JPH03173313A

JPH03173313A - 超電導トランスの監視装置

Info

Publication number: JPH03173313A
Application number: JP2186879A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Tashiro; 田代　育夫; Daisuke Ito; 伊藤　大佐; Koki Morohoshi; 諸星　光喜
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1990-07-13
Publication date: 1991-07-26
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: JP3020560B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は１Ｍ電導トランスの監視装置に係り。

特に超電導線で構成された複数の巻線について、それぞ
れの巻線の常電導転位（クエンチ）を応答性良く検知す
ることのできる監視装置に関する。

（従来の技術）最近、交流損失の少ない超電導線が種々開発されている
。このような超電導線により一次巻線、二次巻線、・・
・・・・、Ｎ次巻線を構成することによって。

トランスの小型化と銅損の低減化を図ろうとする試みが
なされている。

一般に、−次巻線、二次巻線１・・・・・・、Ｎ次巻線
等が超電導線によって構成されたいわゆる「超ＰＪ、’
３トランス」は、その運転中に短絡事故等により巻線を
構成している。超電導線に臨界電流以上の電流が流れた
場合、その巻線にクエンチ（常電導転位）が発生する。

このように−旦、クエンチが発生すると、巻線の抵抗骨
が大きくなる。このため、超電導トランスは交流電力移
送器としての機能を失う、よって、クエンチが発生した
場合には、超電導トランスを電源から速やかに切り離す
ことによりクエンチを阻止し、そのクエンチの発生箇所
が超電導状態に復帰するまで待つ必要がある。　このよ
うな制御を行なう為には、何等かの手段によって巻線を
構成している超電導線にクエンチが発生したか否かを検
知する必要がある。

超電導線で形成され、交流励磁状態下で使用される巻線
のクエンチを検知する方法としては、巻線の端子電圧と
巻線に流れている電流との位相関係から検知する方法が
知られている。この方法は、巻線を交流で励磁した場合
、巻線が超電導状態にあるときには電圧と電流との間に
正確にπ／２の位相差が存在し、また巻線にクエンチが
発生した場合に電圧と電流上の間の位相差がπ／２以下
となる現象を利用・している。

しかし、　この方法は超電導トランスが使用されている
場合には適用できない、すなわち、超電導トランスの場
合には、負荷の種類によって電圧と電流との間の位相差
が変化する。たとえば、負荷が抵抗分のみの場合には位
相差が無なく、また負荷がインダクタンス成分の場合に
は位相差がπ／２に近似する。このため、　クエンチに
よって発生する位相差を区別できない、よって以上のよ
うな状況から、超電導トランスの各巻線に発生したクエ
ンチを応答性良く検知できる監視装置の出現が望まれて
いる。

（発明が解決しようとする課題）上述の如く、従来知られている手法では、原理的に超電
導トランスの各巻線に発生したクエンチを検知できない
という問題がある。

そこで本発明の目的は、構成の複雑化を招くことな（、
どの巻線にクエンチが発生したかを区別しながらクエン
チが検知可能で、更に、超電導トランスを電源から速や
かに切り〜ｔすことができる超電導トランス−の監視装
置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記の課題を解決し目的を達成する為に、次のような手
段を講じた０本発明に係る１例としての監視装置は、　
１次〜Ｎ次（ただし、Ｎは２以上の整数）の巻線を備え
、上記各巻線が超電導線で形成されるとともに同一鉄心
の外周に巻装されてなる超電導トランス、次のような構
成で各巻線に発生するクエンチを検知する。すなわち本
超電導トランスの監視装置は、各巻線の両端電圧を検出
するＮ個の電圧検出部と、各巻線電流を検出するＮ個の
電流検出部と、前記鉄心に装着された磁束検出部と、前
記各巻線がクエンチしたとき起こる前記Ｎ個の電圧検出
部の出力、前記Ｎ個の電流検出部の出力、前記磁束検出
部の出力の固有の変化パターンからどの巻線にクエンチ
が発生した否かを判定する判定部と、から構成する。　
また、判定後の処置として５判定部の出力に従い、超電
導トランスを電源から切り離す遮断部を更に備える。

（作用）このような手段を講じたことにより次のような作用が生
じる。説明を簡単にするために、三次巻線まで個えた超
電導トランスを例示する。　この三次巻線まで備えた超
電導トランスの等何回路は、第４図に示される如くであ
る。

すなわち同図において　ｍｌは一次巻線を　ｍ２は二次
巻線を、ｍ３は三次巻線を、また、ｍ４は前述の磁束検
出部としての巻線を示している。

また、図中の各記号はそれぞれ次のように定義される。

Ｖｌ　　　−次巻線電圧 ■２　、二次巻線電圧Ｖ３　二　三次巻線電圧Ｖｍ：　　磁束検出用巻線電圧Ｒ１、−次巻線抵抗Ｒ２１二次巻線抵抗Ｒ３三次巻線抵抗 ■１、−次巻線電流１２　・　二次巻線電流 ■３　　・　三−次巻、線電流ｊＸｌニー次巻線リアクタンスｊＸ２・二次巻線リアクタンスｊＸ３・三次巻線りアクタンスＹ　　励磁アドミタンスこのようなトランスにおいては、一般に、−次巻線、二次巻線、三次巻線のそれぞれの漏れインピーダ
ンス（Ｒ１＋ｊＸｌ、Ｒ２＋ｊＸ２．Ｒ３＋ｊ　Ｘ３　
）が変化するようなことはない。

しかし、巻線に超電導線を用いたトランスにおいては、
　例えば−次巻線にクエンチが発生する場合、−次巻線
の抵抗Ｒ１は定常時の数百倍にも増加する。このとき、
二次巻線電圧Ｖ２．　　三次巻線電圧■３　磁束検出用
巻線電圧Ｖｍは大幅に低下する。

また、−次巻線電流１１．　　二次巻線電流１２．　　
三次巻線電流■３も大幅に低下する。

一方、二次巻線においてクエンチが発生する場合、二次
巻線の抵抗Ｒ２が定常時の数百倍にも増加する。これ故
に、二次巻線電圧Ｖ２および　二次巻線電流Ｉ２が低下
する。しかし、−次巻線電圧Ｖｌおよびを束検出用巻線
電圧Ｖｍは低下しない。

さらに、三次巻線にクエンチが発生する場合、三次巻線
の抵抗Ｒ３が定常時の数百倍に増加する。

この結果、二次巻１！電圧Ｖ３および、三次巻線電流Ｉ
３が大幅に低下する。しかし、−次巻線電圧■ｌおよび
、磁束検出用巻線電圧Ｖｒｎは変化しない。

これらの現象を纏めると、次の表、１の如くに表わされ
る。

なお、表中における、→印はクエンチの発生の前後にお
いて値が変化ないことを意味し、　↓印はその値が減少
することを意味している。

表、　１上記の表、■から判るように一次巻線にクエンチが発生した場合のＶｌ、Ｖ２．Ｖ３．Ｖｍ、　　１１
．１２．１３の変化パターンと、二次巻線にクエンチが
発生した場合の上記電圧および電流の変化パターンと、
三次巻線にクエンチが発生したときの上記電圧および電
流の変化パターンとには明らかに差が存在する。すなわ
ち、ある巻線にクエンチが発生すると、Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ
３．Ｖｍ、　　およびＩｌ、１２．Ｉ３は、その巻線固
有のパターンで変化する。

本発明装置においては、Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３．Ｖｍ、およ
び１１，１２．１３が検出され、これらの特徴ある変化
パターンが判定部により認識されそれを基に判定されて
、どの巻線にクエンチが発生しているかが特謂される。

いずれかの巻線にクエンチが発生した場合には、超電導
トランスは電源から速やかに切り離される。

なお、本発明の別の実施例では１判定部において、　　
Ｖｌ、　　Ｖ２．　　Ｖ３．　　Ｖｍ、　　　１１．　
　１２．　　１３および、予じめ判明している　ｊＸＩ
、ｊＸ２゜ｊＸ３から、−次巻線抵抗Ｒ１による電圧降
下分Ｖ「１．二次巻線抵抗Ｒ２による電圧降下分Ｖｒ２
゜三次巻線抵抗Ｒ３による電圧降下分Ｖｒ３が次式に基
いて算出され、　これらＶｒｌ、　　Ｖｒ２．　　Ｖｒ
３が予め定められた範囲外の場合、その巻線にクエンチ
が発生したと判定される。

Ｖｒｌ＝　１１　Ｒ１＝Ｖｌ　−Ｖｍ−ｊ　Ｘｉ　　Ｉ
　ｌ　＝１１）Ｖｒ２＝　ＩＬ　Ｒ２＝Ｖｍ−Ｖ２−　
ｊ　Ｘ２・Ｉ　２　＝１２）Ｖｒ３＝　１３・Ｒ３＝Ｖ
ｍ−Ｖ３−　ｊ　Ｘ３−　Ｔ　３−（３）（１）式にお
けるＶ　ｍは一次巻線誘起電圧を模擬し、（２）式にお
けるＶｍは二次巻線誘起電圧を模擬し、（３）式におけ
るＶｍは三次巻線誘起電圧を模擬している。　　Ｖｒｌ
、　　Ｖｒ２．　　Ｖｒ３は実際には、巻数比およびベ
クトルを加味して算出されるが、この例ではベクトルは
加味せず、単純化して（１）〜（３）式に基いて算出さ
れもこの算出方法によっても、各巻線にクエンチが発生する
と、その巻線における抵抗の電圧降下分が増加する故に
、どの巻線にクエンチが発生したかを直ちに知ることが
可能となる。よって、従来の欠点を改善し得るものとな
る。

（実施例）第１図の回路構成図が示す、本発明の第１の実施例とし
てのクエンチ監視装置２１と超電導トランス１との構造
上の関係は、下記の如くである。

すなわち、超電導トランス１は、極低温冷媒を収容した
クライオスタット２内に冷媒から熱絶縁されて配置され
た鉄心３と、冷媒に浸された超電導線とで構成される。

更に、鉄心３の外周に巻装された一次巻線４と、同じく
冷媒に浸された超電導線とで構成されるとともに、鉄心
３の外周に巻装された二次巻線５と、同じく冷媒に浸さ
れた超電導線で構成されるとともに、鉄心３の外周に巻
装された三次巻線６とで構成されている。

−次巻線４の両端７ａ、７ｂには、常電導線で形成され
たりｉド線８ａ、８ｂの一端側が接続され、これらリー
ド線８ａ、８ｂの他端側はクライオスタット２の外に導
かれ、サイリスタ９ａ、９ｂが逆並列接続されてなる半
導体スイッチ１０および機械的なスイッチ１１を介して
交流電源１２の出力端に接続されている。

二次巻線５の両端１３ａ、１３ｂにも常電導線で形成さ
れたリード線１４ａ、１４ｂの一端側が接続されている
。これらリード線１４ａ、１４ｂの他端側はクライオス
タット２の外に導かれて負荷１５の両端に接続されてい
る。

同様に、三次巻線６の両端１６ａ、１６ｂにも常電導線
で形成されたリード線１７ａ、１７ｂの一端側が接続さ
れている。これらリード線１７ａ１７ｂの他端側はクラ
イオスタット２の外に専かれて負荷１８の両端に接続さ
れている。

半導体スイッチｌＯを構成するサイリスタ９　ａ。

９ｂは、超電導トランスｌを負荷とし、この超電導トラ
ンス］に交流電流を流し得る関係にゲート制御回路１９
によ２て点弧制御される。このゲート制御回路１９−、
は、ゲート駆動回路２０によって駆動される。ゲート駆
動回路２０は、制御端に信号りが与えられると、その動
作を停止するように構成されている。そして、信号りは
次に述べる監視装置２１から与えられる。

監視装置２１は、次のように構成される。すなわち、−
次巻線４の両端７ａ、７ｂに信号線２２ａ　　２２ｂの
一端側に接続され、これら信号線２２ａ、２２ｂの他端
側が接続されている分圧器２３と、二次巻線５の両端１
３ａ、１３ｂに信号線２４ａ、２４ｂの一端側が接続さ
れ、これら信号線２４ａ、２４ｂの他端側が接続されて
いる分圧器２５、から構成されている。さらに、三次巻
線６の両端１６ａ、１６ｂに信号線２６ａ、２６ｂの一
端側が接続され、これら信号線２６ａ、２６ｂの他端側
が接続されている分圧器２７より成る。

分圧器２３は一次巻線４の両端電圧のｌ　／　ｎの電圧
を出力するように構成されている６分圧器２５は、−次
巻ｆｉ４と二次巻線５との巻数比が　ｌ：Ｓであると仮
定すると、二次巻線５の両端電圧の１／（ｎ・Ｓ□）の
電圧を出力するように構成されている。さらに、分圧器
２７は、−次巻線４と三次巻線６との巻数比が１：　　
Ｓ’　であるとすると、三次巻線６の両端電圧の１７’
（ｎ・Ｓ′）の電圧を出力するように構成されている１
分圧器２３゜２５．２７の出力電圧ａ、　　ｂ、　　ｃ
は、絶縁増幅器２８、　２９．　３０を介して信号Ｖｌ
、Ｖ２．Ｖ３に変換される。

一次巻線４の入力ライン、二次巻線５の出力ラインおよ
び三次巻線６の出力ラインには、−次巻線電流、二次巻
線電流および三次巻線電流を検出するための電流検出器
３１，３２．３３が挿設されている。　また、　これら
電流検出器３１，３２゜３３の出力は、絶縁増幅器３４
，３５．　３６を介して信号ＩＩ、１２．１３に変換さ
れる。

一方、超電導トランス１の鉄心３には、各巻線の誘起電
圧を模擬する電圧を得るための巻線、すなわち、磁束検
出用巻線３７が巻装されている。

この磁束検出用巻線３７の出力は、絶縁増幅器３８を介
して信号Ｖ＋Ｂに変換される。また、上記Ｖｍおよび、
　前述、のＶｌ、　　Ｖ２．　　Ｖ３．　　！＋、　　
１２Ｉ３の各信号が演算処理回路３９に導入されている
。

演算処理回路３９は、上記の７つの信号を導入して、前
述の（１）式、（２）式および（３）式を用いて一次巻
線４の抵抗による電圧降下分Ｖｒｌ、二次巻線５の抵抗
による電圧降下分Ｖｒ２および三次巻線６の抵抗による
電圧降下分Ｖｒ３がそれぞれ算出され、これらＶｒｌ、
　　Ｖｒ２．　　Ｖｒ３が予め定められている範囲外の
場合、クエンチと判定して出力りを送出するとともにク
エンチが発生した巻線病を表示装置４０に表示するため
の信号を出力するように構成されている。

このような構成であると、例えば−次巻線４にクエンチ
が発生する場合、表、１から判る如くに、Ｖｍ、　ＩＩ
が減少する故に、Ｖｒｌが増加することになる。また、
Ｖｒｌが予め定められた範囲より増加すると、演算処理
回路３９が一次巻線４にクエンチが発生したと判定して
出力りを送出するとともに一次巻線４がクエンチした旨
を表示するための表示信号を出力する。この結果、ゲー
ト夏動回路２０の動作が１停止し、サイリスタ９ａ　　
９ｂがターンオフして超電導トランス１が交流電源１２
から切り離される。また、表示装置４０には一次巻線４
がクエンチした旨の表示がされる。

二次巻ＬＡ５や三次巻線６にクエンチが発生した場合も
同様に超電導トランス１が交流電源１２がら切り離され
、またクエンチの発生した巻線病が表示装置４０に表示
される。したがって、各巻線に発生したクエンチを応答
性良く検知でき、　しかも超電導トランス１を交流電源
１２から速やかに切り離すことが可能となる。

なお、上述の第１の実施例では、各巻線の抵抗による電
圧降下分を検出し、これら電圧降下分が予め定められた
範囲外の場合にクエンチと判定する。　したがって、　
トランスに接続される負荷の種類に依存することなく常
に良好なりエンチ検出がおこなえる。また、単なるクエ
ンチ検出のみならず、クエンチによるエネルギーの損失
を？１１１１定することもできる。

しかし、表、ｌをｍｍいて説明したように、巻線にクエ
ンチ力発生１スルト、Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３．Ｖｍ。

１１、＋２．＋３は、そのクエンチの発生した巻線固有
のパターンで変化する。したがって、上記のようなパタ
ーンの変化から、　クエンチの発生および、どの巻線に
クエンチが発生したかのみを判定させるだけの機能を有
するように変形実施してもよい、また、上述の第１の実
施例は、更に拡張して一次巻線、二次巻線、二次巻線、
、、、Ｎ次（ただし、Ｎは３以上の整数）巻線を備えた
超電導トランスに対しても適用できる実施例であること
は言うまでもない。

また、　１次巻線両端電圧はクエンチに関係なく常に一
定の値を示し変化しないので検出する必要性がない故に
、その検出部を本装置の構成から省略しても良い。

上述の第１実施例の装置は、クエンチの数量的検知が可
能となる。また１回路内の負荷の種類により変動する２
次、３次巻線の電圧および電流が、それぞれの巻線が持
つリンケージインダクタンス分の変化が生ずる場合にお
いても、それによってクエンチの検知−の結果が影響さ
れることのない数式に従って計算される方式故に、常に
精度の高いクエンチ発生の検知が可能である。

本願の発明は、巻線の数に限定される装置ではなく、　
１次および２次の例えば、　２つの巻線のみを僅えたい
わゆる２次の超電導トランスを対象にする場合において
も、別な効果が期待できる。

第２図に示される如く、第２の実施例としての監視装置
２１の主要な構成要素は、超電導トランス１を構成する
１次巻線４および２次巻線５のそれぞれの両端７　ａ、
７　ｂおよび両端１３ａ、１３ｂに接続された信号線２
２　ａ、２２　ｂおよび信号線２４ａ、２４ｂと、それ
らの信号線に接続された分圧器２３．絶縁増幅器２８お
よび分圧器２５．絶縁増幅器２９と、鉄心３に巻装され
た磁束検出用巻線３７およびその巻線３７の両端に接続
された絶縁増幅器３８と、上述の各絶縁増幅器２８．２
９および３８からの電圧信号Ｖ　ｌ、　Ｖ　２．および
Ｖｍを入力し処理する演算処理回路３９と、この回路３
９に接続された表示装置４０と、回路３９からの遮断指
令信号りに従つ−て動作するゲート駆動回路２０および
ゲート制御回路１９と、この制御回路１９からの制御信
号によって回路の開閉を行なうサイリスタ９　ａ、９　
ｂと、である、つまり、超電導トランスｌが１次および
２次巻線から成る場合においては、第１図に示された第
１の実施例中の主要な構成要素の内で、各巻線の電流信
号＋　１．　＋　２．　Ｉ　３に関する絶縁増幅器３４
，３５．３６と、３次巻線６の電圧信号Ｖ３に関する絶
縁増幅器３０が存在しない構成でもよい、何故ならば、
クエンチの発生の有無を検知するのみであるならば、ク
エンチの発生時の各巻線における電圧信号Ｖｌ、Ｖ２の
変化パターンのみを観察するだけで十分であり、電流信
号１１、　Ｉ　２．　Ｉ　３．、、、　Ｔ　ｎは考慮さ
れない、更に、下記の表、２から明かな如く、　１次巻
線のクエンチは電圧信号Ｖｍのみを監視することにより
、Ｖｍが減少すれば検出できる。　また、　２次巻線の
クエンチは電圧信号■２のみ（つまり、Ｖａ＋は変化し
ない、）減少した場合に検出できる。この様に、電圧信
号Ｖｌは１次と２次の巻線クエンチ検出には不必要であ
る故、検出するて必要はない、なお、上述の各構成要素
は、前述の第１の実施例の中の動作の説明と同様な動き
を呈する事とする。

次の表、２は、　１次巻線４および２次巻ＭＡ５のそれ
ぞれの電圧信号Ｖｌ、Ｖ２．およびｖＩＩ＋の変化を表
わしている。

表、　２本実施例の監視装置２１は、以上の第１の実施例と比べ
てより簡単な構成により実現可能である。

また、上の表、２の如くの変化パターンを検知した場合
に、必要に応じて、超電導トランスｌの電源１２を速や
かに一、遮断することができる。

次に、第３図に示される如く、第３の実施例としてのク
エンチ監視装置２１は、超電導トランス１が１次〜Ｎ次
巻線までから成る場合においては、第１図に示された第
１の実施例中の主要な構成要素の内で、各巻線の電流信
号１１１２．１３゜Ｉｎに関する絶縁増幅器３４，３５
．３６と、磁束検出用の巻線３７および絶縁増幅器３８
とが存在しない構成でもよい、何故ならば、クエンチの
発生の有無を検知するのみであるならば、クエンチの発
生時の各巻線における電圧信号Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３゜、、
、Ｖｎ　　の変化パターンのみを観察するだけで十分で
あり、電流信号１１．　Ｉ　２．　Ｉ　３．、、、　Ｉ
　ｎは考慮されない、更に、前記と同様に電圧信号■１
についても観察する必要はないが１本実施例においては
この信号を省略していない。

本実施例の装置においては、　１次〜Ｎ次巻線に対応す
るＮ個の分圧器２３．２５，２７　、、、を経由し絶縁
増幅器２８，２９，３０．、、を介して演算処理回路３
９に入力する常圧信号Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３．．．．Ｖｎが
示す電圧の変化１を演算処理回路３９が検知する。

また、−旦次の表、３のような変化パターンが現われた
場合には第１実施例と同様に、この回路３９に接続され
た表示装置４０にクエンチが発生した旨が表示される。

　また、回路３９がらの遮断指令信号りに従って動作す
るゲート駆動回路２０と。

ゲート制御回路１９とによってサイリスタ９ａ、９ｂは
超電導トランス１に電気を供給している電源１２を回路
から切り雛す。

第３の実施例としてのクエンチ監視装９２１も、簡単な
構成により、何れの巻線にクエンチが発生したか否かを
検知することが可能である。また、上の表、３の如くの
変化パターンを検知した場合に、必要に応じて、超電導
トランス１の電源１２を回路から速やかに遮断すること
もできる。

また、前述の各実施例では、分圧器２３，２５゜２７と
絶縁増幅器２８，２９．３０とが別々に設けられている
が、一体に形成された変成器（例えば、トランス　等）
を代わりに用いてもよい、その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変形も可能である。

［発明の効果コ以上述べた如く、本発明のクエンチ監視装置によれば、
巻線数が多い超電導トランスの場合であっても、極めて
容易に、かつ応答性が良く、どの巻線にクエンチが発生
したかが検知可能である。

よって、クエンチの発生に対する適切な処置の実現に寄
与することのできる監視装置を提供することが可能とな
る【

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る超電導トランスの監
視装置の回路構成図、第２図および第３図は、本発明の
他の実施例に係る超電導トランスの監視装置の回路構成
図、第４図は、超電導トランスの等何回路の一例を示す
図である。ｌ・・・超電導トラン人　３・・・鉄心、４・・・−次
巻線、５　二次巻線、　６・・三次巻線、１０・・・半
導体スイッチ、　１２・・・交流電源、　　１５．１８
・・・負荷、　１９ゲ一ト制御回路、２０・・ゲート駆
動回路、２１・監視装置、　　２３，２５．２７・・・
分圧器、　３１．３２．３３・・・電流検出器、３９・
・・演算処理回路４０・・・表示装毘出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第４図手続補正　書（方式）％式％補正の内容

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１次巻線および２次巻線を備え、前記１次および
２次巻線が超電導線で形成されるとともに，同一な鉄心
の外周に巻装されてなる超電導トランスの前記巻線に発
生するクエンチを検知する超電導トランスの監視装置に
おいて、前記２次巻線の両端電圧を検出する電圧検出手
段と、前記鉄心に装着されその鉄心に生ずる磁束を検出
する磁束検出手段と、前記巻線の内のどの巻線において
クエンチが発生したかを前記電圧検出手段および前記磁
束検出手段により検出された電圧の変化パターンを基に
判定する判定手段と、を具備して成ることを特徴とする
超電導トランスの監視装置。
（２）前記判定手段は、前記電圧の変化パターンが前記
磁束検出手段の電圧が変化した場合には１次巻線のクエ
ンチ，前記電圧検出手段の両端電圧のみが変化した場合
には２次巻線クエンチ、に基づいて判定することを特徴
とする、請求項１に記載の超電導トランスの監視装置。
（３）前記判定手段がクエンチの発生を判定したときに
出力する指令信号に応答して、前記超電導トランスを電
源から切り離す電源遮断手段と、クエンチ発生に関する
情報を表示する表示手段と、を更に有する、請求項１に
記載の超電導トランスの監視装置。
（４）１次〜Ｎ次（ただし、Ｎは３以上の整数）の巻線
を備え、前記の各巻線が超電導線で形成されるとともに
，同一の鉄心の外周に巻装されてなる超電導トランスの
前記各巻線に発生するクエンチを検知する超電導トラン
スの監視装置において、前記２次以上の各巻線の両端電
圧を検出する電圧検出手段と、前記巻線の内のどの巻線
においてクエンチが発生したかを前記電圧検出手段によ
り検出された電圧の変化パターンを基にして判定する判定手段と、を具備して成ることを特徴とする超電導ト
ランスの監視装置。
（５）前記判定手段は、前記電圧の変化パターンが前記
電圧検出手段の２次以上Ｎ次までの全ての巻線両端電圧
が変化した場合には１次巻線クエンチ，前記電圧検出手
段の２次巻線両端電圧のみが変化した場合には２次巻線
クエンチ，前記電圧検出手段のＮ次巻線両端電圧が変化
した場合にはＮ次巻線クエンチ、に基づいて判定するこ
とを特徴とする、請求項４に記載の超電導トランスの監
視装置。
（６）前記１次巻線の両端電圧を検出する電圧検出手段
と、前記１次〜Ｎ次の各巻線の電流の変化をそれぞれ検
出する電流検出手段と、前記鉄心に装着された磁束検出
手段と、前記判定手段がクエンチの発生を判定したとき
に出力する指令信号に応答して前記超電導トランスを電
源から切り離す電源遮断手段と、を更に有する、請求項
４に記載の超電導トランスの監視装置。
（７）前記判定手段は、前記の各巻線においてクエンチ
が発生したときに出力される前記電圧検出手段からの出
力信号，前記電流検出手段からの出力信号，および前記
磁束検出手段からの出力信号のそれぞれが示す固有の変
化パターンを基に、前記巻線の内のどの巻線においてク
エンチが発生したかを判定する、請求項６に記載の超電
導トランスの監視装置。
（８）前記判定手段は、前記磁束検出手段の出力信号，
前記電圧検出手段の出力信号，および前記電流検出手段
の出力信号を導入して、前記各巻線の抵抗によるそれぞ
れの電圧降下分を算出し、これらの電圧降下分のレベル
を基に、前記巻線の内のどの巻線にクエンチが発生した
かを判定する、請求項６に記載の超電導トランスの監視
装置。
（９）前記判定手段は、前記の１次巻線〜３次巻線のそ
れぞれにおいて生じる前記電圧降下分Ｖｒ１，Ｖｒ２，
Ｖｒ３が、一次式に基いて算出され、すなわち、Ｖｒ１
＝Ｉ１・Ｒ１＝Ｖ１−Ｖｍ１−ｊＸ１−Ｉ１Ｖｒ２＝Ｉ
２・Ｒ２＝Ｖｍ２−Ｖ２−ｊＸ２・Ｉ２Ｖｒ３＝Ｉ３・Ｒ３＝Ｖｍ３−Ｖ３−ｊＸ３・Ｉ３（但
し、ｎを１〜３と仮定し、ｎ次巻線に関する抵抗：Ｒｎ
、ｎ次巻線電流：Ｉｎ、ｎ次巻線電圧：Ｖｎ、ｎ次巻線
誘起電圧：Ｖｍｎ、ｎ次巻線の固有値（リアクタンス）
：ｊＸｎ、をそれぞれ模擬していると定義する。）上式
により算出されたＶｒ１，Ｖｒ２，Ｖｒ３が所定の範囲
外の値を示した場合に、該巻線にクエンチが発生したと
判定する、請求項８に記載の超電導トランスの監視装置
。
（１０）前記判定手段は、前記電圧検出手段，前記電流
検出手段，および前記磁束検出手段に接続され，これら
の各検出手段により出力されたそれぞれの出力信号を所
定の個数の二値化情報として記憶するレジスタから成る
、請求項６に記載の超電導トランスの監視装置。
（１１）前記電源遮断手段は、当該超電導トランス（１
）の１次巻線と電源との回路間に並列に且つ互いに逆向
きに接続され、前記判定手段から信号が発行された時を
期に前記回路を電気的に切り雛す複数のサイリスタより
成る、請求項６に記載の超電導トランスの監視装置。