JP3052541B2 - 限流素子 - Google Patents
限流素子Info
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- JP3052541B2 JP3052541B2 JP4046771A JP4677192A JP3052541B2 JP 3052541 B2 JP3052541 B2 JP 3052541B2 JP 4046771 A JP4046771 A JP 4046771A JP 4677192 A JP4677192 A JP 4677192A JP 3052541 B2 JP3052541 B2 JP 3052541B2
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- JP
- Japan
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- superconducting film
- bent portion
- film
- current
- superconducting
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、短絡電流等の過大電流
を限流する限流素子に関するものである。
を限流する限流素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、例えば特開平２−２８１７６
６号公報に示された限流素子を示す平面図である。図に
おいて、１は基材で、例えばチタン酸ストロンチウムで
つくられたセラミック基板が用いられており、２はセラ
ミック基板１の上に形成された、導電路に折り曲げ部を
有する超電導膜、２Ａと２Ｂはそれぞれ超電導膜２の折
り曲げ部の内側エッジと外側エッジ、３Ａと３Ｂは超電
導膜２に電気的に接続されるリ−ド線である。
６号公報に示された限流素子を示す平面図である。図に
おいて、１は基材で、例えばチタン酸ストロンチウムで
つくられたセラミック基板が用いられており、２はセラ
ミック基板１の上に形成された、導電路に折り曲げ部を
有する超電導膜、２Ａと２Ｂはそれぞれ超電導膜２の折
り曲げ部の内側エッジと外側エッジ、３Ａと３Ｂは超電
導膜２に電気的に接続されるリ−ド線である。
【０００３】電流はリ−ド線３Ａ、超電導膜２、リ−ド
線３Ｂの経路で流れる。短絡事故が発生して短絡電流が
超電導膜２の臨界電流を越えると、超電導膜２がクエン
チして常電導状態になり超電導膜２に常電導抵抗が発生
し、短絡電流が超電導膜２の常電導抵抗により限流され
る。
線３Ｂの経路で流れる。短絡事故が発生して短絡電流が
超電導膜２の臨界電流を越えると、超電導膜２がクエン
チして常電導状態になり超電導膜２に常電導抵抗が発生
し、短絡電流が超電導膜２の常電導抵抗により限流され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の限流素子は以上
のように構成されており、超電導膜２の折り曲げ部に内
側エッジ２Ａがあるため、図１１に示すように、限流動
作中において、この折り曲げ部近傍の電流密度が大きく
なるので、超電導膜がこの折り曲げ部近傍で溶断しやす
かった。また、限流時における膜の熱膨張により、エッ
ジに過大な熱応力がかかり、限流動作を繰り返し行なう
と折り曲げ部に亀裂が入ることがあった。
のように構成されており、超電導膜２の折り曲げ部に内
側エッジ２Ａがあるため、図１１に示すように、限流動
作中において、この折り曲げ部近傍の電流密度が大きく
なるので、超電導膜がこの折り曲げ部近傍で溶断しやす
かった。また、限流時における膜の熱膨張により、エッ
ジに過大な熱応力がかかり、限流動作を繰り返し行なう
と折り曲げ部に亀裂が入ることがあった。
【０００５】また、超電導膜上に、超電導膜に沿って超
電導膜を安定化させるための安定化用金属膜を設けた限
流素子においても、安定化用金属膜の折り曲げ部で同様
に安定化用金属膜が溶断し、その結果、超電導膜が折り
曲げ部で溶断しやすいという問題があった。
電導膜を安定化させるための安定化用金属膜を設けた限
流素子においても、安定化用金属膜の折り曲げ部で同様
に安定化用金属膜が溶断し、その結果、超電導膜が折り
曲げ部で溶断しやすいという問題があった。
【０００６】本発明は、かかる問題点を解決するために
なされたもので、超電導膜が折り曲げ部で溶断したり、
亀裂の入ることがおこりにくい限流素子を得ることを目
的とする。
なされたもので、超電導膜が折り曲げ部で溶断したり、
亀裂の入ることがおこりにくい限流素子を得ることを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る限流素子
は、基材上に形成され、導電路に折り曲げ部を有する超
電導膜、及び上記超電導膜上に、上記超電導膜の全てに
沿って、安定化用金属膜を備えた限流素子において、上
記安定化用金属膜の膜幅を、上記折り曲げ部を境に変化
させたものである。
は、基材上に形成され、導電路に折り曲げ部を有する超
電導膜、及び上記超電導膜上に、上記超電導膜の全てに
沿って、安定化用金属膜を備えた限流素子において、上
記安定化用金属膜の膜幅を、上記折り曲げ部を境に変化
させたものである。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【作用】超電導膜上に、超電導膜の全てに沿って、超電
導膜を安定化させるための安定化用金属膜を設けた限流
素子において、安定化用金属膜の折り曲げ部を境に、安
定化用金属膜の膜幅を変化させた限流素子では、折り曲
げ部の内側エッジ近傍の電流密度を低減できるので、安
定化用金属膜が折り曲げ部で溶断しにくく、超電導膜の
溶断を防ぐことができる。また、電流密度の低減によ
り、温度上昇が抑えられるので、エッジにかかる熱応力
が小さくなり、折り曲げ部に亀裂が入りにくくなる。
導膜を安定化させるための安定化用金属膜を設けた限流
素子において、安定化用金属膜の折り曲げ部を境に、安
定化用金属膜の膜幅を変化させた限流素子では、折り曲
げ部の内側エッジ近傍の電流密度を低減できるので、安
定化用金属膜が折り曲げ部で溶断しにくく、超電導膜の
溶断を防ぐことができる。また、電流密度の低減によ
り、温度上昇が抑えられるので、エッジにかかる熱応力
が小さくなり、折り曲げ部に亀裂が入りにくくなる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【実施例】実施例１． 図１は、この発明の実施例１を示す平面図である。図に
おいて、１は基材で、例えばチタン酸ストロンチウムで
つくられたセラミック基板が用いられており、２はセラ
ミック基板１の上に形成され、導電路に折り曲げ部を有
する超電導膜、２Ａと２Ｂはそれぞれ超電導膜２の折り
曲げ部の内側エッジと外側エッジ、３Ａと３Ｂは超電導
膜２に電気的に接続されるリ−ド線で、超電導膜２の折
り曲げ部の内側エッジ２Ａは滑らかに形成されている。
おいて、１は基材で、例えばチタン酸ストロンチウムで
つくられたセラミック基板が用いられており、２はセラ
ミック基板１の上に形成され、導電路に折り曲げ部を有
する超電導膜、２Ａと２Ｂはそれぞれ超電導膜２の折り
曲げ部の内側エッジと外側エッジ、３Ａと３Ｂは超電導
膜２に電気的に接続されるリ−ド線で、超電導膜２の折
り曲げ部の内側エッジ２Ａは滑らかに形成されている。
【００１５】電流はリ−ド線３Ａ、超電導膜２、リ−ド
線３Ｂの経路で流れる。短絡事故が発生して短絡電流が
超電導膜２の臨界電流を越えると、超電導膜２がクエン
チして常電導状態になり超電導膜２に常電導抵抗が発生
し、短絡電流が超電導膜２の常電導抵抗により限流され
る。
線３Ｂの経路で流れる。短絡事故が発生して短絡電流が
超電導膜２の臨界電流を越えると、超電導膜２がクエン
チして常電導状態になり超電導膜２に常電導抵抗が発生
し、短絡電流が超電導膜２の常電導抵抗により限流され
る。
【００１６】ところで、本発明では、超電導膜２の折り
曲げ部の内側エッジ２Ａが滑らかに形成されているの
で、図２に示すように超電導膜の折り曲げ部の内側エッ
ジ近傍の電流密度を低減できる。従って、超電導膜２が
折り曲げ部で溶断する現象を起こしにくくすることがで
きる。
曲げ部の内側エッジ２Ａが滑らかに形成されているの
で、図２に示すように超電導膜の折り曲げ部の内側エッ
ジ近傍の電流密度を低減できる。従って、超電導膜２が
折り曲げ部で溶断する現象を起こしにくくすることがで
きる。
【００１７】また、電流密度の低減によって、温度上昇
が抑えられるので、エッジにかかる熱応力が小さくな
り、亀裂が入りにくくなる。さらに、折り曲げ部の内側
エッジが滑らかであるため、エッジにかかる熱応力が吸
収でき、折り曲げ部に亀裂が入りにくくなる。
が抑えられるので、エッジにかかる熱応力が小さくな
り、亀裂が入りにくくなる。さらに、折り曲げ部の内側
エッジが滑らかであるため、エッジにかかる熱応力が吸
収でき、折り曲げ部に亀裂が入りにくくなる。
【００１８】実施例２． 図３は、この発明の実施例２を示す平面図である。図に
おいて、１は基材で、例えばチタン酸ストロンチウムで
つくられたセラミック基板が用いられており、２はセラ
ミック基板１の上に形成され、導電路に折り曲げ部を有
する超電導膜、２Ａと２Ｂはそれぞれ超電導膜２の折り
曲げ部の内側エッジと外側エッジ、３Ａと３Ｂは超電導
膜２に電気的に接続されるリ−ド線である。この実施例
では超電導膜の折り曲げ部を境に、超電導膜２の膜幅が
変化するように構成されている。
おいて、１は基材で、例えばチタン酸ストロンチウムで
つくられたセラミック基板が用いられており、２はセラ
ミック基板１の上に形成され、導電路に折り曲げ部を有
する超電導膜、２Ａと２Ｂはそれぞれ超電導膜２の折り
曲げ部の内側エッジと外側エッジ、３Ａと３Ｂは超電導
膜２に電気的に接続されるリ−ド線である。この実施例
では超電導膜の折り曲げ部を境に、超電導膜２の膜幅が
変化するように構成されている。
【００１９】電流はリ−ド線３Ａ、超電導膜２、リ−ド
線３Ｂの経路で流れる。短絡事故が発生して短絡電流が
超電導膜２の臨界電流を越えると、超電導膜２がクエン
チして常電導状態になり超電導膜２に常電導抵抗が発生
し、短絡電流が超電導膜２の常電導抵抗により限流され
る。本実施例では超電導膜の折り曲げ部を境に、超電導
膜２の膜幅が変化し、交互に大きくなるように構成され
ているので、図４に示すように、超電導膜の折り曲げ部
の内側エッジ近傍の電流密度を低減できるので、超電導
膜２が折り曲げ部で溶断する現象を起こしにくくするこ
とができる。また、電流密度の低減により、温度上昇が
抑えられるので、エッジにかかる熱応力が小さくなり、
亀裂が入りにくくなる。
線３Ｂの経路で流れる。短絡事故が発生して短絡電流が
超電導膜２の臨界電流を越えると、超電導膜２がクエン
チして常電導状態になり超電導膜２に常電導抵抗が発生
し、短絡電流が超電導膜２の常電導抵抗により限流され
る。本実施例では超電導膜の折り曲げ部を境に、超電導
膜２の膜幅が変化し、交互に大きくなるように構成され
ているので、図４に示すように、超電導膜の折り曲げ部
の内側エッジ近傍の電流密度を低減できるので、超電導
膜２が折り曲げ部で溶断する現象を起こしにくくするこ
とができる。また、電流密度の低減により、温度上昇が
抑えられるので、エッジにかかる熱応力が小さくなり、
亀裂が入りにくくなる。
【００２０】また、図５に示すように実施例１と実施例
２とを組み合わせれば、超電導膜２が折り曲げ部で溶断
する現象をいっそう起こしにくくすることができる。
２とを組み合わせれば、超電導膜２が折り曲げ部で溶断
する現象をいっそう起こしにくくすることができる。
【００２１】実施例３． 図６は、この発明の実施例３を示す平面図である。図に
おいて、１は基材で、例えばチタン酸ストロンチウムで
つくられたセラミック基板が用いられており、２はセラ
ミック基板１の上に形成され、導電路に折り曲げ部を有
する超電導膜、４は図７に示すように超電導膜２の上
に、超電導膜２の全てに沿って形成され、リ−ド線３
Ａ、３Ｂに電気的に接続され、超電導膜２を安定化する
ための、例えば銀で形成された安定化用金属膜で、４Ａ
と４Ｂはそれぞれ安定化用金属膜の折り曲げ部の内側エ
ッジと外側エッジで、安定化用金属膜の折り曲げ部の内
側エッジ４Ａが滑らかになるように構成されている。
おいて、１は基材で、例えばチタン酸ストロンチウムで
つくられたセラミック基板が用いられており、２はセラ
ミック基板１の上に形成され、導電路に折り曲げ部を有
する超電導膜、４は図７に示すように超電導膜２の上
に、超電導膜２の全てに沿って形成され、リ−ド線３
Ａ、３Ｂに電気的に接続され、超電導膜２を安定化する
ための、例えば銀で形成された安定化用金属膜で、４Ａ
と４Ｂはそれぞれ安定化用金属膜の折り曲げ部の内側エ
ッジと外側エッジで、安定化用金属膜の折り曲げ部の内
側エッジ４Ａが滑らかになるように構成されている。
【００２２】電流はリ−ド線３Ａ、安定化用金属膜４、
超電導膜２、安定化用金属膜４、リ−ド線３Ｂの経路で
流れる。本実施例では、安定化用金属膜４の折り曲げ部
の内側エッジ４Ａが滑らかになるように構成されている
ので、安定化用金属膜の折り曲げ部の内側エッジ近傍の
電流密度を低減できる。従って、安定化用金属膜の折り
曲げ部で安定化用金属膜が溶断しにくくなるので、超電
導膜の折り曲げ部での溶断を起こしにくくすることがで
きる。また、電流密度の低減により、温度上昇が抑えら
れるので、エッジにかかる熱応力が小さくなり、亀裂が
入りにくくなる。さらに、折り曲げ部の内側エッジが滑
らかであるため、膜の熱膨張により限流時にエッジにか
かる熱応力が吸収でき、折り曲げ部に亀裂が入りにくく
なる。
超電導膜２、安定化用金属膜４、リ−ド線３Ｂの経路で
流れる。本実施例では、安定化用金属膜４の折り曲げ部
の内側エッジ４Ａが滑らかになるように構成されている
ので、安定化用金属膜の折り曲げ部の内側エッジ近傍の
電流密度を低減できる。従って、安定化用金属膜の折り
曲げ部で安定化用金属膜が溶断しにくくなるので、超電
導膜の折り曲げ部での溶断を起こしにくくすることがで
きる。また、電流密度の低減により、温度上昇が抑えら
れるので、エッジにかかる熱応力が小さくなり、亀裂が
入りにくくなる。さらに、折り曲げ部の内側エッジが滑
らかであるため、膜の熱膨張により限流時にエッジにか
かる熱応力が吸収でき、折り曲げ部に亀裂が入りにくく
なる。
【００２３】実施例４． 図８は、この発明の実施例４を示す平面図である。図に
おいて、１は基材で、例えばチタン酸ストロンチウムで
つくられたセラミック基板が用いられており、２はセラ
ミック基板１の上に形成され、導電路に折り曲げ部を有
する超電導膜、４は超電導膜２の上に、超電導膜２の全
てに沿って形成され、リ−ド線３Ａ、３Ｂに電気的に接
続され、超電導膜２を安定化するための、例えば銀で形
成された安定化用金属膜で、安定化用金属膜の折り曲げ
部を境に、安定化用金属膜４の膜幅を変化させるように
構成されている。
おいて、１は基材で、例えばチタン酸ストロンチウムで
つくられたセラミック基板が用いられており、２はセラ
ミック基板１の上に形成され、導電路に折り曲げ部を有
する超電導膜、４は超電導膜２の上に、超電導膜２の全
てに沿って形成され、リ−ド線３Ａ、３Ｂに電気的に接
続され、超電導膜２を安定化するための、例えば銀で形
成された安定化用金属膜で、安定化用金属膜の折り曲げ
部を境に、安定化用金属膜４の膜幅を変化させるように
構成されている。
【００２４】電流はリ−ド線３Ａ、安定化用金属膜４、
超電導膜２、安定化用金属膜４、リ−ド線３Ｂの経路で
流れる。本実施例では、安定化用金属膜の折り曲げ部を
境に安定化用金属膜４の膜幅が変化し、交互に大きくな
るように構成されているので、安定化用金属膜の折り曲
げ部の内側エッジ近傍の電流密度を低減できる。従っ
て、安定化用金属膜の折り曲げ部で安定化用金属膜が溶
断しにくくなるので、超電導膜の折り曲げ部での溶断を
起こしにくくすることができる。また、電流密度の低減
により、温度上昇が抑えられるので、エッジにかかる熱
応力が小さくなり、亀裂が入りにくくなる。
超電導膜２、安定化用金属膜４、リ−ド線３Ｂの経路で
流れる。本実施例では、安定化用金属膜の折り曲げ部を
境に安定化用金属膜４の膜幅が変化し、交互に大きくな
るように構成されているので、安定化用金属膜の折り曲
げ部の内側エッジ近傍の電流密度を低減できる。従っ
て、安定化用金属膜の折り曲げ部で安定化用金属膜が溶
断しにくくなるので、超電導膜の折り曲げ部での溶断を
起こしにくくすることができる。また、電流密度の低減
により、温度上昇が抑えられるので、エッジにかかる熱
応力が小さくなり、亀裂が入りにくくなる。
【００２５】なお、実施例３及び実施例４において、図
９に示すように安定化用金属膜４の幅は超電導膜２の幅
より大きくしてもよい。
９に示すように安定化用金属膜４の幅は超電導膜２の幅
より大きくしてもよい。
【００２６】また、上記実施例１〜４を組み合わせるこ
とにより超電導膜の折り曲げ部での溶断を顕著に起こし
にくくすることができる。
とにより超電導膜の折り曲げ部での溶断を顕著に起こし
にくくすることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、基材上
に形成され、導電路に折り曲げ部を有する超電導膜、及
び上記超電導膜上に、上記超電導膜の全てに沿って、安
定化用金属膜を備えた限流素子において、上記安定化用
金属膜の膜幅を、上記折り曲げ部を境に変化させたの
で、安定化用金属膜及び超電導膜が溶断しにくく、また
限流動作の繰り返しによる亀裂の発生を防ぐことができ
る。
に形成され、導電路に折り曲げ部を有する超電導膜、及
び上記超電導膜上に、上記超電導膜の全てに沿って、安
定化用金属膜を備えた限流素子において、上記安定化用
金属膜の膜幅を、上記折り曲げ部を境に変化させたの
で、安定化用金属膜及び超電導膜が溶断しにくく、また
限流動作の繰り返しによる亀裂の発生を防ぐことができ
る。
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【図１】本発明の実施例１による限流素子を示す平面図
である。
である。
【図２】本発明の実施例１による限流素子を説明する説
明図である。
明図である。
【図３】本発明の実施例２による限流素子を示す平面図
である。
である。
【図４】本発明の実施例２による限流素子を説明する説
明図である。
明図である。
【図５】本発明の実施例２による他の限流素子を示す平
面図である。
面図である。
【図６】本発明の実施例３による限流素子を示す平面図
である。
である。
【図７】本発明の実施例３による限流素子を示す部分断
面図である。
面図である。
【図８】本発明の実施例４による限流素子を示す平面図
である。
である。
【図９】本発明の実施例３または実施例４による他の限
流素子を示す部分断面図である。
流素子を示す部分断面図である。
【図１０】従来の限流素子を示す平面図である。
【図１１】従来の限流素子を説明する説明図である。
１ 基材 ２ 超電導膜 ２Ａ 超電導膜の内側エッジ ４ 安定化用金属膜 ４Ａ 安定化用金属膜の内側エッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松野 繁 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 材料デバイス研究所内 (72)発明者 木ノ内 伸一 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 材料デバイス研究所内 (56)参考文献 特開 平２−281765（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−226228（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−95571（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−89919（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−39229（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−135078（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 39/16 H01B 12/06 H02H 9/02 H01L 39/00 H01L 39/02 H01L 39/22 H01L 39/24
Claims (1)
- 【請求項１】 基材上に形成され、導電路に折り曲げ部
を有する超電導膜、及び上記超電導膜上に、上記超電導
膜の全てに沿って、安定化用金属膜を備えた限流素子に
おいて、上記安定化用金属膜の膜幅を、上記折り曲げ部
を境に変化させたことを特徴とする限流素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4046771A JP3052541B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 限流素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4046771A JP3052541B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 限流素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251757A JPH05251757A (ja) | 1993-09-28 |
| JP3052541B2 true JP3052541B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=12756596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4046771A Expired - Fee Related JP3052541B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 限流素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3052541B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK1309014T3 (da) | 2001-10-31 | 2009-03-23 | Abb Research Ltd | Resistiv superledende strömbegrænser |
-
1992
- 1992-03-04 JP JP4046771A patent/JP3052541B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05251757A (ja) | 1993-09-28 |
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