JP3805946B2 - Superconducting cable power transmission device and drift prevention method using the same - Google Patents

Superconducting cable power transmission device and drift prevention method using the same Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電流特に交流が流れる超電導ケーブル送電装置およびそれを使用した偏流防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
交流超電導線は、商用周波数を通電しても交流損失を小さくしなければならないため、線径が限定され、大電流を通電することができる交流導体を製作することが困難である。したがって、交流超電導ケーブルを大電流に対応させるためには、超電導細線を複数本束ねている。この各超電導細線は並列接続となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各超電導細線のインダクタンスにバラツキが存在したり、超電導細線の端部での接続抵抗に不揃いが生じたりして、各超電導細線に電流が均一には流れない、所謂、偏流の問題がある。そのために、交流超電導ケーブルの通電能力の低下と交流損失が増大するという問題が発生する。また、各超電導細線のインダクタンスを可能な限り等しくするために成形撚線やスパイラル状ケーブルが採用されている。しかし、この様に導体を撚ることにより超電導細線に過度の応力がかかり本来の超電導性能が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで本発明は、交流を流した際の偏流を防ぎ、通電能力の低下や交流損失の増大などを防止することができる超電導ケーブル送電装置およびそれを使用した偏流防止方法を提供することを目的とする。
また、多数個のマグネットにおいて、その素線に流れる電流を均一化する送電装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明が採用した課題解決手段は、
超電導細線を並列に複数本束ねて構成される超電導ケーブル送電装置において、各超電導細線の各々は一次巻線として異なる変圧器に直列接続され、各変圧器の２次側は全て直列接続したことを特徴とする超電導ケーブル送電装置であり、
超電導細線を並列に複数本束ねて交流超電導マグネットを構成した超電導ケーブル送電装置において、各超電導細線の各々は一次巻線として変圧器に直列接続され、各変圧器の２次側は全て直列接続したことを特徴とする超電導ケーブル送電装置であり、
超電導細線を並列に複数本束ねて構成される超電導ケーブルを使用して送電を行う送電装置において、前記各超電導細線毎に変圧器が設けられ、各超電導細線には対応する変圧器の一次巻線が直列に接続され、同一位相の電流の流れる超電導細線に対応する各変圧器の二次巻線は順次直列に接続されてループを形成していることを特徴とする超電導ケーブル送電装置であり、
前記超電導細線が、並行導体、同軸導体または撚線導体を構成していることを特徴とする超電導ケーブル送電装置であり、
前記変圧器が、超電導細線の巻線された超電導変圧器または銅線やアルミなどの導線の巻線された常電導変圧器であることを特徴とする超電導ケーブル送電装置であり、
前記超電導細線の材質は、ＮｂＴｉやＮｂ3 Ｓｎなどの低温超電導材料またはＢｉ系やＹ系などの高温超電導材料であることを特徴とする超電導ケーブル送電装置であり、
多数個のマグネットを並列接続したものにおいて、各マグネットを構成する細線の各々は一次巻線として異なる変圧器に直列接続され、各変圧器の２次側は全て直列接続したことを特徴とする超電導ケーブル送電装置であり、
前記各マグネットを構成する細線の各々は一次巻線として異なる変圧器に直列接続され、各変圧器の二次巻線は順次直列に接続されてループを形成していることを特徴とする超電導ケーブル送電装置であり、
前記送電装置に使用する電源は電源は時間的に変化する任意波形のものを含むことを特徴とする超電導ケーブル送電装置であり、
超電導細線を並列に複数本束ねて構成される超電導ケーブルを使用して送電を行う方法において、前記各超電導細線毎に流れる電流を異なる変圧器の一次巻線に流し、超電導細線に対応する各変圧器の二次巻線に同一電流が流れるようにしたことを特徴とする超電導ケーブルを使用した偏流防止方法である。
【０００６】
【実施の形態】
次に、本発明における超電導ケーブルの実施の第１の形態を図１を用いて説明する。図１は本発明における超電導ケーブルを用いた送電回路の概略の回路図である。
交流電源１から負荷２に交流が給電される。この交流電源１と負荷２とは二本の交流送電ケーブルとしての超電導ケーブル３，４が直列に接続されている。超電導ケーブル３は、二本の束ねられた超電導細線３ａ，３ｂを具備し、この超電導細線３ａ，３ｂ同士は並列に接続されている。超電導細線３ａ，３ｂはＮｂＴｉ（ニオブチタン合金）やＮｂ3 Ｓｎ（ニオブ錫合金）などの低温超電導材料またはＢｉ（ビスマス）系やＹ（イットリウム）系などの高温超電導材料である。そして、超電導ケーブル３の端部には２個の変圧器Ｈ１，Ｈ２が設けられ、各変圧器Ｈ１，Ｈ２の一次巻線Ｌ１，Ｌ３が超電導細線３ａ，３ｂに直列に接続されている。また、超電導ケーブル３の変圧器Ｈ１，Ｈ２の二次巻線Ｌ２，Ｌ４は順次極性が加算される様に直列に接続されてループを形成している。なお、変圧器Ｈ１，Ｈ２は略同じ構造となっており、たとえば一次巻線Ｌ１，Ｌ３や二次巻線Ｌ２，Ｌ４の巻線などは略同じである。この変圧器Ｈ１，Ｈ２は、超電導細線の巻線された超電導変圧器または銅線やアルミなどの導線の巻線された常電導変圧器である。そして、超電導ケーブル４は超電導ケーブル３と略同様な構造となっており、並列に接続された二本の束ねられた超電導細線４ａ，４ｂを具備するとともに、端部には各々２個の変圧器Ｈ３，Ｈ４が設けられ、各変圧器Ｈ３，Ｈ４の一次巻線Ｌ５，Ｌ７が超電導細線４ａ，４ｂに直列に接続され、超電導ケーブル４の変圧器Ｈ３，Ｈ４の二次巻線Ｌ６，Ｌ８は順次極性が加算される様に直列に接続されてループを形成している。そして、超電導ケーブル３，４に通電時は、超電導細線３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂが超電導状態となるように冷却されている。なお、二本の超電導ケーブル３，４は別体に分離して配置されているが、合体させて一本のケーブルとすることも可能である。ただし、内部では超電導ケーブル３の部分と超電導ケーブル４の部分とは隔離されており、また、超電導ケーブル３と超電導ケーブル４とは位相が同じとなっている。
【０００７】
次に、本発明における超電導ケーブルの実施の第２の形態を図２を用いて説明する。図２は本発明における超電導ケーブルを用いた交流超電導マグネットへの給電回路の概略の回路図である。
交流電源６から交流超電導マグネット７に交流が給電される。この交流超電導マグネット７は第１実施形態の超電導ケーブル３，４と同じな構成からなる２本の超電導ケーブルを１導体としてコイル状に巻いて構成されている。超電導細線７ａ，７ｂ同士は並列に接続されており、超電導ケーブル７ａ、７ｂには変圧器Ｈ５，Ｈ６が設けられ、各変圧器Ｈ５，Ｈ６の一次巻線Ｌ９，Ｌ１１が超電導細線７ａ，７ｂに直列に接続されている。こうして交流超電導マグネット７に於ける偏流を防止することができる。
【０００８】
上記実施の第１の形態および実施の第２の形態の効果を検証するために、図３に図示する実験回路で実験を行った。図３は実験回路の回路図である。
交流電源１１には、変圧器Ｈ７，Ｈ８が並列に接続され、この変圧器Ｈ７，Ｈ８の一次巻線Ｌ１３，Ｌ１５に超電導細線からなるコイル１２，１３を直列に接続し、このコイル１２，１３の他端部は合流して配線１４を介して交流電源１１に接続されている。コイル１２，１３は各々インダクタンスの異なるツイスト加工をしていないＢｉ２２２３系銀シーステープ線で、液体窒素により７７°Ｋに冷却されている。インダクタンスは第１コイル１２が1.35mHで、第２コイル１３が6.15mHである。また、変圧器Ｈ７，Ｈ８は略同じ構造で、二次巻線Ｌ１４，Ｌ１６は順次極性が加算される様に直列に接続されてループを形成している。
【０００９】
そして、交流電源１１の電源電圧を４０Ｖとし、第１コイル１２に電流I1＝２Ａを流すと、第２コイル１３には、電流I2＝1.93Ａが流れる。その結果を、図４に図示する。図４は電流のグラフで、（ａ）が第１コイル１２および第２コイル１３のグラフ、（ｂ）が変圧器の二次巻線のグラフである。変圧器Ｈ７，Ｈ８の二次巻線Ｌ１４，Ｌ１６には電流I3が流れている。また、変圧器Ｈ７，Ｈ８を設けない場合には、電流I1および電流I2は、図５に図示するようになり、電流I1が２Ａの時には、電流I2は0.41Ａとなった。図５は変圧器を設けない場合の電流のグラフである。
この図４および図５のグラフからも分かるように、変圧器Ｈ７，Ｈ８を設けると、変圧器を設けない場合に比して、コイル１２，１３に流れる電流を均流化することができる。この結果から、実施の第１の形態および実施の第２の形態においても、各変圧器の一次巻線の電流（すなわち、超電導細線に流れる電流）は互いに略同じ値となり、偏流を防止することができる。
【００１０】
実施の第１の形態および実施の第２の形態では、各超電導ケーブルの超電導細線は二本で構成されているが、超電導細線は複数であれば、何本でも良い。そして、超電導ケーブルが三本の超電導細線を具備している場合を、図６に図示する。図６は超電導ケーブルが三本の超電導細線を具備している場合の電気回路である。
変圧器Ｈ９，Ｈ１０，Ｈ１１は、超電導ケーブル１７の超電導細線１７ａ，１７ｂ，１７ｃの本数分（この場合には三本）設けられる。そして、交流電源１６から超電導ケーブル１７に交流が給電される。この超電導ケーブル１７は三本の束ねられた超電導細線１７ａ，１７ｂ，１７ｃを具備し、この超電導細線１７ａ，１７ｂ，１７ｃ同士は並列に接続されている。そして、超電導ケーブル１７の端部には設けられた各変圧器Ｈ９，Ｈ１０，Ｈ１１の一次巻線Ｌ１７，Ｌ１９，Ｌ２１が超電導細線１７ａ，１７ｂ，１７ｃに直列に接続されている。また、超電導ケーブル１７の変圧器Ｈ９，Ｈ１０，Ｈ１１の二次巻線Ｌ１８，Ｌ２０，Ｌ２２は順次極性が加算される様に直列に接続されてループを形成している。そして、変圧器Ｈ９，Ｈ１０，Ｈ１１を設けると、変圧器を設けない場合に比して、超電導細線１７ａ，１７ｂ，１７ｃに流れる電流を均流化することができる。
【００１１】
なお、前述の実施の形態では、変圧器は超電導ケーブルの端部に設けられているが、超電導ケーブルの中間部に設けることも可能である。また上記例では、超電導ケーブルの送電装置について説明したが、この送電装置は多数個のマグネットを並列接続したものにおける偏流を防止する手段として利用することもできる。さらに、上記送電装置に使用する電源も交流に限ることなく、時間的に変化する任意波形の電源でも使用することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内で種々の形態を実施することが可能である。
【００１２】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、超電導ケーブルの各超電導細線に電流が均一に流れることができ、所謂、偏流の問題が解消する。その結果、交流超電導ケーブルの通電能力の低下や、交流損失の増大を防止することができる。また、並行導体、同軸導体の構成でも、各超電導細線に電流が均一に流れることができるため、超電導細線を撚る必要がなくなる。その結果、超電導細線に過度の応力がかかることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における超電導ケーブルを用いた送電回路の概略の回路図である。
【図２】本発明における超電導ケーブルを用いた交流超電導マグネットへの給電回路の概略の回路図である。
【図３】実験回路の回路図である。
【図４】電流のグラフで、（ａ）が第１コイル１２および第２コイル１３のグラフ、（ｂ）が変圧器の二次巻線のグラフである。
【図５】変圧器を設けない場合の電流のグラフである。
【図６】超電導ケーブルが三本の超電導細線を具備している場合の電気回路である。
【符号の説明】
Ｈ１〜Ｈ１１ 変圧器
Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５，Ｌ７，Ｌ９，Ｌ１１，Ｌ１３，Ｌ１５，Ｌ１７，Ｌ１９，Ｌ２１ 一次巻線
Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８，Ｌ１０，Ｌ１２，Ｌ１４，Ｌ１６，Ｌ１８，Ｌ２０
二次巻線
３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，８ａ，８ｂ，１２，１３，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ
超電導細線
３，４，８，１７ 超電導ケーブル
７ 交流超電導マグネット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a superconducting cable power transmission device through which an electric current, particularly alternating current flows, and a drift prevention method using the same.
[0002]
[Prior art]
Since the AC superconducting wire must reduce AC loss even when a commercial frequency is applied, the wire diameter is limited, and it is difficult to manufacture an AC conductor that can supply a large current. Therefore, in order to make the AC superconducting cable correspond to a large current, a plurality of superconducting thin wires are bundled. These superconducting thin wires are connected in parallel.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a problem of so-called drift in which the current does not flow uniformly in each superconducting thin wire due to variations in the inductance of each superconducting thin wire or uneven connection resistance at the end of the superconducting thin wire. . Therefore, there arises a problem that the current carrying capacity of the AC superconducting cable is reduced and the AC loss is increased. Moreover, in order to make the inductance of each superconducting thin wire as equal as possible, a formed twisted wire or a spiral cable is adopted. However, twisting the conductor in this manner may cause excessive stress on the superconducting thin wire and may deteriorate the original superconducting performance.
[0004]
Therefore, the present invention has an object to provide a superconducting cable power transmission device that can prevent drift when alternating current flows and prevent reduction in current carrying capacity and increase in AC loss, and a drift prevention method using the same. To do.
Moreover, it aims at providing the power transmission apparatus which equalizes the electric current which flows into the strand in many magnets.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the problem solving means adopted by the present invention is:
In a superconducting cable power transmission device configured by bundling a plurality of superconducting wires in parallel, each superconducting wire is connected in series to a different transformer as a primary winding, and all secondary sides of each transformer are connected in series. A superconducting cable power transmission device,
In a superconducting cable power transmission apparatus in which a plurality of superconducting wires are bundled in parallel to form an AC superconducting magnet, each superconducting wire is connected in series as a primary winding to a transformer, and all secondary sides of each transformer are connected in series. A superconducting cable power transmission device characterized by
In a power transmission apparatus that performs power transmission using a superconducting cable configured by bundling a plurality of superconducting thin wires in parallel, a transformer is provided for each superconducting thin wire, and a primary winding of the corresponding transformer is provided for each superconducting thin wire Are connected in series, and the secondary windings of the respective transformers corresponding to the superconducting thin wires through which currents of the same phase flow are sequentially connected in series to form a loop.
The superconducting thin wire is a superconducting cable power transmission device, characterized in that it constitutes a parallel conductor, a coaxial conductor or a stranded conductor.
A superconducting cable power transmission device, wherein the transformer is a superconducting transformer wound with a superconducting thin wire or a normal conducting transformer wound with a conducting wire such as copper wire or aluminum,
The superconducting wire is a superconducting cable power transmission device characterized in that the material of the superconducting wire is a low-temperature superconducting material such as NbTi or Nb 3 Sn or a high-temperature superconducting material such as Bi or Y.
Superconductivity characterized in that, in a large number of magnets connected in parallel, each of the thin wires constituting each magnet is connected in series as a primary winding to a different transformer, and the secondary side of each transformer is all connected in series A cable power transmission device,
Each of the thin wires constituting each of the magnets is connected in series to a different transformer as a primary winding, and the secondary windings of each transformer are sequentially connected in series to form a loop. A power transmission device,
The power source used for the power transmission device is a superconducting cable power transmission device characterized in that the power source includes an arbitrary waveform that changes with time,
A method of performing power transmission by using the configured superconducting cable by bundling a plurality of the superconducting thin wires in parallel, the flow in the primary winding of the superconducting different transformer current flowing in each thin line, each corresponding to a superconducting thin line This is a method of preventing current drift using a superconducting cable, wherein the same current flows in the secondary winding of the transformer.
[0006]
Embodiment
Next, a first embodiment of the superconducting cable according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a power transmission circuit using a superconducting cable according to the present invention.
AC is supplied from the AC power source 1 to the load 2. The AC power source 1 and the load 2 are connected in series with two superconducting cables 3 and 4 as AC transmission cables. The superconducting cable 3 includes two bundled superconducting wires 3a and 3b, and the superconducting wires 3a and 3b are connected in parallel. The superconducting wires 3a and 3b are low-temperature superconducting materials such as NbTi (niobium titanium alloy) and Nb 3 Sn (niobium tin alloy) or high-temperature superconducting materials such as Bi (bismuth) and Y (yttrium). Two transformers H1 and H2 are provided at the end of the superconducting cable 3, and the primary windings L1 and L3 of the transformers H1 and H2 are connected in series to the superconducting thin wires 3a and 3b. The secondary windings L2 and L4 of the transformers H1 and H2 of the superconducting cable 3 are connected in series so that the polarities are sequentially added to form a loop. The transformers H1 and H2 have substantially the same structure. For example, the primary windings L1 and L3 and the windings of the secondary windings L2 and L4 are substantially the same. The transformers H1 and H2 are superconducting transformers wound with superconducting thin wires or normal conducting transformers wound with a conducting wire such as copper wire or aluminum. The superconducting cable 4 has substantially the same structure as that of the superconducting cable 3, and includes two bundled superconducting wires 4a and 4b connected in parallel, and two transformers at the end. H3 and H4 are provided, and the primary windings L5 and L7 of the transformers H3 and H4 are connected in series to the superconducting thin wires 4a and 4b. The secondary windings L6 and L8 of the transformers H3 and H4 of the superconducting cable 4 are They are connected in series so that the polarities are sequentially added to form a loop. When the superconducting cables 3 and 4 are energized, the superconducting thin wires 3a, 3b, 4a and 4b are cooled so as to be in a superconducting state. Although the two superconducting cables 3 and 4 are separately arranged, they can be combined into one cable. However, the portion of the superconducting cable 3 and the portion of the superconducting cable 4 are isolated inside, and the phases of the superconducting cable 3 and the superconducting cable 4 are the same.
[0007]
Next, a second embodiment of the superconducting cable according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic circuit diagram of a power feeding circuit to an AC superconducting magnet using a superconducting cable according to the present invention.
AC power is supplied from the AC power source 6 to the AC superconducting magnet 7. The AC superconducting magnet 7 is formed by winding two superconducting cables having the same configuration as the superconducting cables 3 and 4 of the first embodiment as a conductor in a coil shape. The superconducting wires 7a and 7b are connected in parallel, and the superconducting cables 7a and 7b are provided with transformers H5 and H6, and the primary windings L9 and L11 of the transformers H5 and H6 are connected to the superconducting wires 7a and 7b. Connected in series. In this way, drift in the AC superconducting magnet 7 can be prevented.
[0008]
In order to verify the effects of the first embodiment and the second embodiment, an experiment was performed using the experimental circuit shown in FIG. FIG. 3 is a circuit diagram of an experimental circuit.
Transformers H7 and H8 are connected in parallel to the AC power source 11, and coils 12, 13 made of superconducting thin wires are connected in series to primary windings L13, L15 of the transformers H7, H8. Are joined together and connected to the AC power supply 11 via the wiring 14. The coils 12 and 13 are Bi2223-based silver sheathed tape wires that are not twisted with different inductances, and are cooled to 77 ° K with liquid nitrogen. The inductance is 1.35 mH for the first coil 12 and 6.15 mH for the second coil 13. The transformers H7 and H8 have substantially the same structure, and the secondary windings L14 and L16 are connected in series so that the polarities are sequentially added to form a loop.
[0009]
When the power supply voltage of the AC power supply 11 is 40 V and the current I1 = 2A is passed through the first coil 12, the current I2 = 1.93A flows through the second coil 13. The result is illustrated in FIG. FIG. 4 is a graph of current, where (a) is a graph of the first coil 12 and the second coil 13, and (b) is a graph of the secondary winding of the transformer. A current I3 flows through the secondary windings L14 and L16 of the transformers H7 and H8. When the transformers H7 and H8 are not provided, the currents I1 and I2 are as shown in FIG. 5, and when the current I1 is 2A, the current I2 is 0.41A. FIG. 5 is a graph of current when no transformer is provided.
As can be seen from the graphs of FIGS. 4 and 5, when the transformers H7 and H8 are provided, the current flowing through the coils 12 and 13 can be equalized as compared with the case where the transformer is not provided. From this result, also in the first embodiment and the second embodiment, the current of the primary winding of each transformer (that is, the current flowing through the superconducting thin wire) becomes substantially the same value to prevent the current drift. Can do.
[0010]
In the first embodiment and the second embodiment, each superconducting cable has two superconducting wires, but any number of superconducting wires may be used as long as there are a plurality of wires. FIG. 6 shows the case where the superconducting cable has three superconducting thin wires. FIG. 6 shows an electric circuit when the superconducting cable has three superconducting thin wires.
The transformers H9, H10, and H11 are provided by the number of superconducting thin wires 17a, 17b, and 17c of the superconducting cable 17 (three in this case). Then, AC power is supplied from the AC power supply 16 to the superconducting cable 17. The superconducting cable 17 includes three bundled superconducting thin wires 17a, 17b, 17c, and the superconducting thin wires 17a, 17b, 17c are connected in parallel. The primary windings L17, L19, L21 of the transformers H9, H10, H11 provided at the end of the superconducting cable 17 are connected in series to the superconducting thin wires 17a, 17b, 17c. Further, the secondary windings L18, L20, L22 of the transformers H9, H10, H11 of the superconducting cable 17 are connected in series so that the polarities are sequentially added to form a loop. When the transformers H9, H10, and H11 are provided, the current flowing through the superconducting thin wires 17a, 17b, and 17c can be equalized as compared with the case where the transformer is not provided.
[0011]
In the above-described embodiment, the transformer is provided at the end portion of the superconducting cable, but can be provided at the intermediate portion of the superconducting cable. In the above example, the power transmission device for the superconducting cable has been described. However, this power transmission device can also be used as a means for preventing drift in a structure in which a large number of magnets are connected in parallel. Furthermore, the power source used for the power transmission device is not limited to alternating current, and a power source having an arbitrary waveform that changes with time can also be used.
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it is possible to implement various forms within the range of the meaning of this invention.
[0012]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a current can flow uniformly in each superconducting thin wire of the superconducting cable, so that the so-called drift problem is solved. As a result, it is possible to prevent a decrease in the current carrying capacity of the AC superconducting cable and an increase in AC loss. Further, even in the configuration of the parallel conductor and the coaxial conductor, the current can flow uniformly through each superconducting thin wire, so that it is not necessary to twist the superconducting thin wire. As a result, it is possible to prevent excessive stress from being applied to the superconducting thin wire.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a power transmission circuit using a superconducting cable according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic circuit diagram of a power feeding circuit to an AC superconducting magnet using a superconducting cable according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of an experimental circuit.
FIG. 4 is a graph of current, where (a) is a graph of the first coil 12 and the second coil 13, and (b) is a graph of the secondary winding of the transformer.
FIG. 5 is a graph of current when no transformer is provided.
FIG. 6 shows an electric circuit when a superconducting cable has three superconducting thin wires.
[Explanation of symbols]
H1-H11 Transformers L1, L3, L5, L7, L9, L11, L13, L15, L17, L19, L21 Primary windings L2, L4, L6, L8, L10, L12, L14, L16, L18, L20
Secondary windings 3a, 3b, 4a, 4b, 8a, 8b, 12, 13, 17a, 17b, 17c
Superconducting wire 3, 4, 8, 17 Superconducting cable 7 AC superconducting magnet

Claims (10)

超電導細線を並列に複数本束ねて構成される超電導ケーブル送電装置において、各超電導細線の各々は一次巻線として異なる変圧器に直列接続され、各変圧器の２次側は全て直列接続したことを特徴とする超電導ケーブル送電装置。In a superconducting cable power transmission device configured by bundling a plurality of superconducting wires in parallel, each superconducting wire is connected in series to a different transformer as a primary winding, and all secondary sides of each transformer are connected in series. A superconducting cable power transmission device. 超電導細線を並列に複数本束ねて交流超電導マグネットを構成した超電導ケーブル送電装置において、各超電導細線の各々は一次巻線として変圧器に直列接続され、各変圧器の２次側は全て直列接続したことを特徴とする超電導ケーブル送電装置。In a superconducting cable power transmission apparatus in which a plurality of superconducting wires are bundled in parallel to form an AC superconducting magnet, each superconducting wire is connected in series as a primary winding to a transformer, and all secondary sides of each transformer are connected in series. A superconducting cable power transmission device. 超電導細線を並列に複数本束ねて構成される超電導ケーブルを使用して送電を行う送電装置において、
前記各超電導細線毎に変圧器が設けられ、各超電導細線には対応する変圧器の一次巻線が直列に接続され、同一位相の電流の流れる超電導細線に対応する各変圧器の二次巻線は順次直列に接続されてループを形成していることを特徴とする超電導ケーブル送電装置。In a power transmission device that transmits power using a superconducting cable configured by bundling a plurality of superconducting thin wires in parallel,
A transformer is provided for each superconducting thin wire, and the primary winding of the corresponding transformer is connected in series to each superconducting thin wire, and the secondary winding of each transformer corresponding to the superconducting thin wire through which current of the same phase flows. Are sequentially connected in series to form a loop, and a superconducting cable power transmission device. 前記超電導細線が、並行導体、同軸導体または撚線導体を構成していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の超電導ケーブル送電装置。The superconducting cable power transmission device according to any one of claims 1 to 3, wherein the superconducting thin wire constitutes a parallel conductor, a coaxial conductor, or a stranded conductor. 前記変圧器が、超電導細線の巻線された超電導変圧器または銅線やアルミなどの導線の巻線された常電導変圧器であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の超電導ケーブル送電装置。5. The transformer according to claim 1, wherein the transformer is a superconducting transformer wound with a superconducting thin wire or a normal conducting transformer wound with a conducting wire such as copper wire or aluminum. The superconducting cable power transmission device described. 前記超電導細線の材質は、ＮｂＴｉやＮｂ3 Ｓｎなどの低温超電導材料またはＢｉ系やＹ系などの高温超電導材料であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の超電導ケーブル送電装置。The material of the superconducting thin line, a superconducting cable according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the HTS material such as low-temperature superconducting material or Bi-based and Y-based, such as NbTi and Nb 3 Sn Power transmission device. 多数個のマグネットを並列接続したものにおいて、各マグネットを構成する細線の各々は一次巻線として異なる変圧器に直列接続され、各変圧器の２次側は全て直列接続したことを特徴とする超電導ケーブル送電装置。Superconductivity characterized in that, in a large number of magnets connected in parallel, each of the fine wires constituting each magnet is connected in series to a different transformer as a primary winding, and the secondary sides of each transformer are all connected in series. Cable power transmission device. 各変圧器の二次巻線は順次直列に接続されてループを形成していることを特徴とする請求項７に記載の超電導ケーブル送電装置。The superconducting cable power transmission device according to claim 7, wherein the secondary windings of the respective transformers are sequentially connected in series to form a loop. 前記送電装置に使用する電源は電源は時間的に変化する任意波形のものを含むことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の超電導ケーブル送電装置。The superconducting cable power transmission device according to any one of claims 1 to 8, wherein the power source used for the power transmission device includes a power source having an arbitrary waveform that changes with time. 超電導細線を並列に複数本束ねて構成される超電導ケーブルを使用して送電を行う方法において、前記各超電導細線毎に流れる電流を異なる変圧器の一次巻線に流し、超電導細線に対応する各変圧器の二次巻線に同一電流が流れるようにしたことを特徴とする超電導ケーブルを使用した偏流防止方法。In the method of performing power transmission using a superconducting cable configured by bundling a plurality of superconducting thin wires in parallel, each current corresponding to each superconducting thin wire is passed through the primary winding of a different transformer, and each transformer corresponding to the superconducting thin wire An uneven current prevention method using a superconducting cable, characterized in that the same current flows in the secondary winding of the ceramic.
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JP4840660B2 (en) * 2007-01-18 2011-12-21 住友電気工業株式会社 Power supply system
JP4923301B2 (en) * 2007-03-05 2012-04-25 国立大学法人福井大学 Superconducting coil device, inductor-type synchronous machine, and transformer device
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