JPH05282967A - 超電導限流器 - Google Patents
超電導限流器Info
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- JPH05282967A JPH05282967A JP4074639A JP7463992A JPH05282967A JP H05282967 A JPH05282967 A JP H05282967A JP 4074639 A JP4074639 A JP 4074639A JP 7463992 A JP7463992 A JP 7463992A JP H05282967 A JPH05282967 A JP H05282967A
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- 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)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 過電流の大きさにより限流作用を調節するこ
とができる超電導限流器の提供。 【構成】 軸方向に複数の超電導層が積層され、且つ、
両端部から中心部に順次磁気遮蔽能が増加してなる筒状
超電導体を、限流素子として用いることを特徴とする超
電導限流器。
とができる超電導限流器の提供。 【構成】 軸方向に複数の超電導層が積層され、且つ、
両端部から中心部に順次磁気遮蔽能が増加してなる筒状
超電導体を、限流素子として用いることを特徴とする超
電導限流器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導体を用いる超電
導限流器に関する。
導限流器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、計装器具等の各種装置機器に
おいて、事故等により発生する過電流の流れを防止する
継電器の一種である限流器が用いられている。特に、近
年開発の著しい超電導機器では、過電流により使用超電
導体の超電導特性が変化する等機器が回復不能に損傷す
るおそれがある。そのため、各種の限流器が検討、提案
されている。一方、超電導体の磁束の遮蔽効果を利用し
た磁気遮蔽型限流器が提案されている。例えば、第４３
回春季低温工学・超電導学会予稿集、第３６頁（Ｂ１−
１４）には、外径１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、長さ７０ｍｍ
の金属超電導体を用い、液体ヘリウム（４．２Ｋ）で、
限流作用の原理が実証されている。
おいて、事故等により発生する過電流の流れを防止する
継電器の一種である限流器が用いられている。特に、近
年開発の著しい超電導機器では、過電流により使用超電
導体の超電導特性が変化する等機器が回復不能に損傷す
るおそれがある。そのため、各種の限流器が検討、提案
されている。一方、超電導体の磁束の遮蔽効果を利用し
た磁気遮蔽型限流器が提案されている。例えば、第４３
回春季低温工学・超電導学会予稿集、第３６頁（Ｂ１−
１４）には、外径１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、長さ７０ｍｍ
の金属超電導体を用い、液体ヘリウム（４．２Ｋ）で、
限流作用の原理が実証されている。
【０００３】また、「電気学会静止器研究会 ＳＡ−９
１−６７」第１１１〜１１７頁では、液体ヘリウム冷却
における限流器での円筒超電導体のヒステリシス損失を
モデル計算し、液体窒素温度を越える臨界温度を有する
超電導体では、その損失は問題ないとしバルク酸化物超
電導体を液体窒素（７７Ｋ）で動作させる限流器が提案
され、更に、軸方向に積層した超電導磁気遮蔽体を用い
る限流素子が提案されている。
１−６７」第１１１〜１１７頁では、液体ヘリウム冷却
における限流器での円筒超電導体のヒステリシス損失を
モデル計算し、液体窒素温度を越える臨界温度を有する
超電導体では、その損失は問題ないとしバルク酸化物超
電導体を液体窒素（７７Ｋ）で動作させる限流器が提案
され、更に、軸方向に積層した超電導磁気遮蔽体を用い
る限流素子が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案の方式は、いずれも外部コイルに所定以上の過電流が
流れた場合、超電導体全体が同時にクエンチして限流作
用が働き、いわゆるＯＮ−ＯＦＦ制御で単にスイッチ機
能を持たせたものであった。そのため、発明者らは単な
るスイッチ機能のみの限流器から、更に、外部コイルに
流れる過電流の大小に応じて限流作用を調節することが
できる適用性の高い限流器の提供を目的として、鋭意研
究した結果、本発明を完成した。
案の方式は、いずれも外部コイルに所定以上の過電流が
流れた場合、超電導体全体が同時にクエンチして限流作
用が働き、いわゆるＯＮ−ＯＦＦ制御で単にスイッチ機
能を持たせたものであった。そのため、発明者らは単な
るスイッチ機能のみの限流器から、更に、外部コイルに
流れる過電流の大小に応じて限流作用を調節することが
できる適用性の高い限流器の提供を目的として、鋭意研
究した結果、本発明を完成した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、超電導
体を用いる超電導限流器であって、該超電導体が軸方向
に超電導層を複数積層してなり、且つ、両端部から中心
部に順次磁気遮蔽能が増加してなる筒状超電導体である
ことを特徴とする超電導限流器が提供される。
体を用いる超電導限流器であって、該超電導体が軸方向
に超電導層を複数積層してなり、且つ、両端部から中心
部に順次磁気遮蔽能が増加してなる筒状超電導体である
ことを特徴とする超電導限流器が提供される。
【０００６】
【作用】本発明は、上記のように構成され、筒状超電導
体が、軸方向に両端部から順次磁気遮蔽能、即ち、超電
導特性が増加するため、外部コイルに流れる過電流の大
きさに応じ、それに相応する超電導層がクエンチするこ
とになり、限流作用を調節することができる。
体が、軸方向に両端部から順次磁気遮蔽能、即ち、超電
導特性が増加するため、外部コイルに流れる過電流の大
きさに応じ、それに相応する超電導層がクエンチするこ
とになり、限流作用を調節することができる。
【０００７】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。本発明の限流器は、磁気回路を構成する鉄心周り
に、または、鉄心無しに、磁気遮蔽能がそれぞれ異なる
超電導層を軸方向に所定の態様で積層して配置した筒状
超電導体である磁気遮蔽体の外周部にコイルが巻回され
た形態を採る。この場合、上記コイルが超電導性であれ
ば円筒状超電導バルク体と共に冷却容器に組込んで用
い、また、コイルが非超電導性であれば円筒状超電導バ
ルク体のみを冷却容器内に収納して用いる。
る。本発明の限流器は、磁気回路を構成する鉄心周り
に、または、鉄心無しに、磁気遮蔽能がそれぞれ異なる
超電導層を軸方向に所定の態様で積層して配置した筒状
超電導体である磁気遮蔽体の外周部にコイルが巻回され
た形態を採る。この場合、上記コイルが超電導性であれ
ば円筒状超電導バルク体と共に冷却容器に組込んで用
い、また、コイルが非超電導性であれば円筒状超電導バ
ルク体のみを冷却容器内に収納して用いる。
【０００８】本発明に用いる筒状超電導体は、上記のよ
うに軸方向に複数の超電導層を積層して形成する。更
に、積層される各超電導層は、それぞれ異なる超電導特
性、即ち、臨界電流密度（Jc）を有し、筒体の両端部か
ら中心方向に順次Jc値が増加するように配列して積層す
る。この場合、積層する各超電導層の磁気遮蔽能、即ち
Jc値は、両端部から中心方向に増加するようにすればよ
く、磁気遮蔽能の中心方向への増加率、即ち、両端方向
への減少率等は特に制限されない。例えば、両端部から
中心に向かい相対応する各超電導層が、ほぼ同一のJc値
を有するようにして、中心方向に漸次Jc値が高い超電導
層を配列積層してもよい。また、Jc値が両端部から中心
方向に階段状に増加させる配列で積層してもよい。ま
た、本発明の上記のような配列積層において、最高Jc値
の超電導層が必ずしも中心部に配置されていなくてもよ
く、中心からずれた位置に最高Jc値の超電導層が配置さ
れてもよい。積層数も、特に制限されず、超電導層を構
成する超電導体の性能及び限流器で必要とする性能の双
方を加味し、使用条件に応じて適宜選択することができ
る。製造上、バルク体として２００層程度が上限であ
り、通常、１０〜１００層である。
うに軸方向に複数の超電導層を積層して形成する。更
に、積層される各超電導層は、それぞれ異なる超電導特
性、即ち、臨界電流密度（Jc）を有し、筒体の両端部か
ら中心方向に順次Jc値が増加するように配列して積層す
る。この場合、積層する各超電導層の磁気遮蔽能、即ち
Jc値は、両端部から中心方向に増加するようにすればよ
く、磁気遮蔽能の中心方向への増加率、即ち、両端方向
への減少率等は特に制限されない。例えば、両端部から
中心に向かい相対応する各超電導層が、ほぼ同一のJc値
を有するようにして、中心方向に漸次Jc値が高い超電導
層を配列積層してもよい。また、Jc値が両端部から中心
方向に階段状に増加させる配列で積層してもよい。ま
た、本発明の上記のような配列積層において、最高Jc値
の超電導層が必ずしも中心部に配置されていなくてもよ
く、中心からずれた位置に最高Jc値の超電導層が配置さ
れてもよい。積層数も、特に制限されず、超電導層を構
成する超電導体の性能及び限流器で必要とする性能の双
方を加味し、使用条件に応じて適宜選択することができ
る。製造上、バルク体として２００層程度が上限であ
り、通常、１０〜１００層である。
【０００９】本発明の超電導層を構成する超電導体は、
特に制限されるものでないが、超電導臨界温度が液体窒
素以上である酸化物超電導体が実用上好ましい。特に、
Bi-Sr-Ca-Cu-O 系超電導体が好ましい。本発明の積層す
る各超電導層は、厚さ１〜２０ｍｍが好ましい。１ｍｍ
より薄いと、所望の磁気遮蔽能を得ようとする場合、積
層数が著しく増大し実用的でない。一方、２０ｍｍより
厚いと、製造上超電導特性が低下し好ましくない。
特に制限されるものでないが、超電導臨界温度が液体窒
素以上である酸化物超電導体が実用上好ましい。特に、
Bi-Sr-Ca-Cu-O 系超電導体が好ましい。本発明の積層す
る各超電導層は、厚さ１〜２０ｍｍが好ましい。１ｍｍ
より薄いと、所望の磁気遮蔽能を得ようとする場合、積
層数が著しく増大し実用的でない。一方、２０ｍｍより
厚いと、製造上超電導特性が低下し好ましくない。
【００１０】本発明の各超電導層を構成する超電導特性
の異なる超電導体を得るには、特に制限はない。目的と
する超電導特性を有するように製造、焼成条件等を適宜
選択して調整することができる。例えば、Bi-Sr-Ca-Cu-
O 系超電導体の低温相（２２１２相）において、大気
中、４００℃で熱処理することにより、超電導相中の酸
素不定比量が増加し特性が低下する。従って、先ず、最
大Jc値を有する超電導体試料を作製し、その後、上記熱
処理の処理時間を変化させて、得られる超電導体のJc値
を制御することにより、所望のJc値の超電導体を得るこ
とができる。また、筒状体を形成する各超電導層を構成
する環状板において、環状幅（外径と内径の差）を、順
次薄くすることにより、その超電導層部における磁気遮
蔽能を低下させることもできる。
の異なる超電導体を得るには、特に制限はない。目的と
する超電導特性を有するように製造、焼成条件等を適宜
選択して調整することができる。例えば、Bi-Sr-Ca-Cu-
O 系超電導体の低温相（２２１２相）において、大気
中、４００℃で熱処理することにより、超電導相中の酸
素不定比量が増加し特性が低下する。従って、先ず、最
大Jc値を有する超電導体試料を作製し、その後、上記熱
処理の処理時間を変化させて、得られる超電導体のJc値
を制御することにより、所望のJc値の超電導体を得るこ
とができる。また、筒状体を形成する各超電導層を構成
する環状板において、環状幅（外径と内径の差）を、順
次薄くすることにより、その超電導層部における磁気遮
蔽能を低下させることもできる。
【００１１】本発明の筒状超電導体を製造する方法は、
上記したようにして得られた各超電導層を構成する環状
板を、Jc値が開口両端部から漸次増大するように配列し
て積層すればよく、特に制限されるものでない。例え
ば、通常のプレス法、ドクターブレード法、鋳込み法等
で成形体を形成した後、部分溶融法や焼結法等により各
超電導層の超電導円環状板を得た後、単に所定形態で密
着配列した状態の積層体でもよいし、各超電導層の超電
導円環状板間に、適宜接合材を配置して接合して一体的
な積層体としてもよい。また、本発明の筒状超電導体の
水平断面形状は、円形、楕円形、多角形または星型等の
異形状でもよく、外形と筒内部形状は同一でもよいし、
異なっていてもよい。
上記したようにして得られた各超電導層を構成する環状
板を、Jc値が開口両端部から漸次増大するように配列し
て積層すればよく、特に制限されるものでない。例え
ば、通常のプレス法、ドクターブレード法、鋳込み法等
で成形体を形成した後、部分溶融法や焼結法等により各
超電導層の超電導円環状板を得た後、単に所定形態で密
着配列した状態の積層体でもよいし、各超電導層の超電
導円環状板間に、適宜接合材を配置して接合して一体的
な積層体としてもよい。また、本発明の筒状超電導体の
水平断面形状は、円形、楕円形、多角形または星型等の
異形状でもよく、外形と筒内部形状は同一でもよいし、
異なっていてもよい。
【００１２】本発明の各超電導層により積層構成される
筒状超電導体において、各超電導層間に非良導体を配置
してもよい。非良導体は、各超電導層を完全に遮断し、
過電流に対応する限流作用が容易に働くことになる。こ
の場合、非良導体層は、超電導層間を遮断すればよく、
そのためには０．１μｍで十分である。また、その厚さ
は、各超電導層を構成する環状幅の１／１０以下が好ま
しい。それ以上と厚さを有すると、磁気漏洩が生じる等
のおそれがあるためである。非良導体としては、上記の
超電導層を構成する超電導体と反応し、超電導特性を劣
化させる非良導体は適さない。一般的には、MgO 、Al2O
3 、ZrO2、または、超電導体の構成元素の一部または全
部からなる酸化物、例えば、Bi系超電導体では、Bi2(S
r,Ca)2 CuO6、(Sr,Ca)2CuO2、(Sr,Ca)CuO2 等を好適に
用いることができる。また、空気は、非良導体の１種を
構成するため、非良導基板上に超電導層を積層形成し一
体化したものを複数空隙を設けて配置して空気と非良導
基板とからなる非良導体を形成する構造でもよい。ま
た、単に複数の超電導層を空隙を設けて配置する構造で
もよい。
筒状超電導体において、各超電導層間に非良導体を配置
してもよい。非良導体は、各超電導層を完全に遮断し、
過電流に対応する限流作用が容易に働くことになる。こ
の場合、非良導体層は、超電導層間を遮断すればよく、
そのためには０．１μｍで十分である。また、その厚さ
は、各超電導層を構成する環状幅の１／１０以下が好ま
しい。それ以上と厚さを有すると、磁気漏洩が生じる等
のおそれがあるためである。非良導体としては、上記の
超電導層を構成する超電導体と反応し、超電導特性を劣
化させる非良導体は適さない。一般的には、MgO 、Al2O
3 、ZrO2、または、超電導体の構成元素の一部または全
部からなる酸化物、例えば、Bi系超電導体では、Bi2(S
r,Ca)2 CuO6、(Sr,Ca)2CuO2、(Sr,Ca)CuO2 等を好適に
用いることができる。また、空気は、非良導体の１種を
構成するため、非良導基板上に超電導層を積層形成し一
体化したものを複数空隙を設けて配置して空気と非良導
基板とからなる非良導体を形成する構造でもよい。ま
た、単に複数の超電導層を空隙を設けて配置する構造で
もよい。
【００１３】本発明において、軸方向に積層される各超
電導層が、更に、超電導層と上記の非良導体層とが径方
向に複数配置された形態のものでもよい。この場合、超
電導層と非良導体層とが、筒状に交互に配置された構造
であればよく特に制限されない。例えば、超電導層と非
良導体層とは、図２及び図３に示した平面説明図のよう
に、筒状体の内外形と同一で同心状に超電導層Ｘと非良
導体層Ｙとが配置されてもよいし、また、筒状体の周壁
内で筒形状とは異なる形状、例えば、図４に示した平面
説明図のように三角波状で超電導層Ｘと非良導体層Ｙと
を同心配置してもよい。図３や図４に示した配置構造
は、超電導体の表面積を増加させることができ、限流器
の使用条件等に合わせて適宜選択することができる。
電導層が、更に、超電導層と上記の非良導体層とが径方
向に複数配置された形態のものでもよい。この場合、超
電導層と非良導体層とが、筒状に交互に配置された構造
であればよく特に制限されない。例えば、超電導層と非
良導体層とは、図２及び図３に示した平面説明図のよう
に、筒状体の内外形と同一で同心状に超電導層Ｘと非良
導体層Ｙとが配置されてもよいし、また、筒状体の周壁
内で筒形状とは異なる形状、例えば、図４に示した平面
説明図のように三角波状で超電導層Ｘと非良導体層Ｙと
を同心配置してもよい。図３や図４に示した配置構造
は、超電導体の表面積を増加させることができ、限流器
の使用条件等に合わせて適宜選択することができる。
【００１４】また、本発明の筒状超電導体の周壁を構成
する環状内外周面は、垂直に形成してもよいし、テーパ
ーや曲部を有して形成してもよい。例えば、各環状板の
環状内外周面を垂面（図５）や斜面（図６）に形成する
と共に、超電導層と非良導体層とが径方向に複数配置
し、更に、各環状板を積層配列して図７及び８に示した
縦断面説明図のように筒状体を形成してもよい。本発明
において、径方向の超電導層と非良導体層との複数配置
は、各層を接合して配置してもよいし、空隙を設けて配
置してもよい。この場合、軸方向の積層と同様に、非良
導基板上に超電導層を積層形成し一体化したものを複数
空隙を設けて配置する構造でもよい。また、単に複数の
超電導層を空隙を設けて配置する構造でもよい。また、
径が僅かに異なる環状超電導体を作製して環状内部に小
径の環状超電導体を順次複数収容して形成してもよい。
する環状内外周面は、垂直に形成してもよいし、テーパ
ーや曲部を有して形成してもよい。例えば、各環状板の
環状内外周面を垂面（図５）や斜面（図６）に形成する
と共に、超電導層と非良導体層とが径方向に複数配置
し、更に、各環状板を積層配列して図７及び８に示した
縦断面説明図のように筒状体を形成してもよい。本発明
において、径方向の超電導層と非良導体層との複数配置
は、各層を接合して配置してもよいし、空隙を設けて配
置してもよい。この場合、軸方向の積層と同様に、非良
導基板上に超電導層を積層形成し一体化したものを複数
空隙を設けて配置する構造でもよい。また、単に複数の
超電導層を空隙を設けて配置する構造でもよい。また、
径が僅かに異なる環状超電導体を作製して環状内部に小
径の環状超電導体を順次複数収容して形成してもよい。
【００１５】本発明の限流器は、上記のように構成さ
れ、液体窒素下で用いる場合は、冷却コストが小さくな
り、且つ、冷却容器がコンパクトな構造となるため、メ
リットが大きい。また、液体ヘリウム等のより低温で作
動させる場合には、超電導体の性能が著しく向上し、大
電力の限流が小型の超電導体でも可能となるメリットが
ある。従って、本発明の限流器は、使用条件等に応じて
冷却温度を選択して適用することができる。
れ、液体窒素下で用いる場合は、冷却コストが小さくな
り、且つ、冷却容器がコンパクトな構造となるため、メ
リットが大きい。また、液体ヘリウム等のより低温で作
動させる場合には、超電導体の性能が著しく向上し、大
電力の限流が小型の超電導体でも可能となるメリットが
ある。従って、本発明の限流器は、使用条件等に応じて
冷却温度を選択して適用することができる。
【００１６】
原子比でＢｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：１：２とな
るように、Ｂｉ2 Ｏ3、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｃｕ
Ｏ粉末を調合し、蒸留水を用いてポットミルにより湿式
混合した。得られた混合粉末を熱風乾燥器にて乾燥後、
空気中８６０℃で１０時間仮焼した。得られた仮焼粉末
に４重量％のＡｇ粉末を外配した粉末を、エタノール溶
媒を用いジルコニア玉石によりボールミルで１０時間粉
砕し、その後乾燥機にて乾燥して原料粉末とした。
るように、Ｂｉ2 Ｏ3、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｃｕ
Ｏ粉末を調合し、蒸留水を用いてポットミルにより湿式
混合した。得られた混合粉末を熱風乾燥器にて乾燥後、
空気中８６０℃で１０時間仮焼した。得られた仮焼粉末
に４重量％のＡｇ粉末を外配した粉末を、エタノール溶
媒を用いジルコニア玉石によりボールミルで１０時間粉
砕し、その後乾燥機にて乾燥して原料粉末とした。
【００１７】得られた原料粉末を用いて、外径１２ｃ
ｍ、内径１０ｃｍ、厚さ１０ｍｍの円環状板をプレス成
形した。その成形体を、焼成炉内の緻密アルミナセッタ
ーに載置し、酸素雰囲気下、８８５℃で３０分部分溶融
し、次いで、８６０℃まで冷却速度１℃／時で徐冷し、
更に８３０℃まで冷却速度１℃／分で降温した。８３０
℃で１５時間静置して熱処理し、更に、７００℃まで冷
却速度１℃／分で降温して、７００℃で炉内を窒素雰囲
気に置換して炉冷し、円環状焼結板を得た。得られた円
環状焼結板を外径１１ｃｍ、内径１０ｃｍ、厚さ５ｍｍ
に機械加工して仕上げた。このBi系円環状超電導体は、
７７Ｋで３０００Ａ／ｃｍ2 のJc値を有していた。
ｍ、内径１０ｃｍ、厚さ１０ｍｍの円環状板をプレス成
形した。その成形体を、焼成炉内の緻密アルミナセッタ
ーに載置し、酸素雰囲気下、８８５℃で３０分部分溶融
し、次いで、８６０℃まで冷却速度１℃／時で徐冷し、
更に８３０℃まで冷却速度１℃／分で降温した。８３０
℃で１５時間静置して熱処理し、更に、７００℃まで冷
却速度１℃／分で降温して、７００℃で炉内を窒素雰囲
気に置換して炉冷し、円環状焼結板を得た。得られた円
環状焼結板を外径１１ｃｍ、内径１０ｃｍ、厚さ５ｍｍ
に機械加工して仕上げた。このBi系円環状超電導体は、
７７Ｋで３０００Ａ／ｃｍ2 のJc値を有していた。
【００１８】上記の方法で、２０枚の円環状焼結板を得
た。得られた円環状焼結板１８枚を、大気雰囲気中、４
００℃で５分〜１時間の所定時間熱処理をして、７７Ｋ
でのJc値が、当初の３０００Ａ／ｃｍ2 から２９００、
２８００、２７００、２６００、２５００…と順次約１
００Ａ／ｃｍ2 ずつ低下するようにして、最低のJc値が
２１００Ａ／ｃｍ2 である円環状焼結板を、各２枚ずつ
得た。得られたJc値３０００〜２１００Ａ／ｃｍ2 の各
円環状Bi系超電導板を、両端部にJc値２１００Ａ／ｃｍ
2 の円環状Bi系超電導板を配置し、その後順次Jc値の高
いものになるように配列し、中心部の２枚が最高Jc値３
０００Ａ／ｃｍ2 となるように積層したBi系超電導円筒
体を得た。
た。得られた円環状焼結板１８枚を、大気雰囲気中、４
００℃で５分〜１時間の所定時間熱処理をして、７７Ｋ
でのJc値が、当初の３０００Ａ／ｃｍ2 から２９００、
２８００、２７００、２６００、２５００…と順次約１
００Ａ／ｃｍ2 ずつ低下するようにして、最低のJc値が
２１００Ａ／ｃｍ2 である円環状焼結板を、各２枚ずつ
得た。得られたJc値３０００〜２１００Ａ／ｃｍ2 の各
円環状Bi系超電導板を、両端部にJc値２１００Ａ／ｃｍ
2 の円環状Bi系超電導板を配置し、その後順次Jc値の高
いものになるように配列し、中心部の２枚が最高Jc値３
０００Ａ／ｃｍ2 となるように積層したBi系超電導円筒
体を得た。
【００１９】〔限流器特性試験〕上記で得られたBi系超
電導円筒体に、銅線をコイル状に巻回し、図１に概念説
明図を示した限流器特性試験装置の冷却容器内の液体窒
素中に浸漬した。図１において、冷却容器１内の液体窒
素中に、上記のようにして作製した外周に銅線コイル３
が巻回され、軸方向に両端部から順次Jc値が漸増するよ
うにBi系超電導層を積層した円筒状超電導体２を浸漬し
た。次いで、銅線コイル３に６０Ｈｚで印加交流電流を
２０〜６０Ａで変化させて印加した。定常状態に達した
後、スイッチ５をＯＮにして回路４を短絡して過電流を
コイルに流し、過電流負荷後の最大過渡電流を評価し
た。その結果を表１に示した。
電導円筒体に、銅線をコイル状に巻回し、図１に概念説
明図を示した限流器特性試験装置の冷却容器内の液体窒
素中に浸漬した。図１において、冷却容器１内の液体窒
素中に、上記のようにして作製した外周に銅線コイル３
が巻回され、軸方向に両端部から順次Jc値が漸増するよ
うにBi系超電導層を積層した円筒状超電導体２を浸漬し
た。次いで、銅線コイル３に６０Ｈｚで印加交流電流を
２０〜６０Ａで変化させて印加した。定常状態に達した
後、スイッチ５をＯＮにして回路４を短絡して過電流を
コイルに流し、過電流負荷後の最大過渡電流を評価し
た。その結果を表１に示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】比較例１ 実施例１と同様にして７７Ｋで３０００Ａ／ｃｍ2 のJc
値を有するBi系円環状超電導体を２０枚作製し、Jc値を
低下させる熱処理を施すことなく、そのまま円筒状に配
列積層したBi系超電導円筒体を得た。得られた同一Jc値
の超電導層を積層したBi系超電導円筒体を用い、実施例
１と同様にして限流器特性試験をした。その結果を表１
に示した。
値を有するBi系円環状超電導体を２０枚作製し、Jc値を
低下させる熱処理を施すことなく、そのまま円筒状に配
列積層したBi系超電導円筒体を得た。得られた同一Jc値
の超電導層を積層したBi系超電導円筒体を用い、実施例
１と同様にして限流器特性試験をした。その結果を表１
に示した。
【００２２】上記実施例から明らかなように、本発明の
軸方向に所定形態で超電導層を積層した円筒状Bi系超電
導体を用いた限流器においては、印加電流４０Ａから限
流器が作動し、印加電流の大きさに応じて限流効果が認
められることが分かる。一方、比較例の単に同一Jc値を
有する超電導層を積層した円筒状Bi系超電導体を用いた
場合は、印加電流が６０Ａに達したときに、瞬時に限流
作用が働くことが明らかである。
軸方向に所定形態で超電導層を積層した円筒状Bi系超電
導体を用いた限流器においては、印加電流４０Ａから限
流器が作動し、印加電流の大きさに応じて限流効果が認
められることが分かる。一方、比較例の単に同一Jc値を
有する超電導層を積層した円筒状Bi系超電導体を用いた
場合は、印加電流が６０Ａに達したときに、瞬時に限流
作用が働くことが明らかである。
【００２３】
【発明の効果】本発明の超電導層を軸方向に、両端部か
ら中心方向に順次磁気遮蔽能（Jc値）を高めるように積
層した筒状超電導体を用いた限流器は、過電流の大きさ
により限流作用を調節することができ、工業的に有用で
ある。
ら中心方向に順次磁気遮蔽能（Jc値）を高めるように積
層した筒状超電導体を用いた限流器は、過電流の大きさ
により限流作用を調節することができ、工業的に有用で
ある。
【図１】本発明の実施例で用いた限流器特性試験装置の
概念説明図。
概念説明図。
【図２】本発明の限流器に適用する筒状超電導体を構成
する一実施例の環状超電導層の平面説明図。
する一実施例の環状超電導層の平面説明図。
【図３】本発明の限流器に適用する筒状超電導体を構成
する他の実施例の環状超電導層の平面説明図。
する他の実施例の環状超電導層の平面説明図。
【図４】本発明の限流器に適用する筒状超電導体を構成
する他の実施例の環状超電導層の平面説明図。
する他の実施例の環状超電導層の平面説明図。
【図５】本発明の筒状超電導体を構成する一実施例の環
状超電導層の縦断面図。
状超電導層の縦断面図。
【図６】本発明の筒状超電導体を構成する他の実施例の
環状超電導層の縦断面図。
環状超電導層の縦断面図。
【図７】本発明の筒状超電導体の一実施例の縦断面図。
【図８】本発明の筒状超電導体の他の実施例の縦断面
図。
図。
１ 冷却容器 ２ 円筒状超電導体 ３
銅コイル ４ 回路 ５ スイッチ Ｘ 超電導層 Ｙ 非良導体層
銅コイル ４ 回路 ５ スイッチ Ｘ 超電導層 Ｙ 非良導体層
Claims (1)
- 【請求項１】 超電導体を用いる超電導限流器であっ
て、該超電導体が軸方向に超電導層を複数積層してな
り、且つ、両端部から中心部に順次磁気遮蔽能が増加し
てなる筒状超電導体であることを特徴とする超電導限流
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4074639A JPH05282967A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 超電導限流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4074639A JPH05282967A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 超電導限流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05282967A true JPH05282967A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=13552987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4074639A Withdrawn JPH05282967A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 超電導限流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05282967A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988009259A1 (en) * | 1987-05-29 | 1988-12-01 | Toppan Printing Co., Ltd. | Machine for molding labelled draw-blown hollow containers |
| 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 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4074639A patent/JPH05282967A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988009259A1 (en) * | 1987-05-29 | 1988-12-01 | Toppan Printing Co., Ltd. | Machine for molding labelled draw-blown hollow containers |
| 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 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |