JP4694133B2 - Interlock system of superconducting coil excitation demagnetization controller - Google Patents
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Description
本発明は、超電導コイル励消磁制御装置のインターロックシステムに関するものである。 The present invention relates to an interlock system of a superconducting coil excitation demagnetization control device.
従来、一般に超電導コイルへの熱侵入量を極力抑えるために電流リードは高電流密度設計とし、常温端子からの伝導熱を減らし、発生するジュール熱は蒸発するヘリウムガスで除去する方式がとられている。
そのため、このヘリウムガスによる冷却状態が悪くなると電流リードは過熱し、その検出が遅れると焼損に至ってしまう。
Conventionally, in order to suppress the amount of heat penetration into the superconducting coil as much as possible, the current lead has been designed to have a high current density, the conduction heat from the room temperature terminal is reduced, and the generated Joule heat is removed with the evaporating helium gas. Yes.
For this reason, when the cooling state by the helium gas is deteriorated, the current lead is overheated, and if the detection is delayed, the current lead is burned.
図4は従来の電流リードの過熱監視装置(その1)の模式図である。
この図において、1はクライオスタット、2は超電導コイル、3はヘリウム液面、4は電流リード、5は常温端子、6は低温端子、7は温度素子、8はヘリウムガス、9はリード線、10は温度監視盤、11は放電指令信号を示している。
この図4に示すように、電流リード4自身に温度素子7を取り付け、温度監視盤10で監視し、警報レベルを越えた場合にはコイル放電指令信号11を発して、電流リード4の焼損を未然に防ぐようにしていた。
FIG. 4 is a schematic diagram of a conventional overheat monitoring device (No. 1) for current leads.
In this figure, 1 is a cryostat, 2 is a superconducting coil, 3 is a helium liquid level, 4 is a current lead, 5 is a normal temperature terminal, 6 is a low temperature terminal, 7 is a temperature element, 8 is helium gas, 9 is a lead wire, 10 Indicates a temperature monitoring board, and 11 indicates a discharge command signal.
As shown in FIG. 4, a
しかし、かかる方法では検出時間の遅れがあり、これを防止するために、図5に示すように、電流リードの常電導部分の両端の電位差を監視するようにしたものが提案されている(特許文献1参照)。
図5は従来の電流リードの過熱監視装置(その2)の模式図である。
この図において、図4の温度素子7に代えて、常温端子5に配置される電圧タップ12と低温端子6に配置される電圧タップ13とを設けて、各々の電圧タップ12と13からの出力をリード線14を介して電圧監視盤15で監視して、電圧タップ12と13との間の電位差が上昇して警報レベルを越えた場合、異常と判断して電圧監視盤15からコイル放電指令信号16を発することにより、電流リード4の焼損を防止するようにしている。
FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional current lead overheat monitoring device (part 2).
In this figure, instead of the
しかしながら、超電導コイルの励磁と消磁の両方の制御を確実に実施できるインターロックシステムはこれまでに提案されておらず、かかるシステムが望まれている。
本発明は、上記状況に鑑みて、より直接的に冷却経路が確保されているか否かを確認し、監視要素として加味することにより、超電導コイルの励磁と消磁の両方の制御を確実に実施できる超電導コイル励消磁制御装置のインターロックシステムを提供することを目的とする。
However, an interlock system that can reliably perform control of both excitation and demagnetization of the superconducting coil has not been proposed so far, and such a system is desired.
In view of the above situation, the present invention can surely control both excitation and demagnetization of the superconducting coil by confirming whether or not the cooling path is more directly secured and adding it as a monitoring element. An object of the present invention is to provide an interlock system for a superconducting coil excitation / demagnetization control device.
本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕超電導コイル励消磁制御装置のインターロックシステムにおいて、パワーリード大気開放弁の検知装置と、パワーリードの常温端子に配置される第1の温度素子と、前記パワーリードの低温領域であって励磁もしくは消磁時に温度の極大値を取り得る個所に配置される第2の温度素子と、超電導コイルの励磁又は消磁を行う制御装置とを備え、前記第1の温度素子と第2の温度素子からの出力信号のうち少なくとも一方が不適切であるか、または前記パワーリード大気開放弁が開放していない場合に、前記制御装置により、前記超電導コイルの緊急消磁を行う信号を出力することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides
[ 1 ] In the interlock system of the superconducting coil excitation / demagnetization control device, a power lead atmospheric release valve detection device, a first temperature element disposed at a normal temperature terminal of the power lead, and a low temperature region of the power lead. A second temperature element disposed at a position where the maximum value of the temperature can be obtained at the time of excitation or demagnetization, and a control device that performs excitation or demagnetization of the superconducting coil, and includes the first temperature element and the second temperature element. When at least one of the output signals is inappropriate or when the power lead atmospheric release valve is not open, the control device outputs a signal for emergency demagnetization of the superconducting coil. To do.
本発明によれば、超電導コイルの励磁と消磁の両方の制御を行う超電導コイル励消磁制御装置のインターロックを確実に実施することができる。 According to the present invention, the interlock of the superconducting coil excitation / demagnetization control device that controls both excitation and demagnetization of the superconducting coil can be reliably implemented.
超電導コイル励消磁制御装置のインターロックシステムにおいて、パワーリード大気開放弁の検知装置と、パワーリードの常温端子に配置される第1の温度素子と、前記パワーリードの低温領域であって励磁もしくは消磁時に温度の極大値を取り得る個所に配置される第2の温度素子と、超電導コイルの励磁又は消磁を行う制御装置とを備え、前記第1の温度素子と第2の温度素子からの出力信号のうち少なくとも一方が不適切であるか、または前記パワーリード大気開放弁が開放していない場合に、前記制御装置により、前記超電導コイルの緊急消磁を行う信号を出力する。 In the interlock system of the superconducting coil excitation demagnetization control device, the power lead atmospheric release valve detection device, the first temperature element arranged at the room temperature terminal of the power lead, and the excitation or demagnetization in the low temperature region of the power lead. An output signal from the first temperature element and the second temperature element, comprising: a second temperature element disposed at a place where the maximum value of the temperature can sometimes be obtained; and a control device for exciting or demagnetizing the superconducting coil. When at least one of them is inappropriate or the power lead atmosphere release valve is not open , the control device outputs a signal for emergency demagnetization of the superconducting coil.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本発明の実施例を示す超電導コイル励消磁制御装置のインターロックシステムの模式図である。
この図において、21はクライオスタット、22は超電導コイル、23はヘリウム液面、24はパワーリード、25は常温端子、26は低温端子、27はパワーリード大気開放弁、28はパワーリード24の所定個所に配置される第1の温度素子、29はパワーリード24の所定個所とは他の個所に配置される第2の温度素子、30はパワーリード大気開放弁27の検知装置、31は冷却ヘリウムガス、32は冷却ヘリウム排出ガス、33は制御装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a schematic diagram of an interlock system of a superconducting coil excitation / demagnetization control apparatus showing an embodiment of the present invention.
In this figure, 21 is a cryostat, 22 is a superconducting coil, 23 is a helium liquid level, 24 is a power lead, 25 is a normal temperature terminal, 26 is a low temperature terminal, 27 is a power lead atmospheric release valve, and 28 is a predetermined portion of the
ここで、第2の温度素子29の配置箇所について説明する。
図2はパワーリードの常温領域から低温領域へ向かってのパワーリードの距離に対する温度特性図である。
図1、図2において、Aは常温部、Bは低温部、Cはパワーリードの低温領域であって励磁もしくは消磁時に温度の極大値Mを取り得る箇所である。
Here, the arrangement | positioning location of the
FIG. 2 is a temperature characteristic diagram with respect to the distance of the power lead from the normal temperature region to the low temperature region of the power lead.
1 and 2, A is a normal temperature part, B is a low temperature part, and C is a low temperature region of the power lead, which is a place where a maximum value M of the temperature can be obtained during excitation or demagnetization.
図2に示すように、励磁又は消磁時には、パワーリードの形状や冷却方法によって異なるが、その動作時間中に温度の極大値Mを取り得る特定箇所Cが存在する。そのようなパワーリードの低温領域であって励磁もしくは消磁時に温度の極大値Mを取り得る箇所Cに第2の温度素子29を配置することが望ましい。
図3は本発明の実施例を示す超電導コイル励消磁制御装置のインターロックシステム回路図である。
As shown in FIG. 2, at the time of excitation or demagnetization, there is a specific portion C where the maximum value M of the temperature can be obtained during the operation time, depending on the shape of the power lead and the cooling method. It is desirable to arrange the
FIG. 3 is an interlock system circuit diagram of the superconducting coil excitation demagnetization control apparatus showing an embodiment of the present invention.
この図において、第1の温度素子28からの出力信号S1と第2の温度素子29からの出力信号S2が共に「1」(適切)である場合には、AND回路34から出力信号S3「1」が送られ、パワーリード大気開放弁27の検知装置30の出力信号S4が開「1」である場合にはAND回路35から出力信号S5「1」が制御部36に送られ、制御部36からは超電導コイルの励磁信号S01又は消磁信号S02を出力する。
In this figure, when the output signal S1 from the
そこで、まず、超電導コイル22の励磁又は消磁作業前には、第1の温度素子28からの温度情報と、第2の温度素子29からの温度情報とをAND条件として、適切か否かを確認し、適切である、例えば、共に「1」であり、さらに、パワーリード大気開放弁の検知装置30からの情報が「1」(開)である場合のみ、AND条件で出力信号S5「1」が出力されて制御部26からは超電導コイル22の励磁信号S01又は消磁信号S02が出力される。
Therefore, first, before exciting or demagnetizing the
したがって、パワーリード24が十分冷却されていることが確実に確認された後に、超電導コイル22は励磁又は消磁されることになる。
また、上記した正常時の超電導コイル22の励磁状態から、第1の温度素子28からの温度情報と、第2の温度素子29からの温度情報のうち、少なくとも一方が「1」から「0」へと変化すると、動作スイッチ35への出力信号S5は「0」となるので、制御部36からは超電導コイルの消磁のための信号S02を出力する。したがって、超電導コイル22の緊急消磁が行われる。また、パワーリード大気開放弁の検知装置30からの情報が「0」(閉)となった場合にも、超電導コイル22の緊急消磁が行われる。
Therefore, after confirming that the
Further, at least one of the temperature information from the
このように、パワーリード24が十分冷却されていないことが確実に確認された場合には、超電導コイルは緊急に消磁されることになる。
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き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。
As described above, when it is reliably confirmed that the
In addition, this invention is not limited to the said Example, Based on the meaning of this invention, a various deformation | transformation is possible and these are not excluded from the scope of the present invention.
本発明の超電導コイル励消磁制御装置のインターロックシステムは、安全性に優れた超電導コイル励消磁制御装置として利用可能である。 The interlock system of the superconducting coil excitation demagnetization control device of the present invention can be used as a superconducting coil excitation demagnetization control device excellent in safety.
21 クライオスタット
22 超電導コイル
23 ヘリウム液面
24 パワーリード
25 常温端子
26 低温端子
27 パワーリード大気開放弁
28 第1の温度素子
29 第2の温度素子
30 パワーリード大気開放弁の検知装置
31 冷却ヘリウムガス
32 冷却ヘリウム排出ガス
33 制御装置
34,35 AND回路
36 制御部
21 Cryostat 22
Claims (1)
(b)パワーリードの常温端子に配置される第1の温度素子と、
(c)前記パワーリードの低温領域であって励磁もしくは消磁時に温度の極大値を取り得る個所に配置される第2の温度素子と、
(d)超電導コイルの励磁又は消磁を行う制御装置とを備え、
(e)前記第1の温度素子と第2の温度素子からの出力信号のうち少なくとも一方が不適切であるか、または前記パワーリード大気開放弁が開放していない場合に、前記制御装置により、前記超電導コイルの緊急消磁を行う信号を出力することを特徴とする超電導コイル励消磁制御装置のインターロックシステム。 (A) a power lead atmospheric release valve detection device;
(B) a first temperature element disposed at a room temperature terminal of the power lead;
(C) a second temperature element disposed in a low temperature region of the power lead where a maximum temperature value can be obtained during excitation or demagnetization;
(D) a controller for exciting or demagnetizing the superconducting coil,
(E) When at least one of the output signals from the first temperature element and the second temperature element is inappropriate or when the power lead atmosphere release valve is not open, An interlock system for a superconducting coil excitation / demagnetization control device that outputs a signal for emergency demagnetization of the superconducting coil.
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