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故障電流限流器及びそれを用いた電力システム コモンズ

国内特許コード P09A014421
整理番号 815
掲載日 2009年5月8日
出願番号 特願2005-108877
公開番号 特開2006-295994
登録番号 特許第4328860号
出願日 平成17年4月5日(2005.4.5)
公開日 平成18年10月26日(2006.10.26)
登録日 平成21年6月26日(2009.6.26)
発明者
  • 白井 康之
  • 仁田 旦三
出願人
  • 学校法人京都大学
発明の名称 故障電流限流器及びそれを用いた電力システム コモンズ
発明の概要

【課題】 限流および復帰特性が良くかつ過電圧が小さく、故障時にエネルギ処理が可能となり、良好な安定度が得られる故障電流限流器を提供する。
【解決手段】 電流限流器(10)は、超電導材料の相転移によるインピーダンス変化を利用した誘導型の限流器(11)と、所定電圧以下の電圧が印加されたときは比較的高抵抗を示し、前記所定電圧を超えると急激に抵抗値が低下する特性を持つ非線形抵抗素子(13)と、抵抗(R)との直列回路とを備え、誘導型の限流器(11)と直列回路が並列接続されてなる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


近年のわが国における電力の自由化に伴い、電力系統は複雑化してきており、事故規模の増大や、遮断器への負担が増加してきている。このため、系統信頼性向上のために、限流器の研究が様々な方面で行われている。



限流器とは、短絡故障等の事故発生時に事故電流(故障電流)を素早く抑制することができる装置である。電力配電線に雷などにより短絡事故が発生した場合、通常時の10倍以上の過電流が流れる。このような場合に、限流器は、事故電流を素早く抑制することで、他の健全な配電線系での電圧低下や、事故点での大電流による被害や、その波及事故の発生を防止する。



限流器として、超電導材料の超電導/常電導相転移を利用した超電導限流器が開発されている(例えば、特許文献1~5参照)。超電導限流器は、故障電流の検出機構を必要とせず、限流動作が速く、かつ、常時の損失が小さいという特徴を持つ。



超電導限流器には、大きく分けてインダクタンスで限流する誘導型と、レジスタンスで限流する抵抗型がある。誘導型のものは、限流および復帰特性は良好であるというメリットを有するが、動作時の過電圧が大きく、処理エネルギが小さいというデメリットを有する。一方、抵抗型のものでは、発熱による事故時の消費エネルギが大きく、この消費エネルギが系統安定度に寄与するというメリットを有するが、復帰特性が悪い、発熱による破損が生じるというデメリットを有する。




【特許文献1】特開2004-304879号公報

【特許文献2】特開2002-281661号公報

【特許文献3】特開2001-333529号公報

【特許文献4】特開平11-113167号公報

【特許文献5】特開平11-111542号公報

産業上の利用分野


本発明は、電力系統において短絡等の故障が発生した場合に故障電流を迅速に抑制する限流器であって特に超電導限流器を備えた限流器、及びそれを用いた電力システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
超電導材料の相転移によるインピーダンス変化を利用した誘導型の限流器と、
所定電圧以下の電圧が印加されたときは比較的高抵抗を示し、前記所定電圧を超えると急激に抵抗値が低下する特性を持つ非線形抵抗素子と、抵抗との直列回路とを備え、
前記誘導型の限流器と前記直列回路とが並列接続されてなる
ことを特徴とする故障電流限流器。

【請求項2】
前記誘導型の限流器は超電導コイルを備えることを特徴とする請求項1記載の故障電流限流器。

【請求項3】
前記非線形抵抗素子は酸化亜鉛材料で形成されることを特徴とする請求項1記載の故障電流限流器。

【請求項4】
交流電源と、該交流電源に接続された請求項1ないし3のいずれか1つに記載の故障電流限流器とを備えたことを特徴とする電力システム。
産業区分
  • 送配電
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005108877thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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