JPH09510581A - 電流制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 たとえば短絡に起因するような電気線路における過電流を制限するため、電気線路中に限流器が挿入され、これにより過電流が定格電流の所定の倍数に制限される。簡単かつコンパクトに構成された限流器はディスク状の絶縁体（１）の両面に、高温超電導体（３，３′）と常電導体（４，４′）から成るそれぞれ１つの導体複合体を有しており、これらは良好な導電性で相互に平面的に接触されている。これらの導体複合体と絶縁体（１）との間に、化学的な分離を行う厚さ２μｍの緩衝層（２）が配置されている。分路抵抗（４，４′）の電気抵抗は、それと接続された超電導体（３，３′）の電気抵抗よりも大きくならないようにする。各導体複合体はメアンダ状に構成されていて、その導体複合体においてじかに向き合っている部分帯状体に電流が逆並列に流れるよう、電気的に相互接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】 電流制限装置 本発明は、請求項１の上位概念に記載の電流制限装置に関する。 従来の技術 請求項１の上位概念に関して本発明は、アメリカ合衆国特許第４，９６１，０ ６６号明細書から公知のような従来技術に係わるものである。そこでは短絡時の 迅速な電流制限のために限流器として棒状、管状および平坦な平面状の層構造が 挙げられており、これはそれぞれ支持絶縁体、平面的にその上に被着された薄い 超電導層、さらにその上に平面的に被着された常電導体の抵抗層により構成され ている。最後の２つの層は、上下に続くよう繰り返して配置できる。この場合、 超電導性ではない抵抗の抵抗値は、常電導状態にある超電導体の抵抗値よりも小 さい。その際の欠点は、交流電流動作時のエネルギー損失が大きいこと、ならび に導体の長さが著しく長いことである。 さらに、関連する従来技術としてヨーロッパ特許出願公開第０４０６６３６号 公報を挙げる。この場合、たとえば短絡に起因して生じるような交流電流回路の 電気線路中の過電流を制限するために、高温超電導体に対する並列分岐中にチョ ークコイルの接続された限 流器が設けられている。この場合、チョークコイルの内側に超電導体が配置され ていて、しかもこれは超電導性ではない分路抵抗と並列に接続されている。 発明の開示 請求項１に規定されている本発明は、冒頭で述べた形式の電流制限装置を、直 流電流にも交流電流にも抵抗作用による制限を加えるのに適するよう改善するこ とにある。この場合、短絡時の過電流を定格電流の所定の倍数に制限するよう構 成すべきである。 従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。 本発明の利点は、電流制限装置が簡単かつコンパクトなことである。限流器の 超電導性の部分はモジュール式に構成されており、つまり超電導体はユニットに 分けられていて、それらを必要に応じて別個に取り外したり交換することができ る。 本発明の有利な実施形態によれば、限流器で用いられ超電導体と常電導体から 成る導体複合体を低インダクタンスに配置することができる。 適切な導体の配置構成により、交流電流適用時に生じる交流電流損失を著しく 低減できる。 この電流制限装置は、これを外部磁界におくことで能動的なスイッチング素子 としても使用できる。この場合、磁界中では臨界電流が著しく強く減少すること を利用している。したがって外部磁界が加わることで 、超電導体における電流を定格電流のほんの一部分にすることができる。 図面の簡単な説明 次に、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。 第１図は、界磁コイルにおける限流器のモジュール形配置構成を示す横断面図 である。 第２図は、第１図による限流器の横断面図である。 第３図は、メアンダ状に蛇行した導体路を有する第２図による限流器における 超電導体の横断面図である。 第４図は、限流器による交流電流損失の信号ダイアグラムである。 第５図〜第８図は、種々異なる層の配列を有する限流器を示す図である。 発明の実施の形態 上記の図中、同じ部材には同じ参照符号が示されている。 第１図には、液体窒素で充填されたクライオスタット７中に互いに平行に配置 された４つの限流器ないし限流器モジュール５が示されており、これらは電気的 に並列に配置されていて電流線路６と接続されている。作動中、電流Ｉは電流線 路６を流れ、たとえば短絡に起因して生じるような過電流に際して、この電流を 限流器モジュール５によって所定の定格電流Ｉ_Nの３倍〜５倍に制限しようとい うものである。クライオス タット７は界磁コイル８の内側に配置されている。 第２図には、第１図による限流器モジュール５の層構造が示されている。厚さ ｄ₁を有するディスク状のセラミックプレートつまり絶縁体１の第１の主表面１ ａおよびこれと向き合うように配置された第２の主表面上に、銀から成る薄い緩 衝層２がそれぞれ被着されており、これらの緩衝層の厚さは１μｍ〜５μｍの範 囲内にある。絶縁体１の材料として、プレート状で入手可能な絶縁体が考慮の対 象となり、これは十分な熱的安定性があり室温と７７Ｋの間で超電導体３，３′ と同等の熱的な経年変化を有している。この場合、グラスファイバ強化注型用樹 脂プレートまたはＭｇＯセラミックプレートを用いるとよい。これらを緩衝層２ へ被着させるのは、最も簡単には市販の接着剤によって行われる。この層は超電 導体プレート３，３′にとって必要であり、これらの超電導体プレートは銀の鋳 型の中で溶かされたものであり、溶解後、取り出されるものである。そしてこの 層はニッケルをベースとする合金またはセラミックをベースとする溶融基板を用 いた場合には省略され、これらは超電導体３，３′の製造後に取り除く必要のな いものであり、超電導体の機械的安定化のために役立たせることができる。 両方の緩衝層２の上にこれらの層と平面的に接触されてディスク状の高温超電 導体が被着されており、つまり矩形の横断面と第３図のようにメアンダ状に蛇行 した形態を有しそれぞれ厚さｄ_SLである超電導体３，３′が被着されている。こ の場合、各超電導体３，３′の第１の主表面はその電気的安定化のために、個々 の緩衝層２と良好な導電性で接触している。両方の超電導体３，３′は層間距離 つまり導体間隔Δを有している。 個々の超電導体３，３′の第２の主表面３ｂはその電気的および熱的安定化の ために、それぞれ１つの非超電導性の抵抗つまり厚さｄ_NLの常電導体４，４′の 第１の主表面４ａと良好な導電性で平面的に接触している。この第１の主表面４ ａと向き合って配置されている常電導体４，４′の第２の主表面には、参照符号 ４ｂが付されている。常電導体４，４′用の金属としては、室温時の比抵抗が１ ０μΩ・ｃｍよりも大きく−２００°Ｃではまだ可延性の金属がとりわけ適して いる。この場合に考慮の対象となるのはたとえば錫、亜鉛、ビスマスおよびそれ らの合金、ならびに鋼ないしニッケルベースの非磁性金属である。常電導体４， ４′は、電気メッキプロセス、フレーム溶射、プラズマ溶射、導電性接着剤によ る接着、はんだ付け、または冷間で吹き付けられた金属粉の焼結により、超電導 体３，３′に被着することができる。常電導体４，４′の層の厚さは、この層の 電気抵抗値がこれと隣接する超電導体３，３′の層の非超電導状態における抵抗 値とほぼ等しくなるようにすべきであって、たとえ ば超電導体３，３′の厚さｄ_SLが１ｍｍであれば５０μｍの厚さにする。超電導 体３，３′の第２の主表面３ｂと常電導体４，４′の第１の主表面４ａとの間の 面積あたりの固有接触抵抗は、１ｍΩ・ｃｍ^２よりも小さくすべきであって、た とえば１０μΩ・ｃｍ^２とすべきである。 第３図は第２図による超電導体３の横断面図であり、ここでは第２図の層の描 写に対し垂直方向にカットされたものが示されている。矩形に有利には正方形に 区切られたディスクへの切り込みつまりメアンダ状の溝９により、帯状の導体が 形成される。電気的な接触接続のため、この導体上にはその端部に銀の接点１０ ，１１が取り付けられている。互いに隣り合うメアンダ状の溝９はそれぞれ、メ アンダの垂直方向の縁幅にあたる垂直方向の間隔ｂを有している。メアンダの作 成は最も簡単には、フライス盤または鋸での切削あるいはレーザまたはウォータ ジェットによるカッティングによって、交互に切り込みを入れることで行われる 。これは常電導体４，４′を被着する前に行うことができ、また、機械的安定化 を行う前つまり絶縁体１を被着する前に行うこともできる。 メアンダ状の超電導体３，３′は限流器モジュール５内で絶縁体１の両側に、 それぞれ互いに対向するメアンダの垂直方向縁に電流Ｉが互いに逆方向に流れる よう配置されており、このことで帯状体平面に対し垂 直方向の固有磁界の成分が相殺される。そしてこれにより、限流器モジュール５ のインダクタンスが小さくなり損失が僅かになる。 第４図には、メアンダの垂直方向縁の幅ｂと超電導体３，３′の厚さｄ_SLとの 種々の比の値について表した交流電流損失特性曲線１２ないし１３によって、場 合によって電流帰還線路において生じる交流電流損失が示されている。この場合 、横座標には導体間隔Δがｍｍで記されており、縦座標には電気的な交流電流損 失電力Ｐと超電導体３，３′の導体長ｌとの比がｍＷ／ｍで記されている。交流 電流損失特性曲線１２からわかるのは、ｂ／ｄ_SＬ＝２であると導体間隔Δが広 がるにつれて交流電流損失が減少することであり、他方、交流電流損失特性曲線 １３を参照すると、ｂ／ｄ_SL＝１５の場合には導体間隔Δが広がるにつれて交流 電流損失が増大することがわかる。超電導体３，３′のメアンダ帯状体が十分に フラットであるときにのみ、つまり比ｂ／ｄ_SLがクリティカルな値３．５までの 十分な大きさであるときにのみ、限流器モジュール５内の電流フィードバック構 成により損失が低減される。ｂ＜３．５・ｄ_SLの帯状体であると、電流フィード バックによって交流電流損失Ｐが抑えられるどころか高められてしまう。 第５図〜第８図には、第２図による層構造の代わりに採用できる種々異なる層 配列が略示されている。こ の場合、常電導体４，４′，１４，１５には参照符号ＮＬが、超電導体３，３′ には参照符号ＳＬがそれぞれ付されている。 第５図に示されているように、常電導体４，４′と超電導体３，３′から成る 導体複合体ないし層複合体を、それぞれ常電導体４，４′が絶縁体側に配置され るようにして、絶縁体１ないし個々の緩衝層２と平面的に接続できる。 また、第６図に示されているように、常電導体４，４′と超電導体３，３′か ら成る導体複合体を次のようにして絶縁体１ないし個々の緩衝層２と平面的に接 続できる。すなわちこの場合、第２図の配列に相応するように絶縁体１の一方の 主表面が超電導体３と平面的に接触しており、さらに第５図の配列に相応するよ うに絶縁体１の他方の主表面が常電導体４′と平面的に接触している。また、別 の絶縁体１′を設けることもでき、これは緩衝層２を介して超電導体３′と平面 的に接続されている。 第７図には第５図による層構造が示されているが、この場合には超電導体３， ３′の外側の面は付加的な常電導体１４ないし１５と良好な導電性で平面的に接 触している。 第８図には、絶縁体１の一方の側では第７図による層構造を有し、他方の側で は第２図による層構造を有する限流器モジュール５が示されている。 第１図による限流器モジュール５の場合、超電導体３，３′は抵抗特性をもっ て電流回路中に結合されている。所定の臨界電流強度ｊ_cよりも下では、超電導 体３，３′は超電導状態にあり、したがって実質的に電気抵抗をもたない。たと えば短絡に起因してこの臨界電流強度よりも電流強度が大きくなると、超電導体 ３，３′は常電導状態へ移行する。このことにより生じる抵抗によって、短絡電 流よりも著しく小さい値に電流が制限される。 ここで重要なのは、超電導体３，３′の設計仕様、その電気的、熱的、機械的 安定化、作動時に生じる交流電流損失、ならびに各限流器モジュール５間の接続 である。 この場合、電気的および熱的安定化は、並列導体としての少なくとも１つの常 電導体４，４′，１４，１５により達成され、これは局所的に超電導体３，３′ と電気的、熱的に良好に接触している必要がある。このようなバイパス抵抗４， ４′，１４，１５は必要に応じて局所的に超電導体３，３′から電流の一部を受 け取ることができ、このことで超電導体を強い加熱や損傷から保護することがで きる。超電導体３，３′にかかる負荷を効果的に取り除けるようにする目的で、 バイパス抵抗４，４′，１４，１５を超電導体３，３′における常電導状態の抵 抗よりも大きくしてはならない。したがって、バイパス抵抗４，４′，１４，１ ５の厚さｄ_NLをｄ_SL・ρ_NL／ρ_SL以上にする必要がある。ここでρ_NLおよびρ_SL はバイパス抵抗４，４′，１４，１５ないし超電導体３，３′の比抵抗のことで ある。バイパス抵抗４，４′，１４，１５はできるだけ多くの熱を受容すべきも のであるから、大きな熱的質量ひいては高い比抵抗ρ_NLが重要である。 作動状態において超電導体３，３′は定格電流Ｉ_Nを搬送可能でなければなら ず、このことでその横断面積Ｆに対する下方の限界は式 F ≧ 1.414・I_N/j_c によるものとなる。 制限状態において電流Ｉは最大でも定格電流Ｉ_Nのｎ倍にしか増加しないよう にすべきであって、この場合、実践では３〜５の間の値が要求される。このよう な要求のため、超電導体３，３′の最小導体長ｌは式1 ≧ b・(d_SL/ρ_SL+d_NL/ρ_{N L} )・1.414・U_N/(n・I_N) によるものとなる。ここでＵ_Nは図示されていない電流源の定格電圧であり、ｂ はバイパス抵抗４，４′，１４，１５と超電導体３，３′から成る導体複合体の ストリップ幅のことである。 電流の貫流する超電導体３，３′の交流電流損失Ｐは、局所的な磁界（固有磁 界および場合によっては加わる外部磁界）に強く依存する。第１図にしたがって 用いられるような帯状の超電導体３，３′の場合には とりわけ、帯状体平面に対し垂直に生じる磁界成分は、交流電流損失Ｐに対し著 しく不利な作用を及ぼす。したがって、超電導体３，３′における磁界が帯状体 平面と主として平行に配向されるよう、導体の形態的特性構造を形成する必要が ある。電流を搬送する単一の帯状体の場合、導体における磁界は大部分、帯状体 平面に対し垂直であり、これでは使用にあたり交流電流損失Ｐは許容できるもの ではない。帯状体平面に対し垂直方向に密に隣り合っており逆並列の電流Ｉを伴 う導体セグメント対により導体の形態的特性構造を構成することによって、垂直 方向の磁界成分が効率的に低減される。この種の導体の各々の対ごとに導体にお ける磁界は大部分、帯状体平面に対し平行に生じ、その結果、交流電流損失Ｐは 著しく低減される。導体長ｌあたりの交流電流損失は、 となる。ここでＡ（ｘ）は最大電流時のベクトルポテンシャルであり、ｘ_ezは超 電導性帯状体のいわゆる電気的中心点であってそこでは電界は常に０と等しく、 Ｆは帯状体の横断面積のことである。積分は導体横断面積Ｆ全体に及ぶものであ る。上記の式からわかるのは、帯状体平面に対し垂直方向の超電導体３，３′の 導体間隔Δがメアンダの垂直方向縁の幅ｂよりも実質的に小さければ、電流フィ ードバック方式がはたらくようになることである。Δ≧ｂのとき超電導体３， ３′は、大きな交流電流損失Ｐを有する２つの個別の導体のように動作する。ｂ ＝２ｍｍでありｄ_SL＝０．５ｍｍであると、電流フィードバックにより交流電流 損失Ｐはファクタ２だけ低減される。電流フィードバック方式は、メアンダ状ま たはスパイラル状に配置された帯状体（第３図参照）により実現できる。この場 合、導体間隔Δは１０ｍｍよりも小さく選定するのがよい。 第２図に示した層構造による実例１： 定格電力Ｐ_N ２０ｋＷ 定格電圧Ｕ_N ２００Ｖ 定格電流Ｉ_N １００Ａ 最大電流Ｉ_max ３００Ａ 臨界電流密度ｊ_c １ｋＡ／ｃｍ^２ 導体ｂの幅 １．４ｃｍ メアンダ状の溝９の幅 １ｍｍ モジュール５あたりの導体長ｌ １２６ｃｍ 全導体長 ８．８ｍ モジュール５の個数 ７ ７７Ｋにおける交流電流損失ｐ ０．６２Ｗ Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：１：２をベースとするモジュール式に構成 された高温超電導体３，３′を１ｍｍの厚さｄ_SLで、１０ｃｍ・１０．４ｃｍの 面積と１ｍｍの厚さｄ₁のセラミックプレート１の両面に被着した。セラミック プレート１と超電導体３ ，３′の問に厚さ２μｍの銀の層２を設けた。この場合、銀は電気的な安定化部 材（バイパス抵抗）としてもはたらくし同時に、超電導体３，３′とセラミック 基板１との間の化学的なアイソレータとしてもはたらく。超電導体３，３′の他 方の側には１０μｍの厚さｄ_NLの鉛層４，４′を被着したが、これも電気的に安 定化させるためにはたらかせるものである。 超電導性の層に対しこのプレートの両側から第３図に示されているようにして カットを行い、メアンダ状の溝９を形成した。セラミックプレート１の両側にお ける２つの導体路３，３′は、互いにじかに向き合っている各部分帯状体に電流 Ｉが逆並列に流れるよう、電気的に相互接続されている。このことで、交流電流 損失Ｐを低減させるための電流フィードバック作用が得られる。 実例２：第１図によるスイッチ機能 実例１による各電流モジュール５を第１図に示されているように界磁コイル８ によって取り囲むよう構成することで、本発明による装置を能動的なスイッチン グ素子として使用できる。磁界が加わると超電導体３，３′における臨界電流強 度ｊ_cが減少し、その結果、超電導体３，３′は抵抗を有する状態へ移行する。 そしてこのことにより、電流Ｉは定格電流Ｉ_Nのほんの一部分まで減少するよう になる。超電導体３，３の形態的構造ゆえに、加わる磁界が第１図のような超電 導性帯状体の平面に対し垂直に生じたとき、臨界電流強度ｊ_cは最も強く減少す る。 超電導性プレート１の形成： 組成がＢｉ_a Ｓｒ_b Ｃａ_c Ｃｕ_ｄ Ｏ_e（ａ，ｂ，ｄ＝１．８−２．２、ｃ＝０ ．８−１．２，ｅ＝７．５−８．５である超電導体粉末が、乾燥状態ないしは懸 濁液として液体状体で適切な平坦な鋳型の中に充填される。有利な実施形態の場 合、この超電導体粉末に銀の粉末および／またはＢｉ_２Ｏ_３粉末を０．５％〜５ ％の濃度範囲で混合し、このことで溶融および溶融物成形に好影響が及ぼされる 。溶融用鋳型として、あとに続く粉末溶融中に粉末と反応を起こさずかつ９００ °Ｃ付近の温度でも鋳型が堅牢に保たれる材料がそれぞれ適している。銀の薄板 、銀の保護層を有するニッケル合金、および酸化マグネシウムと安定化された酸 化ジルコニウムから成るセラミックプレートから成る鋳型を用いた。金属の鋳型 にはたとえば深絞りまたは折り畳みにより、容易に約１０ｍｍの高さの縁をつけ ることができた。緩衝層ないし接着手段として流体の銀を用いた。充填レベルは 、粉末の１００％の成形において溶融により結果として０．３ｍｍ〜３ｍｍの厚 さｄ_SLが得られるよう選定した。達成可能な電流密度および均質性にとって有利 なのは、粉末のできるかぎり高いいわゆる生成形体密度であり、これは緩い粉末 床の一軸方向への再圧縮により達成された。こ の場合、１０ＭＰａの押圧力で十分である。溶融プロセスについては、ドイツ連 邦共和国特許出願公開第４２３４３１１号公報に記載されている。 電気的安定化部材の被着： 銀の鋳型またはセラミックの鋳型で製造された超電導体プレート１に、電気的 安定化部材として用いられる金属化部４，４′，１４，１５を設けた。このため には銀を超電導体プレート１から取り除く必要があり、このことは金属化の前に または機械的安定化部材の被着後に行える。 銀の着けられたニッケルベースの合金から成る溶融用鋳型を用いた場合、銀と ニッケルベースの合金を組み合わせた抵抗が超電導体３，３′の抵抗とすでに一 致していれば、別個の電気的安定化部材を用いなくてよい。 実例３： １００μｍの厚さの銀の薄板から、６ｍｍの高さの縁を手で折り込んで１００ ｍｍ・１００ｍｍの寸法の正方形の溶融用鋳型を形成した。この溶融用鋳型に、 それぞれ６０ｇの粉末Ｂｉ₂Ｓｒ₂Ｃａ₁Ｃｕ₂Ｏ_8+δをエタノールに懸濁させて満 たした。この場合、０≦δ≦０．３である。液体を乾燥させた後、粉末床を２Ｇ Ｐａの圧力の一軸性の圧縮で締固めた。このサンプルに酸素雰囲気中での熱処理 を受けさせた。この処理では、２０ｈ〜８０ｈの範囲の持続時間中に９０ ０°Ｃで溶融ステップを行った。その結果、均質で緻密な約１ｍｍの厚さの超電 導体プレート３，３′が得られ、この超電導体プレートからは銀を容易に剥落さ せることができる。この超電導体プレート３，３′の上に、電気的安定化のため フレーム溶射により５０μｍの厚さの錫の層を析出させた。次にこの超電導体プ レート３，３′をアルミニウム薄板の上に接着し、ウォータジェットカッティン グによりメアンダ状構造を施した。これにより、１４ｍｍ・１ｍｍの横断面積と 約７０ｃｍの長さの導体が得られた。アルミニウム薄板を剥がした後、それぞれ ２つの超電導体プレート３，３′を互いに次のように配向した。すなわち、これ らの超電導体プレートのレーンがセラミックプレート１の表面と裏面に平行に延 在し、それらの端部が銀の接点１０，１１と重なり合って位置するように、超電 導体プレートを配向した。この場合、銀の接点１０，１１は銀の充填されたエポ キシ樹脂接着剤で接着されている。これにより、各端部を低抵抗で直列に接続で きる。銀の充填されたエポキシ樹脂を用いた接着による固有接触抵抗は０．０５ μΩｃｍ²である。１ｋＡの電流Ｉであると、限流器モジュール５に５Ωの抵抗 が生じる。この場合、好適であるのは、１つの限流器モジュール５の導体間隔Δ とメアンダの垂直方向縁幅ｂとの比を０．５よりも小さく選定することであり、 ０．１よりも小さく選定するのが有利である。 参照符号一覧 １，１′ 絶縁体、セラミックプレート １ａ，１ｂ １，１′の第１ないし第２の主表面 ２ 緩衝層、銀の層 ３，３′ 超電導体、高温超電導体 ３ａ，３ｂ ３，３′の第１ないし第２の主表面 ４，４′， 非超電導性の抵抗、３，３′に対する １４，１５ 分路抵抗 ４ａ，４ｂ ４，４′の第１ないし第２の主表面 ５ 限流器モジュール、限流器 ６ 電流導体 ７ クライオスタット ８ 界磁コイル ９ メアンダ状の溝 １０，１１ 銀の接点 １２，１３ 交流電流損失特性曲線 ｂ メアンダの垂直方向縁幅、３，３′の 導体路の幅、１つの導体複合体のスト リップ幅 ｄ_NL ４，４′，１４，１５の厚さ ｄ_SL ３，３′の厚さ ｄ₁ ｌの厚さ Ｉ 電流 ｌ 導体長 ＮＬ 常電導体 Ｐ 交流電流損失電力 ＳＬ 超電導体 Δ 導体間隔、ＳＬの層間距離

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ）少なくとも１つの超電導体（３，３′）と、 ｂ）該超電導体（３，３′）と並列の少なくとも１つの非超電導性の分路抵抗（ ４，４′，１４，１５）とが設けられており、 ｃ）前記超電導体（３，３′）は、少なくとも第１の主表面（３ｂ）を介して分 路抵抗（４，４′，１４，１５）の１つの主表面（４ａ）と平面的に接触してい て、該分路抵抗とともに導体複合体を成しており、 ｄ）絶縁体（１，１′）の少なくとも第１の主表面（１ａ）は前記導体複合体と 平面的に接触している、 限流器において、 ｅ）前記絶縁体（１）の第２の主表面（１ｂ）も、超電導体（３，３′）および 分路抵抗（４，４′，１４，１５）から成る導体複合体と平面的に接触している ことを特徴とする限流器。 ２．ａ）超電導体（３，３′）と分路抵抗（４，４′，１４，１５）の間にお ける面積に係わる固有接触抵抗は１ｍΩ・ｃｍ²よりも小さく、 ｂ）たとえば、超電導体（３，３′）と分路抵抗（４，４′，１４，１５）との 間における固有接触抵抗は１０μΩ・ｃｍ²よりも小さい、 請求項１記載の装置。 ３．絶縁体（１，１′）の少なくとも１つの主表面（１ａ，１ｂ）は分路抵抗 （４，４′，１４，１５）の１つの主表面（４ｂ）を介して、超電導体（３，３ ′）と分路抵抗（４，４′，１４，１５）から成る導体複合体と平面的に接触し ている、請求項１または２記載の装置。 ４．超電導体（３′）はその両方の主表面のうち一方を介して、別の絶縁体（ １′）の１つの主表面と平面的に接触している、請求項３記載の装置。 ５．絶縁体（１，１′）の少なくとも１つの主表面（１ａ，１ｂ）は、導電性 であり化学的に分離を行う緩衝層（２）を介して前記導体複合体と平面的に接触 している、請求項１〜４のいずれか１項記載の装置。 ６．前記緩衝層（２）は１μｍ〜５μｍの範囲の厚さを有する銀の層である、 請求項５記載の装置。 ７．ａ）各導体複合体は帯状に構成されており、 ｂ）前記絶縁体（１）の両方の主表面（１ａ，１ｂ）上に配置された導体複合体 は、該導体複合体においてじかに向き合っている各帯状体を電流（Ｉ）が逆並列 に流れるよう、電気的に相互に接続されている、 請求項１〜６のいずれか１項記載の装置。 ８．ａ）各導体複合体はメアンダ状に構成されており、 ｂ） １つのメアンダの垂直方向縁幅ｂは３．５・ｄ_SLよりも大きく、 ｃ）たとえばｂは１０・ｄ_SLよりも大きく、ここでｄ_SLは超電導体（３，３′） の厚さである、 請求項７記載の装置。 ９．ａ）１つの限流器モジュール（５）における２つの超電導体（３，３′） 間の導体間隔（Δ）と超電導体（３，３′）のメアンダの垂直方向縁幅（ｂ）と の比は０．５よりも小さく、 ｂ）たとえば前記の比は０．１よりも小さい、 請求項１〜８のいずれか１項記載の装置。 10．ａ）分路抵抗（４，４′，１４，１５）の電気抵抗は、該抵抗と接続され ている超電導体（３，３′）の非超電導状態での電気抵抗よりも大きくなく、 ｂ）前記超電導体（３，３′）の最小導体長ｌについて、 １ ≧ ｂ・(d_SL/ρ_SL+d_NL/ρ_NL)・1.414・U_N/(n・I_N) があてはまり、 ここでｄ_SLは超電導体（３，３′）の厚さであり、ｄ_NLは分路抵抗（４，４′ ，１４，１５）の厚さであり、ρ_SLおよびρ_NLは超電導体（３，３′）ないし分 路抵抗（４，４′，１４，１５）の比抵抗であり、Ｉ_Nは定格電流であり、ｎは 許容最大電流とＩ_Nとの比であり、Ｕ_Nは電流源の定格電圧であり、ｂはバイパス 抵抗（４，４′，１４，１５）と超電導体（３，３′）から成る１つの導体複合 体のストリップ幅を表す、 請求項１〜９のいずれか１項記載の装置。