JPH01198227A - 超電導限流装置 - Google Patents
超電導限流装置Info
- Publication number
- JPH01198227A JPH01198227A JP63022047A JP2204788A JPH01198227A JP H01198227 A JPH01198227 A JP H01198227A JP 63022047 A JP63022047 A JP 63022047A JP 2204788 A JP2204788 A JP 2204788A JP H01198227 A JPH01198227 A JP H01198227A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- insulating cylinder
- current limiting
- superconducting
- limiting device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical group 0.000 claims description 4
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910000657 niobium-tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
- H02H9/023—Current limitation using superconducting elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は酸化物超電導材料を利用した超電導限流装置に
関する。
関する。
（従来の技術）
超電導体の電力機器への応用に関しては比較的古くから
検討されており、最近では、交流用超電導線の開発とあ
いまづて、変圧器など交流電気機器への応用研究も進ん
でいる。しかしながら、実用化に際しては１種々な技術
的問題点がある。
検討されており、最近では、交流用超電導線の開発とあ
いまづて、変圧器など交流電気機器への応用研究も進ん
でいる。しかしながら、実用化に際しては１種々な技術
的問題点がある。
例えば、従来のＮｂＴｉやＮｂ３Ｓｎのような液体ヘリ
ウムによる冷却を前提とした超電導材料を用いた機器で
は、極低温での冷凍という極限技術を必要としていた。
ウムによる冷却を前提とした超電導材料を用いた機器で
は、極低温での冷凍という極限技術を必要としていた。
これが、経済性、信頼性の面で実用化への大きな妨げと
なっていた。
なっていた。
ところが、最近酸化物系高温超電導体の開発が急速に進
み、ＹＢａ２Ｃｕ、Ｏ□−８など液体窒素温度で電気抵
抗零、完全反磁性という超電導体としての特性を示す物
質の発見が各所で報告されている。
み、ＹＢａ２Ｃｕ、Ｏ□−８など液体窒素温度で電気抵
抗零、完全反磁性という超電導体としての特性を示す物
質の発見が各所で報告されている。
このような高温超電導材を利用した場合、液体窒素等を
冷媒として使うことができるので、冷媒自身のコスト低
減はもちろん、冷凍技術が格段に容易になり、経済性の
みならず、信頼性の高い機器が得られることになり、電
力機器への応用も急速に進むことが期待される。
冷媒として使うことができるので、冷媒自身のコスト低
減はもちろん、冷凍技術が格段に容易になり、経済性の
みならず、信頼性の高い機器が得られることになり、電
力機器への応用も急速に進むことが期待される。
特に、限流装置としては、従来の極低温の超電導の場合
と違って、臨界温度に余裕を持って臨界電流によりクエ
ンチさせ限流できるため、遮断器の再投入操作性等、実
現性を大幅に向上し、現在多方面で研究開発が進められ
ている。
と違って、臨界温度に余裕を持って臨界電流によりクエ
ンチさせ限流できるため、遮断器の再投入操作性等、実
現性を大幅に向上し、現在多方面で研究開発が進められ
ている。
しかしながら、このような酸化物高温超電導体を利用し
た限流装置には、以下のような問題点がある。
た限流装置には、以下のような問題点がある。
（発明が解決しようとする課題）
酸化物高温超電導体を利用した限流装置において、当該
限流装置が接続されている送電線に雷サージが侵入した
場合を考えると、当然限流装置にも大きな雷サージ電流
が流れ込むことになる。この場合、この大きな雷サージ
電流により限流装置はクエンチし、瞬時に高抵抗体とな
る。このため限流装置の軸方向、いわゆる極間には、多
大な雷サージ電圧が生じ、絶縁上大きな問題となってい
た。
限流装置が接続されている送電線に雷サージが侵入した
場合を考えると、当然限流装置にも大きな雷サージ電流
が流れ込むことになる。この場合、この大きな雷サージ
電流により限流装置はクエンチし、瞬時に高抵抗体とな
る。このため限流装置の軸方向、いわゆる極間には、多
大な雷サージ電圧が生じ、絶縁上大きな問題となってい
た。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは、雷サージ等の過電圧に対しても、絶縁上問
題なく、安定した効果的な限流作用を有する酸化物高温
超電導材を用いた超電導限流装置を得ることである。
るところは、雷サージ等の過電圧に対しても、絶縁上問
題なく、安定した効果的な限流作用を有する酸化物高温
超電導材を用いた超電導限流装置を得ることである。
（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、その外周が略円形
となるように平行に配置した複数の絶縁筒の外周上に超
電導線材を無誘導巻きするとともに、前記複数の絶縁筒
内に金属酸化物を主成分とする非直線抵抗体を挿入して
構成したことを特徴とするものである。
となるように平行に配置した複数の絶縁筒の外周上に超
電導線材を無誘導巻きするとともに、前記複数の絶縁筒
内に金属酸化物を主成分とする非直線抵抗体を挿入して
構成したことを特徴とするものである。
（作 用）
上述のように、超電導線材を無誘導巻きしている複数の
絶Ｒ筒内には、金属酸化物を主成分とする非直線性が極
めて秀れた抵抗体が所定の枚数積層して収納されている
。従って、電気回路的には、限流装置内において、この
非直線抵抗体と超電導体が並列に接続されることになる
。このため、当該限流装置が接続されている送電線に例
えば、雷によるサージが発生し、この雷電流が当該限流
装置に侵入し、超電導体がこの電流によりクエンチし高
抵抗となった場合でも、前記非直線抵抗体が時間遅れな
く有効に作用し、超電導体の両端に加わるサージ電圧の
値を予め整定されたレベルまで低減するため、超電導体
の両端に過電圧が生じる恐れがなくなる。
絶Ｒ筒内には、金属酸化物を主成分とする非直線性が極
めて秀れた抵抗体が所定の枚数積層して収納されている
。従って、電気回路的には、限流装置内において、この
非直線抵抗体と超電導体が並列に接続されることになる
。このため、当該限流装置が接続されている送電線に例
えば、雷によるサージが発生し、この雷電流が当該限流
装置に侵入し、超電導体がこの電流によりクエンチし高
抵抗となった場合でも、前記非直線抵抗体が時間遅れな
く有効に作用し、超電導体の両端に加わるサージ電圧の
値を予め整定されたレベルまで低減するため、超電導体
の両端に過電圧が生じる恐れがなくなる。
（実施例）
本発明の実施例を、以下、図面を参照して説明する。第
４図は本発明による超電導限流装置の全体構成の概要を
示す断面図である。すなわち、接地電位にある金属容器
１内は、内部容器２を有する２重構造となっており、前
記金属容器１と内部容器２の間３は真空層が形成されて
いる。一方、前記内部容器２の内部４には液体窒素が満
たされている。更にこの液体窒素中には、液体窒素の沸
点よりも高い臨界温度を持つ酸化物超電導体から成る限
流ユニット５が格納されている。そして、前記限流ユニ
ット５の両端は、前記金属容器１に固着されている２本
のブッシング６ａ、６ｂ内の導体７ａ、７ｂを経て送電
線８ａ、８ｂに接続されている。
４図は本発明による超電導限流装置の全体構成の概要を
示す断面図である。すなわち、接地電位にある金属容器
１内は、内部容器２を有する２重構造となっており、前
記金属容器１と内部容器２の間３は真空層が形成されて
いる。一方、前記内部容器２の内部４には液体窒素が満
たされている。更にこの液体窒素中には、液体窒素の沸
点よりも高い臨界温度を持つ酸化物超電導体から成る限
流ユニット５が格納されている。そして、前記限流ユニ
ット５の両端は、前記金属容器１に固着されている２本
のブッシング６ａ、６ｂ内の導体７ａ、７ｂを経て送電
線８ａ、８ｂに接続されている。
なお、前記限流ユニット５は絶縁支持台９ａ、 ９ｂ。
９ｃ、９ｄにより、内部容器２内に絶縁支持されている
。同様に、前記導体７ａ、 ７ｂはエポキシ樹脂製の絶
縁スペーサ１０ａ、 １０ｂ、 １０ｃ、 １０ｄによ
り絶縁支持されている。なお、１１は冷却器である。
。同様に、前記導体７ａ、 ７ｂはエポキシ樹脂製の絶
縁スペーサ１０ａ、 １０ｂ、 １０ｃ、 １０ｄによ
り絶縁支持されている。なお、１１は冷却器である。
次に、前記限流ユニット５の構造について説明する。第
２図は限流ユニット５の一部分を取出した外形図であり
、３つの限流ユニットＡ、Ｂ、Ｃが直列に接続されてい
る。
２図は限流ユニット５の一部分を取出した外形図であり
、３つの限流ユニットＡ、Ｂ、Ｃが直列に接続されてい
る。
さらに、このうちのひとつの限流ユニットの詳細構造に
ついて、第１図を例にとって説明する。
ついて、第１図を例にとって説明する。
エポキシ注型品である絶縁筒１の外表面上には液体窒素
の沸点以上の臨界温度を持つ酸化物超電導体から成る超
電導線２が無誘導巻きされている。
の沸点以上の臨界温度を持つ酸化物超電導体から成る超
電導線２が無誘導巻きされている。
また、前記絶縁筒１の内部には、金属酸化物を主成分と
する非直線性の極めて秀れた円板状の抵抗体３が所定の
枚数積重ねられている。この非直線性の極めて秀れた円
板状の抵抗体３は、前記絶縁筒１の両端に固着されてい
る金属アダプター４との間にバネ５を介在させることに
より、前記絶縁筒１の内部に固定されている。また、前
記超電導線２は、接続線６を介して前記金属アダプター
４に電気的に接続されている。
する非直線性の極めて秀れた円板状の抵抗体３が所定の
枚数積重ねられている。この非直線性の極めて秀れた円
板状の抵抗体３は、前記絶縁筒１の両端に固着されてい
る金属アダプター４との間にバネ５を介在させることに
より、前記絶縁筒１の内部に固定されている。また、前
記超電導線２は、接続線６を介して前記金属アダプター
４に電気的に接続されている。
第３図は、この第１図の径方向断面図であり、絶縁筒１
の外表面には超電導線２が、一方、内部には非直線抵抗
体３が積層されている。
の外表面には超電導線２が、一方、内部には非直線抵抗
体３が積層されている。
第１図から第４図に示した本実施例による超電導限流装
置の作用について説明する。このように構成された超電
導限流装置においては、当該限流装置が接続している送
電線を介して例えば雷によるサージが侵入してきた場合
、この電流値が第１図における超電導線２の臨界電流値
以上であれば、超電導線２はクエンチし瞬時に高抵抗体
となる。
置の作用について説明する。このように構成された超電
導限流装置においては、当該限流装置が接続している送
電線を介して例えば雷によるサージが侵入してきた場合
、この電流値が第１図における超電導線２の臨界電流値
以上であれば、超電導線２はクエンチし瞬時に高抵抗体
となる。
このため、絶縁筒１の軸方向には過大なサージ電圧が発
生することになるが、この時、絶縁筒１の内部に積層さ
れている非直線抵抗体３が直ちに有効に作用し、雷サー
ジ電流は非直線抵抗体３を流れるようになる。この結果
、絶縁筒１に加わるサージレベルを所定の値に抑えるこ
とができる。
生することになるが、この時、絶縁筒１の内部に積層さ
れている非直線抵抗体３が直ちに有効に作用し、雷サー
ジ電流は非直線抵抗体３を流れるようになる。この結果
、絶縁筒１に加わるサージレベルを所定の値に抑えるこ
とができる。
このように、超電導体と並列に非直線抵抗体が存在する
ため、超電導体に雷などに起因する過大なサージ電圧が
印加される場合でも、非直線抵抗体の秀れたサージ抑制
作用のため、瞬時にサージ電圧の値を予め整定した所定
のレベルに抑制することができる。従って、超電導体が
絶縁破壊するといった重大事故を未然に防止することが
できる。
ため、超電導体に雷などに起因する過大なサージ電圧が
印加される場合でも、非直線抵抗体の秀れたサージ抑制
作用のため、瞬時にサージ電圧の値を予め整定した所定
のレベルに抑制することができる。従って、超電導体が
絶縁破壊するといった重大事故を未然に防止することが
できる。
本発明の一実施例を示した第１図から第３図においては
、１本の絶縁筒の外表面上に超電導線を無誘導巻きする
として説明したが、１本ではなく複数本の絶縁筒、例え
ば第５図に示すように、各々の内部に非直線抵抗体３を
内蔵した３本の絶縁筒１の外周上に一括して超電導線２
を無誘導巻きしても、本発明による効果は失われないの
はもちろんである。
、１本の絶縁筒の外表面上に超電導線を無誘導巻きする
として説明したが、１本ではなく複数本の絶縁筒、例え
ば第５図に示すように、各々の内部に非直線抵抗体３を
内蔵した３本の絶縁筒１の外周上に一括して超電導線２
を無誘導巻きしても、本発明による効果は失われないの
はもちろんである。
以上説明したように、本発明においては、液体窒素の沸
点以上の臨界温度を有する酸化物超電導体で形成され、
通常電流を超電導状態で流し、−方、短絡電流等臨界電
流以上の電流が流れた場合にはクエンチして高抵抗体と
なり、かつ、全体が液体窒素等を満たした容器に浸積し
て冷却される超電導限流装置において、１本もしくは複
数本の絶縁筒の外周上に酸化物超電導体を無誘導巻きす
るとともに、絶縁筒内には金属酸化物を主成分とする非
直線性の極めて秀れた抵抗体を挿入しているため、サー
ジ電圧が当該超電導限流装置に侵入してきた場合でも、
信頼性が高く絶縁上問題のない、安定でかつ効果的な限
流効果を有する超電導限流装置を容易に提供することが
できる。
点以上の臨界温度を有する酸化物超電導体で形成され、
通常電流を超電導状態で流し、−方、短絡電流等臨界電
流以上の電流が流れた場合にはクエンチして高抵抗体と
なり、かつ、全体が液体窒素等を満たした容器に浸積し
て冷却される超電導限流装置において、１本もしくは複
数本の絶縁筒の外周上に酸化物超電導体を無誘導巻きす
るとともに、絶縁筒内には金属酸化物を主成分とする非
直線性の極めて秀れた抵抗体を挿入しているため、サー
ジ電圧が当該超電導限流装置に侵入してきた場合でも、
信頼性が高く絶縁上問題のない、安定でかつ効果的な限
流効果を有する超電導限流装置を容易に提供することが
できる。
第１図は本発明による一実施例を示す断面図、第２図及
び第３図は第１図を説明するための正面図及び断面図、
第４図は全体構成を説明するための断面図、第５図は、
他の実施例を説明する断面図である。 １・・・絶縁筒、 ２・・・超電導線、３
・・・非直線抵抗体、 ４・・・アダプター、５・
・・バネ、 ６・・・接続線。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第１図 第２図 第５図 第４図
び第３図は第１図を説明するための正面図及び断面図、
第４図は全体構成を説明するための断面図、第５図は、
他の実施例を説明する断面図である。 １・・・絶縁筒、 ２・・・超電導線、３
・・・非直線抵抗体、 ４・・・アダプター、５・
・・バネ、 ６・・・接続線。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第１図 第２図 第５図 第４図
Claims (1)
- 液体窒素温度の臨界温度を有する酸化物超電導体で形
成され、通常電流を超電導状態で流し、短絡電流等臨界
電流以上の電流が流れた場合にクエンチして高抵抗体と
なり、かつ、全体が液体窒素等を満たした容器に浸積し
て冷却される超電導限流装置において、絶縁筒の外周上
に前記酸化物超電導体を無誘導巻きするとともに、前記
絶縁筒内には金属酸化物を主成分とする非直線抵抗体が
挿入されていることを特徴とする超電導限流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022047A JPH01198227A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 超電導限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022047A JPH01198227A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 超電導限流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01198227A true JPH01198227A (ja) | 1989-08-09 |
Family
ID=12072012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63022047A Pending JPH01198227A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 超電導限流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01198227A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05303928A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Toshiba Corp | 抵抗付き断路器 |
-
1988
- 1988-02-03 JP JP63022047A patent/JPH01198227A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05303928A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Toshiba Corp | 抵抗付き断路器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4295189B2 (ja) | 超伝導抵抗型限流器 | |
| EP0935261A2 (en) | Resistive fault current limiter | |
| TWI665812B (zh) | 超導故障電流限制器系統及適用超導帶的連接系統及適用於超導帶的連接系統 | |
| US8705215B2 (en) | High voltage fault current limiter having immersed phase coils | |
| Schmidt et al. | Design and test of current limiting modules using YBCO-coated conductors | |
| KR20100103373A (ko) | 전류 제한 장치 | |
| Neumueller et al. | Development of resistive fault current limiters based on YBCO coated conductors | |
| JPH01303765A (ja) | 電流制限器 | |
| US6809910B1 (en) | Method and apparatus to trigger superconductors in current limiting devices | |
| US6137388A (en) | Resistive superconducting current limiter | |
| Verhaege et al. | Experimental 7.2 kV/sub rms//1 kA/sub rms//3 kA/sub peak/current limiter system | |
| Yazawa et al. | Development of 66 kV/750 A High-T/sub c/superconducting fault current limiter magnet | |
| JPH01198227A (ja) | 超電導限流装置 | |
| Yazawa et al. | 66 kV/1 kA high-T/sub c/superconducting fault current limiter magnet | |
| JPH01206836A (ja) | 超電導限流装置 | |
| Mitsuii | Review of the research and development for insulation of superconducting fault-current limiters | |
| JPH02260343A (ja) | 高圧直流断続器回路 | |
| JP2533119B2 (ja) | 短絡抑制用超電導装置 | |
| Escamez et al. | Towards the development of new DC railway system architectures with the use of superconducting devices | |
| JPH01198221A (ja) | 超電導限流装置 | |
| JPH01206834A (ja) | 超電導限流装置 | |
| JPH07272959A (ja) | 超電導限流器 | |
| JPH01206827A (ja) | 超電導限流器 | |
| JPH03145922A (ja) | 限流装置 | |
| JPH01206835A (ja) | 超電導限流装置 |