JP4468941B2 - 複合型超電導限流器 - Google Patents
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Description
V=If×Zt …………(1)
上記の式(1)において、Vは超電導体の両端に与えられる電圧で、Ifは事故電流の大きさ、Ztは第1リアクター2のインピーダンスと超電導体1のクエンチ時に発生するインピーダンスとの合成インピーダンスである。例えば、事故電流が30KA(キロアンペア)で、合成インピーダンスが20mΩ(ミリオーム)であるとして前記式(1)にこれらの値を代入すると、超電導体の両端に与えられる電圧は600Volt(ボルト)にすぎない。このような電圧は、低くは数キロボルトから高くは数百キロボルトの高電圧電力系統の正常電圧、すなわち系統電圧に比べて非常に小さい電圧である。
2 第1リアクター
4 第1スイッチ
6、7 トリガー制御器
11 遮断器トリップ駆動制御器
13 半導体スイッチ
14 第2リアクター
15 遮断器
Claims (10)
- 通電線路上に直列に接続される超電導体と、
該超電導体に直列に接続され、正常電流の通電時に閉路位置に位置して前記通電線路に電流を通電させ、大電流通電時に開路位置に切替えて通電を遮断する第1スイッチであって、磁気力により前記開路位置に切替可能な第1スイッチと、
大電流通電時に前記超電導体が有するインピーダンスより小さい第1インピーダンスを有して前記超電導体に並列に接続され、大電流通電時に前記超電導体と前記第1スイッチとを介して流れる電流の分流経路を提供し、該分流経路を介して流れる分流電流により磁化されて前記第1スイッチを開路位置に切替える第1リアクターと、
該第1リアクターが構成する前記分流経路に直列に接続され、前記第1リアクターが有する第1インピーダンスより大きい第2インピーダンスを有して前記大電流を制限する第2リアクターと、
該第2リアクターに並列に接続されてトリガー信号によりターンオン可能な半導体スイッチと、
前記第1スイッチの前記開路位置への切替え動作に応答して前記半導体スイッチへの前記トリガー信号の提供を中断するトリガー制御器と、を含むことを特徴とする複合型超電導限流器。 - 前記通電線路中の前記超電導体と前記第1スイッチ及び前記分流経路の後端に接続され、大電流通電時に回路を遮断するように動作する遮断器と、
前記分流電流を検出するために前記分流経路上に接続され、検出した電流量による第1電圧信号を出力する変流器と、
前記超電導体に接続されて該超電導体の電圧による第2電圧信号が入力される第1入力と、前記変流器からの第1電圧信号が入力される第2入力と、を備え、所定の前記第1電圧信号又は第2電圧信号の少なくとも1つがあるとき、前記遮断器にトリップ信号を提供する遮断器トリップ駆動制御器と、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の複合型超電導限流器。 - 前記トリガー制御器は、
光信号を放射する発光部と、前記第1スイッチが閉路位置にある時、前記発光部からの光信号を受信すると、前記半導体スイッチに前記トリガー信号を提供し、前記第1スイッチが開路位置に移動しながら前記光信号を遮断すると、前記半導体スイッチへの前記トリガー信号の提供を中断する受光部を備える光スイッチと、から構成されることを特徴とする請求項1に記載の複合型超電導限流器。 - 前記トリガー制御器は、
前記第1スイッチの開路位置の移動経路上に前記第1スイッチの位置に連動するように設置され、該第1スイッチが閉路位置にあるとき、前記半導体スイッチに前記トリガー信号を提供し、前記第1スイッチの開路位置の移動に連動して前記半導体スイッチへの前記トリガー信号の提供を中断するマイクロスイッチから構成されることを特徴とする請求項1に記載の複合型超電導限流器。 - 前記半導体スイッチはサイリスタ、トライアック、IGBT、GTO サイリスタ、SSR、FET、トランジスタのいずれか1つであることを特徴とする請求項1に記載の複合型超電導限流器。
- 前記遮断器トリップ駆動制御器は、
前記所定の第1電圧信号又は第2電圧信号の少なくとも1つがあるとき、前記遮断器にトリップ信号を提供する論理和(OR)回路から構成されることを特徴とする請求項2に記載の複合型超電導限流器。 - 前記遮断器トリップ駆動制御器は、
前記第1電圧信号の値を予め決定された第1基準電圧と比較し、前記第1電圧信号の値が前記第1基準電圧値より大きいと、これを示す信号を出力する第1比較器と、
前記第2電圧信号の値を予め決定された第2基準電圧と比較し、前記第2電圧信号の値が前記第2基準電圧値より大きいと、これを示す信号を出力する第2比較器と、
前記第1比較器と第2比較器の出力と接続され、前記第1比較器と第2比較器の少なくとも1つから前記信号が入力されると、前記遮断器にトリップ信号を出力する論理和(OR)回路と、から構成されることを特徴とする請求項2に記載の複合型超電導限流器。 - 前記第1スイッチは正常閉路接点スイッチであることを特徴とする請求項1に記載の複合型超電導限流器。
- 前記第1スイッチは前記超電導体と前記遮断器間の線路上に直列に接続される固定接点と、該固定接点に接触して前記通電線路を通電させる位置と前記第1リアクターからの磁気力により前記固定接点から開離して前記通電線路を遮断する位置とに変位可能な可動接点と、から構成されることを特徴とする請求項1に記載の複合型超電導限流器。
- 通電線路上に直列に接続される超電導体と、
該超電導体に直列に接続され、正常電流の通電時に閉路位置に位置して前記通電線路に電流を通電させ、大電流通電時に開路位置に切替えて通電を遮断する第1スイッチであって、磁気力により前記開路位置に切替可能な第1スイッチと、
大電流通電時に前記超電導体が有するインピーダンスより小さい第1インピーダンスを有して前記超電導体に並列に接続され、大電流通電時に前記超電導体と前記第1スイッチとを介して流れる電流の分流経路を提供し、該分流経路を介して流れる分流電流により磁化されて前記第1スイッチを開路位置に切替える第1リアクターと、
該第1リアクターが構成する前記分流経路に直列に接続され、該第1リアクターが有する第1インピーダンスより大きい第2インピーダンスを有して前記大電流を制限する第2リアクターと、
該第2リアクターに並列に接続されてトリガー信号によりターンオン可能な半導体スイッチと、
前記第1スイッチの前記開路位置への切替え動作に応答して前記半導体スイッチへの前記トリガー信号の提供を中断するトリガー制御器と、
前記通電線路内の前記超電導体と前記第1スイッチ及び前記分流経路の後端に接続され、大電流通電時に回路を遮断するように動作する遮断器と、
前記分流経路を介して流れる電流を検出するために前記分流経路上に接続され、検出した電流量による第1電圧信号を出力する変流器と、
前記超電導体に接続されて該超電導体の電圧による第2電圧信号が入力される第1入力と、前記変流器からの第1電圧信号が入力される第2入力と、を備え、所定の前記第1電圧信号又は第2電圧信号の少なくとも1つがあるとき、前記遮断器にトリップ信号を提供する遮断器トリップ駆動制御器と、から構成されることを特徴とする複合型超電導限流器。
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