JPH04200234A - 限時回路を備えた限流装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は超電導線を用いた限流装置に係り、限時要素を
付加して等価的に過電流時の作動特性に時間遅れをもた
せるための限時回路を備えた限流装置に関する。

（従来の技術） 従来、超電導線を用いた限流装置として、互いに無誘導
巻きした２組の超電導コイルを備え、限流作動電流以下
の電流では回路のインダクタンスか零、抵抗が零である
限流装置は、特開昭６３−２５３３１５号公報、特開昭
６３−８５７７７号公報等で公知である。

第４図はこれを説明するための図であり、この限流装置
１は、２組の超電導コイル１０．１１とから構成されて
いる。この場合、２組の超電導コイル１０．１１は互い
に無誘導巻きされているので、端子２０および２１の間
でインダクタンスは零である。またもともと超電導コイ
ル１０゜１１は電気抵抗が零であるため、インピーダン
スは零である。

第５図は第４図の限流装置１の動作を説明するための図
で、内部インピーダンス２を有する電圧源３が負荷４に
電力を供給している状態を定常状態とする。ここで、短
絡スイッチ５を閉じると、短絡回路が形成され、この短
絡回路には電圧源３から内部インピーダンス２で決まる
短絡電流２２が流れる。この短絡電流２２が大きいと（
すなわち内部インピーダンス２が小さいと）事故が大き
くなるので、短絡電流２２を小さくすることが必要であ
る。このようなことから、第５図で点線で示す限流装置
１を短絡回路に直列に接続する。

第６図は第５図の現象を電流−時間特性で示すもので、
時刻ｔ、にて短絡が発生すると短絡電流２２が流れるか
、限流装置１が短絡回路に直列に接続された状態では、
時刻ｔ２に電流が１゜になった瞬間に限流装置１のが限
流を開始し、第６図で点線に示すような限流特性２３を
示す。ここで電流Ｉ。は限流装置１の限流作動値である
。

第７図は第４図に示す限流装置１の動作特性を示すＩ−
ｔカーブを示すもので縦軸に時間ｔ。

横軸に電流Ｉを、それぞれ対数目盛で表したものである
。第７図で、第４図の限流装置１の動作特性２４は直線
で示される。この図から明らかなように、動作特性２４
は時間には無関係に、電流が第７図の電流Ｉ。を越えた
瞬間に限流を開始するということである。言い換えると
、時間に無関係に電流Ｉ。を越えない範囲では限流装置
１はインピーダンスが零であり、電流Ｉ。を越えた瞬間
に抵抗体に遷移するということである。

（発明が解決しようとする課題） 第４図の限流装置］は過電流時に限流するというすぐれ
た性質を有する反面、瞬間的なサージ状の電流に対して
も応答してしまい、不必要な抵抗体への遷移が行われて
しまうという欠点を有している。

そこで、本発明は本来の遷移特性を損うことなく、不必
要な遷移動作が行われない限流装置を提供することを目
的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を構成するため、超電導線を使用し、
互いに無誘導巻きした２組のコイルからなる第１の回路
と、この第１の回路に並列接続した限時回路からなる第
２の回路とを具備したものである。また、本発明は超電
導線を使用し、互いに無誘導巻きした２組のコイルに直
列にリアクトルを接続してなる第１の回路と、この第１
の回路に並列接続した限時回路からなる第２の回路とを
具備したものである。

（作　用） 本発明によれば、第１の回路に、限時回路からなる第２
の回路を並列接続したので、本来の遷移特性を損なうこ
となく、不必要な遷移動作を行わない限流装置が得られ
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例について以下図面を参照して説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図で、互いに無誘
導巻きした超電導コイル１０．１１からなる第１の回路
に対し、第２の回路である限時回路８を並列に接続した
ものである。

第２図は第１図の限時回路８の具体的な構成を示すもの
で、第２図（ａ）はダイオード８１かうなる単相全波整
流回路の直流部に、電解コンデンサ又は蓄電池等の直流
エネルギー蓄積手段８２を挿入したものである。

第２図（ｂ）は通常のコンデンサ等で交流回路に使用で
きる数ミリ秒程度の交流エネルギ蓄積手段８３である。

次に、第１図の限流装置６の動作について説明する。第
１図で超電流コイル１０．１１に電流■１か流れていた
とし、ある瞬間に雷サージ、開閉サージ等による急峻な
電流■工か流れたとする。

ここで、超電流コイル１０．１１の限流作動電流Ｉｏが
Ｉ。＜Ｉ、＋ＩＴであるとすれば、このサージ電流によ
り超電導コイル１０．１１は遷移する。すると、超電導
コイル１０．１１が抵抗体に変化するため、第１図で限
時回路８の両端に電圧が発生するわけであるか、第１図
では第２図に示す限時回路８が超電導コイル１０．１１
の両端に並列接続されているため、サージ電流は超電導
コイル１０．１１がクエンチした後に限時回路８を通じ
て流れることになる。この場合、限時回路８はサージ電
流を蓄積する時間のみサージ電流を通過させることがで
きるが、超電導コイル１０゜１１は、すでにクエンチし
てているため、限時回路８のエネルギ蓄積時間だけ見か
け上の時間遅れをもたせることができるわけである。

第３図は本発明の他の実施例を示す回路図である。第１
図では超電導コイル１０．１１のクエンチした後の時間
遅れをもたせるための実施例であったのに対し、第３図
では超電導コイル１０゜１１のクエンチ動作そのものを
遅らせるようにしたものである。

第３図は２組の無誘導巻きした超電導コイル１０．１１
と直列にリアクトル１２を接続した第１の回路に、限時
回路８から成る第２の回路を並列接続したものである。

この回路は、サージ電流で超電導コイル１０．１１をク
エンチさせないための回路である。この場合も前述の実
施例と同様に電流１１が流れている時に、サージ電流Ｉ
Ｔが重畳したとし、超電導コイル１０．１１の限流作動
電流を１０とする。

ここで、Ｉｏく１１＋ｌＴであったとすると、サージ電
流ＩＴは第１の回路においてはリアクトル１２のが１１
なる過渡電流をブロックする作用を果たす一方で、限時
回路８がサージ電流Ｉ、を通過させるように働くため、
サージ電流■７は超電導コイル１０．１１をクエンチす
ることなく、第２の回路（すなわち限時回路８）に分流
する。

この時、電流１１は超電導コイル１０．１１に流れ続け
る。

第３図において、リアクトル１２は超電導リアクトルと
しても良い。また、互いに無誘導巻きした超電導コイル
１０．１１の間には、意図するかどうかにかかわらず、
必ずわずかながらリアクタンス分が残るので、これを利
用しても良いし、または意図的に無誘導巻きする際にリ
アクタンスを差分としてつくっておいても良い。

［発明の効果コ 以上説明した通り、本発明によれば、本来の遷移特性を
損うことなく、不必要な遷移動作が行われない限流装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による限流装置の一実施例を示す回路図
、第２図は本発明の実施例に使用する第２の回路の具体
例を示す図、第３図は本発明の他の実施例を示す回路図
、第４図は従来の限流装置の一例を示す回路図、　第５
図〜第７図は第４図の課題を説明するための図である。 １．５．６・・・限流装置 ８・・・限時回路 １０．１１・・・超電導コイル １２・・・リアクトル ２０．２１・・・端子 ２２・・・短絡電流 ２３．２４・・・限流特性 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 （ａ）　　　　　（ｂ） 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）超電導線を使用し、互いに無誘導巻きした２組の
   コイルからなる第１の回路と、この第１の回路に並列接
   続した限時回路からなる第２の回路とを具備した限流装
   置。
2. （２）超電導線を使用し、互いに無誘導巻きした２組の
   コイルに直列にリアクトルを接続してなる第１の回路と
   、この第１の回路に並列接続した限時回路からなる第２
   の回路とを具備した限流装置。