JPH0883932A - 限流素子 - Google Patents
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- JPH0883932A JPH0883932A JP6216024A JP21602494A JPH0883932A JP H0883932 A JPH0883932 A JP H0883932A JP 6216024 A JP6216024 A JP 6216024A JP 21602494 A JP21602494 A JP 21602494A JP H0883932 A JPH0883932 A JP H0883932A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 イットリウム系酸化物超電導体とその安定化
および保護のための被膜とを有する限流素子において、
限流時により高い抵抗率を有する素子を提供する。 【構成】 イットリウム系酸化物超電導体からなる限流
作用部３と、イットリウム系酸化物超電導体を覆いかつ
安定化材からなる保護膜４とを備える限流素子１におい
て、安定化材は、銀とそれ以外のイットリウム系酸化物
超電導体に対して不活性な金属とからなる材料であり、
銀よりも高い比抵抗を有する。このＡｇ複合材料を構成
する金属成分として、Ｙ、Ｃｕ、Ｂａ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉ
ｎ等が用いられる。
および保護のための被膜とを有する限流素子において、
限流時により高い抵抗率を有する素子を提供する。 【構成】 イットリウム系酸化物超電導体からなる限流
作用部３と、イットリウム系酸化物超電導体を覆いかつ
安定化材からなる保護膜４とを備える限流素子１におい
て、安定化材は、銀とそれ以外のイットリウム系酸化物
超電導体に対して不活性な金属とからなる材料であり、
銀よりも高い比抵抗を有する。このＡｇ複合材料を構成
する金属成分として、Ｙ、Ｃｕ、Ｂａ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉ
ｎ等が用いられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導状態から常電導
状態への転移時に発生する抵抗により短絡電流を抑制す
る限流素子に関し、特に、イットリウム系酸化物超電導
体を用いた限流素子に関する。
状態への転移時に発生する抵抗により短絡電流を抑制す
る限流素子に関し、特に、イットリウム系酸化物超電導
体を用いた限流素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、短絡電流を抑制する装置として、
限流リアクトル等が用いられているが、限流性能が不十
分であり、負荷運転時の電圧降下が大きいという欠点が
ある。このような欠点を克服する装置として、通常の負
荷運転時は無抵抗である一方、異常な大電流を速やかに
抑制することが可能な、超電導体を用いた限流素子が注
目を集めている。
限流リアクトル等が用いられているが、限流性能が不十
分であり、負荷運転時の電圧降下が大きいという欠点が
ある。このような欠点を克服する装置として、通常の負
荷運転時は無抵抗である一方、異常な大電流を速やかに
抑制することが可能な、超電導体を用いた限流素子が注
目を集めている。
【０００３】超電導体を用いた限流素子は、臨界電流以
上の短絡電流が流れた場合、超電導が破れ抵抗が発生す
ることで限流を行なう。超電導体には、たとえば酸化物
超電導体であるＹ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 （ＹＢＣＯ）が用
いられる。
上の短絡電流が流れた場合、超電導が破れ抵抗が発生す
ることで限流を行なう。超電導体には、たとえば酸化物
超電導体であるＹ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 （ＹＢＣＯ）が用
いられる。
【０００４】酸化物超電導体は、固相、液相および気相
のいずれからでも形成することができる。ＹＢＣＯの場
合、単結晶基板上に気相からエピタキシャル成長させる
ことによって、固相や液相から形成される超電導材料よ
りも結晶性がよく、高い臨界電流密度を有する超電導薄
膜を得ることができる。このようなＹＢＣＯ薄膜上に、
超電導体の安定化および環境に対する保護のため、Ａｇ
を堆積して限流素子を構成することができる。
のいずれからでも形成することができる。ＹＢＣＯの場
合、単結晶基板上に気相からエピタキシャル成長させる
ことによって、固相や液相から形成される超電導材料よ
りも結晶性がよく、高い臨界電流密度を有する超電導薄
膜を得ることができる。このようなＹＢＣＯ薄膜上に、
超電導体の安定化および環境に対する保護のため、Ａｇ
を堆積して限流素子を構成することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＡｇの保護膜を有する限流素子は、Ａｇの高い導電
率のため、時に限流素子として十分な抵抗が得られない
ことがあった。
うなＡｇの保護膜を有する限流素子は、Ａｇの高い導電
率のため、時に限流素子として十分な抵抗が得られない
ことがあった。
【０００６】本発明の目的は、イットリウム系酸化物超
電導体と、その安定化および保護のための被膜とを有す
る限流素子において、限流時に従来より高い抵抗率を実
現することができるものを提供することにある。
電導体と、その安定化および保護のための被膜とを有す
る限流素子において、限流時に従来より高い抵抗率を実
現することができるものを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、イットリウ
ム系酸化物超電導体に対し、安定化材および保護材とし
て十分な機能を備え、かつ限流に際してより高い抵抗率
を与えることができる材料について鋭意検討を進めてき
た結果、本発明を完成するに至った。
ム系酸化物超電導体に対し、安定化材および保護材とし
て十分な機能を備え、かつ限流に際してより高い抵抗率
を与えることができる材料について鋭意検討を進めてき
た結果、本発明を完成するに至った。
【０００８】本発明に従う限流素子は、超電導状態から
常電導状態への転移時に発生する抵抗により短絡電流を
抑制する素子であって、イットリウム系酸化物超電導体
からなる限流作用部と、イットリウム系酸化物超電導体
を覆い、かつ安定化材からなる保護膜とを備え、上記安
定化材が、銀とそれ以外のイットリウム系酸化物超電導
体に対して不活性な金属とからなる材料であり、かつ銀
よりも高い比抵抗を有することを特徴とする。
常電導状態への転移時に発生する抵抗により短絡電流を
抑制する素子であって、イットリウム系酸化物超電導体
からなる限流作用部と、イットリウム系酸化物超電導体
を覆い、かつ安定化材からなる保護膜とを備え、上記安
定化材が、銀とそれ以外のイットリウム系酸化物超電導
体に対して不活性な金属とからなる材料であり、かつ銀
よりも高い比抵抗を有することを特徴とする。
【０００９】本発明において安定化材は、２０重量％以
下のＹとＡｇとからなる材料、１５重量％以下のＢａと
Ａｇとからなる材料、５重量％以下のＣｕとＡｇとから
なる材料、６重量％以下のＡｕとＡｇとからなる材料、
６重量％以下のＰｔとＡｇとからなる材料、５重量％以
下のＩｎとＡｇとからなる材料、およびそれらの組合わ
せからなる群から選択することができる。これらの複合
材料は、合金または化合物とすることができる。
下のＹとＡｇとからなる材料、１５重量％以下のＢａと
Ａｇとからなる材料、５重量％以下のＣｕとＡｇとから
なる材料、６重量％以下のＡｕとＡｇとからなる材料、
６重量％以下のＰｔとＡｇとからなる材料、５重量％以
下のＩｎとＡｇとからなる材料、およびそれらの組合わ
せからなる群から選択することができる。これらの複合
材料は、合金または化合物とすることができる。
【００１０】安定化材としてこのような複合材料を用い
た場合、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕ、Ａｕ、ＰｔおよびＩｎは、そ
れぞれＹ系酸化物超電導体に対して実質的に不活性であ
り、かつ添加によってＡｇの抵抗率の増加を引起こす。
た場合、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕ、Ａｕ、ＰｔおよびＩｎは、そ
れぞれＹ系酸化物超電導体に対して実質的に不活性であ
り、かつ添加によってＡｇの抵抗率の増加を引起こす。
【００１１】Ｙは２０重量％以下、好ましくは０．１〜
２０重量％、より好ましくは１〜２０重量％の添加によ
って、Ａｇの抵抗率を顕著に上昇させることができ、し
かもこの範囲内において、Ｙ系材料の超電導特性を劣化
させることもない。この範囲のＹを含むＡｇ複合材料
は、Ｙ系超電導材料を十分効果的に安定化できる。一
方、Ｙを２０重量％を超えて添加すると、限流素子の製
造に際し必要な熱処理において添加元素の移行により、
Ｙ系酸化物超電導体の組成ずれを引起こすおそれが生じ
る。組成ずれは超電導特性の劣化につながる。
２０重量％、より好ましくは１〜２０重量％の添加によ
って、Ａｇの抵抗率を顕著に上昇させることができ、し
かもこの範囲内において、Ｙ系材料の超電導特性を劣化
させることもない。この範囲のＹを含むＡｇ複合材料
は、Ｙ系超電導材料を十分効果的に安定化できる。一
方、Ｙを２０重量％を超えて添加すると、限流素子の製
造に際し必要な熱処理において添加元素の移行により、
Ｙ系酸化物超電導体の組成ずれを引起こすおそれが生じ
る。組成ずれは超電導特性の劣化につながる。
【００１２】Ｂａは１５重量％以下、好ましくは０．１
〜１５重量％、より好ましくは１〜１５重量％の添加に
よって、Ａｇの抵抗率を顕著に上昇させることができ、
しかも、この範囲内においてＹ系材料の超電導特性を劣
化させることもない。この範囲のＢａを含む複合材料
は、Ｙ系超電導材料を十分効果的に安定化できる。一
方、Ｂａを１５重量％を超えて添加すると、限流素子の
製造に際し必要な熱処理において添加元素の移行によ
り、Ｙ系酸化物超電導体の組成ずれを引起こすおそれが
生じる。組成ずれは超電導特定の劣化につながる。
〜１５重量％、より好ましくは１〜１５重量％の添加に
よって、Ａｇの抵抗率を顕著に上昇させることができ、
しかも、この範囲内においてＹ系材料の超電導特性を劣
化させることもない。この範囲のＢａを含む複合材料
は、Ｙ系超電導材料を十分効果的に安定化できる。一
方、Ｂａを１５重量％を超えて添加すると、限流素子の
製造に際し必要な熱処理において添加元素の移行によ
り、Ｙ系酸化物超電導体の組成ずれを引起こすおそれが
生じる。組成ずれは超電導特定の劣化につながる。
【００１３】Ｃｕは５重量％以下、好ましくは０．１〜
５重量％、より好ましくは１〜５重量％の添加によっ
て、Ａｇの抵抗率を顕著に上昇させることができ、しか
も、この範囲内においてＹ系材料の超電導特性を劣化さ
せることもない。この範囲のＣｕを含む複合材料は、Ｙ
系超電導材料を十分効果的に安定化できる。一方、Ｃｕ
を５重量％を超えて添加すると、限流素子の製造に際し
必要な熱処理において添加元素の移行により、Ｙ系酸化
物超電導体の組成ずれを引起こすおそれが生じる。組成
ずれは超電導特定の劣化につながる。
５重量％、より好ましくは１〜５重量％の添加によっ
て、Ａｇの抵抗率を顕著に上昇させることができ、しか
も、この範囲内においてＹ系材料の超電導特性を劣化さ
せることもない。この範囲のＣｕを含む複合材料は、Ｙ
系超電導材料を十分効果的に安定化できる。一方、Ｃｕ
を５重量％を超えて添加すると、限流素子の製造に際し
必要な熱処理において添加元素の移行により、Ｙ系酸化
物超電導体の組成ずれを引起こすおそれが生じる。組成
ずれは超電導特定の劣化につながる。
【００１４】Ａｕは６重量％以下、好ましくは０．１〜
６重量％、より好ましくは１〜６重量％添加することが
できる。添加により、限流素子の常電導時における抵抗
率を顕著に上昇させることができる。しかも、この範囲
内において超電導特性を劣化させることもない。この範
囲のＡｕを含む複合材料は、超電導材料を十分効果的に
安定化する。一方、Ａｕを６重量％を超えて添加する
と、限流素子の製造に際し必要な熱処理において添加元
素が移行し、Ｙ系酸化物超電導体の組成ずれを引起こす
おそれが生じる。
６重量％、より好ましくは１〜６重量％添加することが
できる。添加により、限流素子の常電導時における抵抗
率を顕著に上昇させることができる。しかも、この範囲
内において超電導特性を劣化させることもない。この範
囲のＡｕを含む複合材料は、超電導材料を十分効果的に
安定化する。一方、Ａｕを６重量％を超えて添加する
と、限流素子の製造に際し必要な熱処理において添加元
素が移行し、Ｙ系酸化物超電導体の組成ずれを引起こす
おそれが生じる。
【００１５】Ｐｔは６重量％以下、好ましくは０．１〜
６重量％、より好ましくは１〜６重量％添加することが
できる。この添加により限流素子の常電導時における抵
抗率を顕著に上昇させることができる。またこの範囲内
において安定化材からなる保護膜はＹ系材料の超電導特
性を劣化させることもない。この範囲のＰｔを含む複合
材料は、Ｙ系超電導材料を十分効果的に安定化する。一
方、Ｐｔを６重量％を超えて添加すると、限流素子の製
造に際し必要な熱処理において添加元素が移行し、Ｙ系
酸化物超電導体の組成ずれを引起こすおそれが生じる。
６重量％、より好ましくは１〜６重量％添加することが
できる。この添加により限流素子の常電導時における抵
抗率を顕著に上昇させることができる。またこの範囲内
において安定化材からなる保護膜はＹ系材料の超電導特
性を劣化させることもない。この範囲のＰｔを含む複合
材料は、Ｙ系超電導材料を十分効果的に安定化する。一
方、Ｐｔを６重量％を超えて添加すると、限流素子の製
造に際し必要な熱処理において添加元素が移行し、Ｙ系
酸化物超電導体の組成ずれを引起こすおそれが生じる。
【００１６】Ｉｎは５重量％以下、好ましくは０．１〜
５重量％、より好ましくは１〜５重量％の添加によっ
て、Ａｇの抵抗率を顕著に上昇させることができる。こ
の範囲内において、安定化材からなる保護膜はＹ系材料
の超電導特性を劣化させることもない。この範囲のＩｎ
を含む複合材料は、Ｙ系超電導材料を十分効果的に安定
化できる。一方、Ｉｎを５重量％を超えて添加すると、
限流素子の製造に際し必要な熱処理において添加元素の
移行により、Ｙ系酸化物超電導体の組成ずれを引起こす
おそれが生じる。
５重量％、より好ましくは１〜５重量％の添加によっ
て、Ａｇの抵抗率を顕著に上昇させることができる。こ
の範囲内において、安定化材からなる保護膜はＹ系材料
の超電導特性を劣化させることもない。この範囲のＩｎ
を含む複合材料は、Ｙ系超電導材料を十分効果的に安定
化できる。一方、Ｉｎを５重量％を超えて添加すると、
限流素子の製造に際し必要な熱処理において添加元素の
移行により、Ｙ系酸化物超電導体の組成ずれを引起こす
おそれが生じる。
【００１７】保護膜の厚みは、超電導体の厚みに応じて
安定化および環境に対する保護のため、適宜設定するこ
とができる。保護膜は超電導体よりも薄いことが望まし
いが、超電導体よりも厚く形成してもよい。超電導体よ
りも厚い保護膜を形成する場合、超電導体の厚みの５０
倍を超えない範囲で保護膜の厚みを設定することが望ま
しい。保護膜は、たとえばスパッタ法等により酸化物超
電導体上に蒸着することができる。
安定化および環境に対する保護のため、適宜設定するこ
とができる。保護膜は超電導体よりも薄いことが望まし
いが、超電導体よりも厚く形成してもよい。超電導体よ
りも厚い保護膜を形成する場合、超電導体の厚みの５０
倍を超えない範囲で保護膜の厚みを設定することが望ま
しい。保護膜は、たとえばスパッタ法等により酸化物超
電導体上に蒸着することができる。
【００１８】本発明においてイットリウム系酸化物超電
導体には、Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-Y（０≦Ｙ≦１）を好
ましく用いることができる。またこの材料の他、Ｙ1-X
Ｔｂ X Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 （Ｘ＝０．０５〜０．５）、Ｙ
1-X ＰｒX Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7（Ｘ＝０．０１〜０．
１）、Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3-X ＦｅX Ｏ7 （Ｘ＝０．０１〜
０．１）、Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3-X ＣｒX Ｏ7 （Ｘ＝０．０
１〜０．２）等の組成を有する常電導状態においてより
抵抗の高い材料を用いることもできる。
導体には、Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-Y（０≦Ｙ≦１）を好
ましく用いることができる。またこの材料の他、Ｙ1-X
Ｔｂ X Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 （Ｘ＝０．０５〜０．５）、Ｙ
1-X ＰｒX Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7（Ｘ＝０．０１〜０．
１）、Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3-X ＦｅX Ｏ7 （Ｘ＝０．０１〜
０．１）、Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3-X ＣｒX Ｏ7 （Ｘ＝０．０
１〜０．２）等の組成を有する常電導状態においてより
抵抗の高い材料を用いることもできる。
【００１９】イットリウム系酸化物超電導体は、ＭｇＯ
等の電気絶縁材からなる単結晶基板上にエピタキシャル
成長させることができる。エピタキシャル成長には、レ
ーザアブレーション等の蒸着法が用いられる。エピタキ
シャル成長により、高い臨界電流密度を有する単結晶性
の超電導薄膜が得られる。Ｙ系超電導体の厚みは限流素
子として所望する性能に応じ適宜設定される。
等の電気絶縁材からなる単結晶基板上にエピタキシャル
成長させることができる。エピタキシャル成長には、レ
ーザアブレーション等の蒸着法が用いられる。エピタキ
シャル成長により、高い臨界電流密度を有する単結晶性
の超電導薄膜が得られる。Ｙ系超電導体の厚みは限流素
子として所望する性能に応じ適宜設定される。
【００２０】本発明に従う素子は、たとえば次の工程を
経て製造することができる。まず、ＭｇＯ単結晶等の電
気絶縁性基板を準備し、その上にＹ系酸化物超電導体の
膜を堆積させる。この膜はレーザアブレーション等の蒸
着により堆積させることができる。次いで、その上に上
述した複合材料からなる保護膜をスパッタ法等によって
堆積させる。必要に応じ、この上にレジストパターンを
形成し、エッチングにより積層膜を所望の形状にする。
以上の工程により、超電導体が保護膜で覆われた限流素
子を形成することができる。
経て製造することができる。まず、ＭｇＯ単結晶等の電
気絶縁性基板を準備し、その上にＹ系酸化物超電導体の
膜を堆積させる。この膜はレーザアブレーション等の蒸
着により堆積させることができる。次いで、その上に上
述した複合材料からなる保護膜をスパッタ法等によって
堆積させる。必要に応じ、この上にレジストパターンを
形成し、エッチングにより積層膜を所望の形状にする。
以上の工程により、超電導体が保護膜で覆われた限流素
子を形成することができる。
【００２１】
【発明の作用効果】本発明によれば、以下の実施例に示
すとおり、優れた限流特性を有する素子を提供すること
ができる。本発明の素子は、従来の銀からなる保護膜を
有するものより、常電導状態において高い比抵抗を示
し、短絡電流をより抑制することができる。一方、本発
明の素子は、銀の保護膜を有するものと同様に超電導状
態を安定に保持することができる。このように本発明
は、超電導体を安定化する構造において、より抵抗の高
い限流素子を実現するものである。
すとおり、優れた限流特性を有する素子を提供すること
ができる。本発明の素子は、従来の銀からなる保護膜を
有するものより、常電導状態において高い比抵抗を示
し、短絡電流をより抑制することができる。一方、本発
明の素子は、銀の保護膜を有するものと同様に超電導状
態を安定に保持することができる。このように本発明
は、超電導体を安定化する構造において、より抵抗の高
い限流素子を実現するものである。
【００２２】
実施例１ 以下に示すようにＹ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-Y （０≦Ｙ≦
１）の組成を有する酸化物超電導体を使用し、その上に
安定化および保護のための層を付与した限流素子を作製
した。
１）の組成を有する酸化物超電導体を使用し、その上に
安定化および保護のための層を付与した限流素子を作製
した。
【００２３】まず、ＭｇＯ単結晶基板の（１１０）面上
に、Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-Y 酸化物超電導膜をレーザア
ブレーション法により厚さ１．５μｍで形成した。次い
で、表１に示すような組成で、０．５μｍの厚さの保護
膜をスパッタ法により形成した。すなわち、Ａｇからな
る保護膜（比較例）、ＡｇとＹとからなる保護膜でＹを
それぞれ２、４、６、８または１２重量％含む保護膜
（本発明例）をそれぞれスパッタ法により堆積した。次
に、フォトリソグラフィを用いて保護膜上にレジストパ
ターンを形成した後、エッチングにより保護膜および超
電導体膜を所望の形状にした。
に、Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-Y 酸化物超電導膜をレーザア
ブレーション法により厚さ１．５μｍで形成した。次い
で、表１に示すような組成で、０．５μｍの厚さの保護
膜をスパッタ法により形成した。すなわち、Ａｇからな
る保護膜（比較例）、ＡｇとＹとからなる保護膜でＹを
それぞれ２、４、６、８または１２重量％含む保護膜
（本発明例）をそれぞれスパッタ法により堆積した。次
に、フォトリソグラフィを用いて保護膜上にレジストパ
ターンを形成した後、エッチングにより保護膜および超
電導体膜を所望の形状にした。
【００２４】図１は、このようにして作製された限流素
子を示す斜視図である。図１を参照して、限流素子１
は、ＭｇＯ単結晶基板２と、基板２上に形成されたＹ1
Ｂａ2Ｃｕ3 Ｏ7-Y 膜３、さらにその上に形成された保
護膜４とから構成されている。Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-Y
膜３と保護膜４はいずれもミアンダ形状にパターニング
されている。
子を示す斜視図である。図１を参照して、限流素子１
は、ＭｇＯ単結晶基板２と、基板２上に形成されたＹ1
Ｂａ2Ｃｕ3 Ｏ7-Y 膜３、さらにその上に形成された保
護膜４とから構成されている。Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-Y
膜３と保護膜４はいずれもミアンダ形状にパターニング
されている。
【００２５】このように構成される限流素子１につい
て、以下のような限流実験を行なった。図２はこの実験
で用いた測定回路を示す図である。図２を参照して、作
製した限流素子１に、５Ωの負荷抵抗５を直列に接続
し、それを短絡させるためのスイッチ６を並列に接続し
た。この回路に、交流電源７より３００Ｖの交流電圧を
印加し、負荷短絡前と短絡後の電流値を電流計８により
測定した。結果を表１にまとめる。
て、以下のような限流実験を行なった。図２はこの実験
で用いた測定回路を示す図である。図２を参照して、作
製した限流素子１に、５Ωの負荷抵抗５を直列に接続
し、それを短絡させるためのスイッチ６を並列に接続し
た。この回路に、交流電源７より３００Ｖの交流電圧を
印加し、負荷短絡前と短絡後の電流値を電流計８により
測定した。結果を表１にまとめる。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１より明らかなように、本発明例の限流
素子は比較例のものより短絡後の電流をより顕著に抑制
することができる。たとえばＹの含有量が８重量％の限
流素子は、短絡後の電流が１／１０になっており、本発
明の素子が限流作用においてより優れていることがわか
る。このようにＹのＡｇへの添加により、顕著な短絡電
流の抑制が確認された。
素子は比較例のものより短絡後の電流をより顕著に抑制
することができる。たとえばＹの含有量が８重量％の限
流素子は、短絡後の電流が１／１０になっており、本発
明の素子が限流作用においてより優れていることがわか
る。このようにＹのＡｇへの添加により、顕著な短絡電
流の抑制が確認された。
【００２８】実施例２ 実施例１と同様の方法により、保護膜としてＡｇ中にＢ
ａを含む材料を用いた限流素子を作製した。０〜１４重
量％の範囲で保護膜中のＢａの含有量を変え、７種類の
素子を作製した。それぞれの素子についてＢａ含量と限
流実験の結果を表２に示す。表から明らかなように、本
発明の例の限流素子は、比較例よりも優れた限流特性を
示す。
ａを含む材料を用いた限流素子を作製した。０〜１４重
量％の範囲で保護膜中のＢａの含有量を変え、７種類の
素子を作製した。それぞれの素子についてＢａ含量と限
流実験の結果を表２に示す。表から明らかなように、本
発明の例の限流素子は、比較例よりも優れた限流特性を
示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】実施例３ 実施例１と同様の方法により、保護膜としてＡｇ中にＣ
ｕを含む材料を用いた限流素子を作製した。０〜５重量
％の範囲で保護膜中のＣｕの含有量を変え、６種類の素
子を作製した。それぞれの素子についてＣｕ含有量と限
流実験の結果を表３に示す。表から明らかなように、本
発明の例の限流素子は、比較例の素子よりも優れた限流
特性を示す。
ｕを含む材料を用いた限流素子を作製した。０〜５重量
％の範囲で保護膜中のＣｕの含有量を変え、６種類の素
子を作製した。それぞれの素子についてＣｕ含有量と限
流実験の結果を表３に示す。表から明らかなように、本
発明の例の限流素子は、比較例の素子よりも優れた限流
特性を示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】実施例４ 実施例１と同様の方法により、保護膜としてＡｇ中にＡ
ｕを含む材料を用いた限流素子を作製した。０〜６重量
％の範囲で保護膜中のＡｕの含有量を変え、７種類の素
子を作製した。それぞれの素子についてＡｕ含量と限流
実験の結果を表４に示す。表から明らかなように、本発
明の例の限流素子は、比較例の素子よりも優れた限流特
性を示す。
ｕを含む材料を用いた限流素子を作製した。０〜６重量
％の範囲で保護膜中のＡｕの含有量を変え、７種類の素
子を作製した。それぞれの素子についてＡｕ含量と限流
実験の結果を表４に示す。表から明らかなように、本発
明の例の限流素子は、比較例の素子よりも優れた限流特
性を示す。
【００３３】
【表４】
【００３４】実施例５ 実施例１と同様の方法により、保護膜としてＡｇ中にＰ
ｔを含む材料を用いた限流素子を作製した。０〜６重量
％の範囲で保護膜中のＰｔの含有量を変え、７種類の素
子を作製した。それぞれの素子についてＰｔ含有量と限
流実験の結果を表５に示す。表から明らかなように、本
発明の例の限流素子は、比較例の素子よりも優れた限流
特性を示す。
ｔを含む材料を用いた限流素子を作製した。０〜６重量
％の範囲で保護膜中のＰｔの含有量を変え、７種類の素
子を作製した。それぞれの素子についてＰｔ含有量と限
流実験の結果を表５に示す。表から明らかなように、本
発明の例の限流素子は、比較例の素子よりも優れた限流
特性を示す。
【００３５】
【表５】
【００３６】実施例６ 実施例１と同様の方法により、保護膜としてＡｇ中にＩ
ｎを含む材料を用いた限流素子を作製した。０〜５重量
％の範囲で保護膜中のＩｎの含有量を変え、６種類の素
子を作製した。それぞれの素子についてＩｎ含有量と限
流実験の結果を表６に示す。表から明らかなように、本
発明の例の限流素子は、比較例の素子よりも優れた限流
特性を示す。
ｎを含む材料を用いた限流素子を作製した。０〜５重量
％の範囲で保護膜中のＩｎの含有量を変え、６種類の素
子を作製した。それぞれの素子についてＩｎ含有量と限
流実験の結果を表６に示す。表から明らかなように、本
発明の例の限流素子は、比較例の素子よりも優れた限流
特性を示す。
【００３７】
【表６】
【図１】実施例において作製された限流素子の形状を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】実施例において作製された限流素子の限流試験
を行なうための回路を示す図である。
を行なうための回路を示す図である。
１ 限流素子 ２ 基板 ３ Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-Y 膜 ４ 保護膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 憲器 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 藤野 剛三 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 原 築志 東京都調布市西つつじケ丘二丁目４番１号 東京電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 石井 英雄 東京都調布市西つつじケ丘二丁目４番１号 東京電力株式会社技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 超電導状態から常電導状態への転移時に
発生する抵抗により短絡電流を抑制する限流素子であっ
て、 イットリウム系酸化物超電導体からなる限流作用部と、 前記イットリウム系酸化物超電導体を覆い、かつ安定化
材からなる保護膜とを備え、 前記安定化材が、銀とそれ以外の前記イットリウム系酸
化物超電導体に対して不活性な金属とからなる材料であ
り、かつ銀よりも高い比抵抗を有することを特徴とす
る、限流素子。 - 【請求項２】 前記安定化材が、２０重量％以下のＹと
Ａｇとからなる材料、１５重量％以下のＢａとＡｇとか
らなる材料、５重量％以下のＣｕとＡｇとからなる材
料、６重量％以下のＡｕとＡｇとからなる材料、６重量
％以下のＰｔとＡｇとからなる材料、５重量％以下のＩ
ｎとＡｇとからなる材料およびそれらの組合わせからな
る群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載
の限流素子。 - 【請求項３】 前記イットリウム系酸化物超電導体が、
ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7- Y （０≦Ｙ≦１）からなることを特
徴とする、請求項１または２に記載の限流素子。 - 【請求項４】 前記イットリウム系酸化物超電導体は、
電気絶縁材の単結晶基板上にエピタキシャル成長された
単結晶性薄膜であることを特徴とする、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の限流素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216024A JPH0883932A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 限流素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216024A JPH0883932A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 限流素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883932A true JPH0883932A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16682107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6216024A Pending JPH0883932A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 限流素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0883932A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0911890A2 (de) * | 1997-10-24 | 1999-04-28 | Abb Research Ltd. | Verfahren zum Legieren einer Edelmetall-Bypassschicht eines Hochtemperatur-supraleiters |
| WO2003028120A1 (fr) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | International Superconductivity Technology Center, The Juridical Foundation | Materiau pour commutateur de courant permanent et procede de production de ce dernier |
| US6552415B1 (en) | 1998-08-14 | 2003-04-22 | Abb Research Ltd | Electrically stabilized thin-film high-temperature superconductor and method for the production thereof |
| WO2006001226A1 (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-05 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 超電導限流素子及びその作製方法 |
| JP2009212522A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Bruker Hts Gmbh | 電流調整用超電導装置 |
| JP2011139041A (ja) * | 1999-03-22 | 2011-07-14 | American Superconductor Corp | 電流を制限する複合材 |
| JP2017103178A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | 株式会社フジクラ | 超電導線材および超電導線材の製造方法 |
| CN110112719A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-09 | 西南交通大学 | 一种基于双面超导薄膜的可重构限流器 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP6216024A patent/JPH0883932A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0911890A2 (de) * | 1997-10-24 | 1999-04-28 | Abb Research Ltd. | Verfahren zum Legieren einer Edelmetall-Bypassschicht eines Hochtemperatur-supraleiters |
| EP0911890A3 (de) * | 1997-10-24 | 1999-05-12 | Abb Research Ltd. | Verfahren zum Legieren einer Edelmetall-Bypassschicht eines Hochtemperatur-supraleiters |
| US6552415B1 (en) | 1998-08-14 | 2003-04-22 | Abb Research Ltd | Electrically stabilized thin-film high-temperature superconductor and method for the production thereof |
| JP2011139041A (ja) * | 1999-03-22 | 2011-07-14 | American Superconductor Corp | 電流を制限する複合材 |
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| WO2006001226A1 (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-05 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 超電導限流素子及びその作製方法 |
| JPWO2006001226A1 (ja) * | 2004-06-24 | 2008-04-17 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 超電導限流素子及びその作製方法 |
| JP4644779B2 (ja) * | 2004-06-24 | 2011-03-02 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 超電導限流素子 |
| US8088713B2 (en) | 2004-06-24 | 2012-01-03 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Superconducting fault-current limiting element and the process for producing the same |
| JP2009212522A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Bruker Hts Gmbh | 電流調整用超電導装置 |
| JP2017103178A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | 株式会社フジクラ | 超電導線材および超電導線材の製造方法 |
| CN110112719A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-09 | 西南交通大学 | 一种基于双面超导薄膜的可重构限流器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040316 |