RU2709627C2 - Защита от переходов в нормальное состояние в сверхпроводящих магнитах - Google Patents

Защита от переходов в нормальное состояние в сверхпроводящих магнитах Download PDF

Info

Publication number
RU2709627C2
RU2709627C2 RU2018112471A RU2018112471A RU2709627C2 RU 2709627 C2 RU2709627 C2 RU 2709627C2 RU 2018112471 A RU2018112471 A RU 2018112471A RU 2018112471 A RU2018112471 A RU 2018112471A RU 2709627 C2 RU2709627 C2 RU 2709627C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
htsc
primary coil
normal state
tape
superconductivity
Prior art date
Application number
RU2018112471A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018112471A (ru
RU2018112471A3 (ru
Inventor
Джон РОСС
Пол НУНАН
Original Assignee
Токемек Энерджи Лтд
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Токемек Энерджи Лтд filed Critical Токемек Энерджи Лтд
Publication of RU2018112471A publication Critical patent/RU2018112471A/ru
Publication of RU2018112471A3 publication Critical patent/RU2018112471A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2709627C2 publication Critical patent/RU2709627C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/02—Quenching; Protection arrangements during quenching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
    • G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/048—Superconductive coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/001—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for superconducting apparatus, e.g. coils, lines, machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00—Superconducting devices
    • H10N60/30—Devices switchable between superconducting and normal states
    • 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
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Способ защиты сверхпроводящего магнита от переходов в нормальное состояние, причем сверхпроводящий магнит имеет по меньшей мере одну первичную катушку, содержащую материал-высокотемпературный сверхпроводник, ВТСП. Обеспечивают вторичную ВТСП-ленту, находящуюся в непосредственной близости от первичной катушки и электрически изолированную от нее и выполненную с возможностью прекращать сверхпроводимость при более низкой температуре, чем первичная катушка, во время работы магнита. Обнаруживают потерю сверхпроводимости во вторичной ВТСП-ленте. В ответ на упомянутое обнаружение сбрасывают энергию из первичной катушки во внешнюю резистивную нагрузку. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область изобретения
Изобретение относится к защите от переходов в нормальное состояние в сверхпроводящих магнитах. В частности, изобретение относится к способам и прибору для идентификации возможных переходов в нормальное состояние с тем, чтобы можно было принять превентивные меры в магнитах, содержащих высокотемпературный сверхпроводник.
Предпосылки изобретения
Сверхпроводящий магнит представляет собой электромагнит, образованный из катушек сверхпроводящего материала. Поскольку эти катушки магнита имеют нулевое сопротивление, сверхпроводящие магниты могут переносить большие токи с нулевыми потерями (хотя будут некоторые потери от несверхпроводящих компонентов) и могут в связи с этим достигать сильных полей с меньшими потерями, нежели обычные электромагниты.
Сверхпроводимость возникает только в некоторых материалах и только при низких температурах. Сверхпроводящий материал будет вести себя как сверхпроводник в области, определяемой критической температурой сверхпроводника (наивысшей температурой, при которой материал является сверхпроводником в нулевом магнитном поле) и критическим полем сверхпроводника (наибольшим магнитным полем, в котором материал является сверхпроводником при 0 К). Температура сверхпроводника и присутствующее магнитное поле ограничивают ток, который может переноситься сверхпроводником без перехода сверхпроводника в резистивное состояние.
Вообще говоря, существуют два типа сверхпроводящего материала. Низкотемпературные сверхпроводники (НТСП) имеют критические температуры ниже 30-40 К, а высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) имеют критические температуры выше 30-40 К. Многие существующие ВТСП-материалы имеют критические температуры выше 77 К, что позволяет использовать жидкий азот для охлаждения.
Одной проблемой, которая может возникнуть в сверхпроводящих магнитах, является подавление. Подавление возникает, когда часть сверхпроводящей катушки входит в резистивное состояние. Это может возникнуть из-за флуктуаций температуры или магнитного поля, или физического повреждения, или дефектов в сверхпроводнике (например, при нейтронном облучении, если магнит используется в термоядерном реакторе). Из-за больших токов, присутствующих в магните, когда даже небольшая часть сверхпроводника становится резистивной, она быстро нагревается. В НТСП-магнитах это быстро повышает температуру окружающих областей. Это приводит к тому, что окружающие области также становятся резистивными, и это продолжается по цепной реакции, которая может обратить весь магнит в резистивный очень быстро (до нескольких секунд, в зависимости от размера катушки).
Ввиду больших температурных пределов для ВТСП-магнитов и более высоких удельных теплоемкостей материалов при более высоких температурах переходы в нормальное состояние в ВТСП-магнитах не распространяются так быстро. Это может приводить к большему повреждению магнита, поскольку вся энергия в магните выделяется в очень малом резистивном объеме.
Переход в нормальное состояние приводит к тому, что энергия в магните превращается в тепло, которое испарит любой жидкий охладитель и может вызвать необратимое повреждение магнита. Энергия, запасенная в магнитном поле, дается как:
Figure 00000001
То есть чем больше плотность потока и чем больше объем, тем больше запасенная энергия магнита. Энергия, высвобождаемая мощным магнитом, может быть того же порядка, что и у патрона взрывающегося динамита.
Обычный подход к управлению переходами состоит в обеспечении внешней резистивной нагрузки, в которую ток может быть «сброшен» при обнаружении локализованного перехода в нормальное состояние. Упрощенная схема этого показана на Фигуре 1. Во время нормальной работы ключ 1 замкнут, а ключ 2 разомкнут, что закорачивает сброс напряжения. При обнаружении перехода в нормальное состояние ключ 2 замыкается, а ключ 1 размыкается. Это закорачивает источник 4 питания и направляет ток от сверхпроводящего магнита 3 через сброс 5 постоянного напряжения (т. е. внешнюю резистивную нагрузку). Для ВТСП-магнитов ток может быть сброшен в секции магнита далеко от исходного горячего места, чтобы распределить выделение энергии на большую часть катушки и, таким образом, ограничить повышение температуры в любом одном месте.
Как показано на Фигуре 2, ВТСП-лента 11 зажата между слоями меди 12 для формирования проводника, такого как кабель. Медный стабилизатор 12 выступает в роли внешней резистивной нагрузки для ВТСП-ленты 11. Медный стабилизатор 12 работает на отвод избыточного тока во время перехода в нормальное состояние (показан протеканием 14 тока), а также удаляет часть тепла. Скорость, при которой первоначальная горячая зона 13 перехода в нормальное состояние нагревается, может быть уменьшена за счет увеличения количества меди в ВТСП-проводнике, что снижает сопротивление меди и увеличивает ее теплоемкость.
Однако в приложениях, где требуются проводники малого диаметра, медный стабилизатор значительно увеличивает размер проводников. Например, в термоядерном реакторе типа сферического токамака центральная колонна должна быть как можно меньше, чтобы сохранить размер и стоимость устройства как можно меньшими и повысить эффективность реактора (как путем увеличения соотношения сторон, так и путем увеличения магнитного поля на внутренней поверхности плазмы). Более тонкие проводники означают, что магниты могут быть сделаны более компактными в любом приложении, и увеличивают поле, доступное в определенных геометриях (т. е. для геометрий, в которых магнитное поле изменяется с расстоянием от тока, в этом случае наличие толстого слоя меди увеличит расстояние между током и областью, в которой используется поле).
Если переход в нормальное состояние может быть быстро обнаружен и система сброса быстро активирована, то количество требуемой меди может быть уменьшено. Однако чрезмерно чувствительная система обнаружения будет иметь тенденцию создавать ложные триггеры, которые вызывают отключение магнита без необходимости. Поэтому важно получить максимально быстрое обнаружение переходов в нормальное состояние с минимальным шумом.
Фигура 3 показывает график температуры горячего места во время перехода в нормальное состояние с временем активации сброса в 2 с. Температура увеличивается от 30 К до 217 К. Однако если бы переход в нормальное состояние мог быть обнаружен, а ключ сброса разомкнут в течение 1 с, количество меди могло быть значительно уменьшено для такого же повышения температуры (в данном случае уменьшено до 83% от исходной площади поперечного сечения).
Обычный подход к обнаружению переходов в нормальное состояние состоит в использовании снятия напряжения на сверхпроводящей катушке. По существу, напряжение на катушке измеряется, и если любое напряжение обнаружено вне указанного диапазона напряжений, то это знак того, что часть катушки стала резистивной и переход в нормальное состояние начинается. Однако первоначальная горячая зона обычно очень мала, и поэтому сопротивление (а, следовательно, и генерируемое напряжение) невелико. При подаче напряжения на магнит также будут возникать индуктивные эффекты напряжения, которые могут накапливать резистивное напряжение, даже если прилагаются усилия по их устранению. Фильтрация истинного сигнала перехода в нормальное состояние от шумящего фонового сигнала занимает время и имеет высокую вероятность ошибки.
Сущность изобретения
В соответствии с аспектом предлагается способ защиты сверхпроводящего магнита от переходов в нормальное состояние, причем сверхпроводящий магнит имеет по меньшей мере одну первичную катушку, содержащую материал-высокотемпературный сверхпроводник, ВТСП. Обеспечена вторичная ВТСП-лента, находящаяся в непосредственной близости от первичной катушки и электрически изолированная от нее, и выполненная с возможностью прекращать сверхпроводимость при более низкой температуре, чем первичная катушка, во время работы магнита. Обнаруживают потерю сверхпроводимости во вторичной ВТСП-ленте. В ответ на упомянутое обнаружение сбрасывают энергию из первичной катушки во внешнюю резистивную нагрузку.
Во время работы магнита ток во вторичной ВТСП-ленте может составлять большую долю от своего критического тока, нежели ток в первичной катушке.
Вторичная ВТСП-лента может быть предусмотрена в виде пары лент, причем ленты переносят ток в противоположных направлениях и проложены параллельно и рядом друг с другом.
Обнаружение потери сверхпроводимости может содержать обнаружение разности напряжений, превышающей заданное значение между двумя точками вторичной ВТСП-ленты.
В соответствии со вторым аспектом предлагается система защиты от переходов в нормальное состояние для использования со сверхпроводящим магнитом, имеющим по меньшей мере одну первичную катушку, содержащую материал-высокотемпературный сверхпроводник, ВТСП. Система содержит вторичную ВТСП-ленту, блок обнаружения и блок защиты от переходов в нормальное состояние. Вторичная ВТСП-лента выполнена расположенной в непосредственной близости от первичной катушки магнита и изолированной от нее и с возможностью прекращать сверхпроводимость при более низкой температуре, чем первичная катушка, во время работы магнита. Блок обнаружения выполнен с возможностью обнаружения потери сверхпроводимости во вторичной ВТСП-ленте. Блок защиты от переходов в нормальное состояние выполнен с возможностью вызывать сброс энергии из первичной катушки во внешнюю резистивную нагрузку в ответ на упомянутое обнаружение.
Вторичная ВТСП-лента может содержать пару ВТСП-лент, проложенных параллельно и рядом друг с другом и выполненных с возможностью переносить ток в противоположных направлениях.
В соответствии с еще одним аспектом предлагается сверхпроводящий магнит, содержащий первичную катушку и систему защиты от переходов в нормальное состояние в соответствии со вторым аспектом, причем первичная катушка содержит материал-высокотемпературный сверхпроводник, ВТСП.
В соответствии с еще одним аспектом предлагается катушка тороидального или полоидального поля для термоядерного реактора, содержащая материал-высокотемпературный сверхпроводник, ВТСП, и систему защиты от переходов в нормальное состояние в соответствии со вторым аспектом.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 представляет собой принципиальную схему части системы защиты от переходов в нормальное состояние;
Фигура 2 представляет собой схематическое изображение горячего места в ВТСП-проводнике;
Фигура 3 представляет собой график температуры от времени для горячего места в примерном ВТСП-проводнике.
Подробное описание
Чтобы обеспечить более быстрое и более надежное обнаружение переходов в нормальное состояние, либо шум, который скрывает сигнал обнаружения переходов в нормальное состояние, должен быть уменьшен, либо сам сигнал должен быть увеличен. Ниже предлагается решение, которое обеспечивает значительно улучшенные скорость и надежность обнаружения по сравнению с обычными способами.
Второе решение задействует использование «коррекционной ленты». Вторичная ВТСП-лента обеспечена в непосредственной близости от («первичной») катушки магнита. Вторичная лента выполнена таким образом, что она прекращает сверхпроводимость при более низкой температуре во время работы магнита, например, при температуре от примерно 5 К до примерно 80 К ниже температуры, при которой первичная катушка прекращает сверхпроводимость. Вторичная ВТСП-лента может быть физически ослаблена, например, нейтронным облучением или химическим травлением, или может быть из альтернативного ВТСП-материала с более низкой критической температурой, чем ВТСП первичной катушки.
Поскольку вторичная ВТСП-лента прекращает сверхпроводимость при более низкой температуре, нежели первичная катушка, она обычно становится резистивной раньше первичной катушки или быстро становится резистивной, если горячее место образуется в первичной катушке. Поэтому напряжение на вторичной ленте можно взять в качестве показателя того, что переход в нормальное состояние вероятно в первичной ленте. Поскольку вторичная лента не требуется для работы магнита, обнаружение перехода в нормальное состояние может дождаться, когда перепад напряжений на вторичной ВТСП-ленте будет достаточно большим, чтобы легко выделяться из электрических шумов, что значительно снижает риск ложных сигналов тревоги и, следовательно, обработку (и время), необходимую для обнаружения сигнала. Как только переход в нормальное состояние обнаружен, система обнаружения переходов в нормальное состояние вызывает сброс энергии в магните во внешнюю резистивную нагрузку, ослабляя эффекты перехода в нормальное состояние.
В одном варианте осуществления вторичная ВТСП-лента предусмотрена в виде пары лент, которые проложены параллельно и рядом друг с другом и которые переносят ток в противоположных направлениях. Это гарантирует, что поле, создаваемое вторичными лентами, практически нейтрализуется и что размер петли, заключенной вторичной лентой, минимизируется, что уменьшает индуктивные эффекты.
Вторичная лента может переносить гораздо более слабый ток, чем первичная катушка, поэтому вторичная лента нуждается в очень малом количестве меди для своей защиты в случае перехода в нормальное состояние. В одном варианте осуществления вторичная лента может рассматриваться как одноразовая и быть обеспеченной небольшой защитой или вообще никакой, но это требует того, чтобы энергия, высвобождаемая при переходе в нормальное состояние во вторичной ленте, была недостаточной, чтобы вызвать повреждение других компонентов магнита. Магнит может быть выполнен так, что вторичная лента может быть легко заменена после сброса энергии из магнита.
Множество вторичных лент может быть обеспечено в разных областях магнита, со свойствами в зависимости от этих областей. Например, лента, используемая в центральной колонне катушки тороидального поля при 18 Tл, может не обнаружить переход в нормальное состояние в возвратной ветви при 2 Tл, пока не станет слишком поздно, поэтому более чувствительная лента может использоваться в более слабом магнитном поле.

Claims (15)

1. Способ защиты сверхпроводящего магнита от переходов в нормальное состояние, имеющего по меньшей мере одну первичную катушку, содержащую материал-высокотемпературный сверхпроводник, ВТСП, причем способ содержит:
обеспечение вторичной ВТСП-ленты, находящейся в непосредственной близости от и электрически изолированной от первичной катушки и выполненной с возможностью прекращать сверхпроводимость при более низкой температуре, чем первичная катушка, во время работы магнита;
обнаружение потери сверхпроводимости во вторичной ВТСП-ленте;
в ответ на упомянутое обнаружение сброс энергии из первичной катушки во внешнюю резистивную нагрузку.
2. Способ по п.1, причем во время работы магнита ток во вторичной ВТСП-ленте составляет большую долю от его критического тока, чем ток в первичной катушке.
3. Способ по п.1, причем вторичная ВТСП-лента предусмотрена в виде пары лент, причем ленты переносят ток в противоположных направлениях и проложены параллельно и рядом друг с другом.
4. Способ по п.1, причем обнаружение потери сверхпроводимости содержит обнаружение разности напряжений, превышающей заданное значение между двумя точками вторичной ВТСП-ленты.
5. Способ по п.1, причем разность между температурой, при которой вторичная ВТСП-лента прекращает сверхпроводимость, и температурой, при которой ВТСП-лента первичной катушки прекращает сверхпроводимость, составляет от примерно 5 Кельвинов до примерно 80 Кельвинов.
6. Система защиты от переходов в нормальное состояние для использования со сверхпроводящим магнитом, имеющим по меньшей мере одну первичную катушку, содержащую материал-высокотемпературный сверхпроводник, ВТСП, причем система содержит:
вторичную ВТСП-ленту, выполненную расположенной в непосредственной близости от и изолированной от первичной катушки магнита и с возможностью прекращать сверхпроводимость при более низкой температуре, чем первичная катушка, во время работы магнита;
блок обнаружения, выполненный с возможностью обнаружения потери сверхпроводимости во вторичной ВТСП-ленте;
блок защиты от переходов в нормальное состояние, выполненный с возможностью вызывать сброс энергии из первичной катушки во внешнюю резистивную нагрузку в ответ на упомянутое обнаружение.
7. Система защиты от переходов в нормальное состояние по п.6, причем вторичная ВТСП-лента содержит пару ВТСП-лент, проложенных параллельно и рядом друг с другом и выполненных с возможностью переносить ток в противоположных направлениях.
8. Сверхпроводящий магнит, содержащий первичную катушку и систему защиты от переходов в нормальное состояние по п.6, причем первичная катушка содержит материал-высокотемпературный сверхпроводник, ВТСП.
9. Катушка тороидального или полоидального поля для термоядерного реактора, содержащая материал-высокотемпературный сверхпроводник, ВТСП, и систему защиты от переходов в нормальное состояние по п.6.
RU2018112471A 2015-09-09 2016-09-02 Защита от переходов в нормальное состояние в сверхпроводящих магнитах RU2709627C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1515979.1A GB201515979D0 (en) 2015-09-09 2015-09-09 Quench protection in superconducting magnets
GB1515979.1 2015-09-09
PCT/GB2016/052712 WO2017042541A1 (en) 2015-09-09 2016-09-02 Quench protection in superconducting magnets

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018112471A RU2018112471A (ru) 2019-10-09
RU2018112471A3 RU2018112471A3 (ru) 2019-11-13
RU2709627C2 true RU2709627C2 (ru) 2019-12-19

Family

ID=54346002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018112471A RU2709627C2 (ru) 2015-09-09 2016-09-02 Защита от переходов в нормальное состояние в сверхпроводящих магнитах

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11557893B2 (ru)
EP (1) EP3347905B1 (ru)
JP (1) JP2018534761A (ru)
KR (1) KR20180052697A (ru)
CN (1) CN108292553B (ru)
GB (1) GB201515979D0 (ru)
RU (1) RU2709627C2 (ru)
WO (1) WO2017042541A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110494925B (zh) * 2016-12-21 2023-10-20 托卡马克能量有限公司 超导磁体中的淬火保护
GB201705214D0 (en) 2017-03-31 2017-05-17 Tokamak Energy Ltd Quench detection in superconducting magnets
AU2019214502B2 (en) * 2018-01-30 2022-12-15 Tokamak Energy Ltd Monitoring device for cryogenic system
CA3120822A1 (en) * 2018-11-22 2020-05-28 Tokamak Energy Ltd Rapid dump of partially insulated superconducting magnet
CN109546620A (zh) * 2018-12-05 2019-03-29 湖南迈太科医疗科技有限公司 超导保护方法、超导保护装置及超导系统
WO2020254158A1 (en) * 2019-06-20 2020-12-24 Koninklijke Philips N.V. Quench protection for high temperature superconducting (hts) leads
CN111934283B (zh) * 2020-07-30 2022-09-30 深圳供电局有限公司 一种超导电缆故障自恢复控制方法
GB202206445D0 (en) 2022-05-03 2022-06-15 Tokamak Energy Ltd Rapid dump of superconductor magnets

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6452331A (en) * 1987-08-21 1989-02-28 Hitachi Cable Superconductive power cable line
US20070063799A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 Umans Stephen D Protective link for superconducting coil
JP2011238455A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Fujikura Ltd 超電導線材、超電導コイル、及び超電導保護装置
WO2013030554A1 (en) * 2011-09-02 2013-03-07 Tokamak Solutions Uk Limited Efficient compact fusion reactor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56150805A (en) 1980-04-24 1981-11-21 Hitachi Ltd Protective device of superconducting coil
JPS6344710A (ja) 1986-08-12 1988-02-25 Toshiba Corp 超電導コイルのクエンチ検出装置
JP2000277322A (ja) * 1999-03-26 2000-10-06 Toshiba Corp 高温超電導コイル、これを用いた高温超電導マグネットおよび高温超電導マグネットシステム
JP4592498B2 (ja) 2005-05-30 2010-12-01 株式会社東芝 永久電流超電導マグネットおよびこのマグネットに使用される永久電流スイッチ
JP4825605B2 (ja) 2006-07-04 2011-11-30 株式会社東芝 高温超電導コイル装置
JP2010508937A (ja) * 2006-11-10 2010-03-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 磁気共鳴検査システムのクエンチ検出
GB201009768D0 (en) 2010-06-11 2010-07-21 Tokamak Solutions Uk Ltd Compact fusion reactor
JP5877397B2 (ja) 2011-09-08 2016-03-08 国立研究開発法人物質・材料研究機構 超伝導コイルの保護方法、および超伝導磁石装置
EP2901169B1 (en) 2012-09-27 2020-11-11 Koninklijke Philips N.V. System and method for automatically ramping down a superconducting persistent magnet
CN104124033B (zh) 2013-04-26 2017-04-19 深圳联影医疗科技有限公司 超导磁体电路及磁体锻炼方法
WO2015072001A1 (ja) 2013-11-15 2015-05-21 株式会社日立製作所 超電導磁石
JP2017530668A (ja) * 2014-08-08 2017-10-12 古河電気工業株式会社 限流装置及び限流装置の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6452331A (en) * 1987-08-21 1989-02-28 Hitachi Cable Superconductive power cable line
US20070063799A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 Umans Stephen D Protective link for superconducting coil
JP2011238455A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Fujikura Ltd 超電導線材、超電導コイル、及び超電導保護装置
WO2013030554A1 (en) * 2011-09-02 2013-03-07 Tokamak Solutions Uk Limited Efficient compact fusion reactor
RU2014112696A (ru) * 2011-09-02 2015-10-10 Токемек Энерджи Лтд Эффективный компактный реактор ядерного синтеза

Also Published As

Publication number Publication date
EP3347905B1 (en) 2019-10-23
RU2018112471A (ru) 2019-10-09
CN108292553B (zh) 2020-10-02
US11557893B2 (en) 2023-01-17
RU2018112471A3 (ru) 2019-11-13
GB201515979D0 (en) 2015-10-21
KR20180052697A (ko) 2018-05-18
EP3347905A1 (en) 2018-07-18
US20180248357A1 (en) 2018-08-30
WO2017042541A1 (en) 2017-03-16
JP2018534761A (ja) 2018-11-22
CN108292553A (zh) 2018-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2709627C2 (ru) Защита от переходов в нормальное состояние в сверхпроводящих магнитах
US20230402213A1 (en) Quench protection in high-temperature superconducting magnets
RU2754574C2 (ru) Защита от нарушения сверхпроводимости в сверхпроводящих магнитах
US10593444B2 (en) Self-monitoring superconducting cables having integrated optical fibers
JP2018534761A5 (ru)
CA2056756A1 (en) Superconducting magnet system with inductive quench heaters
Shen et al. High-field quench behavior and dependence of hot spot temperature on quench detection voltage threshold in a Bi2Sr2CaCu2Ox coil
Takayasu Acoustic MEMS sensor array for quench detection of CICC superconducting cables
US11101059B2 (en) Quench detection in superconducting magnets
RU2745295C1 (ru) Контрольно-измерительное устройство для криогенной системы
JP6215345B2 (ja) 超電導磁石
Leitner et al. Status report and recent developments with VENUS
WO2023096852A1 (en) Mitigation of attenuating effects from ionizing radiation in silica optical fibers by photobleaching
Hu et al. Development of HTS current feeder quench detection system for the EAST Tokamak
Hay et al. Composite superconductor design for large magnets
Gupta Optically triggered superconducting opening switches
Raginel et al. JACoW: Change of Critical Current Density in Nb-Ti and Nb $ _ {3} $ Sn Strands After Millisecond Heating
Stekly et al. The superconducting-to-normal transition in a fully stabilized winding
JPH0324486A (ja) 超電導コイルの常電導転移検出法