JPH04368422A - 限流装置 - Google Patents
限流装置Info
- Publication number
- JPH04368422A JPH04368422A JP3145750A JP14575091A JPH04368422A JP H04368422 A JPH04368422 A JP H04368422A JP 3145750 A JP3145750 A JP 3145750A JP 14575091 A JP14575091 A JP 14575091A JP H04368422 A JPH04368422 A JP H04368422A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary winding
- primary winding
- current
- limiting device
- current limiting
- 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
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 63
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
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
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、短絡事故電流を抑制
するための限流装置に関するものである。
するための限流装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は例えば特開平２−２３７４２８号
公報に示された従来の限流装置を示す構成図である。図
において、１は鉄心、２は前記鉄心１の一端に巻かれた
一次巻線、３および４は遮断器（図示せず）を含む電力
系統（図示せず）および負荷（図示せず）と限流装置を
直列接続させる接続端子、６は前記鉄心１の他端に超電
導体からなる線材を螺旋状に巻きつけた二次巻線であっ
て、コイル部６ａと短絡部６ｂとから構成されており前
記鉄心１を介して前記一次巻線２に磁気結合されている
。７は前記超電導材料からなる二次巻線６の温度を臨界
温度以下に保持する冷却装置である。なお、前記一次巻
線２の巻数Ｎ１と前記二次巻線６の巻数Ｎ２との間の巻
線比Ｎ（＝Ｎ２／Ｎ１）は１より小さな値に設定されて
いる。
公報に示された従来の限流装置を示す構成図である。図
において、１は鉄心、２は前記鉄心１の一端に巻かれた
一次巻線、３および４は遮断器（図示せず）を含む電力
系統（図示せず）および負荷（図示せず）と限流装置を
直列接続させる接続端子、６は前記鉄心１の他端に超電
導体からなる線材を螺旋状に巻きつけた二次巻線であっ
て、コイル部６ａと短絡部６ｂとから構成されており前
記鉄心１を介して前記一次巻線２に磁気結合されている
。７は前記超電導材料からなる二次巻線６の温度を臨界
温度以下に保持する冷却装置である。なお、前記一次巻
線２の巻数Ｎ１と前記二次巻線６の巻数Ｎ２との間の巻
線比Ｎ（＝Ｎ２／Ｎ１）は１より小さな値に設定されて
いる。
【０００３】次に動作について説明する。電力系統から
負荷に交流電流を供給すると、負荷電流が一次巻線２に
流れ、鉄心１内にこの負荷電流による磁束が発生する。 また、この磁束は時間的に変化するので、二次巻線６に
はこの変化割合に応じて誘導電流が流れ、さらにこの誘
導電流によって二次巻線６は誘導磁束を発生させる。こ
の際、二次巻線６は冷却装置７により超電導状態にさせ
られているので二次巻線６の両端は完全に短絡された状
態となっている。従って二次巻線６には一次巻線２から
の発生磁束を完全に打ち消すことのできる磁束を発生さ
せ得る誘導電流が流れ、一次巻線２のインダクタンス成
分は相殺される。このように、一次巻線２の発生磁束が
二次巻線６の誘導磁束により相殺されることにより一次
巻線２は低インピーダンス状態となり負荷電流通電時の
電圧降下は抑制される。この時生じる電力損失は、一次
巻線２の抵抗成分による熱損失および鉄心１の鉄損のみ
である。
負荷に交流電流を供給すると、負荷電流が一次巻線２に
流れ、鉄心１内にこの負荷電流による磁束が発生する。 また、この磁束は時間的に変化するので、二次巻線６に
はこの変化割合に応じて誘導電流が流れ、さらにこの誘
導電流によって二次巻線６は誘導磁束を発生させる。こ
の際、二次巻線６は冷却装置７により超電導状態にさせ
られているので二次巻線６の両端は完全に短絡された状
態となっている。従って二次巻線６には一次巻線２から
の発生磁束を完全に打ち消すことのできる磁束を発生さ
せ得る誘導電流が流れ、一次巻線２のインダクタンス成
分は相殺される。このように、一次巻線２の発生磁束が
二次巻線６の誘導磁束により相殺されることにより一次
巻線２は低インピーダンス状態となり負荷電流通電時の
電圧降下は抑制される。この時生じる電力損失は、一次
巻線２の抵抗成分による熱損失および鉄心１の鉄損のみ
である。
【０００４】一方、短絡事故が発生して一次巻線２に過
大電流が流れると、二次巻線６にも過大な誘導電流が流
れることになるが、この過大電流が超電導材料からなる
二次巻線６の臨界電流を越えると二次巻線６の超電導状
態が破壊され、二次巻線６はクエンチして抵抗体となる
。このことにより、二次巻線６の誘導電流が減少して一
次巻線２の発生磁束を完全に打ち消すことができなくな
るため、一次巻線２のインダクタンス成分は相殺されず
に大きくなる。この結果、一次巻線２は高インピーダン
ス状態となり短絡事故による過大電流を限流することが
できる。
大電流が流れると、二次巻線６にも過大な誘導電流が流
れることになるが、この過大電流が超電導材料からなる
二次巻線６の臨界電流を越えると二次巻線６の超電導状
態が破壊され、二次巻線６はクエンチして抵抗体となる
。このことにより、二次巻線６の誘導電流が減少して一
次巻線２の発生磁束を完全に打ち消すことができなくな
るため、一次巻線２のインダクタンス成分は相殺されず
に大きくなる。この結果、一次巻線２は高インピーダン
ス状態となり短絡事故による過大電流を限流することが
できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の限流装置は以上
のように構成されていたので、例え短絡電流を限流でき
たとしても限流された電流は大きなものであった。その
ため二次巻線のコイル部と短絡部との間にこの短絡電流
による過大な電磁力が発生し、この力によって二次巻線
の短絡部が変形して材料疲労による劣化を引き起こすと
いった問題点があった。
のように構成されていたので、例え短絡電流を限流でき
たとしても限流された電流は大きなものであった。その
ため二次巻線のコイル部と短絡部との間にこの短絡電流
による過大な電磁力が発生し、この力によって二次巻線
の短絡部が変形して材料疲労による劣化を引き起こすと
いった問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、二次巻線が劣化することの少な
い限流装置を得ることを目的としている。
ためになされたもので、二次巻線が劣化することの少な
い限流装置を得ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る限流装置
は、電力系統と負荷との間に直列接続される一次巻線と
、前記一次巻線に鉄心を介して磁気結合された筒状の超
電導体からなる二次巻線と、前記筒状超電導体からなる
二次巻線の温度を臨界温度以下に保持する冷却装置を備
えたものである。
は、電力系統と負荷との間に直列接続される一次巻線と
、前記一次巻線に鉄心を介して磁気結合された筒状の超
電導体からなる二次巻線と、前記筒状超電導体からなる
二次巻線の温度を臨界温度以下に保持する冷却装置を備
えたものである。
【０００８】また、二次巻線は、絶縁体の表面に超電導
膜を形成して構成したものである。
膜を形成して構成したものである。
【０００９】
【作用】この発明における限流装置は二次巻線を筒状の
超電導体としたので過大な短絡電流によって発生させら
れる電磁力により二次巻線が変形することが少なくなる
。
超電導体としたので過大な短絡電流によって発生させら
れる電磁力により二次巻線が変形することが少なくなる
。
【００１０】
【実施例】実施例１．
図１は本発明の一実施例を示す限流装置の構成図である
。図において、１〜４および７は前記従来例と同様のも
のである。５は図２に示されるような筒状に作製された
超電導体であって鉄心１の一端を囲むように設けられ、
この鉄心１を媒介として一次巻線２に磁気結合させられ
ている。
。図において、１〜４および７は前記従来例と同様のも
のである。５は図２に示されるような筒状に作製された
超電導体であって鉄心１の一端を囲むように設けられ、
この鉄心１を媒介として一次巻線２に磁気結合させられ
ている。
【００１１】次に動作について説明する。電力系統（図
示せず）から負荷（図示せず）に交流電流を供給すると
、交流の負荷電流が一次巻線２に流れて鉄心１内にこの
負荷電流による磁束が発生する。また、この磁束は時間
的に変化するので筒状超電導体６にはこの磁束の変化割
合に応じた誘導電流が流れ、さらにこの誘導電流により
筒状超電導体５は誘導磁束を発生させる。この際、筒状
超電導体５は冷却装置７により超電導状態にさせられて
いるので筒状超電導体５の両端は完全に短絡された状態
となる。従って筒状超電導体５には一次巻線２からの発
生磁束を完全に打ち消すことのできる磁束を発生させ得
る誘導電流が流れ、一次巻線２のインダクタンス成分は
相殺される。このように、一次巻線２の発生磁束が筒状
超電導体５の誘導磁束により相殺されることにより一次
巻線２は低インピーダンス状態となり負荷電流通電時の
電圧降下は抑制される。この時生じる電力損失は、一次
巻線２の抵抗成分による熱損失および鉄心１の鉄損のみ
である。
示せず）から負荷（図示せず）に交流電流を供給すると
、交流の負荷電流が一次巻線２に流れて鉄心１内にこの
負荷電流による磁束が発生する。また、この磁束は時間
的に変化するので筒状超電導体６にはこの磁束の変化割
合に応じた誘導電流が流れ、さらにこの誘導電流により
筒状超電導体５は誘導磁束を発生させる。この際、筒状
超電導体５は冷却装置７により超電導状態にさせられて
いるので筒状超電導体５の両端は完全に短絡された状態
となる。従って筒状超電導体５には一次巻線２からの発
生磁束を完全に打ち消すことのできる磁束を発生させ得
る誘導電流が流れ、一次巻線２のインダクタンス成分は
相殺される。このように、一次巻線２の発生磁束が筒状
超電導体５の誘導磁束により相殺されることにより一次
巻線２は低インピーダンス状態となり負荷電流通電時の
電圧降下は抑制される。この時生じる電力損失は、一次
巻線２の抵抗成分による熱損失および鉄心１の鉄損のみ
である。
【００１２】一方、短絡事故が発生して一次巻線２に過
大電流が流れると、筒状超電導体５にも過大な誘導電流
が流れることになるが、この誘導電流が筒状超電導体５
の臨界電流を越えると筒状超電導体５の超電導状態が破
壊されて筒状超電導体５はクエンチして抵抗体となる。 このことにより、筒状超電導体５の誘導電流が減少して
一次巻線２の発生磁束を完全に打ち消すことができなく
なるため、一次巻線２のインダクタンス成分は相殺され
ずに大きくなる。この結果、一次巻線２は高インピーダ
ンス状態となり短絡事故による過大電流を限流できる。 この際、二次巻線は筒状超電導体５で構成されているの
で、この過大な短絡電流により発生する電磁力によって
筒状超電導体５が変形することは少なくなる。
大電流が流れると、筒状超電導体５にも過大な誘導電流
が流れることになるが、この誘導電流が筒状超電導体５
の臨界電流を越えると筒状超電導体５の超電導状態が破
壊されて筒状超電導体５はクエンチして抵抗体となる。 このことにより、筒状超電導体５の誘導電流が減少して
一次巻線２の発生磁束を完全に打ち消すことができなく
なるため、一次巻線２のインダクタンス成分は相殺され
ずに大きくなる。この結果、一次巻線２は高インピーダ
ンス状態となり短絡事故による過大電流を限流できる。 この際、二次巻線は筒状超電導体５で構成されているの
で、この過大な短絡電流により発生する電磁力によって
筒状超電導体５が変形することは少なくなる。
【００１３】実施例２．
また、前記実施例１では二次巻線として筒状超電導体５
を用いているが、図３に示したように筒状の絶縁体５ａ
の表面に超電導膜５ｂを塗布したものでも良い。なお、
超電導体の臨界電流密度は最近の急速な技術進歩により
数百万Ａ／ｃｍ２級のものが開発されており、臨界電流
密度がさらに大きくなると超電導体の断面積の小さいも
のを用いるようになることが予想される。この場合には
超電導体自身の機械的強度が非常に低くなるため、この
ような時に本実施例は特に有効である。
を用いているが、図３に示したように筒状の絶縁体５ａ
の表面に超電導膜５ｂを塗布したものでも良い。なお、
超電導体の臨界電流密度は最近の急速な技術進歩により
数百万Ａ／ｃｍ２級のものが開発されており、臨界電流
密度がさらに大きくなると超電導体の断面積の小さいも
のを用いるようになることが予想される。この場合には
超電導体自身の機械的強度が非常に低くなるため、この
ような時に本実施例は特に有効である。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば二次巻
線を筒状超電導体で構成することで二次巻線の疲労劣化
が少ない限流装置を得られる効果がある。
線を筒状超電導体で構成することで二次巻線の疲労劣化
が少ない限流装置を得られる効果がある。
【図１】本発明の一実施例による限流装置を示す構成図
である。
である。
【図２】本発明の一実施例による限流装置の要部を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例による限流装置の要部を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図４】従来の限流装置を示す構成図である。
２ 一次巻線
５ 筒状超電導体
５ａ 筒状絶縁体
５ｂ 超電導膜
６ 二次巻線
６ａ コイル部
６ｂ 短絡部
７ 冷却装置
Claims (2)
- 【請求項１】 電力系統と負荷との間に直列接続され
た一次巻線と、この一次巻線に鉄心を介して磁気結合さ
れた筒状の超電導体からなる二次巻線と、前記筒状超電
導体からなる二次巻線の温度を臨界温度以下に保持する
冷却装置を備えたことを特徴とする限流装置。 - 【請求項２】 二次巻線は、絶縁体の表面に超電導膜
を形成したものであることを特徴とする請求項第１項記
載の限流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3145750A JPH04368422A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3145750A JPH04368422A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 限流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04368422A true JPH04368422A (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=15392293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3145750A Pending JPH04368422A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 限流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04368422A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007189228A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | European High Temperature Superconductors Gmbh & Co Kg | 電流調整用の電気デバイス |
| JP2011505112A (ja) * | 2007-11-27 | 2011-02-17 | ゼナジー パワー ピーティーワイ リミテッド | 浸漬型位相コイルを有する高電圧故障電流制限器 |
-
1991
- 1991-06-18 JP JP3145750A patent/JPH04368422A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007189228A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | European High Temperature Superconductors Gmbh & Co Kg | 電流調整用の電気デバイス |
| JP2011505112A (ja) * | 2007-11-27 | 2011-02-17 | ゼナジー パワー ピーティーワイ リミテッド | 浸漬型位相コイルを有する高電圧故障電流制限器 |
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