JPH04112620A - 限流器 - Google Patents
限流器Info
- Publication number
- JPH04112620A JPH04112620A JP2229195A JP22919590A JPH04112620A JP H04112620 A JPH04112620 A JP H04112620A JP 2229195 A JP2229195 A JP 2229195A JP 22919590 A JP22919590 A JP 22919590A JP H04112620 A JPH04112620 A JP H04112620A
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- JP
- Japan
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- coil
- superconducting
- magnetic
- air
- air core
- 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
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 5
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Classifications
-
- 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
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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】
［産業上の利用分野１
本発明は、異常時の過大電流を抑制するために電力系統
に導入される限流器に関する。
に導入される限流器に関する。
［従来の技術１
電力系統で送電線に地絡事故等が発生すると機器に過大
電流が流れそれを破損する場合がある。
電流が流れそれを破損する場合がある。
特に、超伝導機器の導入量が増加すれば益々その危険性
が大きくなる。この様な危険を防ぐために、電力系統が
正常なときは小さなインビーダンを示し、異常が発生す
ると直ちに高インピーダンス状態に遷移して過大電流を
抑制する機能を備えた装置が電力系統に導入されている
。
が大きくなる。この様な危険を防ぐために、電力系統が
正常なときは小さなインビーダンを示し、異常が発生す
ると直ちに高インピーダンス状態に遷移して過大電流を
抑制する機能を備えた装置が電力系統に導入されている
。
従来この種の装置としては第４図に示す鉄心の磁気飽和
特性を利用したものが知られている。この装置では鉄心
４および５が、直流電源６によって励磁されるバイアス
コイル７および８によって、それぞれ逆極性に、かつ飽
和にまで励磁されている。コイル９およびｌＯに正常な
電流が流れている場合は鉄心４および５が飽和している
ので、インピーダンスは極めて小さい。しかし、系統事
故によってコイル９および１０に過大な交流電流が流れ
ると、ある位相では鉄心３および４の一方が、次の位相
では他方が減磁され、鉄心３および４の一方は必ず大き
な透磁率をもつ様になり、その結果、インピーダンスが
増大しその電流レベルを適正な値以下に抑制できる利点
を有している。
特性を利用したものが知られている。この装置では鉄心
４および５が、直流電源６によって励磁されるバイアス
コイル７および８によって、それぞれ逆極性に、かつ飽
和にまで励磁されている。コイル９およびｌＯに正常な
電流が流れている場合は鉄心４および５が飽和している
ので、インピーダンスは極めて小さい。しかし、系統事
故によってコイル９および１０に過大な交流電流が流れ
ると、ある位相では鉄心３および４の一方が、次の位相
では他方が減磁され、鉄心３および４の一方は必ず大き
な透磁率をもつ様になり、その結果、インピーダンスが
増大しその電流レベルを適正な値以下に抑制できる利点
を有している。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら上、記の装置に８いては、鉄心を飽和する
ためにバイアスコイルが必要であること、およびそれら
に大電流を供給するための直流電源装置が必要であると
いう大きなな問題点があった。
ためにバイアスコイルが必要であること、およびそれら
に大電流を供給するための直流電源装置が必要であると
いう大きなな問題点があった。
本発明は、簡単な構成で、かつ、系統事故による電流を
確実に抑制し得る限流器を提供することを目的とする。
確実に抑制し得る限流器を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段１
本発明は上述した従来の問題点を解決するために超伝導
体の磁束排斥効果および磁束跳躍現象を利用して、空心
コイルと超伝導磁気しや献体の簡単な組合せにより正常
時には限流器のインピーダンスを極めて小さくし、異常
時には著しく増大できることを可能にしたものである。
体の磁束排斥効果および磁束跳躍現象を利用して、空心
コイルと超伝導磁気しや献体の簡単な組合せにより正常
時には限流器のインピーダンスを極めて小さくし、異常
時には著しく増大できることを可能にしたものである。
本発明は、超伝導または常伝導の線材を巻回した空心コ
イルと、該空心コイルの空心部に挿入された中空の超伝
導体を有することを特徴とする。
イルと、該空心コイルの空心部に挿入された中空の超伝
導体を有することを特徴とする。
ここで、前記中空の超伝導体の中空部に閉磁路を形成す
る高透磁率材料からなる鉄心がさらに挿入されていても
よい。
る高透磁率材料からなる鉄心がさらに挿入されていても
よい。
［作 用１
本発明によれば、空心コイルに挿入された超伝導磁気し
や献体の磁束しや蔽効果により、空心コイルの空心部の
磁束が排除される結果、正常状態では当該コイルのイン
ピーダンスを極めて小さくできるという大きな効果があ
る。また、系統事故による過大電流が発生すると超伝導
磁気しや献体が磁束跳躍現象を誘発し、排除されていた
磁束が空心コイルの空心部に侵入する結果、当該コイル
のインピーダンスが著しく増大し過大電流を抑制すると
いう限流器としての最も重要な作用がある。空心部に鉄
心を挿入した場合も同様に、超伝導磁気しや献体が有効
に機能する限り、コイルと鉄心の磁気的鎖交がないため
当該コイルのインピーダンスは極めて小さくなる。逆に
、磁束跳躍現象で空心部に磁束が侵入するとコイルと鉄
心が磁気的に結合し、鉄心を用いない場合よりさらに大
幅にインピーダンスが増大し、過大電流の抑制効果が太
き（なる。
や献体の磁束しや蔽効果により、空心コイルの空心部の
磁束が排除される結果、正常状態では当該コイルのイン
ピーダンスを極めて小さくできるという大きな効果があ
る。また、系統事故による過大電流が発生すると超伝導
磁気しや献体が磁束跳躍現象を誘発し、排除されていた
磁束が空心コイルの空心部に侵入する結果、当該コイル
のインピーダンスが著しく増大し過大電流を抑制すると
いう限流器としての最も重要な作用がある。空心部に鉄
心を挿入した場合も同様に、超伝導磁気しや献体が有効
に機能する限り、コイルと鉄心の磁気的鎖交がないため
当該コイルのインピーダンスは極めて小さくなる。逆に
、磁束跳躍現象で空心部に磁束が侵入するとコイルと鉄
心が磁気的に結合し、鉄心を用いない場合よりさらに大
幅にインピーダンスが増大し、過大電流の抑制効果が太
き（なる。
［実施例］
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図はこの発明の一実施例を示す概略断面図である。
超伝導空心コイルｌの空心部に中空の超伝導磁気しゃ献
体２が挿入されている。空心コイルｌの形状は限定され
ないが、通常はソレノイド形状になる。その寸法や巻線
のターン数はこの限流器を導入する電力系統のインピー
ダンスとの整合性から決定される。超伝導磁気しゃ献体
２の形状は空心コイル１の形状に合わせるのが望ましい
。
体２が挿入されている。空心コイルｌの形状は限定され
ないが、通常はソレノイド形状になる。その寸法や巻線
のターン数はこの限流器を導入する電力系統のインピー
ダンスとの整合性から決定される。超伝導磁気しゃ献体
２の形状は空心コイル１の形状に合わせるのが望ましい
。
電力系統が正常状態の場合、超伝導磁気じゃ献体内の磁
界分布は、磁束じゃ蔽効果によって、第２図（ａ）に線
Ａで示す様に、磁気しゃ献体の表面における磁界が屈大
で、内部に入る程小さくなる分布を示す。一方、系統事
故によってコイル１に過大電流が流れると、超伝導磁気
じゃ献体内の磁界は第２図（ｂ）に線Ｂで示す分布から
、さらに磁束跳躍現象によって点１！ｉｌｃで示す分布
となる。すなわち、超伝導磁気しゃ献体の内部まで−様
な磁界分布を有する様になり、その結果、インピーダン
スが増加する。従って、正常運転時にコイル１のインピ
ーダンスが低（、過大電流がコイルｌに流れた時にその
インピーダンスを高（して過大電流を抑制するためには
、超伝導磁気しゃ献体の厚さは、電力系統が正常な運転
状態にあるときは、空心コイルの発生する磁界の侵入領
域がその厚さの１７２程度以下になるように、また、過
大電流が発生したときは、抑制すべき設定電流レベルで
空心コイルの発生する磁界の侵入領域がほぼその厚さ全
体に広がるように設計することが必要である。
界分布は、磁束じゃ蔽効果によって、第２図（ａ）に線
Ａで示す様に、磁気しゃ献体の表面における磁界が屈大
で、内部に入る程小さくなる分布を示す。一方、系統事
故によってコイル１に過大電流が流れると、超伝導磁気
じゃ献体内の磁界は第２図（ｂ）に線Ｂで示す分布から
、さらに磁束跳躍現象によって点１！ｉｌｃで示す分布
となる。すなわち、超伝導磁気しゃ献体の内部まで−様
な磁界分布を有する様になり、その結果、インピーダン
スが増加する。従って、正常運転時にコイル１のインピ
ーダンスが低（、過大電流がコイルｌに流れた時にその
インピーダンスを高（して過大電流を抑制するためには
、超伝導磁気しゃ献体の厚さは、電力系統が正常な運転
状態にあるときは、空心コイルの発生する磁界の侵入領
域がその厚さの１７２程度以下になるように、また、過
大電流が発生したときは、抑制すべき設定電流レベルで
空心コイルの発生する磁界の侵入領域がほぼその厚さ全
体に広がるように設計することが必要である。
第３図はこの発明の他の実施例を示す概略断面図である
。本実施例は超伝導空心コイルｌと中空の超伝導磁気し
ゃ献体２および超伝導磁気しゃ献体の中空部に挿入され
た高透磁率の鉄心３を有する。鉄心３は、コイル１に過
大電流が流れた時に誘起される磁束が鉄心３内を通る閉
磁路を形成する様に配置される。電力系統が正常に運転
されている時は、コイルと鉄心の磁気的鎖交がないため
、当該コイルのインピーダンスは極めて小さくなる。逆
に、甲束跳躍現象で空心部に磁束が侵入する、とコイル
と鉄心が磁気的に結合し、鉄心を用いない場合よりさら
に大幅にインピーダンスが増太し、過大電流の抑制効果
が大きくなる。
。本実施例は超伝導空心コイルｌと中空の超伝導磁気し
ゃ献体２および超伝導磁気しゃ献体の中空部に挿入され
た高透磁率の鉄心３を有する。鉄心３は、コイル１に過
大電流が流れた時に誘起される磁束が鉄心３内を通る閉
磁路を形成する様に配置される。電力系統が正常に運転
されている時は、コイルと鉄心の磁気的鎖交がないため
、当該コイルのインピーダンスは極めて小さくなる。逆
に、甲束跳躍現象で空心部に磁束が侵入する、とコイル
と鉄心が磁気的に結合し、鉄心を用いない場合よりさら
に大幅にインピーダンスが増太し、過大電流の抑制効果
が大きくなる。
この発明では、超伝導空心コイルの空心部に超伝導磁気
しや献体を挿入したことに大きな特徴がある。これを附
加することによって電力系統が正常なときは限流器のイ
ンピーダンスが極めて小さくなり、異常が発生し過大電
流が流れるとそのインピーダンスが著しく増大しこの電
流を所定の設定値以下に抑制できるという大きな効果が
生じる。
しや献体を挿入したことに大きな特徴がある。これを附
加することによって電力系統が正常なときは限流器のイ
ンピーダンスが極めて小さくなり、異常が発生し過大電
流が流れるとそのインピーダンスが著しく増大しこの電
流を所定の設定値以下に抑制できるという大きな効果が
生じる。
なお、空心コイルに銅の線材を用いることも可能である
が、その場合は超伝導磁気しゃ献体との間に断熱槽が必
要である。
が、その場合は超伝導磁気しゃ献体との間に断熱槽が必
要である。
［発明の効果１
以上説明したように本発明によれば、空心コイルの中に
超伝導磁気しゃ献体を挿入した簡単な構造により、限流
器の必須条件であるところの電力系統が正常時における
インピーダンスを極めて小さくでき、異常時にはインピ
ーダンスが増大し過大電流を抑制できる限流器の製造が
可能となり、超伝導機器の電力系統への導入を容易にす
るとともに、全超伝導電力システムの実現に大いに寄与
できる利点がある。
超伝導磁気しゃ献体を挿入した簡単な構造により、限流
器の必須条件であるところの電力系統が正常時における
インピーダンスを極めて小さくでき、異常時にはインピ
ーダンスが増大し過大電流を抑制できる限流器の製造が
可能となり、超伝導機器の電力系統への導入を容易にす
るとともに、全超伝導電力システムの実現に大いに寄与
できる利点がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す概略断面図、
第２図（ａ）は電力系統が正常運転状態にあるときの本
限流器における超伝導磁気しゃ献体内の磁束分布を示す
図、 第２図（ｂ）は異常運転状態における磁束分布を示す図
、 第３図はこの発明の他の実施例を示す概略断面図、 第４図は従来の限流器の一例を示す概念図である。 、５・・・鉄心、 ・・・直流電源装置１ ．８・・・バイアスコイル１ ．１０・・・空心コイル。 指定代理人 工業技術院電子技術総合研究所長１・・・
空心コイル、 ２・・・超伝導磁気しゃ献体、 ３・・・高透磁率鉄心、 第 図 杷ｆ１大杷例ｄ几硲能面目 第３図 、２− 夜来ケ１０機危ス 第４図
限流器における超伝導磁気しゃ献体内の磁束分布を示す
図、 第２図（ｂ）は異常運転状態における磁束分布を示す図
、 第３図はこの発明の他の実施例を示す概略断面図、 第４図は従来の限流器の一例を示す概念図である。 、５・・・鉄心、 ・・・直流電源装置１ ．８・・・バイアスコイル１ ．１０・・・空心コイル。 指定代理人 工業技術院電子技術総合研究所長１・・・
空心コイル、 ２・・・超伝導磁気しゃ献体、 ３・・・高透磁率鉄心、 第 図 杷ｆ１大杷例ｄ几硲能面目 第３図 、２− 夜来ケ１０機危ス 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）超伝導または常伝導の線材を巻回した空心コイルと
、該空心コイルの空心部に挿入された中空の超伝導体を
有することを特徴とする限流器。 ２）前記中空の超伝導体の中空部に閉磁路を形成する高
透磁率材料からなる鉄心がさらに挿入されていることを
特徴とする請求項１に記載の限流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2229195A JPH04112620A (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 限流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2229195A JPH04112620A (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 限流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04112620A true JPH04112620A (ja) | 1992-04-14 |
Family
ID=16888302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2229195A Pending JPH04112620A (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 限流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04112620A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2723247A1 (fr) * | 1994-08-01 | 1996-02-02 | Gec Alsthom T & D Sa | Limiteur de courant inductif avec supraconducteur a haute temperature critique |
| EP2402961A1 (en) | 2010-07-02 | 2012-01-04 | Bruker HTS GmbH | Method for current conditioning, in particular in a fault current limiter |
| CN102751710A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-24 | 浙江大学 | 一种新型磁屏蔽空心变压器耦合桥式固态限流器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6426326A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-27 | Toshiba Corp | Superconductive current limiter |
| JPH02105402A (ja) * | 1988-08-02 | 1990-04-18 | Asea Brown Boveri Ag | セラミック高温超伝導体の超伝導性を用いた交流の誘導電流制限装置 |
-
1990
- 1990-08-30 JP JP2229195A patent/JPH04112620A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6426326A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-27 | Toshiba Corp | Superconductive current limiter |
| JPH02105402A (ja) * | 1988-08-02 | 1990-04-18 | Asea Brown Boveri Ag | セラミック高温超伝導体の超伝導性を用いた交流の誘導電流制限装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2723247A1 (fr) * | 1994-08-01 | 1996-02-02 | Gec Alsthom T & D Sa | Limiteur de courant inductif avec supraconducteur a haute temperature critique |
| EP2402961A1 (en) | 2010-07-02 | 2012-01-04 | Bruker HTS GmbH | Method for current conditioning, in particular in a fault current limiter |
| US8411401B2 (en) | 2010-07-02 | 2013-04-02 | Bruker Hts Gmbh | Method for current conditioning, in particular on a fault current limiter |
| CN102751710A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-24 | 浙江大学 | 一种新型磁屏蔽空心变压器耦合桥式固态限流器 |
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