WO2017204264A1 - 直流給電用限流コイル - Google Patents

直流給電用限流コイル Download PDF

Info

Publication number
WO2017204264A1
WO2017204264A1 PCT/JP2017/019430 JP2017019430W WO2017204264A1 WO 2017204264 A1 WO2017204264 A1 WO 2017204264A1 JP 2017019430 W JP2017019430 W JP 2017019430W WO 2017204264 A1 WO2017204264 A1 WO 2017204264A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
yoke
coil
leg
current
coils
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/019430
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
羽田　正二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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
Priority claimed from JP2016104243A external-priority patent/JP2017212324A/ja
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Publication of WO2017204264A1 publication Critical patent/WO2017204264A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00

Definitions

  • the present invention relates to a DC current limiting coil used in DC power supply.
  • HVDC high voltage direct current
  • the circuit breaker cuts off the current when an excessive current starts flowing and time elapses and the current value reaches a predetermined value.
  • the current value immediately after the occurrence of the short circuit accident or the like is small, and the current flowing through the coil (magnetic flux density) gradually increases with time. For this reason, it takes time until the current value reaches a value for operating the circuit breaker and the circuit breaker operates to interrupt the current.
  • the resistance of the coil winding is very small.
  • the resistance of the short-circuited portion is small, if the coil is magnetically saturated before the current is cut off, the inductance becomes very small, and a huge current may flow instantaneously.
  • An object of the present invention is to provide a current-limiting coil for direct current power feeding that can quickly increase the current immediately after a large voltage is applied, and then suppress an increase in current over time.
  • the current-limiting coil for DC power feeding of the present invention is: A current-limiting coil for DC power supply used in DC power supply, A core made of a material that allows easy passage of magnetic flux, Two coils wound around the core and connected in series; A first diode connected to both ends of one of the two coils; It is characterized by providing.
  • the DC current limiting coil of the present invention is The two coils are connected in the direction of the sum connection.
  • the DC current limiting coil of the present invention is A second diode is provided at both ends of one of the two coils or the other coil so that a current flows in a direction opposite to that of the first diode.
  • the DC current limiting coil of the present invention is The two coils are connected in a differential connection direction.
  • the DC current limiting coil of the present invention is A second diode is provided at both ends of the other coil of the two coils so that a current flows in a direction opposite to that of the first diode.
  • the DC current limiting coil of the present invention is
  • the core includes a first yoke and a second yoke facing each other, a first leg connecting one end of the first yoke and one end of the second yoke, and the first A second leg connecting the other end of the one yoke and the other end of the second yoke;
  • the first yoke, the second yoke, the first leg, or the second leg has at least one gap;
  • the two coils are wound around the first leg or the second leg, It is characterized by that.
  • the DC current limiting coil of the present invention is
  • the core includes a first yoke and a second yoke facing each other, a first leg connecting one end of the first yoke and one end of the second yoke, and the first A second leg connecting the other end of the one yoke and the other end of the second yoke;
  • the first yoke, the second yoke, the first leg, or the second leg has at least one gap;
  • One of the two coils is wound around the first leg, The other of the two coils is wound around the second leg, It is characterized by that.
  • the DC current limiting coil of the present invention is
  • the core includes a first yoke and a second yoke facing each other, a first leg connecting one end of the first yoke and one end of the second yoke, and the first A second leg connecting the other end of one yoke and the other end of the second yoke; a first extension yoke extending from the other end of the first yoke; A second extension yoke extending from the other end of the second yoke; an end of the first extension yoke opposite to the first yoke; and the second extension yoke.
  • a third leg portion having a gap in the middle thereof, and connecting the yoke and the opposite end portion,
  • One of the two coils is wound around the first leg,
  • the other of the two coils is wound around the second leg, It is characterized by that.
  • the DC current limiting coil of the present invention is The first yoke, the second yoke, the first leg, or the second leg has at least one gap.
  • the DC current limiting coil of the present invention is
  • the core includes a first yoke and a second yoke facing each other, a first leg connecting one end of the first yoke and one end of the second yoke, and the first A second leg connecting the other end of the one yoke and the other end of the second yoke, an intermediate portion of the first yoke and an intermediate portion of the second yoke; A third leg having a gap in the middle; One of the two coils is wound around the first leg, The other of the two coils is wound around the second leg, It is characterized by that.
  • the DC current limiting coil of the present invention is
  • the core includes a first yoke and a second yoke facing each other, a first leg connecting one end of the first yoke and one end of the second yoke, and the first A second leg connecting the other end of one yoke and the other end of the second yoke; a first extension yoke extending from the other end of the first yoke; A second extension yoke extending from the other end of the second yoke; an end of the first extension yoke opposite to the first yoke; and the second extension yoke.
  • the current-limiting coil for DC power feeding of the present invention is A current-limiting coil for DC power supply used in DC power supply, A core made of a material that allows easy passage of magnetic flux, Two coils wound around the core and differentially connected; It is characterized by providing.
  • the DC current limiting coil of the present invention is
  • the core includes a first yoke and a second yoke facing each other, a first leg connecting one end of the first yoke and one end of the second yoke, and the first A second leg connecting the other end of the one yoke and the other end of the second yoke;
  • the two coils are wound around the first leg or the second leg, It is characterized by that.
  • the DC current limiting coil of the present invention is
  • the core includes a first yoke and a second yoke facing each other, a first leg connecting one end of the first yoke and one end of the second yoke, and the first A second leg connecting the other end of the one yoke and the other end of the second yoke;
  • One of the two coils is wound around the first leg, The other of the two coils is wound around the second leg, It is characterized by that.
  • the DC current limiting coil of the present invention is
  • the core includes a first yoke and a second yoke facing each other, a first leg connecting one end of the first yoke and one end of the second yoke, and the first A second leg connecting the other end of one yoke and the other end of the second yoke; a first extension yoke extending from the other end of the first yoke; A second extension yoke extending from the other end of the second yoke; an end of the first extension yoke opposite to the first yoke; and the second extension yoke.
  • a third leg portion having a gap in the middle thereof, and connecting the yoke and the opposite end portion,
  • One of the two coils is wound around the first leg,
  • the other of the two coils is wound around the second leg, It is characterized by that.
  • the DC current limiting coil of the present invention is
  • the core includes a first yoke and a second yoke facing each other, a first leg connecting one end of the first yoke and one end of the second yoke, and the first A second leg connecting the other end of the one yoke and the other end of the second yoke, an intermediate portion of the first yoke and an intermediate portion of the second yoke; A third leg having a gap in the middle; One of the two coils is wound around the first leg, The other of the two coils is wound around the second leg, It is characterized by that.
  • the rise of current immediately after a large voltage is applied can be accelerated, and thereafter an increase in current can be suppressed over time.
  • FIG. 1A shows an example of the configuration of a DC current limiting coil according to the first embodiment.
  • FIG. 1B shows another example of the configuration of the DC current limiting coil according to the first embodiment. It is a figure which shows an example of the voltage applied to the DC current limiting coil of FIG. 1, and the electric current which flows there. It is a figure which shows an example of a structure of the magnetic circuit of the current-limiting coil for DC feeding of FIG. It is a figure which shows an example of the time passage of an electric current when the voltage E10 is applied to the magnetic circuit of FIG.
  • FIG. 1 (A) shows another example of the voltage applied to the current-limiting coil for direct current power supply of FIG. 1 (A), and the electric current which flows there. It is a figure which shows an example of a structure of the current limiting coil of FIG. 1 (A) by which two coils were wound and wound on the left leg part of a rectangular core. It is a figure which shows an example of a structure of the current limiting coil of FIG. 1 (A) by which two coils were each wound by the left leg part and right leg part of a rectangular-shaped core. It is a figure which shows an example of a structure of the current limiting coil of FIG. 1 (A) which has the core to which the path
  • FIG. 12A shows an example of a basic configuration of the DC current limiting coil according to the second embodiment.
  • FIG. 12 (B) shows an example of the configuration of the DC power feeding current limiting coil according to the second embodiment to which a back electromotive force suppression diode is added. It is a figure which shows an example of the voltage applied to the current-limiting coil for DC power feeding of FIG. 12 (A), and the electric current which flows there. It is a figure which shows an example of a structure of the magnetic circuit of the current-limiting coil for DC electric power feeding of FIG. 12 (A).
  • FIG. 17 It is a figure which shows an example of the time passage of the electric current when the voltage E20 is applied to the magnetic circuit of FIG. It is a figure which shows an example of a structure of the current limiting coil of FIG. 17 by which two coils were piled around the left leg part of the rectangular core. It is a figure which shows an example of a structure of the current limiting coil of FIG. 17 by which two coils were wound by the left leg part and right leg part of a rectangular core, respectively. It is a figure which shows an example of a structure of the current limiting coil of FIG. 17 which has the core to which the path
  • FIG. 1 shows an example of the configuration of DC current-limiting coils 101 and 101 ′ according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of the magnetic circuit of the DC current limiting coils 101 and 101 ′ shown in FIG.
  • the current limiting coil 101 includes a coil 110, a coil 120, a core 130, a diode D11, and a diode D12.
  • the current limiting coil 101 ′ also includes a coil 110, a coil 120, a core 130, a diode D11, and a diode D12. 2 and 3, the diode D12 is not shown, but the current limiting coils 101 and 101 ′ include the diode D12.
  • the coil 110 and the coil 120 are connected in series and in the direction of summing connection between the terminal T11 and the terminal T12. That is, the self-inductances of the coil 110 and the coil 120 are L11 and L12, respectively, and the mutual inductance is M1. At this time, when the diode D11 and the diode D12 are not provided, the coil 110 and the coil 120 are connected so that the combined inductance of the current limiting coils 101 and 101 ′ is L11 + L12 + 2M1.
  • a diode D11 and a diode D12 are connected to both ends of the coil 120 so that currents flow in opposite directions.
  • the diode D11 has an anode connected to the connection point side of the coils 110 and 120, and a cathode connected to the terminal T12 side.
  • the diode D12 has a cathode connected to the connection point side of the coils 110 and 120, and an anode connected to the terminal T12 side.
  • the current flowing from the terminal T11 to the terminal T12 does not flow through the coil 120 but flows through the diode D11.
  • a diode D11 and a diode D12 are connected to both ends of the coil 120 and the coil 110 so that currents flow in opposite directions.
  • the diode D11 has an anode connected to the connection point side of the coils 110 and 120, and a cathode connected to the terminal T12 side.
  • the diode D12 has an anode connected to the connection point side of the coil 110 and the coil 120, and a cathode connected to the terminal T11 side. Immediately after a large voltage is suddenly applied, the current flowing from the terminal T11 to the terminal T12 does not flow through the coil 120 but flows through the diode D11. The current flowing in the opposite direction does not flow through the coil 110 but flows through the diode D12. For this reason, immediately after a large voltage is suddenly applied, it can be considered that one of the coil 120 and the coil 110 is short-circuited.
  • the coil 110 and the coil 120 are wound around the core 130.
  • the core 130 is made of a material that can easily pass magnetic flux such as iron.
  • the core 130 may be made of a material other than iron as long as it is a material that allows easy passage of magnetic flux. Since the operations of the current limiting coil 101 and the current limiting coil 101 ′ are the same, the current limiting coil 101 will be described below as an example.
  • the current limiting coil 101 is inserted in the middle of the DC power supply line. Normally (that is, when a short circuit accident or the like does not occur), a substantially constant current flows through the coil 110 and the coil 120, and a magnetic flux ⁇ ′ is generated inside the core 130 by this current. At this time, the coil 110 and the coil 120 can be regarded as simple wiring.
  • a short circuit accident occurs, for example, as shown in FIG. 2, when a large voltage E10 is applied suddenly with the terminal T11 and the terminal T12 as the positive side and the negative side, respectively, a voltage (E10-Vd) is applied to the coil 110.
  • the exciting current im1 flows through the coil 110 from the terminal T11 to the terminal T12.
  • the signs of + and ⁇ attached to both ends of the coil 110 indicate the direction of voltage drop. Since the coil 120 is considered to be short-circuited as described above, the exciting current im1 hardly flows through the coil 120. Vd is a voltage drop due to the diode D11.
  • a magnetic flux ⁇ m1 is generated inside the core 130 by the exciting current im1.
  • An electromotive force is generated in the coil 120 by the magnetic flux ⁇ m1. 2 and 3, the signs of + and ⁇ attached to both ends of the coil 120 indicate the direction of the electromotive force.
  • a current i12 that loops between the coil 120 and the diode D11 flows.
  • the current i12 attempts to generate a magnetic flux ⁇ 12 in the coil 120.
  • the current i11 flows through the coil 110, and a magnetic flux ⁇ 11 having a magnitude that just cancels the magnetic flux ⁇ 12 is generated.
  • the current i flowing between the terminal T11 and the terminal T12 is raised by the current value of the current i11 from the exciting current im1. That is, immediately after the voltage E10 is applied between the terminal T11 and the terminal T12, the current value of the current i flowing between the terminal T11 and the terminal T12 is the current value of the current i11. If it is assumed that there is no leakage magnetic flux in the coils 110 and 120, then the current value of the current i increases linearly. However, actually, there is a leakage magnetic flux in the coil 110 and the coil 120. Under the influence of this leakage magnetic flux, when time elapses, the magnetic flux ⁇ 11 and the magnetic flux ⁇ 12 decrease, and the current i11 and the current i12 decrease.
  • the current limiting coil 101 has a fast rise of the current i immediately after the voltage E10 is applied, and suppresses the increase of the current i as time elapses.
  • the diode D11 is required when the voltage E10 is applied with the terminal T11 and the terminal T12 as the positive side and the negative side, respectively. In this case, the diode D12 is not necessary.
  • FIG. 6 shows an example of the configuration of a current limiting coil 101A in which two coils 110A and 120A are overlapped and wound around the left leg P11 of the rectangular core 130A.
  • Current limiting coil 101A includes a coil 110A, a coil 120A, and a core 130A.
  • the core 130A includes a yoke Y11, a yoke Y12, a leg part P11, and a leg part P12.
  • the yoke Y11 and the yoke Y12 are opposed to each other.
  • the leg P11 connects the left end of the yoke Y11 and the left end of the yoke Y12.
  • the leg P12 connects the right end of the yoke Y11 and the right end of the yoke Y12.
  • the core 130A has one or more gaps.
  • the yoke Y12 has a gap AG11 in the middle.
  • the yoke Y11, the leg part P11, or the leg part P12 may have a gap. If there is a gap in the core 130A, the magnetic flux leakage increases and the core 130A is less likely to be magnetically saturated.
  • the windings of the coils 110A and 120A are wound around the leg P11 in opposite directions (for example, the coil 110A is counterclockwise and the coil 120A is clockwise).
  • a terminal T11 and a terminal T12 are respectively provided at one end of the coil 110A and one end of the coil 120A (the beginning of winding of the coil 110A and the beginning of winding of the coil 120A) arranged on the yoke Y11 side.
  • the other end of the coil 110A arranged on the yoke Y12 side and the other end of the coil 120A (the end of winding of the coil 110A and the end of winding of the coil 120A) are connected.
  • the windings of the coil 110A and the coil 120A may be wound not in the leg part P11 but in the reverse direction on the leg part P12.
  • FIG. 7 shows an example of the configuration of a current-limiting coil 101B in which two coils 110B and 120B are wound around a left leg P11 and a right leg P12 of a rectangular core 130A, respectively.
  • Current limiting coil 101B includes a coil 110B, a coil 120B, and a core 130A.
  • the core 130A of the current limiting coil 101B is the same as that of the current limiting coil 101A.
  • the winding of the coil 110B is wound around the leg P11 counterclockwise.
  • the winding of the coil 120B is wound around the leg P12 counterclockwise.
  • a terminal T11 and a terminal T12 are provided at the end of the coil 110B on the yoke Y11 side and the end of the coil 120B on the yoke Y11 side (the beginning of winding of the coil 110B and the beginning of winding of the coil 120B), respectively.
  • the end of coil 110B on the yoke Y12 side and the end of coil 120B on the yoke Y12 side (the end of winding of coil 110B and the end of winding of coil 120B) are connected.
  • FIG. 8 shows an example of the configuration of a current limiting coil 101C having a core 130B to which a leakage magnetic flux path is added adjacent to a rectangular portion.
  • Current limiting coil 101C includes a coil 110B, a coil 120B, and a core 130B.
  • the core 130B includes a yoke Y11, a yoke Y12, an extension yoke Y13, an extension yoke Y14, a leg part P11, a leg part P12, and a leg part P13.
  • the yoke Y11 and the yoke Y12 are opposed to each other.
  • the extension yoke Y13 is obtained by extending the yoke Y11.
  • the extension yoke Y14 is obtained by extending the yoke Y12.
  • the leg P11 connects the left end of the yoke Y11 and the left end of the yoke Y12.
  • the leg P12 connects the right end of the yoke Y11 and the right end of the yoke Y12, that is, the connecting portion between the yoke Y11 and the extension yoke Y13 and the connecting portion between the yoke Y12 and the extension yoke Y14.
  • the leg portion P13 includes the right end portion of the extension yoke Y13 and the right end portion of the extension yoke Y14 (the end portion of the extension yoke Y13 opposite to the yoke Y11 and the end portion of the extension yoke Y14 opposite to the yoke Y12). Link. However, the leg part P13 has a gap (gap) AG12 in the middle.
  • the coils 110B and 120B in the current limiting coil 101C are the same as those in the current limiting coil 101B. That is, the winding of the coil 110B is wound around the leg P11 counterclockwise. The winding of the coil 120B is wound around the leg P12 counterclockwise. A terminal T11 and a terminal T12 are provided at the end of the coil 110B on the yoke Y11 side and the end of the coil 120B on the yoke Y11 side (the beginning of winding of the coil 110B and the beginning of winding of the coil 120B), respectively.
  • the end of coil 110B on the yoke Y12 side and the end of coil 120B on the yoke Y12 side (the end of winding of coil 110B and the end of winding of coil 120B) are connected.
  • the yoke Y11, the yoke Y12, the leg part P11, and the leg part P12 form a rectangular part.
  • the expansion yoke Y13, the leg P13, and the expansion yoke Y14 serve as a leakage magnetic flux path. In the current limiting coil 101C, the leakage magnetic flux can pass not only in the air but also through the extension yoke Y13, the leg P13, and the extension yoke Y14.
  • the core 130B may have one or more gaps in addition to the gap AG12.
  • the yoke Y11, the yoke Y12, the extension yoke Y13, the extension yoke Y14, the leg part P11, or the leg part P12 may have a gap.
  • FIG. 9 shows an example of the configuration of a current limiting coil 101D having a core 130C in which a leakage magnetic flux path is added in the middle of the rectangular portion.
  • Current limiting coil 101D includes a coil 110B, a coil 120B, and a core 130C.
  • the core 130C includes a yoke Y11, a yoke Y12, a leg part P11, a leg part P12, and a leg part P14.
  • the yoke Y11 and the yoke Y12 are opposed to each other.
  • the leg P11 connects the left end of the yoke Y11 and the left end of the yoke Y12.
  • the leg P12 connects the right end of the yoke Y11 and the right end of the yoke Y12.
  • the leg part P14 connects the intermediate part of the yoke Y11 and the intermediate part of the yoke Y12.
  • the leg part P14 has a gap (gap) AG13 in the middle.
  • Coil 110B and coil 120B in current limiting coil 101D are the same as those of current limiting coil 101B. That is, the winding of the coil 110B is wound around the leg P11 counterclockwise. The winding of the coil 120B is wound around the leg P12 counterclockwise. A terminal T11 and a terminal T12 are provided at the end of the coil 110B on the yoke Y11 side and the end of the coil 120B on the yoke Y11 side (the beginning of winding of the coil 110B and the beginning of winding of the coil 120B), respectively.
  • the end of coil 110B on the yoke Y12 side and the end of coil 120B on the yoke Y12 side are connected.
  • the leg part P14 becomes a path of leakage magnetic flux.
  • the leakage magnetic flux can pass through the leg P14 as well as in the air.
  • the core 130C may have one or more gaps in addition to the gap AG13.
  • the yoke Y11, the yoke Y12, the leg part P11, or the leg part P12 may have a gap.
  • FIG. 10 shows an example of the configuration of a current limiting coil 101E having a core 130D to which a leakage magnetic flux path is added adjacent to a rectangular portion having a gap AG11.
  • Current limiting coil 101E includes a coil 110B, a coil 120B, and a core 130D.
  • the core 130D is different from the core 130B of FIG. 8 in that the rectangular portion has one or more gaps (gap).
  • the yoke Y12 has a gap AG11 in the middle.
  • the core 130D is the same as the core 130B.
  • the yoke Y11, the leg part P11, or the leg part P12 may have a gap.
  • the extension yoke Y13 or the extension yoke Y14 may have a gap.
  • Coil 110B and coil 120B in current limiting coil 101E are the same as those of current limiting coil 101B and current limiting coil 101C.
  • FIG. 11 shows an example of the configuration of a current limiting coil 101F having a core 130E in which a leakage magnetic flux path is added in the middle of the rectangular portion and next to the rectangular portion.
  • Current limiting coil 101F includes a coil 110B, a coil 120B, and a core 130E.
  • the core 130E is obtained by adding an extension yoke Y13, an extension yoke Y14, and a leg P13 to the core 130C of FIG.
  • the core 130E includes a yoke Y11, a yoke Y12, an extension yoke Y13, an extension yoke Y14, a leg part P11, a leg part P12, a leg part P13, and a leg part P14.
  • the yoke Y11 and the yoke Y12 are opposed to each other.
  • the extension yoke Y13 is obtained by extending the yoke Y11.
  • the extension yoke Y14 is obtained by extending the yoke Y12.
  • the leg P11 connects the left end of the yoke Y11 and the left end of the yoke Y12.
  • the leg P12 connects the right end of the yoke Y11 and the right end of the yoke Y12, that is, the connecting portion between the yoke Y11 and the extension yoke Y13 and the connecting portion between the yoke Y12 and the extension yoke Y14.
  • the leg portion P13 includes the right end portion of the extension yoke Y13 and the right end portion of the extension yoke Y14 (the end portion of the extension yoke Y13 opposite to the yoke Y11 and the end portion of the extension yoke Y14 opposite to the yoke Y12). Link. However, the leg part P13 has a gap AG12 in the middle.
  • the leg part P14 connects the intermediate part of the yoke Y11 and the intermediate part of the yoke Y12. However, the leg part P14 has a gap AG13 in the middle.
  • the yoke Y11, the yoke Y12, the extension yoke Y13, the extension yoke Y14, the leg part P11, or the leg part P12 may have a gap.
  • Coil 110B and coil 120B in current limiting coil 101F are the same as those of current limiting coil 101B and current limiting coil 101D.
  • FIG. 12A shows an example of a basic configuration of the DC current limiting coil 102 according to the second embodiment.
  • FIG. 14 shows an example of the configuration of the magnetic circuit of the DC current limiting coil 102 of FIG.
  • the current limiting coil 102 includes a coil 140, a coil 150, a core 160, and a diode D13.
  • the coil 140 and the coil 150 are connected in the direction of differential connection in series between the terminal T13 and the terminal T14. That is, the self-inductances of the coil 140 and the coil 150 are L13 and L14, respectively, and the mutual inductance is M1 ′.
  • the coil 140 and the coil 150 are connected so that the combined inductance of the current limiting coils 102 and 102 ′ becomes L13 + L14-2M1 ′.
  • a diode D13 is connected to both ends of the coil 150 so that current flows from the terminal T13 toward the terminal T14. That is, in the example of FIG. 12A, the diode D13 has an anode connected to the connection point side of the coil 140 and the coil 150, and a cathode connected to the terminal T14 side. Immediately after a large voltage is suddenly applied, the current flowing from the terminal T13 toward the terminal T14 does not flow through the coil 150 but flows through the diode D13. For this reason, immediately after a large voltage is suddenly applied, the coil 150 can be regarded as being short-circuited.
  • the coil 140 and the coil 150 are wound around the core 160.
  • the core 160 is made of a material that can easily pass magnetic flux such as iron.
  • the core 160 may be made of a material other than iron as long as it is a material through which magnetic flux can easily pass.
  • the current limiting coil 102 is inserted in the middle of the DC power supply line. Normally (that is, when a short circuit accident or the like has not occurred), a substantially constant current flows through the coil 140 and the coil 150, and a magnetic flux ⁇ 1 ′ and a magnetic flux ⁇ 2 ′ are generated in the core 160 by this current. .
  • the magnetic flux ⁇ 1 ′ and the magnetic flux ⁇ 2 ′ are in opposite directions and cancel each other.
  • the coil 140 and the coil 150 can be regarded as simple wiring. When the number of turns of the coil 140 and the coil 150 is the same, the magnetic flux inside the core 160 is substantially zero.
  • a short circuit accident occurs, for example, as shown in FIG.
  • a magnetic flux ⁇ m2 is generated inside the core 160 by the exciting current im2.
  • An electromotive force is generated in the coil 150 by the magnetic flux ⁇ m2.
  • the symbols “+” and “ ⁇ ” attached to both ends of the coil 150 indicate the direction of the electromotive force.
  • This electromotive force causes a current i14 to flow through the coil 150.
  • the current i14 attempts to generate a magnetic flux ⁇ 14 in the coil 150.
  • the current i13 flows through the coil 140, and a magnetic flux ⁇ 13 having a magnitude that just cancels the magnetic flux ⁇ 14 is generated.
  • the magnetic flux inside the core 160 does not change from ⁇ m2.
  • the current i flowing between the terminal T13 and the terminal T14 is raised by the current value of the current i13 from the exciting current im2.
  • the current value of the current i flowing between the terminal T13 and the terminal T14 is the current value of the current i13. If it is assumed that there is no leakage magnetic flux in the coil 140 and the coil 150, then the current value of the current i increases linearly. However, actually, there is a leakage magnetic flux in the coil 140 and the coil 150. Under the influence of this leakage magnetic flux, when time elapses, the magnetic flux ⁇ 13 and the magnetic flux ⁇ 14 decrease, and the current i13 and the current i14 decrease.
  • FIG. 12A shows an example in which the diode D13 is connected to both ends of the coil 150.
  • the diode D13 is not connected to both ends of the coil 150, but the current flows from the terminal T13 to the both ends of the coil 140. You may connect so that it may flow toward T14. In this case, it can be considered that the coil 140 is short-circuited immediately after a large voltage is suddenly applied.
  • the current limiting coil is installed on a high-voltage DC power supply line together with a circuit breaker.
  • the current is interrupted by the circuit breaker.
  • a back electromotive force is generated in the current limiting coil.
  • FIG. 12B shows an example of the configuration of the DC current limiting coil 102 ′ according to the second embodiment to which the back electromotive force suppression diode Da is added.
  • the current limiting coil 102 ′ is obtained by adding a back electromotive force suppression diode Da to the current limiting coil 102.
  • the back electromotive force suppression diode Da has an anode connected to the connection point side of the coils 140 and 150 and a cathode connected to the terminal T13 side.
  • the signs of + and ⁇ attached to both ends of the coil 140 and the coil 150 indicate the direction of the back electromotive force.
  • the current ia flowing due to the counter electromotive force of the coil 140 flows through a loop formed by the counter electromotive force suppressing diode Da and the coil 140.
  • the current ib that flows due to the counter electromotive force of the coil 150 flows through a loop formed by the diode D13 and the coil 150.
  • the functions of the back electromotive force suppression diode Da and the diode D13 are opposite to those in the example of FIG.
  • a magnetic flux ⁇ ′ is usually generated in the core 130.
  • PHI magnetic flux
  • m1 magnetic flux in the core 130 changes from ⁇ ′ to ⁇ ′ + ⁇ m1.
  • Magnetic saturation is undesirable because magnetic saturation increases the current through the coil abruptly.
  • the directions of the magnetic flux ⁇ ′ and the magnetic flux ⁇ m1 are the same, the current limiting coils 101 and 101 ′ are relatively easily magnetically saturated.
  • the magnetic flux ⁇ 1 ′ is normally generated from the coil 140 and the magnetic flux ⁇ 2 ′ is generated from the coil 150.
  • the magnetic flux ⁇ 1 ′ and the magnetic flux ⁇ 2 ′ are opposite to each other and cancel each other. For this reason, when the number of turns of the coil 140 and the coil 150 is the same, the magnetic flux in the core 160 is substantially zero.
  • the magnetic flux in the core 160 changes from approximately 0 to ⁇ m2.
  • the current limiting coils 102 and 102 ′ are less likely to be magnetically saturated because the width in which the magnetic flux can be changed is larger than that of the current limiting coils 101 and 101 ′.
  • a core without a gap can be used as the core 160.
  • a rectangular core 130A having a gap AG1 is used as the core 160, and the coil 140 is connected to the leg P1 or the leg P2 of the core 130A.
  • the coil 150 can be wound in layers.
  • a rectangular core 130A having a gap AG1 is used as the core 160, and the coil 140 is wound around the leg P1 of the core 130A.
  • the coil 150 can be wound around the part P2. Further, in the current limiting coils 102 and 102 ′, the cores 130B to 130E shown in FIGS. 8 to 11 are used as the core 160, the coil 140 is wound around the leg part P1, and the coil 150 is wound around the leg part P2. Can turn.
  • the configurations of the cores 130A to 130E shown in FIGS. 6 to 11 are examples and are not limited.
  • cores having various configurations can be used as the core 130 and the core 160.
  • various shapes such as an EI core, an EE core, and a UU core can be used.
  • FIG. 17 shows an example of the configuration of a DC current limiting coil 201 according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 shows an example of the configuration of the magnetic circuit of the DC current limiting coil 201 of FIG.
  • the current limiting coil 201 includes a coil 210, a coil 220, and a core 230.
  • the coil 210 and the coil 220 are differentially connected in series between the terminal T21 and the terminal T22. That is, the self-inductances of the coils 210 and 220 are L21 and L22, respectively, and the mutual inductance is M2.
  • the combined inductance of the current limiting coil 201 is L21 + L22-2M2.
  • the coil 210 and the coil 220 are wound around the core 230.
  • the core 230 is made of a material that can easily pass magnetic flux such as iron.
  • the core 230 may be made of a material other than iron as long as it is a material that allows easy passage of magnetic flux.
  • the current limiting coil 201 is inserted in the middle of the DC power supply line. Normally (that is, when no short circuit accident or the like has occurred), a substantially constant current flows through the coils 210 and 220. This current generates magnetic fluxes by the coils 210 and 220 in the core 230, respectively, but these magnetic fluxes are in opposite directions and cancel each other. At this time, the coil 210 and the coil 220 can be regarded as simple wiring.
  • a short circuit accident occurs, for example, as shown in FIG. 18, when voltage E20 is applied with terminals T21 and T22 set to the positive side and the negative side, respectively, the coil 210 and the coil 220 are directed from the terminal T21 toward the terminal T22. A current i20 flows.
  • the current i ⁇ b> 20 generates a magnetic flux ⁇ M21 due to the coil 210 and a magnetic flux ⁇ M22 due to the coil 220, inside the core 230.
  • a voltage E21 and a voltage E22 are generated in the coil 210 and the coil 220, respectively, by the magnetic flux ⁇ M21 and the magnetic flux ⁇ M22 .
  • E20 E21 + E22. Since the coils 210 and 220 are differentially connected, the magnetic flux ⁇ M21 and the magnetic flux ⁇ M22 cancel each other.
  • the mutual inductance 2M2 is subtracted from the self-inductances L21 and L22 of the coils 210 and 220, and the combined inductance of the current limiting coil 201 is reduced.
  • the current i20 increases with a slope of E20 / (L21 + L22-2M2).
  • the rise of the current i20 is fast.
  • the current i20 flows, the leakage flux [Phi L22 from leakage flux [Phi L21 and the coil 220 from the coil 210 occurs.
  • Leakage magnetic flux ⁇ L21 and leakage magnetic flux ⁇ L22 pass, for example, in the air.
  • a leakage inductance corresponding to each of the leakage magnetic flux ⁇ L21 and the leakage magnetic flux ⁇ L22 is generated.
  • the current i20 increases, and the leakage flux ⁇ L21 and the leakage flux ⁇ L22 increase.
  • the state of the magnetic flux in the magnetic circuit changes, and as shown in FIG. 20, the increase rate of the current i20 decreases and the increase of the current i20 is suppressed.
  • FIG. 21 shows an example of the configuration of a current-limiting coil 201A in which two coils 210A and 220A are overlapped and wound around the left leg P21 of the rectangular core 230A.
  • Current limiting coil 201A includes a coil 210A, a coil 220A, and a core 230A.
  • the core 230A includes a yoke Y21, a yoke Y22, a leg part P21, and a leg part P22.
  • the yoke Y21 and the yoke Y22 face each other.
  • the leg P21 connects the left end of the yoke Y21 and the left end of the yoke Y22.
  • the leg P22 connects the right end of the yoke Y21 and the right end of the yoke Y22.
  • the windings of the coils 210A and 220A are wound around the leg portion P21 in the same direction (for example, counterclockwise).
  • a terminal T21 and a terminal T22 are respectively provided at one end of the coil 210A and one end of the coil 220A (the beginning of winding of the coil 210A and the beginning of winding of the coil 220A) disposed on the yoke Y21 side.
  • the other end of coil 210A and the other end of coil 220A (the end of winding of coil 210A and the end of winding of coil 220A) are connected.
  • the coupling coefficient between the coil 210 and the coil 220 is close to 1, and the leakage flux ⁇ L21 and the leakage flux ⁇ L22 are small.
  • the windings of the coils 210A and 220A may be wound in the same direction not on the leg part P21 but on the leg part P22.
  • FIG. 22 shows an example of the configuration of a current-limiting coil 201B in which two coils 210B and 220B are wound around a left leg P21 and a right leg P22 of a rectangular core 230A.
  • Current limiting coil 201B includes a coil 210B, a coil 220B, and a core 230A.
  • the core 230A of the current limiting coil 201B is the same as that of the current limiting coil 201A.
  • the winding of the coil 210B is wound around the leg P21 counterclockwise.
  • the winding of the coil 220B is wound clockwise around the leg P22.
  • a terminal T21 and a terminal T22 are provided at the end of the coil 210B on the yoke Y21 side and the end of the coil 220B on the yoke Y21 side (the beginning of winding of the coil 210B and the beginning of winding of the coil 220B), respectively.
  • the end of coil 210B on the yoke Y22 side and the end of coil 220B on the yoke Y22 side (the end of winding of coil 210B and the end of winding of coil 220B) are connected.
  • the current limiting coil 201B has a coupling coefficient between the coils 210B and 220B smaller than that of the current limiting coil 201A, and has more leakage flux ⁇ L21 and leakage flux ⁇ L22 than the current limiting coil 201A.
  • FIG. 23 shows an example of the configuration of a current-limiting coil 201C having a core 230B to which a leakage magnetic flux path is added adjacent to a rectangular portion.
  • Current limiting coil 201C includes a coil 210B, a coil 220B, and a core 230B.
  • the core 230B includes a yoke Y21, a yoke Y22, an extension yoke Y23, an extension yoke Y24, a leg part P21, a leg part P22, and a leg part P23.
  • the yoke Y21 and the yoke Y22 face each other.
  • the extension yoke Y23 is obtained by extending the yoke Y21.
  • the extension yoke Y24 is obtained by extending the yoke Y22.
  • the leg P21 connects the left end of the yoke Y21 and the left end of the yoke Y22.
  • the leg P22 connects the right end of the yoke Y21 and the right end of the yoke Y22, that is, the connecting portion between the yoke Y21 and the extension yoke Y23 and the connecting portion between the yoke Y22 and the extension yoke Y24.
  • the leg portion P23 includes the right end portion of the extension yoke Y23 and the right end portion of the extension yoke Y24 (the end portion of the extension yoke Y23 opposite to the yoke Y21 and the end portion of the extension yoke Y24 opposite to the yoke Y22). Link. However, the leg part P23 has a gap (gap) AG21 in the middle.
  • Coil 210B and coil 220B in current limiting coil 201C are the same as those of current limiting coil 201B. That is, the winding of the coil 210B is wound around the leg P21 counterclockwise. The winding of the coil 220B is wound clockwise around the leg P22.
  • a terminal T21 and a terminal T22 are provided at the end of the coil 210B on the yoke Y21 side and the end of the coil 220B on the yoke Y21 side (the beginning of winding of the coil 210B and the beginning of winding of the coil 220B), respectively.
  • the end of coil 210B on the yoke Y22 side and the end of coil 220B on the yoke Y22 side (the end of winding of coil 210B and the end of winding of coil 220B) are connected.
  • the yoke Y21, the yoke Y22, the leg part P21, and the leg part P22 form a rectangular part.
  • the extension yoke Y23, the leg part P23, and the extension yoke Y24 serve as a path for the leakage flux ⁇ L21 and the leakage flux ⁇ L22 .
  • the leakage flux ⁇ L21 and the leakage flux ⁇ L22 are larger than those in the current-limiting coil 201B, and the coupling coefficient between the coils 210B and 220B is even smaller than that in the current-limiting coil 201B.
  • FIG. 24 shows an example of the configuration of a current-limiting coil 201D having a core 230C in which a leakage magnetic flux path is added in the middle of the rectangular portion.
  • Current limiting coil 201D includes coil 210B, coil 220B, and core 230C.
  • the core 230C includes a yoke Y21, a yoke Y22, a leg part P21, a leg part P22, and a leg part P24.
  • the yoke Y21 and the yoke Y22 face each other.
  • the leg P21 connects the left end of the yoke Y21 and the left end of the yoke Y22.
  • the leg P22 connects the right end of the yoke Y21 and the right end of the yoke Y22.
  • the leg part P24 connects the intermediate part of the yoke Y21 and the intermediate part of the yoke Y22.
  • the leg part P24 has a gap (gap) AG22 in the middle.
  • Coil 210B and coil 220B in current limiting coil 201D are the same as those of current limiting coil 201B. That is, the winding of the coil 210B is wound around the leg P21 counterclockwise. The winding of the coil 220B is wound clockwise around the leg P22.
  • a terminal T21 and a terminal T22 are provided at the end of the coil 210B on the yoke Y21 side and the end of the coil 220B on the yoke Y21 side (the beginning of winding of the coil 210B and the beginning of winding of the coil 220B), respectively.
  • the end of coil 210B on the yoke Y22 side and the end of coil 220B on the yoke Y22 side (the end of winding of coil 210B and the end of winding of coil 220B) are connected.
  • the leg part P24 becomes a path of the leakage magnetic flux ⁇ L21 and the leakage magnetic flux ⁇ L22 .
  • the leakage magnetic flux ⁇ L21 and the leakage magnetic flux ⁇ L22 can pass through the leg portion P24 as well as in the air. For this reason, in the current limiting coil 201D, the leakage flux ⁇ L21 and the leakage flux ⁇ L22 are more than the current limiting coil 201B, and the coupling coefficient of the coil 210B and the coil 220B is further smaller than that of the current limiting coil 201B.
  • the configurations of the cores 230A to 230C shown in FIGS. 21 to 24 are examples and are not limited.
  • cores having various configurations can be used as the core 230.
  • various shapes such as an EI core, an EE core, and a UU core can be used.
  • the rise of current immediately after a large voltage is applied can be accelerated. For this reason, the operating time of a circuit breaker, a fuse, etc. can be shortened by inserting the current-limiting coil for DC power supply of the present invention in the middle of the DC power supply line. Further, according to the present invention, it is possible to suppress an increase in current as time elapses after a large voltage is applied. For this reason, by inserting the current-limiting coil for DC power supply of the present invention in the middle of the DC power supply line, the core is less likely to be magnetically saturated even if time elapses, and an excessive current is prevented from occurring suddenly. be able to.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

限流コイル１０１は、和動接続の向きに接続されたコイル１１０とコイル１２０を有する。ただし、コイル１２０の両端には、ダイオードＤ１１のアノードがコイル１１０とコイル１２０の接続点側に接続されており、そのカソードが端子Ｔ１２側に接続されている。コイル１１０とコイル１２０は、コア１３０に巻回されている。端子Ｔ１１と端子Ｔ１２をそれぞれ正側と負側として電圧Ｅ１０が印加されると、励磁電流ｉｍ１が流れて、コア１３０の内部に磁束Φｍ１が生じる。磁束Φｍ１により、コイル１２０とダイオードＤ１１をループする電流ｉ１２が流れる。電流ｉ１２は、コイル１２０に磁束Φ１２を発生させようとする。しかし、電流ｉ１２に対応して、電流ｉ１１がコイル１１０に流れ、磁束Φ１２をちょうど打ち消す大きさの磁束Φ１１を発生させる。従って、端子Ｔ１１から端子Ｔ１２に向けて電流ｉ＝ｉｍ１＋ｉ１１が流れる。

Description

直流給電用限流コイル
　本発明は、直流給電において使用される直流給電用限流コイルに関する。
　データセンタ等でサーバに高電圧直流を給電するシステムが知られている。また、スマートグリッドへの適用を目指して、３８０Ｖ程度の高電圧直流（ＨＶＤＣ：Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）送電の研究開発が進められている。
　このような高電圧直流の給電線に短絡事故等が発生すると、過大電流が流れるおそれがある。この過大電流は、給電線の途中にコイルを挿入することにより、抑制することができる。電圧が急激に変化するとき、コイルのインダクタンスが電流の急激な変化を抑制する。
　例えば、遮断器は、過大電流が流れ始めて時間が経過し、電流値が所定の値に達したときに電流を遮断する。
　しかし、短絡事故等が発生して大きな電圧が印加されたとき、短絡事故等の発生直後の電流値は小さく、コイルに流れる電流（磁束密度）は時間とともに徐々に上昇する。このため、電流値が遮断器を動作させる値に達し、遮断器が動作して電流が遮断されるまで時間がかかる。
　また、コイルの巻線の抵抗は非常に小さい。短絡箇所の抵抗も小さい場合、電流が遮断される前にコイルが磁気飽和すると、インダクタンスが非常に小さくなり、膨大な電流が瞬時に流れるおそれがある。
　本発明の目的は、大きな電圧が印加された直後における電流の立ち上がりを早くし、その後に時間の経過とともに電流の増加を抑制することができる直流給電用限流コイルを提供することである。
　上記目的を達成するために、本発明の直流給電用限流コイルは、
　直流給電において使用される直流給電用限流コイルであって、
　磁束を通しやすい材料で作られたコアと、
　前記コアに巻回され、直列に接続された２つのコイルと、
　前記２つのコイルのうちの一方のコイルの両端に接続された第１のダイオードと、
　を備えることを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記２つのコイルが、和動接続の向きに接続されていることを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記２つのコイルのうちの一方のコイルまたは他方のコイルの両端に、前記第１のダイオードと逆方向に電流が流れるように接続された第２のダイオードを備えることを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記２つのコイルが、差動接続の向きに接続されていることを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記２つのコイルのうちの他方のコイルの両端に、前記第１のダイオードと逆方向に電流が流れるように接続された第２のダイオードを備えることを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部とを有し、
　前記第１のヨーク、前記第２のヨーク、前記第１の脚部、または前記第２の脚部が少なくとも１のギャップを有し、
　前記２つのコイルが、前記第１の脚部または前記第２の脚部に重ね巻きされている、
　ことを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部とを有し、
　前記第１のヨーク、前記第２のヨーク、前記第１の脚部、または前記第２の脚部が少なくとも１のギャップを有し、
　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
　ことを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部から延長された第１の拡張ヨークと、当該第２のヨークの他方の端部から延長された第２の拡張ヨークと、当該第１の拡張ヨークにおける前記第１のヨークと反対側の端部と当該第２の拡張ヨークにおける前記第２のヨークと反対側の端部とを連結し、中間にギャップを有する第３の脚部とを有し、
　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
　ことを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記第１のヨーク、前記第２のヨーク、前記第１の脚部、または前記第２の脚部が少なくとも１のギャップを有することを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部と、当該第１のヨークの中間部分と当該第２のヨークの中間部分を連結し、中間にギャップを有する第３の脚部とを有し、
　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
　ことを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部から延長された第１の拡張ヨークと、当該第２のヨークの他方の端部から延長された第２の拡張ヨークと、当該第１の拡張ヨークにおける前記第１のヨークと反対側の端部と当該第２の拡張ヨークにおける前記第２のヨークと反対側の端部とを連結し、中間にギャップを有する第３の脚部と、当該第１のヨークの中間部分と当該第２のヨークの中間部分を連結し、中間にギャップを有する第４の脚部とを有し、
　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
　ことを特徴とする。
　また、本発明の直流給電用限流コイルは、
　直流給電において使用される直流給電用限流コイルであって、
　磁束を通しやすい材料で作られたコアと、
　前記コアに巻回され、差動接続された２つのコイルと、
　を備えることを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部とを有し、
　前記２つのコイルが、前記第１の脚部または前記第２の脚部に重ね巻きされている、
　ことを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部とを有し、
　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
　ことを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部から延長された第１の拡張ヨークと、当該第２のヨークの他方の端部から延長された第２の拡張ヨークと、当該第１の拡張ヨークにおける前記第１のヨークと反対側の端部と当該第２の拡張ヨークにおける前記第２のヨークと反対側の端部とを連結し、中間にギャップを有する第３の脚部とを有し、
　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
　ことを特徴とする。
　好ましくは、本発明の直流給電用限流コイルは、
　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部と、当該第１のヨークの中間部分と当該第２のヨークの中間部分を連結し、中間にギャップを有する第３の脚部とを有し、
　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
　ことを特徴とする。
　本発明によれば、大きな電圧が印加された直後における電流の立ち上がりを早くし、その後に時間の経過とともに電流の増加を抑制することができる。
本発明の第１の実施形態に係る直流給電用限流コイルの構成の例を示す図である。図１（Ａ）は、第１の実施形態に係る直流給電用限流コイルの構成の一例を示す。図１（Ｂ）は、第１の実施形態に係る直流給電用限流コイルの構成の別の例を示す。 図１の直流給電用限流コイルに印加される電圧とそこに流れる電流の一例を示す図である。 図１の直流給電用限流コイルの磁気回路の構成の一例を示す図である。 図３の磁気回路に電圧Ｅ１０が印加されたときの電流の時間経過の一例を示す図である。 図１（Ａ）の直流給電用限流コイルに印加される電圧とそこに流れる電流の別の例を示す図である。 矩形状のコアの左側の脚部に２つのコイルが重ね巻きされた図１（Ａ）の限流コイルの構成の一例を示す図である。 矩形状のコアの左側の脚部と右側の脚部に２つのコイルがそれぞれ巻回された図１（Ａ）の限流コイルの構成の一例を示す図である。 矩形部に隣接して漏れ磁束の経路が付加されたコアを有する図１（Ａ）の限流コイルの構成の一例を示す図である。 矩形部の中間に漏れ磁束の経路が付加されたコアを有する図１（Ａ）の限流コイルの構成の一例を示す図である。 ギャップを有する矩形部に隣接して漏れ磁束の経路が付加されたコアを有する図１（Ａ）の限流コイルの構成の一例を示す図である。 矩形部の中間および矩形部の隣に漏れ磁束の経路が付加されたコアを有する図１（Ａ）の限流コイルの構成の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る直流給電用限流コイルの構成の例を示す図である。図１２（Ａ）は、第２の実施形態に係る直流給電用限流コイルの基本的な構成の一例を示す。図１２（Ｂ）は、逆起電力抑止用ダイオードが付加された第２の実施形態に係る直流給電用限流コイルの構成の一例を示す。 図１２（Ａ）の直流給電用限流コイルに印加される電圧とそこに流れる電流の一例を示す図である。 図１２（Ａ）の直流給電用限流コイルの磁気回路の構成の一例を示す図である。 図１４の磁気回路に電圧Ｅ１０が印加されたときの電流の時間経過の一例を示す図である。 図１２（Ｂ）の直流給電用限流コイルにおいて逆起電力を抑止するために流れる電流の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る直流給電用限流コイルの構成の一例を示す図である。 図１７の直流給電用限流コイルに印加される電圧とそこに流れる電流の一例を示す図である。 図１７の直流給電用限流コイルの磁気回路の構成の一例を示す図である。 図１９の磁気回路に電圧Ｅ２０が印加されたときの電流の時間経過の一例を示す図である。 矩形状のコアの左側の脚部に２つのコイルが重ね巻きされた図１７の限流コイルの構成の一例を示す図である。 矩形状のコアの左側の脚部と右側の脚部に２つのコイルがそれぞれ巻回された図１７の限流コイルの構成の一例を示す図である。 矩形部に隣接して漏れ磁束の経路が付加されたコアを有する図１７の限流コイルの構成の一例を示す図である。 矩形部の中間に漏れ磁束の経路が付加されたコアを有する図１７の限流コイルの構成の一例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態に係る直流給電用限流コイルについて図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態を説明する全図において、共通の構成要素には同一の符号を付し、繰り返しの説明を省略する。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る直流給電用限流コイル１０１，１０１’の構成の例を示す。図３は、図１の直流給電用限流コイル１０１，１０１’の磁気回路の構成の一例を示す。
　限流コイル１０１は、コイル１１０と、コイル１２０と、コア１３０と、ダイオードＤ１１と、ダイオードＤ１２とを有する。限流コイル１０１’も、限流コイル１０１と同様に、コイル１１０と、コイル１２０と、コア１３０と、ダイオードＤ１１と、ダイオードＤ１２とを有する。なお、図２と図３には、ダイオードＤ１２を図示していないが、限流コイル１０１，１０１’はダイオードＤ１２を含む。
　コイル１１０とコイル１２０は、端子Ｔ１１と端子Ｔ１２の間に直列に和動接続の向きに接続されている。すなわち、コイル１１０とコイル１２０の自己インダクタンスをそれぞれＬ１１とＬ１２、相互インダクタンスをＭ１とする。このとき、ダイオードＤ１１とダイオードＤ１２が無い場合には、限流コイル１０１，１０１’の合成インダクタンスがＬ１１＋Ｌ１２＋２Ｍ１となるようにコイル１１０とコイル１２０は接続されている。
　ただし、図１（Ａ）に示すように、限流コイル１０１では、コイル１２０の両端に、互いに逆方向に電流が流れるようにダイオードＤ１１とダイオードＤ１２が接続されている。例えば、ダイオードＤ１１はアノードがコイル１１０とコイル１２０の接続点側に接続され、カソードが端子Ｔ１２側に接続されている。ダイオードＤ１２はカソードがコイル１１０とコイル１２０の接続点側に接続され、アノードが端子Ｔ１２側に接続されている。急に大きな電圧が印加された直後に端子Ｔ１１から端子Ｔ１２に向かって流れる電流は、コイル１２０を流れず、ダイオードＤ１１を通って流れる。また、その逆方向に流れる電流は、コイル１２０を流れず、ダイオードＤ１２を通って流れる。このため、急に大きな電圧が印加された直後には、コイル１２０は短絡されているとみなすことができる。
　一方、図１（Ｂ）に示すように、限流コイル１０１’では、コイル１２０とコイル１１０の両端に、互いに逆方向に電流が流れるようにダイオードＤ１１とダイオードＤ１２が接続されている。例えば、ダイオードＤ１１はアノードがコイル１１０とコイル１２０の接続点側に接続され、カソードが端子Ｔ１２側に接続されている。ダイオードＤ１２はアノードがコイル１１０とコイル１２０の接続点側に接続され、カソードが端子Ｔ１１側に接続されている。急に大きな電圧が印加された直後に端子Ｔ１１から端子Ｔ１２に向かって流れる電流は、コイル１２０を流れず、ダイオードＤ１１を通って流れる。また、その逆方向に流れる電流は、コイル１１０を流れず、ダイオードＤ１２を通って流れる。このため、急に大きな電圧が印加された直後には、コイル１２０とコイル１１０のいずれか一方が短絡されているとみなすことができる。
　コイル１１０とコイル１２０は、コア１３０に巻かれている。コア１３０は、鉄のような磁束を通しやすい材料で作られている。ただし、コア１３０は、磁束を通しやすい材料であれば、鉄以外の材料で作られていてもよい。
　限流コイル１０１と限流コイル１０１’の動作は同様であるため、以下では限流コイル１０１を例に説明する。
　限流コイル１０１は、直流の給電線の途中に挿入される。通常（すなわち、短絡事故等が起こっていないとき）、コイル１１０とコイル１２０には略一定の電流が流れており、この電流によりコア１３０の内部には磁束Φ’が生じている。このとき、コイル１１０とコイル１２０は単なる配線とみなせる。短絡事故等が起こり、例えば、図２に示すように、端子Ｔ１１と端子Ｔ１２をそれぞれ正側と負側として急に大きな電圧Ｅ１０が印加されると、コイル１１０に電圧（Ｅ１０－Ｖｄ）がかかり、端子Ｔ１１から端子Ｔ１２に向けてコイル１１０に励磁電流ｉｍ１が流れる。コイル１１０の両端に付した＋と－の符号は電圧降下の向きを示す。なお、上述したようにコイル１２０は短絡されていると見なされるため、励磁電流ｉｍ１はコイル１２０にはほとんど流れない。ＶｄはダイオードＤ１１による電圧降下である。
　このとき、図３に示すように、励磁電流ｉｍ１によって、コア１３０の内部に磁束Φｍ１が生じる。磁束Φｍ１によりコイル１２０に起電力が生じる。図２と図３においてコイル１２０の両端に付した＋と－の符号は起電力の向きを示す。この起電力により、コイル１２０とダイオードＤ１１をループする電流ｉ１２が流れる。電流ｉ１２は、コイル１２０に磁束Φ１２を発生させようとする。しかし、電流ｉ１２に対応して、コイル１１０に電流ｉ１１が流れ、磁束Φ１２をちょうど打ち消す大きさの磁束Φ１１を発生させる。磁束Φ１１と磁束Φ１２が打ち消し合うため、コア１３０の内部の磁束はΦｍ１から変化しない。
　従って、端子Ｔ１１と端子Ｔ１２をそれぞれ正側と負側として電圧Ｅ１０が印加されたとき、端子Ｔ１１から端子Ｔ１２に向けて電流ｉ＝ｉｍ１＋ｉ１１が流れる。
　図４に示すように、端子Ｔ１１と端子Ｔ１２間に流れる電流ｉは、励磁電流ｉｍ１から電流ｉ１１の電流値だけ嵩上げされる。すなわち、端子Ｔ１１と端子Ｔ１２間に電圧Ｅ１０が印加された直後に、端子Ｔ１１と端子Ｔ１２間に流れる電流ｉの電流値は、電流ｉ１１の電流値である。コイル１１０とコイル１２０に漏れ磁束がないと仮定すると、その後、電流ｉの電流値は直線的に増加する。しかし、実際には、コイル１１０とコイル１２０には漏れ磁束が存在する。この漏れ磁束の影響により、時間が経過すると、磁束Φ１１と磁束Φ１２が減少し、電流ｉ１１と電流ｉ１２が減少する。このため、時間が経過するにつれて、端子Ｔ１１と端子Ｔ１２間に流れる電流ｉの増加率が減少する。このように、限流コイル１０１は、電圧Ｅ１０が印加された直後における電流ｉの立ち上がりが早く、時間が経過するにつれて電流ｉの増加を抑制する。
　ダイオードＤ１１は、端子Ｔ１１と端子Ｔ１２をそれぞれ正側と負側として電圧Ｅ１０が印加される場合に必要となる。この場合、ダイオードＤ１２は必要ない。
　ダイオードＤ１２は、図２の例とは逆に、端子Ｔ１２と端子Ｔ１１をそれぞれ正側と負側として電圧Ｅ１０が印加される場合に必要となる。図５に示すように、電圧Ｅ１０が印加されたとき、電流ｉ＝ｉｍ１＋ｉ１１は端子Ｔ１２から端子Ｔ１１に向けてダイオードＤ１２とコイル１１０を通って流れる。また、電流ｉ１２はコイル１２０とダイオードＤ１２をループして流れる。なお、この場合、ダイオードＤ１１は必要ない。
　以下に、限流コイル１０１の具体的な構成例について説明する。
　図６は、矩形状のコア１３０Ａの左側の脚部Ｐ１１に２つのコイル１１０Ａとコイル１２０Ａが重ね巻きされた限流コイル１０１Ａの構成の一例を示す。
　限流コイル１０１Ａは、コイル１１０Ａと、コイル１２０Ａと、コア１３０Ａとを含む。
　コア１３０Ａは、ヨークＹ１１と、ヨークＹ１２と、脚部Ｐ１１と、脚部Ｐ１２とを有する。ヨークＹ１１とヨークＹ１２は対向している。脚部Ｐ１１は、ヨークＹ１１の左の端部とヨークＹ１２の左の端部を連結する。脚部Ｐ１２は、ヨークＹ１１の右の端部とヨークＹ１２の右の端部を連結する。
　コア１３０Ａは１つ以上のギャップ（隙間）を有する。例えば、図６の例では、ヨークＹ１２が中間にギャップＡＧ１１を有する。なお、ヨークＹ１１、脚部Ｐ１１、または脚部Ｐ１２がギャップを有していてもよい。コア１３０Ａにギャップがあると、漏れ磁束が増加し、コア１３０Ａは磁気飽和しにくくなる。
　コイル１１０Ａとコイル１２０Ａの巻線は、脚部Ｐ１１に逆向き（例えば、コイル１１０Ａは左回り、コイル１２０Ａは右回り）に重ね巻きされている。ヨークＹ１１側に配置されているコイル１１０Ａの一方の端部とコイル１２０Ａの一方の端部（コイル１１０Ａの巻き初めとコイル１２０Ａの巻き初め）にそれぞれ端子Ｔ１１と端子Ｔ１２が設けられる。ヨークＹ１２側に配置されているコイル１１０Ａの他方の端部とコイル１２０Ａの他方の端部（コイル１１０Ａの巻き終わりとコイル１２０Ａの巻き終わり）は接続される。
　なお、コイル１１０Ａとコイル１２０Ａの巻線は、脚部Ｐ１１ではなく、脚部Ｐ１２に逆向きに重ね巻きされていてもよい。
　図７は、矩形状のコア１３０Ａの左側の脚部Ｐ１１と右側の脚部Ｐ１２に２つのコイル１１０Ｂとコイル１２０Ｂがそれぞれ巻回された限流コイル１０１Ｂの構成の一例を示す。
　限流コイル１０１Ｂは、コイル１１０Ｂと、コイル１２０Ｂと、コア１３０Ａとを含む。
　限流コイル１０１Ｂのコア１３０Ａは、限流コイル１０１Ａのものと同一である。
　コイル１１０Ｂの巻線は、脚部Ｐ１１に左回りに巻回されている。コイル１２０Ｂの巻線は、脚部Ｐ１２に左回りに巻回されている。コイル１１０ＢのヨークＹ１１側の端部とコイル１２０ＢのヨークＹ１１側の端部（コイル１１０Ｂの巻き初めとコイル１２０Ｂの巻き初め）にそれぞれ端子Ｔ１１と端子Ｔ１２が設けられる。コイル１１０ＢのヨークＹ１２側の端部とコイル１２０ＢのヨークＹ１２側の端部（コイル１１０Ｂの巻き終わりとコイル１２０Ｂの巻き終わり）は接続される。
　図８は、矩形部に隣接して漏れ磁束の経路が付加されたコア１３０Ｂを有する限流コイル１０１Ｃの構成の一例を示す。
　限流コイル１０１Ｃは、コイル１１０Ｂと、コイル１２０Ｂと、コア１３０Ｂとを含む。
　コア１３０Ｂは、ヨークＹ１１と、ヨークＹ１２と、拡張ヨークＹ１３と、拡張ヨークＹ１４と、脚部Ｐ１１と、脚部Ｐ１２と、脚部Ｐ１３とを有する。ヨークＹ１１とヨークＹ１２は対向している。拡張ヨークＹ１３はヨークＹ１１が延長されたものである。拡張ヨークＹ１４はヨークＹ１２が延長されたものである。脚部Ｐ１１は、ヨークＹ１１の左の端部とヨークＹ１２の左の端部を連結する。脚部Ｐ１２は、ヨークＹ１１の右の端部とヨークＹ１２の右の端部、すなわち、ヨークＹ１１と拡張ヨークＹ１３の接続部分およびヨークＹ１２と拡張ヨークＹ１４の接続部分を連結する。脚部Ｐ１３は、拡張ヨークＹ１３の右の端部と拡張ヨークＹ１４の右の端部（拡張ヨークＹ１３におけるヨークＹ１１と反対側の端部と拡張ヨークＹ１４におけるヨークＹ１２と反対側の端部）を連結する。ただし、脚部Ｐ１３は、中間にギャップ（隙間）ＡＧ１２を有する。
　限流コイル１０１Ｃにおけるコイル１１０Ｂとコイル１２０Ｂは限流コイル１０１Ｂのものと同一である。すなわち、コイル１１０Ｂの巻線は、脚部Ｐ１１に左回りに巻回されている。コイル１２０Ｂの巻線は、脚部Ｐ１２に左回りに巻回されている。コイル１１０ＢのヨークＹ１１側の端部とコイル１２０ＢのヨークＹ１１側の端部（コイル１１０Ｂの巻き初めとコイル１２０Ｂの巻き初め）にそれぞれ端子Ｔ１１と端子Ｔ１２が設けられる。コイル１１０ＢのヨークＹ１２側の端部とコイル１２０ＢのヨークＹ１２側の端部（コイル１１０Ｂの巻き終わりとコイル１２０Ｂの巻き終わり）は接続される。
　ヨークＹ１１とヨークＹ１２と脚部Ｐ１１と脚部Ｐ１２とは矩形部を形成する。拡張ヨークＹ１３と脚部Ｐ１３と拡張ヨークＹ１４は、漏れ磁束の経路となる。限流コイル１０１Ｃでは、漏れ磁束は、空気中だけでなく、拡張ヨークＹ１３と脚部Ｐ１３と拡張ヨークＹ１４を通ることができる。
　なお、コア１３０Ｂは、ギャップＡＧ１２の他に１つ以上のギャップを有していてもよい。例えば、ヨークＹ１１、ヨークＹ１２、拡張ヨークＹ１３、拡張ヨークＹ１４、脚部Ｐ１１、または脚部Ｐ１２がギャップを有していてもよい。
　図９は、矩形部の中間に漏れ磁束の経路が付加されたコア１３０Ｃを有する限流コイル１０１Ｄの構成の一例を示す。
　限流コイル１０１Ｄは、コイル１１０Ｂと、コイル１２０Ｂと、コア１３０Ｃとを含む。
　コア１３０Ｃは、ヨークＹ１１と、ヨークＹ１２と、脚部Ｐ１１と、脚部Ｐ１２と、脚部Ｐ１４とを有する。ヨークＹ１１とヨークＹ１２は対向している。脚部Ｐ１１は、ヨークＹ１１の左の端部とヨークＹ１２の左の端部を連結する。脚部Ｐ１２は、ヨークＹ１１の右の端部とヨークＹ１２の右の端部を連結する。脚部Ｐ１４は、ヨークＹ１１の中間部分とヨークＹ１２の中間部分を連結する。ただし、脚部Ｐ１４は、中間にギャップ（隙間）ＡＧ１３を有する。
　限流コイル１０１Ｄにおけるコイル１１０Ｂとコイル１２０Ｂは限流コイル１０１Ｂのものと同一である。すなわち、コイル１１０Ｂの巻線は、脚部Ｐ１１に左回りに巻回されている。コイル１２０Ｂの巻線は、脚部Ｐ１２に左回りに巻回されている。コイル１１０ＢのヨークＹ１１側の端部とコイル１２０ＢのヨークＹ１１側の端部（コイル１１０Ｂの巻き初めとコイル１２０Ｂの巻き初め）にそれぞれ端子Ｔ１１と端子Ｔ１２が設けられる。コイル１１０ＢのヨークＹ１２側の端部とコイル１２０ＢのヨークＹ１２側の端部（コイル１１０Ｂの巻き終わりとコイル１２０Ｂの巻き終わり）は接続される。
　脚部Ｐ１４は、漏れ磁束の経路となる。限流コイル１０１Ｄでは、漏れ磁束は、空気中だけでなく、脚部Ｐ１４を通ることができる。
　なお、コア１３０Ｃは、ギャップＡＧ１３以外に１つ以上のギャップを有していてもよい。例えば、ヨークＹ１１、ヨークＹ１２、脚部Ｐ１１、または脚部Ｐ１２がギャップを有していてもよい。
　図１０は、ギャップＡＧ１１を有する矩形部に隣接して漏れ磁束の経路が付加されたコア１３０Ｄを有する限流コイル１０１Ｅの構成の一例を示す。
　限流コイル１０１Ｅは、コイル１１０Ｂと、コイル１２０Ｂと、コア１３０Ｄとを含む。
　コア１３０Ｄは、矩形部が１つ以上のギャップ（隙間）を有する点が図８のコア１３０Ｂと異なる。例えば、図１０の例では、ヨークＹ１２が中間にギャップＡＧ１１を有する。それ以外の点では、コア１３０Ｄはコア１３０Ｂと同一である。なお、コア１３０Ｄでは、ヨークＹ１１、脚部Ｐ１１、または脚部Ｐ１２がギャップを有していてもよい。また、コア１３０Ｄでは、拡張ヨークＹ１３、または拡張ヨークＹ１４がギャップを有していてもよい。
　限流コイル１０１Ｅにおけるコイル１１０Ｂとコイル１２０Ｂは、限流コイル１０１Ｂや限流コイル１０１Ｃのものと同一である。
　図１１は、矩形部の中間および矩形部の隣に漏れ磁束の経路が付加されたコア１３０Ｅを有する限流コイル１０１Ｆの構成の一例を示す。
　限流コイル１０１Ｆは、コイル１１０Ｂと、コイル１２０Ｂと、コア１３０Ｅとを含む。
　コア１３０Ｅは、図９のコア１３０Ｃに、拡張ヨークＹ１３と、拡張ヨークＹ１４と、脚部Ｐ１３とが付加されたものである。すなわち、コア１３０Ｅは、ヨークＹ１１と、ヨークＹ１２と、拡張ヨークＹ１３と、拡張ヨークＹ１４と、脚部Ｐ１１と、脚部Ｐ１２と、脚部Ｐ１３と、脚部Ｐ１４とを有する。ヨークＹ１１とヨークＹ１２は対向している。拡張ヨークＹ１３はヨークＹ１１が延長されたものである。拡張ヨークＹ１４はヨークＹ１２が延長されたものである。脚部Ｐ１１は、ヨークＹ１１の左の端部とヨークＹ１２の左の端部を連結する。脚部Ｐ１２は、ヨークＹ１１の右の端部とヨークＹ１２の右の端部、すなわち、ヨークＹ１１と拡張ヨークＹ１３の接続部分およびヨークＹ１２と拡張ヨークＹ１４の接続部分を連結する。脚部Ｐ１３は、拡張ヨークＹ１３の右の端部と拡張ヨークＹ１４の右の端部（拡張ヨークＹ１３におけるヨークＹ１１と反対側の端部と拡張ヨークＹ１４におけるヨークＹ１２と反対側の端部）を連結する。ただし、脚部Ｐ１３は、中間にギャップＡＧ１２を有する。脚部Ｐ１４は、ヨークＹ１１の中間部分とヨークＹ１２の中間部分を連結する。ただし、脚部Ｐ１４は、中間にギャップＡＧ１３を有する。
　なお、コア１３０Ｅでは、ヨークＹ１１、ヨークＹ１２、拡張ヨークＹ１３、拡張ヨークＹ１４、脚部Ｐ１１、または脚部Ｐ１２がギャップを有していてもよい。
　限流コイル１０１Ｆにおけるコイル１１０Ｂとコイル１２０Ｂは、限流コイル１０１Ｂや限流コイル１０１Ｄのものと同一である。
　図１２（Ａ）は、第２の実施形態に係る直流給電用限流コイル１０２の基本的な構成の一例を示す。図１４は、図１２（Ａ）の直流給電用限流コイル１０２の磁気回路の構成の一例を示す。
　限流コイル１０２は、コイル１４０と、コイル１５０と、コア１６０と、ダイオードＤ１３とを有する。
　コイル１４０とコイル１５０は、端子Ｔ１３と端子Ｔ１４の間に直列に差動接続の向きに接続されている。すなわち、コイル１４０とコイル１５０の自己インダクタンスをそれぞれＬ１３とＬ１４、相互インダクタンスをＭ１’とする。このとき、ダイオードＤ１３が無い場合には、限流コイル１０２，１０２’の合成インダクタンスがＬ１３＋Ｌ１４－２Ｍ１’となるようにコイル１４０とコイル１５０は接続されている。
　ただし、限流コイル１０２では、図１２（Ａ）に示すように、例えばコイル１５０の両端に、電流が端子Ｔ１３から端子Ｔ１４に向けて流れるようにダイオードＤ１３が接続される。すなわち、図１２（Ａ）の例では、ダイオードＤ１３はアノードがコイル１４０とコイル１５０の接続点側に接続され、カソードが端子Ｔ１４側に接続されている。
　急に大きな電圧が印加された直後に端子Ｔ１３から端子Ｔ１４に向かって流れる電流は、コイル１５０を流れず、ダイオードＤ１３を通って流れる。このため、急に大きな電圧が印加された直後には、コイル１５０は短絡されているとみなすことができる。
　コイル１４０とコイル１５０は、コア１６０に巻かれている。コア１６０は、鉄のような磁束を通しやすい材料で作られている。ただし、コア１６０は、磁束を通しやすい材料であれば、鉄以外の材料で作られていてもよい。
　限流コイル１０２は、直流の給電線の途中に挿入される。通常（すなわち、短絡事故等が起こっていないとき）、コイル１４０とコイル１５０には略一定の電流が流れており、この電流によりコア１６０の内部には磁束Φ１’と磁束Φ２’が生じている。磁束Φ１’と磁束Φ２’は、逆向きであり、互いに打ち消し合う。このとき、コイル１４０とコイル１５０は単なる配線とみなせる。コイル１４０とコイル１５０の巻き数が同一である場合、コア１６０の内部の磁束は略０となる。
　短絡事故等が起こり、例えば、図１３に示すように、端子Ｔ１３と端子Ｔ１４をそれぞれ正側と負側として急に大きな電圧Ｅ１０が印加されると、コイル１４０に電圧（Ｅ１０－Ｖｄ２）がかかり、端子Ｔ１３から端子Ｔ１４に向けてコイル１４０に励磁電流ｉｍ２が流れる。コイル１４０の両端に付した＋と－の符号は電圧降下の向きを示す。なお、上述したようにコイル１５０は短絡されているとみなされるため、励磁電流ｉｍ２はコイル１５０にはほとんど流れない。Ｖｄ２はダイオードＤ１３による電圧降下である。
　このとき、図１４に示すように、励磁電流ｉｍ２によって、コア１６０の内部に磁束Φｍ２が生じる。磁束Φｍ２によりコイル１５０に起電力が生じる。図１３においてコイル１５０の両端に付した＋と－の符号は起電力の向きを示す。この起電力により、コイル１５０に電流ｉ１４が流れる。電流ｉ１４は、コイル１５０に磁束Φ１４を発生させようとする。しかし、電流ｉ１４に対応して、コイル１４０に電流ｉ１３が流れ、磁束Φ１４をちょうど打ち消す大きさの磁束Φ１３を発生させる。磁束Φ１３と磁束Φ１４が打ち消し合うため、コア１６０の内部の磁束はΦｍ２から変化しない。このとき、ダイオードＤ１３を流れる電流はｉ＝ｉｍ２＋ｉ１３－ｉ１４となる。
　従って、端子Ｔ１３と端子Ｔ１４をそれぞれ正側と負側として電圧Ｅ１０が印加されたとき、端子Ｔ１３から端子Ｔ１４に向けて電流ｉ＝ｉｍ２＋ｉ１３が流れる。
　図１５に示すように、端子Ｔ１３と端子Ｔ１４間に流れる電流ｉは、励磁電流ｉｍ２から電流ｉ１３の電流値だけ嵩上げされる。端子Ｔ１３と端子Ｔ１４間に電圧Ｅ１０が印加された直後に、端子Ｔ１３と端子Ｔ１４間に流れる電流ｉの電流値は、電流ｉ１３の電流値である。コイル１４０とコイル１５０に漏れ磁束がないと仮定すると、その後、電流ｉの電流値は直線的に増加する。しかし、実際には、コイル１４０とコイル１５０には漏れ磁束が存在する。この漏れ磁束の影響により、時間が経過すると、磁束Φ１３と磁束Φ１４が減少し、電流ｉ１３と電流ｉ１４が減少する。このため、時間が経過するにつれて、端子Ｔ１３と端子Ｔ１４間に流れる電流ｉの増加率が減少する。このように、限流コイル１０２は、電圧Ｅ１０が印加された直後における電流ｉの立ち上がりが早く、時間が経過するにつれて電流ｉの増加を抑制する。
　なお、図１２（Ａ）にはダイオードＤ１３がコイル１５０の両端に接続されている例を示したが、ダイオードＤ１３は、コイル１５０の両端ではなく、コイル１４０の両端に、電流が端子Ｔ１３から端子Ｔ１４に向けて流れるように接続してもよい。この場合、急に大きな電圧が印加された直後には、コイル１４０が短絡されているとみなすことができる。
　第１の実施形態については説明を省略したが、一般的に限流コイルは遮断器とともに高電圧直流の給電線に設置される。短絡事故等が発生すると、遮断器により電流が遮断される。このとき、限流コイルに逆起電力が生じる。図１２（Ｂ）は、逆起電力抑止用ダイオードＤａが付加された第２の実施形態に係る直流給電用限流コイル１０２’の構成の一例を示す。
　限流コイル１０２’は、限流コイル１０２に逆起電力抑止用ダイオードＤａが付加されたものである。逆起電力抑止用ダイオードＤａは、アノードがコイル１４０とコイル１５０の接続点側に接続され、カソードが端子Ｔ１３側に接続される。
　図１３に示す向きに流れていた電流が遮断されると、図１６に示すように、コイル１４０とコイル１５０にそれぞれ逆起電力が生じる。図１６においてコイル１４０とコイル１５０の両端に付した＋と－の符号は逆起電力の向きを示す。
　コイル１４０の逆起電力により流れる電流ｉａは、逆起電力抑止用ダイオードＤａとコイル１４０によって形成されるループを流れる。また、コイル１５０の逆起電力により流れる電流ｉｂは、ダイオードＤ１３とコイル１５０によって形成されるループを流れる。
　なお、限流コイル１０２’は、図１３の例とは逆に、大きな電圧Ｅが端子Ｔ１４と端子Ｔ１３をそれぞれ正側と負側として突然印加された場合でも、限流コイルとして使用可能である。ただし、この場合、逆起電力抑止用ダイオードＤａとダイオードＤ１３との機能は図１３の例とは逆になる。
　図３に示したように、第１の実施形態に係る限流コイル１０１，１０１’では、通常、コア１３０内には磁束Φ’が生じている。そして、短絡事故等が起こり、急に大きな電圧が印加されると、コア１３０の内部に磁束Φｍ１が生じる。このとき、コア１３０内の磁束はΦ’からΦ’＋Φｍ１に変化する。磁気飽和するとコイルを流れる電流が急激に増加するため、磁気飽和は望ましくない。しかし、磁束Φ’と磁束Φｍ１の向きが同一であるため、限流コイル１０１，１０１’は、比較的磁気飽和しやすい。
　一方、図１４に示したように、第２の実施形態に係る限流コイル１０２，１０２’では、通常、コイル１４０から磁束Φ１’が生じ、コイル１５０から磁束Φ２’が生じている。磁束Φ１’と磁束Φ２’は逆向きであり、互いに打ち消し合っている。このため、コイル１４０とコイル１５０の巻き数が同一である場合、コア１６０内の磁束は略０である。そして、短絡事故等が起こり、急に大きな電圧が印加されるとき、コア１６０内の磁束は略０からΦｍ２に変化する。限流コイル１０２，１０２’は、限流コイル１０１，１０１’に比べて磁束の変化できる幅が大きくなるため、磁気飽和しにくい。
　第２の実施形態に係る限流コイル１０２，１０２’は磁気飽和しにくいため、コア１６０として、ギャップ（隙間）のないコアを使用することができる。また、図６の限流コイル１０１Ａのように限流コイル１０２，１０２’でも、コア１６０としてギャップＡＧ１を有する矩形状のコア１３０Ａを用い、コア１３０Ａの脚部Ｐ１または脚部Ｐ２にコイル１４０とコイル１５０を重ね巻きすることができる。また、図７の限流コイル１０１Ｂのように限流コイル１０２，１０２’でも、コア１６０としてギャップＡＧ１を有する矩形状のコア１３０Ａを用い、コア１３０Ａの脚部Ｐ１にコイル１４０を巻回し、脚部Ｐ２にコイル１５０を巻回することができる。更に、限流コイル１０２，１０２’でも、コア１６０として図８～図１１に示したコア１３０Ｂ～コア１３０Ｅを用い、それらの脚部Ｐ１にコイル１４０を巻回し、脚部Ｐ２にコイル１５０を巻回することができる。
　なお、図６から図１１に示したコア１３０Ａ～コア１３０Ｅの構成は、例示であって限定するものではない。コア１３０やコア１６０として、これら以外にも様々な構成のコアを用いることができる。コア１３０やコア１６０として、例えば、ＥＩコア、ＥＥコア、ＵＵコア等の様々な形状のものを用いることができる。
　図１７は、本発明の第３の実施形態に係る直流給電用限流コイル２０１の構成の一例を示す。図１９は、図１７の直流給電用限流コイル２０１の磁気回路の構成の一例を示す。
　限流コイル２０１は、コイル２１０と、コイル２２０と、コア２３０とを有する。
　コイル２１０とコイル２２０は、端子Ｔ２１と端子Ｔ２２の間に直列に差動接続されている。すなわち、コイル２１０とコイル２２０の自己インダクタンスをそれぞれＬ２１とＬ２２、相互インダクタンスをＭ２とする。この場合、限流コイル２０１の合成インダクタンスはＬ２１＋Ｌ２２－２Ｍ２となる。
　コイル２１０とコイル２２０は、コア２３０に巻かれている。コイル２１０とコイル２２０の巻線の巻数が同じ場合、Ｌ２１＝Ｌ２２となる。コア２３０は、鉄のような磁束を通しやすい材料で作られている。ただし、コア２３０は、磁束を通しやすい材料であれば、鉄以外の材料で作られていてもよい。
　限流コイル２０１は、直流の給電線の途中に挿入される。通常（すなわち、短絡事故等が起こっていないとき）、コイル２１０とコイル２２０には略一定の電流が流れている。この電流によりコア２３０の内部にそれぞれコイル２１０とコイル２２０による磁束が生じるが、これらの磁束は逆向きであり、互いに打ち消し合う。このとき、コイル２１０とコイル２２０は単なる配線とみなせる。短絡事故等が起こり、例えば、図１８に示すように、端子Ｔ２１と端子Ｔ２２をそれぞれ正側と負側として電圧Ｅ２０が印加されると、端子Ｔ２１から端子Ｔ２２に向けてコイル２１０とコイル２２０に電流ｉ２０が流れる。
　このとき、図１９に示すように、電流ｉ２０によって、コア２３０の内部に、コイル２１０による磁束ΦＭ２１とコイル２２０による磁束ΦＭ２２とが生じる。そして、磁束ΦＭ２１と磁束ΦＭ２２によってコイル２１０とコイル２２０にそれぞれ電圧Ｅ２１と電圧Ｅ２２が生じる。Ｅ２０＝Ｅ２１＋Ｅ２２である。コイル２１０とコイル２２０は差動接続されているため、磁束ΦＭ２１と磁束ΦＭ２２は互いに打ち消し合う。このため、コイル２１０とコイル２２０の自己インダクタンスＬ２１とＬ２２から相互インダクタンス２Ｍ２が減算される形となり、限流コイル２０１の合成インダクタンスは小さくなる。
　図２０に示すように、電圧Ｅ２０が印加された直後は、Ｅ２０／（Ｌ２１＋Ｌ２２－２Ｍ２）の傾きで電流ｉ２０は増加する。このように、電流ｉ２０の立ち上がりは早い。
　また、図１９に示すように、電流ｉ２０が流れると、コイル２１０からの漏れ磁束ΦＬ２１とコイル２２０からの漏れ磁束ΦＬ２２とが生じる。漏れ磁束ΦＬ２１と漏れ磁束ΦＬ２２は、例えば空気中を通る。漏れ磁束ΦＬ２１と漏れ磁束ΦＬ２２により、それぞれに対応する漏れインダクタンスが生じる。時間が経過するとともに電流ｉ２０が増加し、漏れ磁束ΦＬ２１と漏れ磁束ΦＬ２２が増加する。それに起因して磁気回路における磁束の状態が変化し、図２０に示すように、電流ｉ２０の増加率は減少し、電流ｉ２０の増加が抑制される。
　以下に説明するように、限流コイル２０１は、コア２３０の形状やコイル２１０とコイル２２０の巻き方を変えることにより、磁気回路における磁束の状態を変えることができる。
　図２１は、矩形状のコア２３０Ａの左側の脚部Ｐ２１に２つのコイル２１０Ａとコイル２２０Ａが重ね巻きされた限流コイル２０１Ａの構成の一例を示す。
　限流コイル２０１Ａは、コイル２１０Ａと、コイル２２０Ａと、コア２３０Ａとを有する。
　コア２３０Ａは、ヨークＹ２１と、ヨークＹ２２と、脚部Ｐ２１と、脚部Ｐ２２とを有する。ヨークＹ２１とヨークＹ２２は対向している。脚部Ｐ２１は、ヨークＹ２１の左の端部とヨークＹ２２の左の端部を連結する。脚部Ｐ２２は、ヨークＹ２１の右の端部とヨークＹ２２の右の端部を連結する。
　コイル２１０Ａとコイル２２０Ａの巻線は、脚部Ｐ２１に同一の方向（例えば、左回り）に重ね巻きされている。ヨークＹ２１側に配置されているコイル２１０Ａの一方の端部とコイル２２０Ａの一方の端部（コイル２１０Ａの巻き初めとコイル２２０Ａの巻き初め）にそれぞれ端子Ｔ２１と端子Ｔ２２が設けられる。コイル２１０Ａの他方の端部とコイル２２０Ａの他方の端部（コイル２１０Ａの巻き終わりとコイル２２０Ａの巻き終わり）は接続される。
　限流コイル２０１Ａは、コイル２１０とコイル２２０の結合係数が１に近く、漏れ磁束ΦＬ２１と漏れ磁束ΦＬ２２が少ない。
　なお、コイル２１０Ａとコイル２２０Ａの巻線は、脚部Ｐ２１ではなく、脚部Ｐ２２に同一の方向に重ね巻きされていてもよい。
　図２２は、矩形状のコア２３０Ａの左側の脚部Ｐ２１と右側の脚部Ｐ２２に２つのコイル２１０Ｂとコイル２２０Ｂがそれぞれ巻回された限流コイル２０１Ｂの構成の一例を示す。
　限流コイル２０１Ｂは、コイル２１０Ｂと、コイル２２０Ｂと、コア２３０Ａとを有する。
　限流コイル２０１Ｂのコア２３０Ａは、限流コイル２０１Ａのものと同一である。
　コイル２１０Ｂの巻線は、脚部Ｐ２１に左回りに巻回されている。コイル２２０Ｂの巻線は、脚部Ｐ２２に右回りに巻回されている。コイル２１０ＢのヨークＹ２１側の端部とコイル２２０ＢのヨークＹ２１側の端部（コイル２１０Ｂの巻き初めとコイル２２０Ｂの巻き初め）にそれぞれ端子Ｔ２１と端子Ｔ２２が設けられている。コイル２１０ＢのヨークＹ２２側の端部とコイル２２０ＢのヨークＹ２２側の端部（コイル２１０Ｂの巻き終わりとコイル２２０Ｂの巻き終わり）は接続される。
　限流コイル２０１Ｂは、コイル２１０Ｂとコイル２２０Ｂの結合係数が限流コイル２０１Ａのものよりも小さく、漏れ磁束ΦＬ２１と漏れ磁束ΦＬ２２が限流コイル２０１Ａよりも多い。
　図２３は、矩形部に隣接して漏れ磁束の経路が付加されたコア２３０Ｂを有する限流コイル２０１Ｃの構成の一例を示す。
　限流コイル２０１Ｃは、コイル２１０Ｂと、コイル２２０Ｂと、コア２３０Ｂとを有する。
　コア２３０Ｂは、ヨークＹ２１と、ヨークＹ２２と、拡張ヨークＹ２３と、拡張ヨークＹ２４と、脚部Ｐ２１と、脚部Ｐ２２と、脚部Ｐ２３とを有する。ヨークＹ２１とヨークＹ２２は対向している。拡張ヨークＹ２３はヨークＹ２１が延長されたものである。拡張ヨークＹ２４はヨークＹ２２が延長されたものである。脚部Ｐ２１は、ヨークＹ２１の左の端部とヨークＹ２２の左の端部を連結する。脚部Ｐ２２は、ヨークＹ２１の右の端部とヨークＹ２２の右の端部、すなわち、ヨークＹ２１と拡張ヨークＹ２３の接続部分およびヨークＹ２２と拡張ヨークＹ２４の接続部分を連結する。脚部Ｐ２３は、拡張ヨークＹ２３の右の端部と拡張ヨークＹ２４の右の端部（拡張ヨークＹ２３におけるヨークＹ２１と反対側の端部と拡張ヨークＹ２４におけるヨークＹ２２と反対側の端部）を連結する。ただし、脚部Ｐ２３は、中間にギャップ（隙間）ＡＧ２１を有する。
　限流コイル２０１Ｃにおけるコイル２１０Ｂとコイル２２０Ｂは限流コイル２０１Ｂのものと同一である。すなわち、コイル２１０Ｂの巻線は、脚部Ｐ２１に左回りに巻回されている。コイル２２０Ｂの巻線は、脚部Ｐ２２に右回りに巻回されている。コイル２１０ＢのヨークＹ２１側の端部とコイル２２０ＢのヨークＹ２１側の端部（コイル２１０Ｂの巻き初めとコイル２２０Ｂの巻き初め）にそれぞれ端子Ｔ２１と端子Ｔ２２が設けられる。コイル２１０ＢのヨークＹ２２側の端部とコイル２２０ＢのヨークＹ２２側の端部（コイル２１０Ｂの巻き終わりとコイル２２０Ｂの巻き終わり）は接続される。
　ヨークＹ２１とヨークＹ２２と脚部Ｐ２１と脚部Ｐ２２とは矩形部を形成する。拡張ヨークＹ２３と脚部Ｐ２３と拡張ヨークＹ２４は、漏れ磁束ΦＬ２１と漏れ磁束ΦＬ２２の経路となる。限流コイル２０１Ｃでは、漏れ磁束ΦＬ２１と漏れ磁束ΦＬ２２は、空気中だけでなく、拡張ヨークＹ２３と脚部Ｐ２３と拡張ヨークＹ２４を通ることができる。このため、限流コイル２０１Ｃでは、漏れ磁束ΦＬ２１と漏れ磁束ΦＬ２２が限流コイル２０１Ｂよりも更に多く、コイル２１０Ｂとコイル２２０Ｂの結合係数は限流コイル２０１Ｂのものよりも更に小さい。
　図２４は、矩形部の中間に漏れ磁束の経路が付加されたコア２３０Ｃを有する限流コイル２０１Ｄの構成の一例を示す。
　限流コイル２０１Ｄは、コイル２１０Ｂと、コイル２２０Ｂと、コア２３０Ｃとを有する。
　コア２３０Ｃは、ヨークＹ２１と、ヨークＹ２２と、脚部Ｐ２１と、脚部Ｐ２２と、脚部Ｐ２４とを有する。ヨークＹ２１とヨークＹ２２は対向している。脚部Ｐ２１は、ヨークＹ２１の左の端部とヨークＹ２２の左の端部を連結する。脚部Ｐ２２は、ヨークＹ２１の右の端部とヨークＹ２２の右の端部を連結する。脚部Ｐ２４は、ヨークＹ２１の中間部分とヨークＹ２２の中間部分を連結する。ただし、脚部Ｐ２４は、中間にギャップ（隙間）ＡＧ２２を有する。
　限流コイル２０１Ｄにおけるコイル２１０Ｂとコイル２２０Ｂは限流コイル２０１Ｂのものと同一である。すなわち、コイル２１０Ｂの巻線は、脚部Ｐ２１に左回りに巻回されている。コイル２２０Ｂの巻線は、脚部Ｐ２２に右回りに巻回されている。コイル２１０ＢのヨークＹ２１側の端部とコイル２２０ＢのヨークＹ２１側の端部（コイル２１０Ｂの巻き初めとコイル２２０Ｂの巻き初め）にそれぞれ端子Ｔ２１と端子Ｔ２２が設けられる。コイル２１０ＢのヨークＹ２２側の端部とコイル２２０ＢのヨークＹ２２側の端部（コイル２１０Ｂの巻き終わりとコイル２２０Ｂの巻き終わり）は接続される。
　脚部Ｐ２４は、漏れ磁束ΦＬ２１と漏れ磁束ΦＬ２２の経路となる。限流コイル２０１Ｄでは、漏れ磁束ΦＬ２１と漏れ磁束ΦＬ２２は、空気中だけでなく、脚部Ｐ２４を通ることができる。このため、限流コイル２０１Ｄでは、漏れ磁束ΦＬ２１と漏れ磁束ΦＬ２２が限流コイル２０１Ｂよりも更に多く、コイル２１０Ｂとコイル２２０Ｂの結合係数は限流コイル２０１Ｂのものよりも更に小さい。
　なお、図２１から図２４に示したコア２３０Ａ～２３０Ｃの構成は、例示であって限定するものではない。コア２３０として、これら以外にも様々な構成のコアを用いることができる。例えば、コア２３０として、例えば、ＥＩコア、ＥＥコア、ＵＵコア等の様々な形状のものを用いることができる。
　以上説明したように、本発明によれば、大きな電圧が印加された直後における電流の立ち上がりを早くすることができる。このため、本発明の直流給電用限流コイルを直流の給電線の途中に挿入することにより、遮断器やヒューズ等の動作時間を短縮することができる。
　また、本発明によれば、大きな電圧が印加された後に時間が経過するとともに電流の増加を抑制することができる。このため、本発明の直流給電用限流コイルを直流の給電線の途中に挿入することにより、時間が経過してもコアが磁気飽和しにくくなり、過大電流が突発的に生じることを防止することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、設計または製造上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、請求項に記載されている発明や発明の実施形態に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれる。
１０１，１０１’，１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ，１０１Ｅ，１０１Ｆ，１０２，１０２’…限流コイル、１１０，１１０Ａ、１１０Ｂ…コイル、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ…コイル、１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ、１３０Ｄ，１３０Ｅ…コア、１４０…コイル、１５０…コイル、１６０…コア、Ｙ１１，Ｙ１２…ヨーク、Ｙ１３，Ｙ１４…拡張ヨーク、Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４…脚部、ＡＧ１１，ＡＧ１２，ＡＧ１３…ギャップ（隙間）、Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄａ…ダイオード、２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ，２０１Ｄ…限流コイル、２１０，２１０Ａ、２１０Ｂ…コイル、２２０，２２０Ａ，２２０Ｂ…コイル、２３０，２３０Ａ，２３０Ｂ，２３０Ｃ…コア、Ｙ２１，Ｙ２２…ヨーク、Ｙ２３，Ｙ２４…拡張ヨーク、Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４…脚部、ＡＧ２１，ＡＧ２２…ギャップ（隙間）

Claims (16)

  1. 　直流給電において使用される直流給電用限流コイルであって、
    　磁束を通しやすい材料で作られたコアと、
    　前記コアに巻回され、直列に接続された２つのコイルと、
    　前記２つのコイルのうちの一方のコイルの両端に接続された第１のダイオードと、
    　を備えることを特徴とする直流給電用限流コイル。
  2. 　前記２つのコイルが、和動接続の向きに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の直流給電用限流コイル。
  3. 　前記２つのコイルのうちの一方のコイルまたは他方のコイルの両端に、前記第１のダイオードと逆方向に電流が流れるように接続された第２のダイオードを備えることを特徴とする請求項２に記載の直流給電用限流コイル。
  4. 　前記２つのコイルが、差動接続の向きに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の直流給電用限流コイル。
  5. 　前記２つのコイルのうちの他方のコイルの両端に、前記第１のダイオードと逆方向に電流が流れるように接続された第２のダイオードを備えることを特徴とする請求項４に記載の直流給電用限流コイル。
  6. 　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部とを有し、
    　前記第１のヨーク、前記第２のヨーク、前記第１の脚部、または前記第２の脚部が少なくとも１のギャップを有し、
    　前記２つのコイルが、前記第１の脚部または前記第２の脚部に重ね巻きされている、
    　ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の直流給電用限流コイル。
  7. 　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部とを有し、
    　前記第１のヨーク、前記第２のヨーク、前記第１の脚部、または前記第２の脚部が少なくとも１のギャップを有し、
    　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
    　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
    　ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の直流給電用限流コイル。
  8. 　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部から延長された第１の拡張ヨークと、当該第２のヨークの他方の端部から延長された第２の拡張ヨークと、当該第１の拡張ヨークにおける前記第１のヨークと反対側の端部と当該第２の拡張ヨークにおける前記第２のヨークと反対側の端部とを連結し、中間にギャップを有する第３の脚部とを有し、
    　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
    　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
    　ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の直流給電用限流コイル。
  9. 　前記第１のヨーク、前記第２のヨーク、前記第１の脚部、または前記第２の脚部が少なくとも１のギャップを有することを特徴とする請求項８に記載の直流給電用限流コイル。
  10. 　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部と、当該第１のヨークの中間部分と当該第２のヨークの中間部分を連結し、中間にギャップを有する第３の脚部とを有し、
    　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
    　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
    　ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の直流給電用限流コイル。
  11. 　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部から延長された第１の拡張ヨークと、当該第２のヨークの他方の端部から延長された第２の拡張ヨークと、当該第１の拡張ヨークにおける前記第１のヨークと反対側の端部と当該第２の拡張ヨークにおける前記第２のヨークと反対側の端部とを連結し、中間にギャップを有する第３の脚部と、当該第１のヨークの中間部分と当該第２のヨークの中間部分を連結し、中間にギャップを有する第４の脚部とを有し、
    　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
    　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
    　ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の直流給電用限流コイル。
  12. 　直流給電において使用される直流給電用限流コイルであって、
    　磁束を通しやすい材料で作られたコアと、
    　前記コアに巻回され、差動接続された２つのコイルと、
    　を備えることを特徴とする直流給電用限流コイル。
  13. 　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部とを有し、
    　前記２つのコイルが、前記第１の脚部または前記第２の脚部に重ね巻きされている、
    　ことを特徴とする請求項１２に記載の直流給電用限流コイル。
  14. 　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部とを有し、
    　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
    　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
    　ことを特徴とする請求項１２に記載の直流給電用限流コイル。
  15. 　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部から延長された第１の拡張ヨークと、当該第２のヨークの他方の端部から延長された第２の拡張ヨークと、当該第１の拡張ヨークにおける前記第１のヨークと反対側の端部と当該第２の拡張ヨークにおける前記第２のヨークと反対側の端部とを連結し、中間にギャップを有する第３の脚部とを有し、
    　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
    　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
    　ことを特徴とする請求項１２に記載の直流給電用限流コイル。
  16. 　前記コアが、対向する第１のヨークおよび第２のヨークと、当該第１のヨークの一方の端部および当該第２のヨークの一方の端部を連結する第１の脚部と、当該第１のヨークの他方の端部および当該第２のヨークの他方の端部を連結する第２の脚部と、当該第１のヨークの中間部分と当該第２のヨークの中間部分を連結し、中間にギャップを有する第３の脚部とを有し、
    　前記２つのコイルの一方が、前記第１の脚部に巻回されており、
    　前記２つのコイルの他方が、前記第２の脚部に巻回されている、
    　ことを特徴とする請求項１２に記載の直流給電用限流コイル。
PCT/JP2017/019430 2016-05-25 2017-05-24 直流給電用限流コイル Ceased WO2017204264A1 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-103908 2016-05-25
JP2016104243A JP2017212324A (ja) 2016-05-25 2016-05-25 直流給電用限流コイル
JP2016-104243 2016-05-25
JP2016103908 2016-05-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017204264A1 true WO2017204264A1 (ja) 2017-11-30

Family

ID=60412418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/019430 Ceased WO2017204264A1 (ja) 2016-05-25 2017-05-24 直流給電用限流コイル

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017204264A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS441657Y1 (ja) * 1966-08-28 1969-01-22
JPS5626171B2 (ja) * 1975-12-11 1981-06-17
US5892644A (en) * 1997-11-20 1999-04-06 The University Of Chicago Passive fault current limiting device
JP2000166248A (ja) * 1998-11-24 2000-06-16 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
WO2008156076A1 (ja) * 2007-06-20 2008-12-24 The Kansai Electric Power Co., Inc. ｐｎダイオード、電気回路装置、および電力変換装置
WO2011061984A1 (ja) * 2009-11-18 2011-05-26 新東ホールディングス株式会社 電力変換装置
JP2014192988A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Ntt Data Intellilink Corp 突入電流抑止及び瞬低補償回路

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS441657Y1 (ja) * 1966-08-28 1969-01-22
JPS5626171B2 (ja) * 1975-12-11 1981-06-17
US5892644A (en) * 1997-11-20 1999-04-06 The University Of Chicago Passive fault current limiting device
JP2000166248A (ja) * 1998-11-24 2000-06-16 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
WO2008156076A1 (ja) * 2007-06-20 2008-12-24 The Kansai Electric Power Co., Inc. ｐｎダイオード、電気回路装置、および電力変換装置
WO2011061984A1 (ja) * 2009-11-18 2011-05-26 新東ホールディングス株式会社 電力変換装置
JP2014192988A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Ntt Data Intellilink Corp 突入電流抑止及び瞬低補償回路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102648505B (zh) 变压器
JP2017123365A (ja) コイル部品及びこれを備える回路基板
JP2014123639A (ja) インターリーブ用ｐｆｃチョークコイル
JP7015657B2 (ja) 直流給電用限流コイル
EP2015320B1 (en) Current transformer for power supply and method for manufacturing the same
US20170323717A1 (en) Gapless core reactor
WO2017204264A1 (ja) 直流給電用限流コイル
US20240290533A1 (en) Improved passive device, arrangement and electric circuit for limiting or reducing a current rise
JP2009206178A (ja) 電動パワーステアリング用ノイズ除去コイル部品
JPH10241957A (ja) 高圧トランス
JPH0878254A (ja) コモンモードチョークコイル
US20230386737A1 (en) Compensation structure for reducing circulating current in window of transformer and transformer comprising compensation structure
JP2006245050A (ja) コイル部品及びリアクトル
JP4363148B2 (ja) コモンモードノイズフィルタ
JPS61109423A (ja) 電流制限装置
CN102543611A (zh) 包括差动保护功能的电气保护设备
JP2021019104A (ja) リアクトル装置
JP2017212324A (ja) 直流給電用限流コイル
JP2017216868A (ja) 直流給電用限流コイル
JP2017084943A (ja) チョークコイル
JP2019088138A (ja) 直流給電用限流コイル
JP2019047690A (ja) 直流遮断器
US1231516A (en) Phantom loading-coil.
JP2009272438A (ja) スイッチングトランス
US2047845A (en) Transformer

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17802850

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17802850

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1