JPH04236125A - 限流装置 - Google Patents
限流装置Info
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- JPH04236125A JPH04236125A JP3003316A JP331691A JPH04236125A JP H04236125 A JPH04236125 A JP H04236125A JP 3003316 A JP3003316 A JP 3003316A JP 331691 A JP331691 A JP 331691A JP H04236125 A JPH04236125 A JP H04236125A
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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
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、限流装置に関し、とり
わけ、限流を開始する電流値を可変にした限流装置に関
する。
わけ、限流を開始する電流値を可変にした限流装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来用いられている限流器には、アルカ
リ金属を用いたものがある。この型の限流器は、過電流
が流れた場合、アルカリ金属が自己のジュール発熱によ
って、高温高圧で高抵抗のプラズマ気体に変化し、端子
間の抵抗が急激に増加する。このとき過電流が限流され
る。
リ金属を用いたものがある。この型の限流器は、過電流
が流れた場合、アルカリ金属が自己のジュール発熱によ
って、高温高圧で高抵抗のプラズマ気体に変化し、端子
間の抵抗が急激に増加する。このとき過電流が限流され
る。
【0003】従来の限流装置は以上のような原理に基づ
いて構成されており、限流を開始する電流を変更するた
めには装置全体を変える必要があった。また電流経路に
超電導物質をもちいた限流装置において、該電流経路を
さらに超電導体で取り囲むことによって、電流経路に流
れる電流で発生する磁界を閉じ込め(マイスナー効果)
、この磁界の効果によって限流値を制御する方式が、特
開平1−194821号公報に開示されている。
いて構成されており、限流を開始する電流を変更するた
めには装置全体を変える必要があった。また電流経路に
超電導物質をもちいた限流装置において、該電流経路を
さらに超電導体で取り囲むことによって、電流経路に流
れる電流で発生する磁界を閉じ込め(マイスナー効果)
、この磁界の効果によって限流値を制御する方式が、特
開平1−194821号公報に開示されている。
【0004】しかしこの方式では、周辺に配置する超電
導体の位置や形状と磁界の閉じ込め効果(マイスナー効
果)との関係を求めることが難しく、装置設計上問題が
ある。また周辺に配置する超電導体も冷却を要し、冷却
器の大きさを大きくする必要がある。
導体の位置や形状と磁界の閉じ込め効果(マイスナー効
果)との関係を求めることが難しく、装置設計上問題が
ある。また周辺に配置する超電導体も冷却を要し、冷却
器の大きさを大きくする必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題点を解決するためになされたもので、限流を開始す
る電流値を容易に変更できる限流装置を提供することを
目的とする。
問題点を解決するためになされたもので、限流を開始す
る電流値を容易に変更できる限流装置を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】超電導体は、これに電流
を流しこの電流値を徐々に増大させる時、臨界電流値に
おいて、抵抗ゼロの超電導状態から抵抗を有する常電導
状態に転移する。この臨界電流値は該超電導体に印加さ
れた外部磁界の強度に依存して定まり、外部磁界の増大
と共に減少する。
を流しこの電流値を徐々に増大させる時、臨界電流値に
おいて、抵抗ゼロの超電導状態から抵抗を有する常電導
状態に転移する。この臨界電流値は該超電導体に印加さ
れた外部磁界の強度に依存して定まり、外部磁界の増大
と共に減少する。
【0007】本発明者は、前記目的を達成するために、
鋭意研究を重ねた結果、上記超電導体の特性を利用する
ことによって、過大電流を抑制し、かつ抑制する電流レ
ベルを調節することができる限流装置を実現可能にする
ことを見出した。すなわち、本発明は、超電導物質を用
いた電流経路を有する限流装置において、該超電導物質
よりなる電流経路に磁界を印加する手段を備え、限流を
開始する電流値を可変にすることを特徴とする限流装置
である。
鋭意研究を重ねた結果、上記超電導体の特性を利用する
ことによって、過大電流を抑制し、かつ抑制する電流レ
ベルを調節することができる限流装置を実現可能にする
ことを見出した。すなわち、本発明は、超電導物質を用
いた電流経路を有する限流装置において、該超電導物質
よりなる電流経路に磁界を印加する手段を備え、限流を
開始する電流値を可変にすることを特徴とする限流装置
である。
【0008】本発明は限流装置の一部に超電導体を用い
た電流経路と磁界発生装置を作製し、適切な支持台の上
に該電流経路と該磁界発生装置とを取り付け、該磁界発
生装置で発生させた磁界が該超電導体に印加されるよう
な位置関係になるようにする。この位置関係を可変にし
て、該超電導体に外部から印加される磁界強度を変えら
れるようにすることができる。上記印加磁界を可変にす
る方法としては、該電流経路と該磁界発生装置との相対
位置を可変とする方法の外に、発生磁界強度が可変な磁
界発生装置を利用することもできる。このようにして、
超電導体の臨界電流が限流のしきい値に一致する様に外
部磁界を設定することができる。
た電流経路と磁界発生装置を作製し、適切な支持台の上
に該電流経路と該磁界発生装置とを取り付け、該磁界発
生装置で発生させた磁界が該超電導体に印加されるよう
な位置関係になるようにする。この位置関係を可変にし
て、該超電導体に外部から印加される磁界強度を変えら
れるようにすることができる。上記印加磁界を可変にす
る方法としては、該電流経路と該磁界発生装置との相対
位置を可変とする方法の外に、発生磁界強度が可変な磁
界発生装置を利用することもできる。このようにして、
超電導体の臨界電流が限流のしきい値に一致する様に外
部磁界を設定することができる。
【0009】以上に述べた方法に依って、一部に超電導
物質を用いた電流経路を持つ限流装置において、前記超
電導物質よりなる電流経路に磁界を印加する手段を備え
限流を開始する電流値を可変にしたことを特徴とする限
流装置を実現することができる。
物質を用いた電流経路を持つ限流装置において、前記超
電導物質よりなる電流経路に磁界を印加する手段を備え
限流を開始する電流値を可変にしたことを特徴とする限
流装置を実現することができる。
【0010】
【0011】
【実施例1】図1はこの発明の具体例を示す。図1(a
)は側面図を示し、図1(b)は第1図(a)の矢印の
方向から見た正面図を示す。該限流器は板状の超電導体
(1)からなる電流経路と、外部配線(13)、(14
)と接続するための電極(11)、(12)とこの電流
経路の近くに超電導体(1)との距離を可変に配置され
た磁界印加手段の一例である磁石(2)とからなる。磁
石(2)は図にN及びSで極性を示す。
)は側面図を示し、図1(b)は第1図(a)の矢印の
方向から見た正面図を示す。該限流器は板状の超電導体
(1)からなる電流経路と、外部配線(13)、(14
)と接続するための電極(11)、(12)とこの電流
経路の近くに超電導体(1)との距離を可変に配置され
た磁界印加手段の一例である磁石(2)とからなる。磁
石(2)は図にN及びSで極性を示す。
【0012】以上の構成において、超電導体(1)と磁
石(2)の距離が充分離れていて超電導体(1)の位置
における磁界に対する磁石(2)の効果を無視し得る時
には、限流の始まる電流値は超電導体(1)の外部磁界
ゼロでの臨界電流値10 一致する。超電導体(1)と
磁石(2)の距離を近ずけるにつれて超電導体(1)に
印加される外部磁界Hは増大する。超電導体の外部磁界
H下での臨界電流値I(H)は一般にHが増大すると減
少する。磁界H下で限流の始まる電流値は外部磁界ゼロ
での臨界電流値I0 に比して小さい臨界電流値I(H
)に一致する。このようにして該電流経路、より厳密に
は該電流経路を構成する超電導体(1)、と磁石(2)
の距離を変えることによって限流の始まる電流値を変え
ることができる。
石(2)の距離が充分離れていて超電導体(1)の位置
における磁界に対する磁石(2)の効果を無視し得る時
には、限流の始まる電流値は超電導体(1)の外部磁界
ゼロでの臨界電流値10 一致する。超電導体(1)と
磁石(2)の距離を近ずけるにつれて超電導体(1)に
印加される外部磁界Hは増大する。超電導体の外部磁界
H下での臨界電流値I(H)は一般にHが増大すると減
少する。磁界H下で限流の始まる電流値は外部磁界ゼロ
での臨界電流値I0 に比して小さい臨界電流値I(H
)に一致する。このようにして該電流経路、より厳密に
は該電流経路を構成する超電導体(1)、と磁石(2)
の距離を変えることによって限流の始まる電流値を変え
ることができる。
【0013】磁石(2)として、磁化が充分強くて磁石
(2)と電流経路(1)を最近接距離に設置するとき、
電流経路(1)に印加される外部磁界が電流経路(1)
を構成する超電導体のゼロ電流での臨界磁界以上になる
磁石を用いれば、限流の始まる電流値はゼロからI0
まで自由に変えられる。なお上記実施例では限流器内の
電流経路は超電導体(1)で構成されているものとした
が、電流経路を形成する超電導体素材としては例えば銀
シース圧延テープ状超電導線材またはこの素材から銀シ
ースを取り除いて得られる圧延テープ状超電導線材でも
よく、MgOやSrTiO3 等の任意の絶縁体基盤上
に形成された超電導薄膜でもよく、これらの素材を複数
個用いてそれらを金属や超電導体で接続したものでもよ
い。
(2)と電流経路(1)を最近接距離に設置するとき、
電流経路(1)に印加される外部磁界が電流経路(1)
を構成する超電導体のゼロ電流での臨界磁界以上になる
磁石を用いれば、限流の始まる電流値はゼロからI0
まで自由に変えられる。なお上記実施例では限流器内の
電流経路は超電導体(1)で構成されているものとした
が、電流経路を形成する超電導体素材としては例えば銀
シース圧延テープ状超電導線材またはこの素材から銀シ
ースを取り除いて得られる圧延テープ状超電導線材でも
よく、MgOやSrTiO3 等の任意の絶縁体基盤上
に形成された超電導薄膜でもよく、これらの素材を複数
個用いてそれらを金属や超電導体で接続したものでもよ
い。
【0014】また上記実施例では磁界を超電導体に加え
る手段として磁石(2)を用いたが、一般には磁界を発
生させられる手段であれば何でもよく、コイルを用いた
磁界発生装置でも、永久磁石でもよく、また、超電導体
を用いても作製されていて永久電流の流れているリング
でもよい。さらに上記実施例では磁石(2)は単一の磁
石としたが、磁石の数は複数個でもよく、複数個の磁石
を適切な構造材を用いて連結したものでもよい。磁石の
素材は常電導強磁性体でも超電導体でもよい。
る手段として磁石(2)を用いたが、一般には磁界を発
生させられる手段であれば何でもよく、コイルを用いた
磁界発生装置でも、永久磁石でもよく、また、超電導体
を用いても作製されていて永久電流の流れているリング
でもよい。さらに上記実施例では磁石(2)は単一の磁
石としたが、磁石の数は複数個でもよく、複数個の磁石
を適切な構造材を用いて連結したものでもよい。磁石の
素材は常電導強磁性体でも超電導体でもよい。
【0015】図2は本発明の限流器に用いられる電流経
路の構造を示し、図2(a)は側面図、図2(b)は平
面図を示す。該電流経路は複数個の、基板MgO(3)
上にスパッタリング技術で作製された超電導体(1)と
これらを接続する金のワイアー(4)からなる。このよ
うに電流経路をいくつかの素子を接続した構造にすると
、大電流を流して常電導状態に転移したときに、高い抵
抗をえることが可能になる。
路の構造を示し、図2(a)は側面図、図2(b)は平
面図を示す。該電流経路は複数個の、基板MgO(3)
上にスパッタリング技術で作製された超電導体(1)と
これらを接続する金のワイアー(4)からなる。このよ
うに電流経路をいくつかの素子を接続した構造にすると
、大電流を流して常電導状態に転移したときに、高い抵
抗をえることが可能になる。
【0016】
【実施例2】図3は本発明の具体例の一部を示す省略図
である。電流経路は絶縁処理をほどこしたテープ状の基
板の上に作製された厚膜状のセラミック超電導体YBC
O(1)で作製され、磁石は複数個の磁石(2)を支持
台(5)及び(6)に固定し、一対の櫛形の形状を形成
するように作製した。その外は実施例1と同様に作製し
た。
である。電流経路は絶縁処理をほどこしたテープ状の基
板の上に作製された厚膜状のセラミック超電導体YBC
O(1)で作製され、磁石は複数個の磁石(2)を支持
台(5)及び(6)に固定し、一対の櫛形の形状を形成
するように作製した。その外は実施例1と同様に作製し
た。
【0017】図4は本発明の限流器の電流経路の形成に
用いる超電導体の形状として有効な形状のいくつかの例
を示す。超電導体は上記実施例に述べられた形状の外、
複数の外部配線と電気的に接続する図4(a)及び図4
(b)に示す超電導体(1)のように分岐を持つ形状の
ものも有効に使われ、図4(C)に示すように複数の超
電導体(1)を導電性材料(21),(22)を用いて
連結したものも有効に使われる。
用いる超電導体の形状として有効な形状のいくつかの例
を示す。超電導体は上記実施例に述べられた形状の外、
複数の外部配線と電気的に接続する図4(a)及び図4
(b)に示す超電導体(1)のように分岐を持つ形状の
ものも有効に使われ、図4(C)に示すように複数の超
電導体(1)を導電性材料(21),(22)を用いて
連結したものも有効に使われる。
【0018】以上の実施例には明示されていないが、必
要であれば該電流経路と該磁石との間に作用する力に依
って、該電流経路と該磁石の相対位置設定後に電流変化
などの影響で、設定した相対位置が勝手に変化しないよ
うに、該電流経路と該磁石の位置を変えたり固定したり
できる支持台を備えてもよい。また、該電流経路を適切
な温度で作動させるために、冷却または加熱する媒体あ
るいは装置を備えることも行われる。このような、いず
れの場合も、本発明の範囲である。
要であれば該電流経路と該磁石との間に作用する力に依
って、該電流経路と該磁石の相対位置設定後に電流変化
などの影響で、設定した相対位置が勝手に変化しないよ
うに、該電流経路と該磁石の位置を変えたり固定したり
できる支持台を備えてもよい。また、該電流経路を適切
な温度で作動させるために、冷却または加熱する媒体あ
るいは装置を備えることも行われる。このような、いず
れの場合も、本発明の範囲である。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電流
経路を流れる、限流を開始する電流値の任意な設定が可
能となり、また装置が安価にできるという効果がある。 更に、大型の限流機として、アルカリ金属のような危険
な材質を用いる必要もなく、その点でも極めて有意義で
ある。
経路を流れる、限流を開始する電流値の任意な設定が可
能となり、また装置が安価にできるという効果がある。 更に、大型の限流機として、アルカリ金属のような危険
な材質を用いる必要もなく、その点でも極めて有意義で
ある。
【0020】また、電気設備において短絡が生じても、
本発明の限流器の設置により、過電流及びこれによる装
置の破壊が防げるため、電気設備の保守及び安全の確保
が容易になり、その応用の効果は測り知れない。
本発明の限流器の設置により、過電流及びこれによる装
置の破壊が防げるため、電気設備の保守及び安全の確保
が容易になり、その応用の効果は測り知れない。
【図1】本発明の具体例を示す。図1(a)は側面図を
示し、図1(b)は図1(a)の矢印の方向から見た正
面図を示す。
示し、図1(b)は図1(a)の矢印の方向から見た正
面図を示す。
【図2】本発明の限流器に用いられる電流経路の構造を
示し、図2(a)は側面図、図2(b)は平面図を示す
。
示し、図2(a)は側面図、図2(b)は平面図を示す
。
【図3】本発明の具体例の一部を示す省略図である。
【図4】本発明の限流器の電流経路の形成に用いる超電
導体の形状を示す省略図。
導体の形状を示す省略図。
1・・・超電導体
2・・・磁石
3・・・基板
4・・・金のワイヤー
5 、6・・・磁石の支持台
11、12・・・電極
13、14・・・外部配線
21、22・・・導電性材料
Claims (1)
- 【請求項1】 超電導物質を用いた電流経路を有する
限流装置において、該超電導物質よりなる電流経路に磁
界を印加する手段を備え、限流を開始する電流値を可変
にすることを特徴とする限流装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3003316A JPH04236125A (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3003316A JPH04236125A (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 限流装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04236125A true JPH04236125A (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=11553954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3003316A Pending JPH04236125A (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 限流装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04236125A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2704367A1 (fr) * | 1993-04-20 | 1994-10-28 | Gec Alsthom Electromec | Limiteur de courant supraconducteur à valeur de consigne réglable. |
JP2005116921A (ja) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 超電導スイッチング素子および超電導式インバータ |
JP2014508490A (ja) * | 2010-12-29 | 2014-04-03 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | 超電導限流器 |
-
1991
- 1991-01-16 JP JP3003316A patent/JPH04236125A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2704367A1 (fr) * | 1993-04-20 | 1994-10-28 | Gec Alsthom Electromec | Limiteur de courant supraconducteur à valeur de consigne réglable. |
JP2005116921A (ja) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 超電導スイッチング素子および超電導式インバータ |
JP4528958B2 (ja) * | 2003-10-10 | 2010-08-25 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 超電導式インバータ |
JP2014508490A (ja) * | 2010-12-29 | 2014-04-03 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | 超電導限流器 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000620 |