JPH03145922A - Current limiter - Google Patents

Current limiter

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JPH03145922A
JPH03145922A JP28319989A JP28319989A JPH03145922A JP H03145922 A JPH03145922 A JP H03145922A JP 28319989 A JP28319989 A JP 28319989A JP 28319989 A JP28319989 A JP 28319989A JP H03145922 A JPH03145922 A JP H03145922A
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JP
Japan
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current
coil
current limiting
series
superconducting
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JP28319989A
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Japanese (ja)
Inventor
▲つる▼永 和行
Kazuyuki Tsurunaga
Daisuke Ito
伊藤 大佐
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02E40/69

Abstract

PURPOSE:To reduce power loss at the time of limiting a current by connecting a normally closed contact in series with a plurality of series first superconducting coils wound noninductively, and connecting a second conductive superconducting coil having a higher critical current value than that of the first coil in parallel. CONSTITUTION:A normally closed contact switch 2, a current limiter 3 and a load 9 are connected in series with an AC power source 1. In the limiter 3, a current limiting coil 5 made of an inductive superconducting coil having a predetermined critical current (IC2) is wound inside a common spool 4. A heat insulating plate 7 is held at the outside, a plurality of noninductively wound coils 6a-6c are connected in series in a multilayer state to form a trigger coil. The coils 6a-6c are formed by winding superconducting materials set lower in critical current (IC1) than the IC2 and connecting a switch 8 in series. When the critical current IC1 exceeds by the overcurrent of the load 9, the trigger coil is quenched to show a high resistance, the current is commutated to the coil 5, thereby rapidly opening the switch 2 by the voltage of both ends. Thus, the power loss at the time of limiting the current is reduced.

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、交流電路における過電流を電磁的に抑制する
限流装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a current limiting device that electromagnetically suppresses overcurrent in an AC power line.

(従来の技術) 電気機器を過電流から保護するためには、電気機器に過
電流が流れたときに、これを瞬時に制限する必要がある
。このような過電流を制限するための限流装置のうち、
超電導コイルを用いたものどしでは、例えば、特公昭4
8−2038号公報に開示されたものが知られている。
(Prior Art) In order to protect electrical equipment from overcurrent, it is necessary to limit the overcurrent instantaneously when it flows through the electrical equipment. Among current limiting devices for limiting such overcurrent,
For example, in the restoration using superconducting coils,
The one disclosed in Japanese Patent No. 8-2038 is known.

第5図は、その構成を示すもので、ヘリウムなどの冷却
媒体の流路14をFiする低温容器13の中に共通のス
プールに超電導材料で形成されたコイル11及び12が
巻装され、これらのコイルに対する給電を行う電路には
常電導リアクトル15およびスイッチ19が直列に接続
されている。ここで、コイル11と12は、その起磁力
方向が、五いに逆向きに構成されると共に、コイル11
の臨界電流値は、コイル12の臨界電流値より低く設定
されている。
FIG. 5 shows its configuration. Coils 11 and 12 made of superconducting material are wound around a common spool in a low-temperature container 13 that provides a flow path 14 for a cooling medium such as helium. A normal conduction reactor 15 and a switch 19 are connected in series to the electric path that supplies power to the coil. Here, the coils 11 and 12 are configured such that their magnetomotive force directions are opposite to each other, and the coil 11 and 12 are arranged in opposite directions.
The critical current value of is set lower than the critical current value of the coil 12.

次にこの装置の動作を説明する。Next, the operation of this device will be explained.

定常電流に対しては、コイル11および12の双方共、
超電導状態にあるため、そのインピーダンスは、互いの
コイル間の−れ磁束φs1ずなわち、−れリアクタンス
分のみとなって、代損失の車力供給が行なわれる。これ
に対して、軍略】8に過電流が生じた時には、まず臨界
電流値の代いコイル11がクエンチする。これによりコ
イル11は常電導化して高抵抗体となるので、コイル1
1に流れていた電流は、その抵抗によって制限され、は
とんどの電流が、超電導状態にあるコイル12側へ転流
する。その結果、コイル12によるコイル内を貫通する
磁束が生じ、その値に比例したインダクタンスが発生す
る。このインダクタンス分により過電流の抑制が行われ
る。その後、スイッチ19を運転員が開底することによ
り電路は完全に遮断される。この電路の遮断はクエンチ
したコイル11の発熱によって高価な冷却媒体(例えば
ヘリウム)の気化量が増加することを抑えるために行わ
れる。
For steady current, both coils 11 and 12
Since it is in a superconducting state, its impedance is only the leakage magnetic flux φs1 between the coils, that is, the leakage reactance, and the vehicle power is supplied to compensate for the loss. On the other hand, when an overcurrent occurs in the circuit 8, the coil 11 is first quenched due to the critical current value. As a result, the coil 11 becomes a normal conductor and becomes a high resistance element.
The current flowing through coil 1 is limited by its resistance, and most of the current is commutated to coil 12, which is in a superconducting state. As a result, a magnetic flux is generated passing through the coil 12, and an inductance proportional to the value of the magnetic flux is generated. Overcurrent is suppressed by this inductance. Thereafter, the operator opens the switch 19 to completely cut off the electrical circuit. This electrical circuit is cut off in order to suppress an increase in the amount of vaporized expensive cooling medium (for example, helium) due to the heat generated by the quenched coil 11.

ところで、この種の限流装置は、高圧大電流電路の短絡
電流抑制用として一般的であり、例えば6.6KV−6
00A定格の配電ユニットにおける各フィーダに適用さ
れる。その際、本装置に要求される特性としては、限流
作動電流120OA。
By the way, this type of current limiting device is commonly used for suppressing short circuit current in high voltage and large current circuits, for example, 6.6KV-6.
Applies to each feeder in a 00A rated distribution unit. In this case, the characteristics required of this device are a current-limiting operating current of 120 OA.

イ′ト動インピーダンス2Ωで限流ビーク値は3KA程
度のものとなる。この要求に応えるためにはコイル12
のインダクタンスは、50Hz系では6.5mH程度を
必要とする。また、コイルを3KA以上の臨界電流値を
Hする超電導線で構成せざるを得ないため、コイルの#
g造は必然的に多層巻とせざるを得ない。
The current limiting peak value is about 3KA when the electric current dynamic impedance is 2Ω. In order to meet this demand, the coil 12
The inductance of approximately 6.5 mH is required in a 50 Hz system. In addition, since the coil must be constructed of superconducting wire with a critical current value of 3 KA or more,
G-structure inevitably has to be multi-layered.

したがって、現状における技術では、コイル】2の横或
は、例えば、内径100+a+aφ、外形200 mm
φ、コイル長400+111で、巻回数400回を10
層で構成するようなものとなる。そして、これと逆方向
起磁力を生じるよう構成されたコイル11も、その漏れ
リアクタンス(定常インピーダンス)を最小化する為に
、同程度の起磁力を生じるよう構成され、コイル12の
内側に配置される。
Therefore, in the current technology, the width of the coil 2 or, for example, an inner diameter of 100+a+aφ and an outer diameter of 200 mm.
φ, coil length 400+111, number of turns 400 is 10
It will be composed of layers. The coil 11, which is configured to generate a magnetomotive force in the opposite direction, is also configured to generate a magnetomotive force of the same magnitude and is placed inside the coil 12 in order to minimize its leakage reactance (steady impedance). Ru.

〔発明が角¥決しようとする課題〕[The problem that the invention attempts to solve]

しかしながら、コイル11とコイル12間の磁束の打消
し率は各コイル断面積の差が大きくなるほど数丁し、前
述した素子においては、約1mH程度の漏れインダクタ
ンスが生じることになる。
However, the cancellation rate of the magnetic flux between the coils 11 and 12 increases as the difference in cross-sectional area of each coil increases, and in the above-mentioned element, a leakage inductance of about 1 mH occurs.

この漏れインダクタンスは限流装置における定常インピ
ーダンスとして作用するため、給与電圧の数丁を来す。
This leakage inductance acts as a steady impedance in the current limiting device and therefore contributes several orders of magnitude to the supply voltage.

例えば前述した6、6KV−60OA限流装置では60
0A通電I+、17に約190Vもの電圧降下が発生す
ることになる。
For example, in the 6.6KV-60OA current limiting device mentioned above, 60
A voltage drop of about 190V will occur at 0A current I+, 17.

以上のように、従来の超電導限流装置においては、適用
回路電圧が高くなるほど、大きな作動インピーダンス(
フィル2のインダクタンス)を必要とするため、漏れイ
ンダクタンスが増大し、定常電圧降下が上昇する欠点を
有していた。
As described above, in conventional superconducting current limiting devices, the higher the applied circuit voltage, the greater the operating impedance (
Since the inductance of the fill 2 is required, the leakage inductance increases and the steady-state voltage drop increases.

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、限流インピーダンスの大小にかかわらず、定常イン
ピーダンスを最小に維持すると共に、作動時、すなわち
過電流通電時にクエンチするコイルの給与電圧の降下に
よる損失を低減させることができる限流装置を堤供する
こ、とを目的とする。
The present invention was made to solve these problems, and it maintains the steady impedance to a minimum regardless of the size of the current limiting impedance, and also reduces the supply voltage of the coil that is quenched during operation, that is, when overcurrent is applied. The purpose is to provide a current limiting device that can reduce losses due to descent.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明によれば電路の過電流を抑制する限流装置におい
て、ほぼ同一の第1の臨界電流値を6゛シ、それぞれ無
誘導巻された複数の第1の超電導コイル(トリガコイル
)と、第1の超電導コイルよりも高い第2の臨界電流値
を(1’L、、かっ作意のインダクタンスを白°する限
流素子と、第1の超電導コイルと直列に接続され、常時
は閉路し、超電導コイルのクエンチによって開路動作す
るスイッチとを備え、第1の超電導コイルと前記スイッ
チとの直列回路を前記限流素子と並列接続したことを特
徴としている。
(Means for Solving the Problems) According to the present invention, in a current limiting device for suppressing overcurrent in an electric circuit, substantially the same first critical current value is set to 6°, and a plurality of first A superconducting coil (trigger coil), a current-limiting element that produces a second critical current value higher than that of the first superconducting coil (1'L), and a current-limiting element that reduces the inductance, and the first superconducting coil. It is characterized by comprising a switch connected in series, normally closed, and opened by quenching the superconducting coil, and a series circuit of the first superconducting coil and the switch is connected in parallel with the current limiting element.

(作 用) 回路電流がトリガコイルの臨界電流値以下である定常時
には、はとんどの電流が直列接続された現数の無誘導巻
されたトリガコイル側を流れる。
(Function) During steady state when the circuit current is below the critical current value of the trigger coil, most of the current flows through the current non-inductively wound trigger coils connected in series.

したがって、この時の素子インピーダンスは、各トリガ
コイルの−れリアクタンスの直列構成分のみとなり、こ
の値は、極めて小さい。このため、本発明にかかる限流
装置は定常時においてはほぼ無誘導で、抵坑ゼロ(超電
導)の素子として作用する。
Therefore, the element impedance at this time is only the series component of the leakage reactance of each trigger coil, and this value is extremely small. Therefore, the current limiting device according to the present invention has almost no induction during normal operation and acts as a zero resistance (superconducting) element.

一方、電路に過電流が流れ、その値がトリガコイルの臨
界電流値を超えたときには、複数のトリガコイルのうち
のいずれかのトリガコイルで発生したクエンチは他の各
トリガコイルに短叶間のうちに伝播し、トリガコイル全
体が高抵抗体となる。
On the other hand, when an overcurrent flows in the electrical circuit and its value exceeds the critical current value of the trigger coil, the quench generated in one of the multiple trigger coils will cause the short-leafed current to flow through the other trigger coils. It propagates internally, and the entire trigger coil becomes a high-resistance element.

したがって、回路電流のほとんどが限流コイル側へ転流
し、限流コイルのインダクタンスにより過電流は抑制さ
れる。この時、限流コイルの端子間には、限流コイルイ
ンピーダンスと電流の積に比例した電圧が生じるため、
その電圧を限流動作信号として、トリガコイルに直列に
挿入されたスイッチを開極させれば、トリガコイルにお
ける発生ロスを無くすことができ、同時にトリガコイル
の冷却を開始して超電導徂帰速度を早めることができる
Therefore, most of the circuit current is diverted to the current limiting coil, and overcurrent is suppressed by the inductance of the current limiting coil. At this time, a voltage proportional to the product of current-limiting coil impedance and current is generated between the terminals of the current-limiting coil, so
By using this voltage as a current-limiting operation signal and opening a switch inserted in series with the trigger coil, it is possible to eliminate the loss generated in the trigger coil, and at the same time start cooling the trigger coil to increase the superconducting return speed. You can hasten it.

(実施例) 第1図は本発明にかかる限流装置の一実施例を示す概略
構成図である。
(Example) FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the current limiting device according to the present invention.

交流電源1には、開閉器2と本発明にかかる限流装置3
及び負荷9が直列に接続されている。この限流装置3は
、スプール4の角層側に所定の臨界電流値(I cl 
)をHする超電導限流コイル5が配設され、その外周に
は断熱シールド7を介して複数のトリガコイル6a、6
b、6cが多層状に巻装され、スイッチ8が設けられて
いる構成を白゛シている。ここで、断熱シールド7は限
流コイル5およびトリガコイル6a、6b、6c間を熱
的に遮蔽するためのものである。各トリガコイル6a〜
6cとスイッチ8は直列に接続され、その両端は限流コ
イル5と並列−に接続されている。このスイッチ8は常
閉型であり、限流コイル5の両端々1間に所定の電圧が
生じた場合、瞬時に開極動作するように制御回路(図示
せず)により制御される。
The AC power supply 1 includes a switch 2 and a current limiting device 3 according to the present invention.
and a load 9 are connected in series. This current limiting device 3 has a predetermined critical current value (I cl
) A superconducting current-limiting coil 5 is disposed, and a plurality of trigger coils 6a, 6 are connected to the outer periphery of the coil 5 via a heat insulating shield 7.
b, 6c are wound in a multilayered manner, and a switch 8 is provided. Here, the heat insulating shield 7 is for thermally shielding between the current limiting coil 5 and the trigger coils 6a, 6b, and 6c. Each trigger coil 6a~
6c and the switch 8 are connected in series, and both ends thereof are connected in parallel to the current limiting coil 5. This switch 8 is of a normally closed type, and is controlled by a control circuit (not shown) so that when a predetermined voltage is generated between both ends of the current limiting coil 5, the switch 8 instantaneously opens.

第2図は、水室装置を構成する各コイルの巻回方向と内
部接続を示す説明図であり、トリガコイル6a、6b、
6cには、無誘導巻の一例として2本のコイルを互いに
巻回方向が逆になるようにして並列接続したAP巻(エ
アトン・ぺり−(Ay r t on −−Pe r 
r y)巻)を用いていることが示されている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the winding direction and internal connections of each coil constituting the water chamber device, and includes trigger coils 6a, 6b,
As an example of non-inductive winding, 6c has AP winding (Ayr ton -- Per
ry) volume) is used.

また、トリガコイルを構成する超電導線とじては、例え
ばNb−Ti系交流用線を用いる。この超電導線の特徴
は、電流クエンチの見かけの伝播速度が極めて速いこと
である。
Further, as the superconducting wire constituting the trigger coil, for example, an Nb-Ti based AC wire is used. A feature of this superconducting wire is that the apparent propagation speed of current quench is extremely fast.

第3図は、0.1mmφの交流用Nb−Ti超電導線の
クエンチ伝播速度の測定例を示すグラフである。この時
の見かけのクエンチ伝播速度は、6kII/seeとな
っているが、この測定結果から、クエンチは、ある−点
から熱的に順次伝播していくのではなく、コイルを構成
している超電導線には多数のクエンチの芽が予め存在し
ていて、交流電流のdi/dtに比例してクエンチの発
生点が増加し、見かけ上、コイルのクエンチ伝播速度が
上昇していくことが判明した。すなわち、この種の超電
導線の全長に亘って全く向−の臨界電流値を視ることは
実際問題として製造上困難で、通常は位置により臨界電
流値に多少の変動が生じる。このため、臨界電流値の低
い部分がクエンチの芽となる。また、上述したクエンチ
伝播速度が上昇していく現象は、交流短絡電流時h°の
条件としてそのdi/dt(時間当りの電流上昇率)が
、極めて大きいこともその原因の一つとして挙げられる
。すなわち、一般にコイルの一部にクエンチが生じると
、その抵抗上昇により電流が抑制され、クエンチ領域は
以後熱的にのみ伝播していく。ところが、短絡電流は、
定常電流の50〜1.00倍ものdi/dt値を自゛す
るため、最初のクエンチが生じても電流減衰は生ぜず、
その結果多数の点(”A” )で、クエンチがほぼ同時
に発生することになる。以上のような現象が複合されて
、コイル全体か瞬時に尚抵抗体となって、ほぼすべての
電流が限流コイル側へ瞬時転流することになる。
FIG. 3 is a graph showing an example of measuring the quench propagation velocity of an AC Nb-Ti superconducting wire with a diameter of 0.1 mm. The apparent quench propagation velocity at this time is 6 kII/see, but from this measurement result, the quench does not propagate thermally sequentially from a certain point, but rather through the superconducting conductors that make up the coil. It was found that a large number of quench buds already exist in the wire, and the number of quench generation points increases in proportion to the di/dt of the alternating current, and the apparent quench propagation speed in the coil increases. . That is, it is actually difficult to observe the critical current value in any direction over the entire length of this type of superconducting wire, and the critical current value usually varies somewhat depending on the position. Therefore, the portion where the critical current value is low becomes the bud of quenching. In addition, one of the reasons for the above-mentioned phenomenon in which the quench propagation speed increases is that the di/dt (current increase rate per hour) is extremely large as a condition of h° at AC short circuit current. . That is, in general, when a quench occurs in a part of the coil, the current is suppressed due to the increase in resistance, and the quench region then propagates only thermally. However, the short circuit current is
Since the di/dt value is 50 to 1.00 times the steady current, there is no current attenuation even if the first quench occurs.
As a result, quenching occurs almost simultaneously at many points ("A"). Due to the combination of the above phenomena, the entire coil instantaneously becomes a resistor, and almost all of the current is instantaneously commutated to the current limiting coil.

このように、複数のトリガコイルに超電導線を用い、そ
の臨界電流値より大なるdi/dt値が′jえられると
、直列接続された複数のトリガコイルの全部をほぼ同1
1!yにクエンチさせることが口■能となる。
In this way, if superconducting wires are used for multiple trigger coils and a di/dt value larger than the critical current value is obtained, all of the multiple trigger coils connected in series can be
1! Making y quench becomes oral performance.

次に、本発明の一実施例にかかる限流装置の作用を説明
する。
Next, the operation of the current limiting device according to one embodiment of the present invention will be explained.

第4図は第1図および第2図に示した限流装置の定常■
、シ及び限流作動pの各電流値の変化と素子インピーダ
ンスの変化を示すグラフである。第4図(a)において
は、全電流io1トリガコイル6a、6b、6cmt−
流れる電流11%限流コイルを流れる電流12、トリガ
コイル6a、6b。
Figure 4 shows the steady state of the current limiting device shown in Figures 1 and 2.
2 is a graph showing changes in current values and changes in element impedance for current limiting operations p, , and current-limiting operation p. In FIG. 4(a), the total current io1 trigger coil 6a, 6b, 6cmt-
Current flowing 11% Current flowing through the current limiting coil 12, trigger coils 6a, 6b.

6cの臨界電流■  、限流コイル5の臨界電流1 ■  、限流装置が接続されない場合の負債短絡2 峙全電流if(推定短絡電流)をそれぞれ表わしている
。また、第4図(b)においては上記限流装置の定常間
インピーダンスZ  、限流作動n3C インピーダンスZ  ’1、線路インピーダンス C z1+を表わしている。
6c, critical current 1 of current limiting coil 5, critical current 1 of current limiting coil 5, and short circuit 2 total current if (estimated short circuit current) when the current limiting device is not connected. Further, FIG. 4(b) shows the steady-state impedance Z of the current limiting device, the current limiting operation n3C impedance Z'1, and the line impedance Cz1+.

第1図において、回路が正常に動作している場合には、
全電流10はトリガコイル6a、6b。
In Figure 1, if the circuit is operating normally,
The total current 10 is the trigger coil 6a, 6b.

6cの臨界電流1c1以下に押えられ、そのほとんどが
無誘導に構成されたトリガコイル6a、6b、6c側を
流れる。従って、限流コイルの両端には、トリガコイル
6a、6b、6cの漏れリアクタンスと全電流の積に相
当する極く低い電圧が生じるのみであり、スイッチ8は
開成状態を維持し、負ρj9に電圧・電流を供給する。
The critical current 1c1 of 6c is suppressed to below, and most of the current flows through the non-inductive trigger coils 6a, 6b, and 6c. Therefore, only an extremely low voltage corresponding to the product of the leakage reactance of the trigger coils 6a, 6b, 6c and the total current is generated across the current limiting coil, and the switch 8 remains open and the negative ρj9 is generated. Supply voltage and current.

ここで0倚の短絡事故が生じたとする。これにより回路
に短絡電流が流れ、その値がトリガコイルの臨W亀流値
(I cl )を超えるとトリガコイル6a、6b、6
cの全てが、ほぼ同時にクエンチし、第3図に示すよう
な極めて速い速度で高抵抗体に変わる。従って、それま
でトリガコイル6a、6b、6cを流れていた電流のほ
とんどが、限流コイル5側へ瞬n、rに転流する。この
結果、限流コイル5のりアクドル作mによって、短絡電
流は、第4図に示すように限流される。これと同時に限
流コイル5の両端には所定の電圧が発生し、そのレベル
が確立された後、図示しないスイッチ制御回路によって
スイッチ8が開極動作しトリガコイル6a、6b、6c
に流れていた電流を遮断する。なお、限流コイル5は、
その臨界電流値Ic2が限流ビーク値を上回るよう設計
されているので、超電導状態にある。従って、スイッチ
8を開極した後は本装置には、伺らロスは生じない。
Assume that a zero short circuit accident occurs here. As a result, a short circuit current flows in the circuit, and when the value exceeds the instantaneous current value (I cl ) of the trigger coil, the trigger coils 6a, 6b, 6
All of c quench almost simultaneously and turn into a high resistance material at an extremely rapid rate as shown in FIG. Therefore, most of the current that had previously flowed through the trigger coils 6a, 6b, and 6c is commutated to the current-limiting coil 5 at instants n and r. As a result, the short circuit current is limited by the action of the current limiting coil 5 as shown in FIG. At the same time, a predetermined voltage is generated across the current-limiting coil 5, and after that level is established, the switch 8 is opened by a switch control circuit (not shown), triggering coils 6a, 6b, 6c.
cut off the current flowing to the In addition, the current limiting coil 5 is
Since the critical current value Ic2 is designed to exceed the current limiting peak value, it is in a superconducting state. Therefore, after the switch 8 is opened, no loss occurs in this device.

また、トリガコイル6a、6b、□cは、スイッチ8の
開極後、所定の玲却峙間を経て、超電導状態に復帰する
ため、界雷状態が排除された後、スイッチ8を閉成する
だけで、水室装置を定常状態に復帰させることができる
In addition, the trigger coils 6a, 6b, and □c return to the superconducting state after a predetermined period of time after the switch 8 is opened, so the switch 8 is closed after the field lightning state is eliminated. The water chamber device can be returned to a steady state simply by

このように、本太織例によれば、トリガコイルの数を増
加させることにより、トリガコイル6a。
In this way, according to the present example, by increasing the number of trigger coils, the trigger coil 6a.

6b、6cの翻れリアクタンスを最小にしながら、トリ
ガコイル6a、6b、6cのクエンチ抵抗値を、任意に
増加させることができる。限流時にトリガコイルに発生
するロス(Psc)は、次式に示す通りである。
The quench resistance values of the trigger coils 6a, 6b, 6c can be increased arbitrarily while minimizing the deflection reactance of the trigger coils 6b, 6c. The loss (Psc) generated in the trigger coil during current limiting is as shown in the following equation.

2 P s c cpニ −N ここで、E:回路電圧(V) R:トリガコイルのクエンチ特抵抗(Ω〉N:トリガコ
イルの直列接続数 である。
2 P sc cp knee-N Here, E: circuit voltage (V) R: quench resistance of the trigger coil (Ω>>N: number of series connections of the trigger coil.

したがって、トリガコイルを直列接続した数に反比例し
た値に発生ロスを抑制できる。
Therefore, the generated loss can be suppressed to a value inversely proportional to the number of trigger coils connected in series.

以上の実施例ではトリガコイルの内周側に限流コイルを
配しているが、逆にトリガコイル外周側に限流コイルを
配置しても、同様の作用が得られる。
In the above embodiments, the current limiting coil is arranged on the inner circumferential side of the trigger coil, but the same effect can be obtained even if the current limiting coil is arranged on the outer circumferential side of the trigger coil.

また、トリガコイルと限流コイルを同軸上に配置したが
、別々に配置しても、同様の効果が得られる。史に、限
流コイルに代って常電導のインピーダンス素子を用いて
も良い。
Further, although the trigger coil and the current limiting coil are arranged coaxially, the same effect can be obtained even if they are arranged separately. Historically, a normally conducting impedance element may be used instead of the current limiting coil.

また、実施例においては、トリガコイルを3セツト配置
したものを示しているが、トリガコイルの数は任意に選
択することができる。
Further, in the embodiment, three sets of trigger coils are shown, but the number of trigger coils can be selected arbitrarily.

また、実施例においてはスイッチは低温容器外の゛/:
9温領域に設けられているが、低温容器内に収納しても
良い。
In addition, in the embodiment, the switch is located outside the cryogenic container.
Although it is provided in a 9-temperature range, it may also be stored in a low-temperature container.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明にかかる限流装置によれば、複数の
直列接続されたトリガコイルを用いることにより、限流
作動時におけるトリガコイルの高抵抗化と定常時インピ
ーダンスの低減化がnJ能となり、作動時損失を著しく
低減させることができる。
As described above, according to the current limiting device of the present invention, by using a plurality of series-connected trigger coils, the resistance of the trigger coil during current limiting operation can be increased and the steady state impedance can be reduced by nJ. , operating losses can be significantly reduced.

したがって、冷却媒体の気化量の低減と冷凍機の小形化
を実現することができる。
Therefore, it is possible to reduce the amount of vaporized cooling medium and downsize the refrigerator.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明にかかる限流装置の構成を示す回路図、
第2図は第1図における限流コイルとトリガコイルの接
続状態を示す結線図、第3図は超電導線のクエンチ伝播
速度の測定例を示すグラフ、第4図は第1図および第2
図に示した限流装置の定常1侍及び限流作動時の各電流
値の変化と素子インピーダンスの変化を示すグラフ、第
5図は従来提案されている超電導コイルを利用した限流
装置の構成を示す回路図である。 1・・・電源、2・・・開閉器、3・・・限流装置、4
・・・スプール、5・・・限流コイル、6a、6b、6
c・・・トリガコイル、7・・・断熱シールド、8・・
・スイッチ、9・・・負荷。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a current limiting device according to the present invention;
Figure 2 is a wiring diagram showing the connection state of the current limiting coil and trigger coil in Figure 1, Figure 3 is a graph showing an example of measuring the quench propagation velocity of a superconducting wire, and Figure 4 is a diagram showing the connection state of the current limiting coil and trigger coil in Figure 1.
A graph showing changes in each current value and element impedance during steady state and current limiting operation of the current limiting device shown in the figure. Figure 5 shows the configuration of a current limiting device using a conventionally proposed superconducting coil. FIG. 1...Power supply, 2...Switch, 3...Current limiter, 4
...Spool, 5...Current limiting coil, 6a, 6b, 6
c...Trigger coil, 7...Insulation shield, 8...
・Switch, 9...Load.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、電路の過電流を抑制する限流装置において、 ほぼ同一の第1の臨界電流値を有し、それぞれ無誘導巻
された複数の第1の超電導コイル(トリガコイル)と、 前記第1の超電導コイルよりも高い第2の臨界電流値を
有し、かつ任意のインダクタンスを有する限流素子と、 前記第1の超電導コイルと直列に接続され、常時は閉路
し、前記超電導コイルのクエンチによって開路動作する
スイッチとを備え、 前記第1の超電導コイルと前記スイッチとの直列回路を
前記限流素子と並列接続したことを特徴とする限流装置
。 2、限流素子が、第2の超電導コイル(限流コイル)を
なすことを特徴とする請求項1記載の限流装置。 3、限流素子が、常電導のインピーダンス素子をなすこ
とを特徴とする請求項1記載の限流装置。 4、第1の超電導コイルと第2の超電導コイルとが、同
軸上に配設されたことを特徴とする請求項2記載の限流
装置。
[Claims] 1. In a current limiting device for suppressing overcurrent in an electric circuit, a plurality of first superconducting coils (trigger coils) each having substantially the same first critical current value and each non-inductively wound. and a current limiting element having a second critical current value higher than that of the first superconducting coil and having an arbitrary inductance, connected in series with the first superconducting coil, normally closed, and What is claimed is: 1. A current limiting device comprising: a switch that opens a circuit by quenching a superconducting coil; and a series circuit of the first superconducting coil and the switch is connected in parallel with the current limiting element. 2. The current limiting device according to claim 1, wherein the current limiting element constitutes a second superconducting coil (current limiting coil). 3. The current limiting device according to claim 1, wherein the current limiting element is a normally conductive impedance element. 4. The current limiting device according to claim 2, wherein the first superconducting coil and the second superconducting coil are coaxially arranged.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05260649A (en) * 1992-03-06 1993-10-08 Takaoka Electric Mfg Co Ltd Superconducting current limiter
JPH05260648A (en) * 1992-03-06 1993-10-08 Takaoka Electric Mfg Co Ltd Superconducting current limiter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05260649A (en) * 1992-03-06 1993-10-08 Takaoka Electric Mfg Co Ltd Superconducting current limiter
JPH05260648A (en) * 1992-03-06 1993-10-08 Takaoka Electric Mfg Co Ltd Superconducting current limiter

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