したので、永久電流スイッチの切り替えに際して、電流の急峻な変化のない超電導装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１による超電導装置の構成を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による超電導装置における各容器の配置を説明する説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２による超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図５】この発明の実施の形態２による超電導装置の構成を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２による超電導装置における各容器の配置を説明する説明図である。
【図７】熱式永久電流スイッチの概念を示す等価回路図である。
【図８】磁界式永久電流スイッチの概念を示す等価回路図である。
【図９】機械接点式永久電流スイッチの概念を示す等価回路図である。
【図１０】半導体素子の概念を示す等価回路図である。
【図１１】この発明の実施の形態３による超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図１２】この発明の実施の形態４による超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図１３】この発明の実施の形態４による他の超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図１４】この発明の実施の形態４による他の超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図１５】この発明の実施の形態５による超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図１６】この発明の実施の形態５による他の超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図１７】この発明の実施の形態６による超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図１８】この発明の実施の形態７による超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図１９】この発明の実施の形態７による他の超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図２０】この発明の実施の形態８および従来の超電導装置の構成を示す断面図である。
【図２１】この発明の実施の形態９による超電導装置の構成を示す断面図である。
【図２２】この発明の実施の形態９による他の超電導装置の構成を示す断面図である。
【図２３】この発明の実施の形態１０による超電導装置の構成を示す断面図である。
【図２４】この発明の実施の形態１０による他の超電導装置の構成を示す断面図である。
【図２５】従来の超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【図２６】従来の他の超電導装置の構成を示す等価回路図である。
【符号の説明】
１超電導コイル、２，２２永久電流スイッチ、３，３３保護素子、４電源、５ヒータ用電源、６，６０，６１，６６断路器、７パワーリード、８送配電系統、９ヒータ、１０第２の断熱真空容器、１１超電導コイル容器、１２液体ヘリウム槽、１３液体ヘリウム、１４パワーリード容器、１５断路器容器、１６永久電流スイッチ容器、１７永久電流スイッチ容器、２３熱式永久電流スイッチ、２４磁界式永久電流スイッチ、２５機械接点式永久電流スイッチ、２６半導体素子、４１，４３微小抵抗、４２，４４スイッチ、４５，４６微小インダクタンス素子、６０ａ，６０ｂ機械接点、６１ａ，６１ｂ機械接点。

Claims

超電導コイルに電源と永久電流スイッチが並列に接続された超電導装置において、上記永久電流スイッチは両端にそれぞれ断路器を介して上記超電導コイルと並列に接続されるとともに、少なくとも上記永久電流スイッチを上記電源と上記超電導コイルから独立した断熱真空容器に収納したことを特徴とする超電導装置。
永久電流スイッチと断路器からなる永久電流スイッチ回路を複数個有し、上記各永久電流スイッチ回路が超電導コイルと並列に接続されていることを特徴とする請求項１記載の超電導装置。
断路器は機械接点式永久電流スイッチで構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の超電導装置。
断路器は２組の機械接点を持つ構造であり、上記各機械接点の１次側はそれぞれ超電導コイルと並列に接続され、上記各機械接点の２次側はそれぞれ永久電流スイッチの両端に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の超電導装置。
永久電流スイッチと並列に保護素子が接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の超電導装置。
微小インダクタンス素子を複数の永久電流スイッチ回路にそれぞれ直列に接続したことを特徴とする請求項２記載の超電導装置。
微小抵抗とスイッチが直列に接続された回路を、複数の永久電流スイッチ回路中の永久電流スイッチにそれぞれ並列に接続したことを特徴とする請求項２または６記載の超電導装置。