JPH06168820A - 核融合装置用電源 - Google Patents
核融合装置用電源Info
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- JPH06168820A JPH06168820A JP4320204A JP32020492A JPH06168820A JP H06168820 A JPH06168820 A JP H06168820A JP 4320204 A JP4320204 A JP 4320204A JP 32020492 A JP32020492 A JP 32020492A JP H06168820 A JPH06168820 A JP H06168820A
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- Japan
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- switch
- mechanical switch
- current mode
- quasi
- thyristor switch
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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
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 準永久電流モードの形成が高速で、一定磁場
を保持することができ、準永久電流モードの解除に大電
流直流遮断が不要な核融合装置用電源を提供すること。 【構成】 制御装置８は、電流検出器１２によりサイリ
スタスイッチ２に流れる電流を検出し、これにより超電
導コイル３に並列に接続されている機械式スイッチ１と
サイリスタスイッチ２、それに交直変換器７の動作を制
御し、機械式スイッチ１の開閉動作に先んじてサイリス
タスイッチ２をＯＮ・ＯＦＦさせるようにしたもの。 【効果】 準永久電流モードの形成と解除に必要な開閉
動作は、まずサイリスタスイッチ２により行ない、その
後、機械式スイッチ１の開閉動作に移行するようになる
ので、機械式スイッチ１の投入特性の遅れに左右され
ず、高速の準永久電流モード形成が可能になり、且つ、
準永久電流モードの解除に、転流装置を設ける必要がな
いので経済的である。
を保持することができ、準永久電流モードの解除に大電
流直流遮断が不要な核融合装置用電源を提供すること。 【構成】 制御装置８は、電流検出器１２によりサイリ
スタスイッチ２に流れる電流を検出し、これにより超電
導コイル３に並列に接続されている機械式スイッチ１と
サイリスタスイッチ２、それに交直変換器７の動作を制
御し、機械式スイッチ１の開閉動作に先んじてサイリス
タスイッチ２をＯＮ・ＯＦＦさせるようにしたもの。 【効果】 準永久電流モードの形成と解除に必要な開閉
動作は、まずサイリスタスイッチ２により行ない、その
後、機械式スイッチ１の開閉動作に移行するようになる
ので、機械式スイッチ１の投入特性の遅れに左右され
ず、高速の準永久電流モード形成が可能になり、且つ、
準永久電流モードの解除に、転流装置を設ける必要がな
いので経済的である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導装置の電源装置
に係り、特に磁場コイルとして超電導コイルを採用した
核融合装置に好適な電源装置に関する。
に係り、特に磁場コイルとして超電導コイルを採用した
核融合装置に好適な電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に核融合装置では、プラズマの閉じ
込めや制御に磁場が用いられており、このため強力な電
磁コイル(磁場コイル)が必要で、これの励磁に大電力が
要求されるが、さらに核融合装置の実用化が進み、プラ
ズマの燃焼時間が長くなると、磁場コイルの励磁に必要
とするエネルギーも一層増大し、その為、低ロス化を図
るために、超電導コイルが採用される。
込めや制御に磁場が用いられており、このため強力な電
磁コイル(磁場コイル)が必要で、これの励磁に大電力が
要求されるが、さらに核融合装置の実用化が進み、プラ
ズマの燃焼時間が長くなると、磁場コイルの励磁に必要
とするエネルギーも一層増大し、その為、低ロス化を図
るために、超電導コイルが採用される。
【０００３】すなわち、超電導コイルの低ロス特性(超
電導コイル自体は抵抗０であるが、接続部、フィーダ線
部に抵抗が存在する)を利用すれば、完全な永久電流モ
ードは作れないにしても、電流減衰の非常に少ない準永
久電流モードを形成することが可能となり、ほぼ一定電
流、即ち、一定磁場を発生させることができ、磁場コイ
ルの励磁に必要なエネルギーを充分に節約できる。
電導コイル自体は抵抗０であるが、接続部、フィーダ線
部に抵抗が存在する)を利用すれば、完全な永久電流モ
ードは作れないにしても、電流減衰の非常に少ない準永
久電流モードを形成することが可能となり、ほぼ一定電
流、即ち、一定磁場を発生させることができ、磁場コイ
ルの励磁に必要なエネルギーを充分に節約できる。
【０００４】ところで、この準永久電流モードの形成に
は、超電導コイルを短絡するスイッチが必要になるが、
このスイッチとしては種々の形式のものが考えられる
が、一般には、低ロスの面からも、経済性の面からも機
械式スイッチの採用が通例である。なお、ここで、機械
式スイッチとは、接点部材の機械的な接触、離隔により
電流の流通遮断を行なう開閉器のことである。
は、超電導コイルを短絡するスイッチが必要になるが、
このスイッチとしては種々の形式のものが考えられる
が、一般には、低ロスの面からも、経済性の面からも機
械式スイッチの採用が通例である。なお、ここで、機械
式スイッチとは、接点部材の機械的な接触、離隔により
電流の流通遮断を行なう開閉器のことである。
【０００５】このような機械式スイッチを用いた超電導
装置用電源回路の従来例を図３に示す。この従来例は、
核融合装置の超電導コイルを対象としたもので、クライ
オスタット４に収納された超電導コイル３は交直変換器
７の直流出力側に接続され、これから供給される直流電
力により超電導コイル３が励磁されるようになってい
る。そして、超電導コイル３と並列に機械式スイッチ１
が接続されている。さらにクエンチ保護装置６が並列に
設けられている。
装置用電源回路の従来例を図３に示す。この従来例は、
核融合装置の超電導コイルを対象としたもので、クライ
オスタット４に収納された超電導コイル３は交直変換器
７の直流出力側に接続され、これから供給される直流電
力により超電導コイル３が励磁されるようになってい
る。そして、超電導コイル３と並列に機械式スイッチ１
が接続されている。さらにクエンチ保護装置６が並列に
設けられている。
【０００６】そして、超電導コイル３は、核融合装置の
プラズマ回路５と電磁気的に結合されており、交直変換
器７の受電側は、変圧器９と交流遮断器１０を介して電
力系統１１に接続されている。なお、超電導装置では、
その電源として、電力系統からの受電に限らず、別に設
けた電動発電機を用いる場合も多い。
プラズマ回路５と電磁気的に結合されており、交直変換
器７の受電側は、変圧器９と交流遮断器１０を介して電
力系統１１に接続されている。なお、超電導装置では、
その電源として、電力系統からの受電に限らず、別に設
けた電動発電機を用いる場合も多い。
【０００７】この従来例は、つぎのようにして準永久電
流モードを形成する。まず、通常運転時は、電力系統１
１から交直変換器７を介して超電導コイル３に直流電流
を通流させ、エネルギーを供給している。次に準永久電
流モードに入るときは、まず、制御装置８により交直変
換器７をインバータ運転させ、その後、制御装置８から
の指令で機械式スイッチ１を投入させ、直前まで交直変
換器７に流れていた直流電流を機械式スイッチ１にシフ
トし、機械式スイッチ１と超電導コイル３からなる閉ル
ープ電流路を形成する。
流モードを形成する。まず、通常運転時は、電力系統１
１から交直変換器７を介して超電導コイル３に直流電流
を通流させ、エネルギーを供給している。次に準永久電
流モードに入るときは、まず、制御装置８により交直変
換器７をインバータ運転させ、その後、制御装置８から
の指令で機械式スイッチ１を投入させ、直前まで交直変
換器７に流れていた直流電流を機械式スイッチ１にシフ
トし、機械式スイッチ１と超電導コイル３からなる閉ル
ープ電流路を形成する。
【０００８】一方、事故などで動作を停止させた後、事
故回復により交直変換器７を動作させるには、準永久電
流モードを一旦解除させる必要がある。しかして、この
ように直流大電流が流れている機械式スイッチ１は、そ
のままでは開放できない。
故回復により交直変換器７を動作させるには、準永久電
流モードを一旦解除させる必要がある。しかして、この
ように直流大電流が流れている機械式スイッチ１は、そ
のままでは開放できない。
【０００９】そこで、この従来例では、コンデンサ１３
とサイリスタスイッチ１４からなる転流装置１５を用
い、制御装置８からの指令によってサイリスタスイッチ
１４を点弧させることにより、予め充電してあるコンデ
ンサ１３の電荷による電流を機械式スイッチ１に流して
放電させるように制御する。そして、このようにしてコ
ンデンサ１３に蓄えられたエネルギ−を逆注入した結
果、機械式スイッチ１に流れる電流が０になった時点
で、この機械式スイッチ１を開放動作させるのである。
とサイリスタスイッチ１４からなる転流装置１５を用
い、制御装置８からの指令によってサイリスタスイッチ
１４を点弧させることにより、予め充電してあるコンデ
ンサ１３の電荷による電流を機械式スイッチ１に流して
放電させるように制御する。そして、このようにしてコ
ンデンサ１３に蓄えられたエネルギ−を逆注入した結
果、機械式スイッチ１に流れる電流が０になった時点
で、この機械式スイッチ１を開放動作させるのである。
【００１０】なお、クエンチ保護装置６の動作について
は、周知の通りなので、説明は省略する。
は、周知の通りなので、説明は省略する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ここで、このような核
融合装置において、大きな磁気エネルギーをもつ準永久
電流モードを形成させているのには、２つの目的があ
る。まず、目的の１つは、交直変換装置の事故、或いは
電力系統、電動発電機の事故等の電源構成機器に起因す
る事故時に、エネルギーを保持し、一定磁場を保持させ
ることである。もう一つの目的は、プラズマ異常時にプ
ラズマと電磁気的に結合された超電導コイルに誘起され
る過電圧から、機器及び超電導コイルを保護すると同時
に、一定磁場を保持させることである。
融合装置において、大きな磁気エネルギーをもつ準永久
電流モードを形成させているのには、２つの目的があ
る。まず、目的の１つは、交直変換装置の事故、或いは
電力系統、電動発電機の事故等の電源構成機器に起因す
る事故時に、エネルギーを保持し、一定磁場を保持させ
ることである。もう一つの目的は、プラズマ異常時にプ
ラズマと電磁気的に結合された超電導コイルに誘起され
る過電圧から、機器及び超電導コイルを保護すると同時
に、一定磁場を保持させることである。
【００１２】従って、電源側に事故が発生した場合、準
永久電流モードに入るのが遅れると、超電導コイルのも
つ大きなエネルギ−が事故点に供給され、機器の損傷等
の重大事故につながってしまう。また、プラズマ異常時
の場合でも、準永久電流モードに入るのが遅れると、プ
ラズマから誘起された過電圧で超電導コイルや電源構成
機器が損傷してしまう。
永久電流モードに入るのが遅れると、超電導コイルのも
つ大きなエネルギ−が事故点に供給され、機器の損傷等
の重大事故につながってしまう。また、プラズマ異常時
の場合でも、準永久電流モードに入るのが遅れると、プ
ラズマから誘起された過電圧で超電導コイルや電源構成
機器が損傷してしまう。
【００１３】ところで、上記従来技術においては、機械
式スイッチを投入するのに、短絡防止のため、一旦、交
直変換器をインバータ運転に切換えて逆電圧を出力さ
せ、その後、制御装置からの指令で機械式スイッチを投
入するという２段階のステップを踏んでいるため、準永
久電流モードを形成するのに、かなりの時間を必要とす
る。
式スイッチを投入するのに、短絡防止のため、一旦、交
直変換器をインバータ運転に切換えて逆電圧を出力さ
せ、その後、制御装置からの指令で機械式スイッチを投
入するという２段階のステップを踏んでいるため、準永
久電流モードを形成するのに、かなりの時間を必要とす
る。
【００１４】また、機械式スイッチも、本来、投入指令
がきてから動作が完了するまで数百ｍＳ以上の時間を費
やしてしまうのが一般的である。しかるに、上記従来技
術では、これらの遅れについての配慮がされておらず、
機器損傷の防止の点で問題があった。
がきてから動作が完了するまで数百ｍＳ以上の時間を費
やしてしまうのが一般的である。しかるに、上記従来技
術では、これらの遅れについての配慮がされておらず、
機器損傷の防止の点で問題があった。
【００１５】また、従来技術では、準永久電流モードを
解除する場合、一旦、機械式スイッチにより直流大電流
を遮断しなければならず、このとき、まず電流を０にす
るため、エネルギーを逆注入する転流装置が必要とな
り、さらに、機械式スイッチに遮断器としての機能を持
たせねばならず、従って、構成が複雑になりコストアッ
プになるという問題があった。
解除する場合、一旦、機械式スイッチにより直流大電流
を遮断しなければならず、このとき、まず電流を０にす
るため、エネルギーを逆注入する転流装置が必要とな
り、さらに、機械式スイッチに遮断器としての機能を持
たせねばならず、従って、構成が複雑になりコストアッ
プになるという問題があった。
【００１６】本発明の目的は、超電導装置の準永久電流
モードへの移行が速やかに行え、且つ転流装置を必要と
せずに準永久電流モードの開放が可能な核融合装置用電
源を提供することである。
モードへの移行が速やかに行え、且つ転流装置を必要と
せずに準永久電流モードの開放が可能な核融合装置用電
源を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、機械式スイッチと並列にサイリスタスイッチを接続
すると共に、このサイリスタスイッチの導通遮断に応じ
て機械式スイッチの投入及び開放指令を出力する制御手
段を設けたものである。
め、機械式スイッチと並列にサイリスタスイッチを接続
すると共に、このサイリスタスイッチの導通遮断に応じ
て機械式スイッチの投入及び開放指令を出力する制御手
段を設けたものである。
【００１８】
【作用】上記制御手段は、準永久電流モードへの移行に
際して、最初にサイリスタスイッチを動作させ、その
後、機械式スイッチを投入するように働き、準永久電流
モードの解除に際しては、一旦、サイリスタスイッチを
動作させ、その後、機械式スイッチを開放し、交直変換
器の順電圧をサイリスタスイッチに印加させることによ
り、サイリスタスイッチをオフさせ、直流大電流を遮断
することなく、準永久電流モードを解除させるように働
く。
際して、最初にサイリスタスイッチを動作させ、その
後、機械式スイッチを投入するように働き、準永久電流
モードの解除に際しては、一旦、サイリスタスイッチを
動作させ、その後、機械式スイッチを開放し、交直変換
器の順電圧をサイリスタスイッチに印加させることによ
り、サイリスタスイッチをオフさせ、直流大電流を遮断
することなく、準永久電流モードを解除させるように働
く。
【００１９】サイリスタスイッチは応答が早いので、高
速に凖永久電流モードを形成することができ、他方、機
械式スイッチにより直流大電流を遮断する必要がなくな
るため、転流装置も不要になる。
速に凖永久電流モードを形成することができ、他方、機
械式スイッチにより直流大電流を遮断する必要がなくな
るため、転流装置も不要になる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明による核融合装置用電源につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。図１は本発明
を核融合装置に適用した場合の一実施例で、図におい
て、１２は電流検出器であり、その他の構成は、図３で
説明した従来例と同じで、超電導コイル３はクライオス
タット４の内部に設置され、そして、この超電導コイル
３はプラズマ回路５と電磁気的に結合されている。
て、図示の実施例により詳細に説明する。図１は本発明
を核融合装置に適用した場合の一実施例で、図におい
て、１２は電流検出器であり、その他の構成は、図３で
説明した従来例と同じで、超電導コイル３はクライオス
タット４の内部に設置され、そして、この超電導コイル
３はプラズマ回路５と電磁気的に結合されている。
【００２１】また、この実施例は、前記した従来技術と
同じくクエンチ保護回路６を有し、電力は交直変換器７
と変圧器９、それに交流遮断器１０を介して、電力系統
１１から供給されるようになっており、さらに制御装置
８の指令で動作する機械式スイッチ１とサイリスタスイ
ッチ２との並列回路は、超電導コイル３と閉ループを形
成するように接続されている。電流検出器１２は、サイ
リスタスイッチ２に流れる直流電流を検出し、その電流
値を表わす信号を制御装置８に入力する働きをする。
同じくクエンチ保護回路６を有し、電力は交直変換器７
と変圧器９、それに交流遮断器１０を介して、電力系統
１１から供給されるようになっており、さらに制御装置
８の指令で動作する機械式スイッチ１とサイリスタスイ
ッチ２との並列回路は、超電導コイル３と閉ループを形
成するように接続されている。電流検出器１２は、サイ
リスタスイッチ２に流れる直流電流を検出し、その電流
値を表わす信号を制御装置８に入力する働きをする。
【００２２】次に、この実施例の動作について、図２の
タイミングチャートを用いて説明する。なお、この図２
において、(a)は交直変換器７の動作モードを、(b)はサ
イリスタスイッチ２のＯＮ・ＯＦＦ動作を、そして(c)
は機械式スイッチ１のＯＮ・ＯＦＦ動作をそれぞれ表わ
している。
タイミングチャートを用いて説明する。なお、この図２
において、(a)は交直変換器７の動作モードを、(b)はサ
イリスタスイッチ２のＯＮ・ＯＦＦ動作を、そして(c)
は機械式スイッチ１のＯＮ・ＯＦＦ動作をそれぞれ表わ
している。
【００２３】最初に、準永久電流モードへの移行につい
て説明すると、まず制御装置８は、時刻ｔ1でサイリス
タスイッチ２にゲートＯＮ信号を与え、同時に交直変換
器７に制御信号を供給してゲートシフト→ブロックさせ
る。これにより、時刻ｔ1以降の時点ｔ2においてサイリ
スタスイッチ２が完全にＯＮになり、これにより、交直
変換器７に流れていた超電導コイル３の大電流がサイリ
スタスイッチ２に全てシフトし、ここで、このサイリス
タスイッチ２による閉ループ電路が形成されので、超電
導コイル３は、時刻ｔ1から時点ｔ2までの僅かな遅れ時
間を伴うだけで直ちに準永久電流モードに移行する。
て説明すると、まず制御装置８は、時刻ｔ1でサイリス
タスイッチ２にゲートＯＮ信号を与え、同時に交直変換
器７に制御信号を供給してゲートシフト→ブロックさせ
る。これにより、時刻ｔ1以降の時点ｔ2においてサイリ
スタスイッチ２が完全にＯＮになり、これにより、交直
変換器７に流れていた超電導コイル３の大電流がサイリ
スタスイッチ２に全てシフトし、ここで、このサイリス
タスイッチ２による閉ループ電路が形成されので、超電
導コイル３は、時刻ｔ1から時点ｔ2までの僅かな遅れ時
間を伴うだけで直ちに準永久電流モードに移行する。
【００２４】また、これと同時に電流検出器１２から信
号が検出され制御装置８に入力されるので、制御装置８
は、サイリスタスイッチ２がＯＮしたことを知り、この
時点ｔ2で投入指令信号を発生し、機械式スイッチ１に
供給する。これにより機械式スイッチ１は、時点ｔ2か
ら所定の応答遅れ時間が経過した時点ｔ3から投入動作
を開始し、時点ｔ4に到って投入動作を完了する。
号が検出され制御装置８に入力されるので、制御装置８
は、サイリスタスイッチ２がＯＮしたことを知り、この
時点ｔ2で投入指令信号を発生し、機械式スイッチ１に
供給する。これにより機械式スイッチ１は、時点ｔ2か
ら所定の応答遅れ時間が経過した時点ｔ3から投入動作
を開始し、時点ｔ4に到って投入動作を完了する。
【００２５】こうして機械式スイッチ１が投入動作を完
了すると、この時点ｔ4でサイリスタスイッチ２は完全
に短絡状態になり、その順方向電圧降下により自動的に
ＯＦＦされ、以後は機械式スイッチ１による閉ループ電
路により、超電導コイル３は準永久電流モードに維持さ
れ、通常運転モードから準永久電流モードへの移行動作
も完了する。
了すると、この時点ｔ4でサイリスタスイッチ２は完全
に短絡状態になり、その順方向電圧降下により自動的に
ＯＦＦされ、以後は機械式スイッチ１による閉ループ電
路により、超電導コイル３は準永久電流モードに維持さ
れ、通常運転モードから準永久電流モードへの移行動作
も完了する。
【００２６】従って、この実施例によれば、機械式スイ
ッチ１の応答遅れ時間に左右されることなく、極く短時
間で通常運転モードから準永久電流モードへの移行が可
能になる。
ッチ１の応答遅れ時間に左右されることなく、極く短時
間で通常運転モードから準永久電流モードへの移行が可
能になる。
【００２７】次に、準永久電流モードの解除、つまり準
永久電流モードから通常運転モードへの移行について説
明する。このときは、まず制御装置８は、時刻ｔ5でサ
イリスタスイッチ２にゲートＯＮ信号を与え、同時に機
械式スイッチ１には開放指令信号を供給して開放動作さ
せ、その接点間にアーク電圧を発生させる。そうする
と、この時点ｔ5以降、直前まで機械式スイッチ１に全
て流れていた電流はサイリスタスイッチ２にシフトさ
れ、時点ｔ6で全ての電流はサイリスタスイッチ２にシ
フトされてしまう。
永久電流モードから通常運転モードへの移行について説
明する。このときは、まず制御装置８は、時刻ｔ5でサ
イリスタスイッチ２にゲートＯＮ信号を与え、同時に機
械式スイッチ１には開放指令信号を供給して開放動作さ
せ、その接点間にアーク電圧を発生させる。そうする
と、この時点ｔ5以降、直前まで機械式スイッチ１に全
て流れていた電流はサイリスタスイッチ２にシフトさ
れ、時点ｔ6で全ての電流はサイリスタスイッチ２にシ
フトされてしまう。
【００２８】そこで、制御装置８は、サイリスタスイッ
チ２に電流がシフトしたことを直流電流検出器１２で検
出された信号により知り、その時点ｔ7で交直変換器７
に運転指令を与え、その出力に直流電圧を発生させる。
この結果、サイリスタスイッチ２の両端に逆電圧が印加
され、サイリスタスイッチ２がＯＦＦされるので、時点
ｔ7以降、交直変換器７の出力電流は全て超電導コイル
３に流れるようになり、時刻ｔ8で通常運転モードに完
全に移行する。
チ２に電流がシフトしたことを直流電流検出器１２で検
出された信号により知り、その時点ｔ7で交直変換器７
に運転指令を与え、その出力に直流電圧を発生させる。
この結果、サイリスタスイッチ２の両端に逆電圧が印加
され、サイリスタスイッチ２がＯＦＦされるので、時点
ｔ7以降、交直変換器７の出力電流は全て超電導コイル
３に流れるようになり、時刻ｔ8で通常運転モードに完
全に移行する。
【００２９】従って、この実施例によれば、転流装置に
よるエネルギーの逆注入を用いることなく、準永久電流
モードの解除を行なうことができる。
よるエネルギーの逆注入を用いることなく、準永久電流
モードの解除を行なうことができる。
【００３０】以上のように、この実施例では、機械式ス
イッチ１に並列にサイリスタスイッチ２を組み合わせた
上で、制御装置８により、これらの機械式スイッチ１と
サイリスタスイッチ２の動作と、交直変換器７の動作を
所定のタイミングで制御するようにしたので、機械式ス
イッチ１による準永久電流モードへの高速投入と、エネ
ルギーの逆注入の必要のない準永久電流モードの解除が
可能となる。
イッチ１に並列にサイリスタスイッチ２を組み合わせた
上で、制御装置８により、これらの機械式スイッチ１と
サイリスタスイッチ２の動作と、交直変換器７の動作を
所定のタイミングで制御するようにしたので、機械式ス
イッチ１による準永久電流モードへの高速投入と、エネ
ルギーの逆注入の必要のない準永久電流モードの解除が
可能となる。
【００３１】ところで、上記実施例では、サイリスタス
イッチ２と機械式スイッチ１との組み合わせの例を示し
たが、サイリスタスイッチ２に代えて、アノード・カソ
ード間に設定電圧以上の電圧が印加されると自動的にＯ
Ｎする自己点弧型のサイリスタスイッチを用いるように
してもよい。この自己点弧型のサイリスタスイッチを使
えば、交流側の遮断器トリップ、停電事故、交直変換器
の事故等によって発生した過電圧サージ、あるいはプラ
ズマ異常時に発生した過電圧サージに対しても自動的
に、この自己点弧型のサイリスタスイッチがＯＮするの
で、その後、上記と同様の動作で機械式スイッチ１を投
入すれば、瞬時に準永久電流モードに入ることができ、
電源側事故時、プラズマ異常時においても、一定電流、
即ち、一定磁場を保持させることができる。
イッチ２と機械式スイッチ１との組み合わせの例を示し
たが、サイリスタスイッチ２に代えて、アノード・カソ
ード間に設定電圧以上の電圧が印加されると自動的にＯ
Ｎする自己点弧型のサイリスタスイッチを用いるように
してもよい。この自己点弧型のサイリスタスイッチを使
えば、交流側の遮断器トリップ、停電事故、交直変換器
の事故等によって発生した過電圧サージ、あるいはプラ
ズマ異常時に発生した過電圧サージに対しても自動的
に、この自己点弧型のサイリスタスイッチがＯＮするの
で、その後、上記と同様の動作で機械式スイッチ１を投
入すれば、瞬時に準永久電流モードに入ることができ、
電源側事故時、プラズマ異常時においても、一定電流、
即ち、一定磁場を保持させることができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。
る。
【００３３】(1) 準永久電流モードに入るのにサイリス
タスイッチを採用したので、機械式スイッチの投入特性
の遅れと無関係に、準永久電流モードへの高速投入が可
能になり、信頼性を大幅に改善することができる。
タスイッチを採用したので、機械式スイッチの投入特性
の遅れと無関係に、準永久電流モードへの高速投入が可
能になり、信頼性を大幅に改善することができる。
【００３４】(2) 準永久電流モードの解除に大電流直流
遮断が不要で、従って、高価な転流装置を設ける必要が
ないので経済的である。
遮断が不要で、従って、高価な転流装置を設ける必要が
ないので経済的である。
【００３５】(3) 自己点弧タイプのサイリスタスイッチ
を使用した場合は、制御指令が無くても瞬時に準永久電
流モードを形成させることができ、自動的に一定磁場を
保持することができる。その結果、システム全体の信頼
性を大幅に高めることができる。
を使用した場合は、制御指令が無くても瞬時に準永久電
流モードを形成させることができ、自動的に一定磁場を
保持することができる。その結果、システム全体の信頼
性を大幅に高めることができる。
【図１】本発明にる核融合装置用電源の一実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図２】本発明の一実施例の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図３】核融合装置用電源の従来例を示す回路図であ
る。
る。
１ 機械式スイッチ ２ サイリスタスイッチ ３ 超電導コイル ４ クライオスタット ５ プラズマ回路 ６ クエンチ保護装置 ７ 交直変換器 ８ 制御装置 ９ 変圧器 １０ 交流遮断器 １１ 電力系統 １２ 直流電流検出器 １４ サイリスタスイッチ １５ 転流装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｋ 17/296 ＺＡＡ 9184−5Ｊ
Claims (2)
- 【請求項１】 電力源から交直変換器を介して励磁され
る超電導コイルと、該超電導コイルの入力端子間に並列
に接続された機械式スイッチとを備えた核融合装置用電
源において、前記機械式スイッチと並列に接続したサイ
リスタスイッチと、該サイリスタスイッチに流れる電流
を検出する電流検出手段と、該電流検出手段の出力に応
じて前記機械式スイッチを制御する制御手段とを設け、
前記サイリスタスイッチの導通遮断に追従して前記機械
式スイッチの開閉が制御されるように構成したことを特
徴とする核融合装置用電源。 - 【請求項２】 請求項１の発明において、前記サイリス
タスイッチが自己点弧サイリスタで構成されていること
を特徴とする核融合装置用電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4320204A JPH06168820A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 核融合装置用電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4320204A JPH06168820A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 核融合装置用電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06168820A true JPH06168820A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=18118875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4320204A Pending JPH06168820A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 核融合装置用電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06168820A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006352146A (ja) * | 2006-07-10 | 2006-12-28 | Toshiba Corp | 超電導磁石とその保護回路 |
| JP2014121198A (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Japan Steel Works Ltd:The | 大電流発生装置 |
| WO2023224860A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | Diversified Technologies, Inc. | A passively activated switch system for a high-current coil |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP4320204A patent/JPH06168820A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006352146A (ja) * | 2006-07-10 | 2006-12-28 | Toshiba Corp | 超電導磁石とその保護回路 |
| JP4568253B2 (ja) * | 2006-07-10 | 2010-10-27 | 株式会社東芝 | 超電導磁石の保護回路 |
| JP2014121198A (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Japan Steel Works Ltd:The | 大電流発生装置 |
| WO2023224860A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | Diversified Technologies, Inc. | A passively activated switch system for a high-current coil |
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