JPH0963830A - Superconducting parallel circuit and its quench monitoring method - Google Patents
Superconducting parallel circuit and its quench monitoring methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は超電導体を複数個並
列接続した超電導回路に適用され、その超電導回路のク
エンチをモニタする技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique applied to a superconducting circuit in which a plurality of superconductors are connected in parallel, and monitoring quench of the superconducting circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、MRIや磁気浮上列車等に超電導
線を用いた超電導機器が応用されつつある。超電導体
(超電導線の形態が多い)としては大別して金属系のも
のとセラミック系のものが知られている。金属系の超電
導体としてNbTi系やNb3 Sn系等のものが代表的
である。これらの超電導体の使用に際しては、超電導状
態を実現するために低温下に置かれることになる。代表
的な超電導体であるNbTi超電導線の場合、通常、液
体ヘリウム(冷媒)中に配置され使用される。2. Description of the Related Art In recent years, superconducting devices using superconducting wires have been applied to MRI, magnetic levitation trains and the like. As a superconductor (often in the form of a superconducting wire), a metal type and a ceramic type are known. Typical examples of metallic superconductors include NbTi-based and Nb 3 Sn-based superconductors. When using these superconductors, they are kept at a low temperature in order to realize a superconducting state. In the case of a NbTi superconducting wire which is a typical superconductor, it is usually arranged and used in liquid helium (refrigerant).
【0003】ところで超電導体は特定の条件(温度等)
のとき超電導状態を実現する。従って例えばNbTi超
電導線等の超電導体は特定の条件下にないときは常伝導
状態にある。従って室温下にあるときには常伝導状態で
ある。しかしこれらは通例、室温下でもNbTi超電導
線、超電導体等と呼ばれることが多い。By the way, a superconductor has a specific condition (temperature, etc.)
When, the superconducting state is realized. Therefore, for example, a superconductor such as a NbTi superconducting wire is in a normal conduction state when it is not under a specific condition. Therefore, it is in a normal conduction state at room temperature. However, these are often called NbTi superconducting wires and superconductors even at room temperature.
【0004】一般に超電導体には臨界電流値と呼ばれる
限界値があり、超電導状態であっても無制限に電流を流
すことはできない。この臨界電流値を越えるとその超電
導体は超電導状態が崩れて常伝導状態になってしまう。
従って1本の超電導体(線)に流せる超電導電流には限
度があるので、大きな電流値を流す用途に適用する超電
導回路(マグネット等)を作る場合には並列回路を採用
することが多い。具体的には超電導線或いは超電導ケー
ブルの回路を並列に複数設けるのである。その他、1本
1本の超電導線を絶縁して集合した(例えば撚線)超電
導ケーブルを用いてコイル巻きすれば並列回路になる。Generally, a superconductor has a limit value called a critical current value, and even if it is in a superconducting state, it is impossible to flow an unlimited current. When this critical current value is exceeded, the superconductor loses its superconducting state and becomes a normal conducting state.
Therefore, since there is a limit to the superconducting electric current that can be passed through one superconductor (wire), a parallel circuit is often adopted when making a superconducting circuit (magnet or the like) applied to the purpose of passing a large current value. Specifically, a plurality of circuits of superconducting wires or cables are provided in parallel. In addition, if a coil is wound using a superconducting cable in which one superconducting wire is insulated and assembled (for example, a stranded wire), a parallel circuit is formed.
【0005】超電導体の臨界電流値はこれを越えると超
電導体が常伝導状態になる電流の限界値を指すが、実際
にはこの臨界電流値以下で運転している場合であっても
超電導体が常伝導状態になることがある。温度条件の変
動や電磁的撹拌、機械的振動等によっても超電導体の常
伝導転移(これをクエンチと称する)が誘起されること
があるからである。例えば機械的振動の場合、これが磁
場変動を引き起こしたり、振動による摩擦熱等を起こ
し、その結果、超電導体のクエンチを発生させると考え
られている。このようなクエンチは突然起こることも多
い。The critical current value of a superconductor refers to the limit value of the current at which the superconductor becomes in the normal conduction state when it exceeds this value. Actually, however, even when the superconductor is operated below this critical current value. May be in a normal conduction state. This is because the normal conduction transition (which is referred to as quench) of the superconductor may be induced by fluctuations in temperature conditions, electromagnetic stirring, mechanical vibration, and the like. For example, in the case of mechanical vibration, it is considered that this causes a magnetic field fluctuation or causes frictional heat due to the vibration, resulting in quenching of the superconductor. Quenches like this often occur suddenly.
【0006】ところで複数の超電導体が並列接続された
超電導並列回路において、その内の1本のみが常伝導転
移した場合、その他の超電導体のクエンチが誘発されて
結局、超電導並列回路の系全体がクエンチしてしまうこ
とがある。なお、クエンチという用語は個々の超電導体
が常伝導状態に転移する場合の他、超電導並列回路の系
全体が常伝導状態になった状態に対しても使用される用
語である。By the way, in a superconducting parallel circuit in which a plurality of superconductors are connected in parallel, when only one of the superconducting parallel circuits undergoes normal conduction transition, quenching of the other superconductors is induced, and eventually the entire system of the superconducting parallel circuit is caused. It may be quenched. The term quench is used not only when individual superconductors transition to the normal conduction state, but also when the entire superconducting parallel circuit system is in the normal conduction state.
【0007】回路全体がクエンチすると、常伝導状態に
転移した超電導体に流れる電流によってジュール熱が発
生する。すると冷媒(液体ヘリウム等)の大量蒸発を起
こすことがあるばかりか、超電導体が焼き切れたりする
こともある。そこで回路全体がクエンチした場合、或い
はクエンチする兆候にある場合は、速やかに運転を停止
するか回路に流れる電流を速やかに下げる等の措置を講
ずることになる。そしてクエンチした超電導体が再び冷
却され超電導状態に回復すれば運転を再開するのであ
る。なおクエンチは運転開始時から回路に電流を励磁す
る段階で起きやすいものであるが、永久電流モードでの
運転中であっても突然起きることがある。When the whole circuit is quenched, Joule heat is generated by the current flowing through the superconductor which has been transformed into the normal conduction state. Then, not only evaporation of a large amount of refrigerant (liquid helium etc.) may occur, but also the superconductor may be burned out. Therefore, when the entire circuit is quenched, or when there is a sign of quenching, it is necessary to take measures such as immediately stopping the operation or promptly reducing the current flowing in the circuit. Then, when the quenched superconductor is cooled again and restored to the superconducting state, the operation is restarted. Although quenching tends to occur at the stage of exciting a current from the start of operation, it may occur suddenly even during operation in the permanent current mode.
【0008】そこで超電導回路の運転に際しては、その
クエンチをモニタしておく必要が生ずる。図2を参照し
ながら従来のクエンチモニタの方法を説明する。図2は
超電導体10、11、12、13の4個を並列接続した
回路の一部を示す模式図である。この超電導体の内の1
本(例えば超電導体10)に電流タップ21を取り付
け、リード線31を介して電圧測定器42に接続してあ
る。電流タップ21を取り付けた超電導体10が超電導
状態にあれば図示する左右の電流タップ21間の電圧値
は理想的には零になる(但し実際には外部電磁場の乱れ
や測定器のノイズ等があるため、多少の電圧は検知され
る)。さて超電導体10がクエンチすると抵抗が生ずる
ので、電圧測定器42で電圧が検知される。予め検知さ
れる電圧値の規定値(しきい値)を設定しておき、その
検知した電圧値が規定値以上になったとき回路がクエン
チしたと判定すればよい。かくしてクエンチがモニタで
きる。Therefore, when operating the superconducting circuit, it is necessary to monitor the quench. A conventional quench monitor method will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing a part of a circuit in which four superconductors 10, 11, 12, and 13 are connected in parallel. 1 of these superconductors
A current tap 21 is attached to a book (for example, the superconductor 10) and connected to a voltage measuring device 42 via a lead wire 31. If the superconductor 10 to which the current tap 21 is attached is in the superconducting state, the voltage value between the left and right current taps 21 shown in the figure is ideally zero (however, in reality, disturbance of the external electromagnetic field, noise of the measuring instrument, etc. Therefore, some voltage is detected). When the superconductor 10 is quenched, resistance is generated, so that the voltage is detected by the voltage measuring device 42. A predetermined value (threshold value) of the detected voltage value may be set in advance, and it may be determined that the circuit has been quenched when the detected voltage value becomes equal to or higher than the specified value. Thus the quench can be monitored.
【0009】なお前記規定値は回路のインダクタンスや
通電する電流値等から決定する。具体的には、例えばL
(dI/dt)の値を参考に設定するが、その他電圧測
定器のノイズや精度等も考慮する。さて図2の回路の運
転中、取り付けた電流タップ21間に規定値以上の電圧
が発生すれば、回路はクエンチ状態、或いはその前段階
と判定して、速やかに運転を停止する等の処置を講ずる
ことになる。こうして回路全体のクエンチを未然に防ぐ
か、或いは回路全体のクエンチに至った場合でも、超電
導体が焼き切れることを防止したり、高価な冷媒(液体
ヘリウム等)の蒸発を抑制するのである。The specified value is determined from the inductance of the circuit, the value of current flowing, and the like. Specifically, for example, L
The value is set with reference to the value of (dI / dt), but noise and accuracy of the voltage measuring device are also taken into consideration. During operation of the circuit shown in FIG. 2, if a voltage higher than a specified value is generated between the attached current taps 21, the circuit is determined to be in a quench state or the previous stage, and the operation is promptly stopped. I will take it. In this way, quenching of the entire circuit is prevented, or even when the quenching of the entire circuit is reached, burnout of the superconductor is prevented, and evaporation of expensive refrigerant (liquid helium or the like) is suppressed.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】再び図2を参照しなが
ら説明する。例えば超電導体11にクエンチが発生した
場合、その超電導体11に抵抗が発生するのでその超電
導体11に流れていた電流の大半が他の3個の超電導
体、即ち超電導体10、12、13に転流することにな
る。すると他の3個の超電導体にはそれまで流れていた
電流より大きな電流が流れることになるので、これらの
超電導体のクエンチが誘発される可能性が高まる。つま
り回路全体のクエンチを招く可能性が高まる。The problem will be described with reference to FIG. 2 again. For example, when a quench occurs in the superconductor 11, a resistance is generated in the superconductor 11, so most of the current flowing in the superconductor 11 is distributed to the other three superconductors, that is, the superconductors 10, 12, and 13. It will be transferred. Then, a current larger than the current that has been flowing up to then flows through the other three superconductors, so that the possibility of quenching these superconductors increases. In other words, there is a high possibility that the entire circuit will be quenched.
【0011】しかし通常の運転では、各超電導体の臨界
電流値に対しある程度低い電流値が流れるように設定し
てあるので、4個の内の1本がクエンチしても他の3個
の超電導体がクエンチするとは限らない。他の3個がク
エンチしなければ回路全体のクエンチには至らず、クエ
ンチした超電導体が再び超電導状態に回復する。かくし
て超電導並列回路の正常な運転が維持される。従って4
個の内の1本がクエンチした段階で、即、回路の運転を
停止することは必ずしも効率的な運転方法とは言えな
い。However, in the normal operation, the current value is set to a value that is somewhat lower than the critical current value of each superconductor, so even if one of the four superconductors is quenched, the other three superconductors are superconducting. The body does not always quench. Unless the other three are quenched, the entire circuit is not quenched, and the quenched superconductor is restored to the superconducting state again. Thus, the normal operation of the superconducting parallel circuit is maintained. Therefore 4
Immediately stopping the operation of the circuit when one of them is quenched is not always an efficient operation method.
【0012】ところが従来のクエンチモニタの方式では
複数の超電導体の内の1個に電流タップを取り付けて電
圧測定することで行っているので次のような問題があっ
た。図2を例に説明すると、電流タップ21を取り付け
た超電導体10にクエンチが発生し、その段階では他の
3個の超電導体11、12、13が未だクエンチに至っ
ていない場合、従来の方式ではこの段階で、回路のクエ
ンチ発生、或いはその前段階と判定してしまっていたの
である。However, in the conventional quench monitor system, a current tap is attached to one of a plurality of superconductors to measure the voltage, so that there is the following problem. Referring to FIG. 2 as an example, if a quench occurs in the superconductor 10 to which the current tap 21 is attached and the other three superconductors 11, 12, and 13 are not yet quenched at that stage, the conventional method is used. At this stage, it was judged that the circuit was quenched or the stage before that.
【0013】このため従来のクエンチモニタの方式で
は、電流タップ21を取り付けた超電導体10がクエン
チしたとき回路がクエンチしたと判定してしまうので、
必ずしも効率的な運転方法ができるとは言えなかったの
である。即ち、回路全体のクエンチには至らず、いずれ
超電導体10が超電導状態に自然に回復する場合であっ
ても、回路の運転を停止(或いは電流値を下げる措置を
講ずる)してしまうのであるから、それだけ運転コスト
の増大を招く結果となる。またその結果、部品の交換等
を不必要に招くことにもなりかねず、交換部品代や交換
作業代が高くなる等の問題も生ずる。Therefore, in the conventional quench monitor system, it is determined that the circuit is quenched when the superconductor 10 to which the current tap 21 is attached is quenched.
It was not always possible to say that an efficient driving method could be created. That is, the entire circuit is not quenched, and even if the superconductor 10 naturally recovers to the superconducting state eventually, the operation of the circuit is stopped (or a measure to reduce the current value is taken). As a result, the operating cost is increased. As a result, the replacement of parts may be unnecessarily caused, and there is a problem that the cost of replacement parts and the cost of replacement work increase.
【0014】このような問題に対処するため、図3に示
すように超電導体10〜13の全てにリード線32を取
り付ける方法が考えられる。この方法によれば、例えば
超電導体10がクエンチした場合でも、他の超電導体1
1〜13がクエンチしているか否かが測定できるので、
回路全体がクエンチに至るか否かの判定がより正確に行
える利点がある。従って不必要な回路の運転停止措置や
電流値を下げる措置等を講ずることがなく経済的であ
る。しかしこの方法によっても次のような問題があっ
た。In order to deal with such a problem, a method of attaching the lead wires 32 to all the superconductors 10 to 13 as shown in FIG. 3 can be considered. According to this method, even when the superconductor 10 is quenched, for example, another superconductor 1
Since it is possible to measure whether or not 1 to 13 are quenched,
There is an advantage that it can be more accurately determined whether or not the entire circuit is quenched. Therefore, it is economical without taking unnecessary measures to stop the circuit operation or reduce the current value. However, this method also had the following problems.
【0015】図3の方式では従来に比べ電流タップ22
からリード32を介して冷媒域と外部との接続箇所が増
えている。従ってそれだけ極低温を維持するための冷媒
内に外部の熱が侵入しやすくなる。外部からの熱の侵入
量が増えればそれだけ冷媒の蒸発消費量が増え運転コス
トの増大につながる。特に現在一般に使用される冷媒は
高価な液体ヘリウムであるから、その蒸発量の増大はコ
スト面はもちろん有効資源の保護の観点でも望ましくな
い。In the system of FIG. 3, the current tap 22 is different from the conventional one.
The number of connecting points between the refrigerant region and the outside is increasing from the lead 32 through the lead 32. Therefore, external heat easily enters the refrigerant for maintaining the cryogenic temperature. If the amount of invasion of heat from the outside increases, the evaporation consumption of the refrigerant increases and the operating cost increases. In particular, the currently commonly used refrigerant is expensive liquid helium, so increasing the amount of evaporation thereof is not desirable from the viewpoint of cost as well as protection of effective resources.
【0016】加えて電圧タップの取り付け箇所が多い
と、当然その費用やその取り付け作業費が増大する問題
もある。また超電導機器内のタップを取り付ける空間、
或いはその取り付け作業に必要な空間も必要になり、超
電導機器設計上の自由度を制限することになりかねな
い。In addition, if there are many places where the voltage taps are attached, there is of course a problem that the cost and the cost of the attachment work increase. In addition, the space to install the tap in the superconducting equipment,
Alternatively, a space required for the installation work is also required, which may limit the degree of freedom in designing superconducting equipment.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】そこで本発明は効率的な
クエンチモニタが可能な超電導並列回路を提供すること
を目的とする。即ち、並列接続された3個以上の超電導
体の内の少なくとも2個の超電導体に電圧測定用のリー
ドが取り付けられた超電導並列回路を提供する。また効
率的なクエンチモニタの方法として、並列接続された3
個以上の超電導体の内の少なくとも2個の超電導体に電
圧測定用のリードを取り付けて電圧測定し、少なくとも
2個の超電導体で同時に発生している電圧を測定する方
法を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a superconducting parallel circuit capable of efficient quench monitoring. That is, the present invention provides a superconducting parallel circuit in which at least two superconductors among three or more superconductors connected in parallel have leads for voltage measurement attached thereto. In addition, as an efficient quench monitoring method, 3 connected in parallel
A method for measuring the voltage by attaching a voltage measuring lead to at least two superconductors of at least two superconductors, and measuring the voltage generated simultaneously in at least two superconductors.
【0018】本発明の超電導並列回路は、超電導コイ
ル、永久電流スイッチ、超電導限流器等の用途で、3個
以上の超電導体で並列接続された回路を対象にしてい
る。またそのような超電導回路のクエンチの発生をモニ
タする方法を提供する。The superconducting parallel circuit of the present invention is intended for a circuit in which three or more superconductors are connected in parallel for applications such as a superconducting coil, a permanent current switch, and a superconducting fault current limiter. Also provided is a method of monitoring the occurrence of a quench in such a superconducting circuit.
【0019】並列接続された3個以上の超電導体の内の
少なくとも2個にリード線を取り付け、そのリード線を
介してリード線を取り付けた超電導体に発生する電圧を
モニタするのであるが、その測定する電圧値に対し、予
め設定した規定値との大小を比較する。その規定値は測
定器の精度やノイズ、或いは外部電磁場の乱れ等を考慮
して適宜設定する。そして電圧測定している超電導体の
内、少なくとも2個の超電導体で規定値以上の電圧を生
じているときに、回路がクエンチした、或いはその前段
階であると判定する。従って電圧測定する超電導体の
内、1個のみが規定値以上の電圧を発生している場合に
は回路がクエンチしたとは判定しない。A lead wire is attached to at least two of three or more superconductors connected in parallel, and the voltage generated in the superconductor to which the lead wire is attached is monitored through the lead wire. The voltage value to be measured is compared with a specified value set in advance. The specified value is appropriately set in consideration of the accuracy and noise of the measuring instrument, the disturbance of the external electromagnetic field, and the like. Then, when at least two of the superconductors whose voltage is being measured generate a voltage equal to or higher than the specified value in at least two superconductors, it is determined that the circuit has been quenched or is in the previous stage. Therefore, if only one of the superconductors whose voltage is measured generates a voltage higher than the specified value, it is not determined that the circuit has been quenched.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】一例として4個の超電導体が並列
接続された超電導並列回路を挙げる。図1は超電導回路
の並列部分を示す概念図である。ここでは超電導体1
0、11、12、13は例えば超電導コイルを指し、そ
の4個のコイルが接続部60、61で電気的に並列接続
されている。その接続方法は半田接続、固相接続、圧着
等による。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As an example, a superconducting parallel circuit in which four superconductors are connected in parallel will be described. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a parallel portion of a superconducting circuit. Here, superconductor 1
Reference numerals 0, 11, 12, and 13 denote, for example, superconducting coils, and the four coils are electrically connected in parallel at connecting portions 60 and 61. The connection method is solder connection, solid phase connection, pressure bonding, or the like.
【0021】電流は接続部60、61間でそれぞれ4個
の超電導体に分流している。4個の超電導体が同じもの
であれば理想的には分流は各々4分の1ずつに等分にな
る。しかし実際には各々の超電導体10〜13に流れる
電流値は等しくならない。接続抵抗の微小な相違が現実
には存在するからである。なお超電導回路の場合、極め
て微小な抵抗値の相違であっても分流に与える影響は大
きい。The current is shunted to four superconductors between the connecting portions 60 and 61, respectively. Ideally, if the four superconductors are the same, the shunt current will be equally divided into quarters. However, actually, the current values flowing through the respective superconductors 10 to 13 are not equal. This is because a minute difference in connection resistance actually exists. In the case of a superconducting circuit, even a very small difference in resistance value has a great effect on shunt current.
【0022】超電導体10、11の、左右の接続部6
0、61の内側にそれぞれ電流タップ20を設けリード
線30を接続する。超電導体10とリード線30との接
続は半田接続等による。このリード線30は冷媒(液体
ヘリウム)内から室温空間に引き出され、電圧測定器4
0、41に接続される。The left and right connecting portions 6 of the superconductors 10 and 11
Current taps 20 are provided inside 0 and 61, respectively, and lead wires 30 are connected to them. The superconductor 10 and the lead wire 30 are connected by soldering or the like. This lead wire 30 is drawn out from the inside of the refrigerant (liquid helium) to the room temperature space, and the voltage measuring device 4
0, 41.
【0023】さて超電導体10〜13が超電導状態にあ
るときは超電導体10、11には電圧は発生しない。こ
の状態で例えば超電導体12がクエンチしたとすると超
電導体12には電圧が発生する。すると超電導体12に
流れていた電流の大部分は、他の超電導体10、11、
13に分流されることになる。但し各々の超電導体1
0、11、13の接続抵抗が存在しているので、超電導
体12にも微小な電流は流れる。When the superconductors 10 to 13 are in the superconducting state, no voltage is generated in the superconductors 10 and 11. If, for example, the superconductor 12 is quenched in this state, a voltage is generated in the superconductor 12. Then, most of the current flowing in the superconductor 12 is generated by the other superconductors 10, 11,
It will be divided into 13. However, each superconductor 1
Since there are connection resistances of 0, 11, and 13, a minute current also flows in the superconductor 12.
【0024】このように超電導体12に流れていた電流
が分流される分、他の超電導体に流れる電流が大きくな
る。しかしそれでも各々の超電導体の臨界電流値を越え
なければ超電導体10、11、13はクエンチしない。
この場合、これらの超電導体はクエンチに至らず正常な
運転を維持し、結局、超電導体12も再び超電導状態に
復帰する。これは航空器や電機機器の分野でいう、冗長
性と同様なものである。As the current flowing through the superconductor 12 is shunted, the current flowing through the other superconductors becomes large. However, even if the critical current value of each superconductor is not exceeded, the superconductors 10, 11 and 13 will not be quenched.
In this case, these superconductors maintain normal operation without being quenched, and eventually the superconductor 12 returns to the superconducting state again. This is similar to redundancy in the field of aircraft and electrical equipment.
【0025】上記のような場合、電圧測定器40、41
には規定値以上の電圧が発生しないから、クエンチ発生
と判定されない。従って不必要な回路運転の停止措置等
を防げる。一方、超電導体12に流れていた電流が他の
超電導体に分流された結果、他の超電導体のいずれかが
クエンチしたとすると、その2回目のクエンチにより更
に電流の分配が起こる。この場合、クエンチに至ってい
ない超電導体の残り数が更に少なくなるので、2回目の
クエンチによる分流を受ける残りの超電導体の負担はそ
れだけ大きくなる。このため1個の超電導体のクエンチ
が更に2個目のクエンチを誘起した場合、更に3回目の
クエンチを誘発する可能性が高く、結局回路全体のクエ
ンチに至る可能性が高くなる。In the above case, the voltage measuring devices 40 and 41
Since a voltage higher than the specified value is not generated at, it is not determined that a quench has occurred. Therefore, it is possible to prevent unnecessary measures for stopping the circuit operation. On the other hand, if one of the other superconductors is quenched as a result of the current flowing in the superconductor 12 being shunted to the other superconductor, the current is further distributed by the second quench. In this case, since the number of remaining superconductors that have not yet been quenched is further reduced, the burden on the remaining superconductors that receive the shunting due to the second quench is accordingly increased. Therefore, if the quench of one superconductor further induces the quench of the second, there is a high possibility of inducing the quench of the third time, and eventually the quench of the entire circuit is increased.
【0026】従って電圧測定器40、41で同時に規定
値以上の電圧が検知された場合、回路全体のクエンチが
発生する可能性が非常に高いことを意味している。そこ
で本発明では、この時点で回路のクエンチ発生、或いは
その兆候あり、と判定するのである。その判定は電圧測
定器40、41の観察によって作業者が認知してもよい
が、電圧測定器40、41の双方で同時に規定値以上の
電圧が検知されている状態を判定する論理回路を設けて
おけば、自動検知も可能である。Therefore, if the voltage measuring devices 40 and 41 simultaneously detect a voltage higher than the specified value, it means that the quenching of the entire circuit is very likely to occur. Therefore, in the present invention, it is determined at this point that a circuit quench has occurred or that there is a sign thereof. Although the judgment may be recognized by an operator by observing the voltage measuring devices 40 and 41, a logic circuit for judging a state in which both the voltage measuring devices 40 and 41 simultaneously detect a voltage equal to or higher than a specified value is provided. If this is done, automatic detection is possible.
【0027】上述の説明では、超電導体12にクエンチ
が発生した場合を考えたが、電圧測定器40(或いは4
1)と接続している超電導体10(或いは11)でクエ
ンチが発生することも当然ありえる。この場合、超電導
体10のクエンチが超電導体11〜13のクエンチを誘
発しなければ、電圧測定器41には超電導体11のクエ
ンチは検知されない。従って電圧測定器40、41が同
時にクエンチを検知せず、回路全体のクエンチと判定し
ない。この状態であれば超電導体11〜13はクエンチ
せず超電導状態を維持するのであるから、超電導体10
はいずれ超電導状態に回復され正常な運転は維持される
ことになり、回路の運転を停止したりする措置を講ずる
必要は生じない。In the above description, the case where the quench occurs in the superconductor 12 is considered, but the voltage measuring device 40 (or 4) is used.
Quenching may occur in the superconductor 10 (or 11) connected to 1). In this case, unless the quench of the superconductor 10 induces the quench of the superconductors 11 to 13, the quench of the superconductor 11 is not detected by the voltage measuring device 41. Therefore, the voltage measuring devices 40 and 41 do not detect the quench at the same time, and do not judge the quench of the entire circuit. In this state, the superconductors 11 to 13 do not quench and maintain the superconducting state.
Will eventually be restored to the superconducting state and normal operation will be maintained, and it is not necessary to take measures to stop the operation of the circuit.
【0028】超電導体10のクエンチが超電導体11〜
13のいずれかのクエンチを誘発した場合、回路全体の
クエンチに至る可能性が高いことは上述した通りである
が、この場合、いずれ超電導体11のクエンチが検知さ
れることになるので、電圧測定器40、41はいずれ超
電導体10、11のクエンチを同時に検知することにな
る。この段階で回路全体のクエンチを判定すればよい。If the quench of the superconductor 10 is
As described above, when the quench of any one of 13 is induced, the quench of the entire circuit is likely to occur, but in this case, the quench of the superconductor 11 will eventually be detected, so the voltage measurement The vessels 40 and 41 will eventually detect the quench of the superconductors 10 and 11 at the same time. At this stage, the quench of the entire circuit may be judged.
【0029】このように並列接続された超電導体10〜
13の内、任意の2個の電圧を測定しておけば回路のク
エンチが効率的に検知できる。もちろん、電圧測定する
超電導体を2個以上にしても構わないが、電流タップの
取り付け数が多くなる上、冷媒内に外部の熱が侵入しや
すくなるので、電圧測定する超電導体の数はあまり多く
ない方がよい。ただし回路によっては、並列接続された
超電導体の2個で同時にクエンチが発生していても、回
路全体としてクエンチに至らず回復することもある。例
えば臨界電流値に対し十分に低い電流を流す回路の場合
である。または並列接続する超電導体の数が相当に多
く、その内の一部がクエンチしても残りの超電導体の数
が多く余裕が大きい場合である。これらの場合は、並列
接続された超電導体の内の3個、若しくはそれ以上の超
電導体から電圧測定を行えばよい。ただしこの場合で
も、並列接続された超電導体の全てに電流タップ、リー
ド線を取り付け電圧測定を行う必要はない。Superconductors 10 to 10 connected in parallel in this way
If any two voltages out of 13 are measured, the quench of the circuit can be efficiently detected. Of course, more than two superconductors for voltage measurement may be used, but the number of current taps attached increases and external heat easily enters the refrigerant, so the number of superconductors for voltage measurement is not so large. It is better not to have many. However, depending on the circuit, even if quenching occurs simultaneously in two superconductors connected in parallel, the whole circuit may recover without quenching. This is the case, for example, of a circuit in which a sufficiently low current is passed with respect to the critical current value. Alternatively, the number of superconductors connected in parallel is considerably large, and even if a part of them is quenched, the number of remaining superconductors is large and there is a large margin. In these cases, the voltage may be measured from three or more superconductors connected in parallel. However, even in this case, it is not necessary to attach current taps and lead wires to all of the superconductors connected in parallel and measure the voltage.
【0030】このように、本発明の超電導並列回路のク
エンチモニタ方法は、効率的で経済的なモニタ方法であ
り、不必要な回路運転の停止措置等を防げる。また多く
の電流タップを取り付ける必要がないので、その取り付
け作業費が節約できる。また装置内に電流タップを取り
付ける空間、或いはその作業空間を余分に必要としな
い。その他、超電導体に接続するリードの数が少なくて
済むので、外部熱の侵入による冷媒の蒸発等を抑制でき
経済的である。As described above, the quench monitoring method for a superconducting parallel circuit according to the present invention is an efficient and economical monitoring method and can prevent unnecessary circuit operation stop measures. Also, since it is not necessary to install many current taps, the installation work cost can be saved. Further, there is no need for an extra space for installing the current taps in the device or an extra working space. In addition, since the number of leads connected to the superconductor is small, it is possible to suppress the evaporation of the refrigerant due to the intrusion of external heat, which is economical.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上詳述したように本発明の超電導並列
回路は効率的なクエンチモニタを可能にし、そのクエン
チモニタ方法は効率的な運転を可能にし経済的である。As described in detail above, the superconducting parallel circuit of the present invention enables efficient quench monitoring, and the quench monitoring method enables efficient operation and is economical.
【図1】本発明のクエンチモニタ方法を示す概念図であ
る。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a quench monitoring method of the present invention.
【図2】従来のクエンチモニタ方法を示す概念図であ
る。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a conventional quench monitoring method.
【図3】従来のクエンチモニタ方法を示す概念図であ
る。FIG. 3 is a conceptual diagram showing a conventional quench monitoring method.
10、11、12、13 超電導体 20、21、22 電流タップ 30、31、32 リード線 40、41、42 電圧測定器 43、44、45、46 電圧測定器 50、51 超電導体 60、61 接続部 10, 11, 12, 13 Superconductor 20, 21, 22 Current tap 30, 31, 32 Lead wire 40, 41, 42 Voltage measuring device 43, 44, 45, 46 Voltage measuring device 50, 51 Superconductor 60, 61 Connection Department
Claims (2)
の少なくとも2個の超電導体に電圧測定用のリードが取
り付けられた超電導並列回路。1. A superconducting parallel circuit in which leads for voltage measurement are attached to at least two superconductors among three or more superconductors connected in parallel.
の少なくとも2個の超電導体に電圧測定用のリードを取
り付けて電圧測定し、少なくとも2個の超電導体で同時
に発生している電圧を測定する超電導並列回路のクエン
チモニタ方法。2. A voltage measured by attaching a voltage measuring lead to at least two superconductors of three or more superconductors connected in parallel, and measuring the voltage simultaneously in at least two superconductors. A quench monitoring method for a superconducting parallel circuit for measuring the temperature.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7218952A JPH0963830A (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Superconducting parallel circuit and its quench monitoring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7218952A JPH0963830A (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Superconducting parallel circuit and its quench monitoring method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0963830A true JPH0963830A (en) | 1997-03-07 |
Family
ID=16727917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7218952A Pending JPH0963830A (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Superconducting parallel circuit and its quench monitoring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0963830A (en) |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP7218952A patent/JPH0963830A/en active Pending
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