(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの誘導式の電流制限器ユニットと、変圧器とを備え、
電流制限器ユニットが、
ａ）制限時に開閉電流を通す少なくとも１つの条導体と、
ｂ）この条導体に誘導的に付設され高Ｔｃ超伝導物質からなる少なくとも１つの環状体と、
ｃ）この環状体によって包囲された軟磁性材料からなる鉄心脚部とを含み、
変圧器が、
ａ）一次コイル巻線および二次コイル巻線と、
ｂ）複数のヨーク脚部を備える軟磁性材料からなる磁束体とを有している超伝導装置において、
磁束体（６；１６；２６）が、変圧器（３）の一次コイル巻線（４；１４；２４）と二次コイル巻線（５；１５；２５）との間に、電流制限器ユニット（８）の鉄心脚部として設けられた少なくとも１つの別のヨーク脚部（６ｃ；１６ｃ、１６ｄ；２６ｃ、２６ｄ；３６ｉ；４６ｉ）を備え、
一方のコイル巻線の少なくとも１つの導体によって、電流制限器ユニットの少なくとも１つの条導体が形成されていることを特徴とする超伝導装置。
【請求項２】
コイル巻線（２４、２５）の導体が常伝導物質でできていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
コイル巻線（４、５；１４、１５）の導体が高Ｔｃ超伝導物質を含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
コイル巻線（４、５；１４、１５）と電流制限器ユニット（８）が共通のクライオスタット容器の中に配置されていることを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】
クライオスタット容器が２つの冷媒室を含み、これらの冷媒室の中にコイル巻線（４、５；１４、１５）ないしは電流制限器ユニット（８）が格納されていることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
冷媒室が相互に冷媒接続されていることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
コイル巻線（４、５；１４、１５）の冷媒室の中の冷媒が、電流制限器ユニット（８）の冷媒室の中の冷媒よりも低い温度レベルにあることを特徴とする請求項５又は６記載の装置。
【請求項８】
コイル巻線（４、５；１４、１５）の冷媒室と電流制限器ユニット（８）の冷媒室とが少なくともほぼ同じ圧力になっていることを特徴とする請求項５乃至７の１つに記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つの超伝導環状体（２７ａ、２７ｂ）がその付設のヨーク脚部（２６ｃ、２６ｄ）とともに独自のクライオスタット（３０ａ、３０ｂ）の中に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の装置。
【請求項１０】
電流制限器ユニットが、磁束体（１６；２６）の、超伝導環状体（１７ａ、１７ｂ；２７ａ、２７ｂ）で包囲された複数のヨーク脚部（１６ｃ、１６ｄ；２６ｃ、２６ｄ）を有していることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの超伝導環状体（７；１７ａ、１７ｂ；２７ａ、２７ｂ）が高Ｔｃ超伝導固体物質でできていることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの超伝導環状体（７；１７ａ、１７ｂ；２７ａ、２７ｂ）が、高Ｔｃ超伝導物質で被覆された支持管でできていることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの超伝導環状体（３７）が、少なくとも１つの高Ｔｃ超伝導体からなる短絡巻線によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の装置。
【請求項１４】
短絡巻線の導体が、合金母材に埋設されたまたはテープ状の支持体上に塗布された高Ｔｃ超伝導物質を含んでいることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
短絡巻線が、バイファイラ巻で接続された２つの同心的な部分巻線（３７ａ、３７ｂ）で構成されており、これらの部分巻線は、磁束体の中空円筒状のヨーク脚部（３６ｉ）の内面ないしは外面に配置されていることを特徴とする請求項１３又は１４記載の装置。
【請求項１６】
少なくとも１つの超伝導環状体（４７）が、高Ｔｃ超伝導物質で被覆されたプレート部材（４７ｉ）からなる短絡巻線で構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの誘導式の電流制限器ユニットを備え、この電流制限器ユニットが、制限時に磁気的な開閉電流を通す少なくとも１つの条導体と、この条導体に誘導的に付設され高Ｔｃ超伝導物質からなる少なくとも１つの環状体と、この環状体によって包囲された軟磁性材料からなる鉄心脚部とを含んでいる超伝導装置に関する。このような超伝導装置は欧州特許出願公開第０３５３４４９号明細書から公知である。この超伝導装置の少なくとも１つの電流制限器ユニットには変圧器が付設されており、この変圧器は、一次コイル巻線および二次コイル巻線と、複数のヨーク脚部を備える軟磁性材料からなる磁束体とを有している。
【０００２】
交流電流供給網では、短絡や電気的なフラッシオーバを確実に回避することはできない。このような場合、該当の電気回路では交流電流が非常に急速に、すなわち最初の半波の範囲内で、適当なヒューズ手段および／または開閉手段によって断路されるまで定格値の何倍にも上昇する。その結果として、配線、母線、スイッチおよび変圧器といった該当するすべての電力網コンポーネントで、電流の力によって著しい熱的および機械的な負荷が起こる。こうした一時的な負荷は電流の２乗で増えるので、短絡電流を低い最高値まで確実に制限すれば、前述した電力網コンポーネントの負荷能力に関する要求を大幅に低減することができる。それにより、例えば新しい電力網を構築するときや既存の電力網を拡充するとき、電流制限器ユニットを組み込むことによって、電力網コンポーネントを、高い負荷が可能なものと交換するのを回避することができるので、コスト面のメリットを得ることができる。
【０００３】
超伝導電流制限器ユニットを使えば、公知のように、短絡後の電流の上昇を、定格電流の数倍の値までに制限することができる。しかもこのような制限器ユニットは、遮断プロセスの後に短時間で再び動作準備が整う。つまり、この制限器ユニットは自動復旧式の高速ヒューズとして働く。この場合、制限器ユニットは受動的に働くので、すなわち、短絡を事前に検知をすることなく、切換信号によって能動的に作動することもなく自立的に作用するので、高い動作安全性を保証する。
【０００４】
超伝導電流制限器ユニットは、通常、電気回路に直列に組み込まれるべき開閉素子を形成する。このような電流制限器ユニットは、いわゆる抵抗式のタイプまたは誘導式のタイプであってよい。誘導式の電流制限器ユニットは、しばしばチョークコイルとして構成される（例えば西独特許出願公開第３８２９２０７号明細書や欧州特許第０４４０６６４号明細書参照）。このタイプでは、動作時に定格電流を通すチョークコイル巻線の条導体によって、短絡している付設の（二次の）超伝導巻線に遮蔽電流が誘導される。この超伝導巻線は、チョークコイルの内部空間内の超伝導鉄心または超伝導鉄心の一部によって形成することもできる。短絡時には、相応の開閉電流によって超伝導巻線ないしは鉄心に誘導される遮蔽電流が大きくなり、それによって超伝導物質の臨界（遮蔽）電流を上回る。それにより、超伝導物質が常伝導になることによって、この巻線ないしは鉄心の電流搬送能力が崩壊し、そのためにチョークコイルのインダクタンスが飛躍的に上昇し、それに伴ってチョークコイルの条導体における交流抵抗も相応に電流制限を惹起する値まで上昇する。
【０００５】
冒頭に挙げた欧州特許出願公開明細書より、このような誘導式の電流制限器ユニットが公知である。この電流制限器ユニットは定格電流が流れる誘導コイルを含んでおり、この誘導コイルが、高Ｔｃ超伝導物質からなる環状体を包囲している。この環状体は、内部が中空の中心対称な形態を有しており、その内部には、透磁率の高い軟磁性材料からなる鉄心脚部が同心的に配置されている。この場合、この鉄心脚部は、それ自体として閉じた完全な磁気回路の一部であってもよい。
【０００６】
最高７７Ｋの液体窒素（ＬＮ2）で超伝導動作状態に保つことができるほど遷移温度Ｔcが高い金属酸化物の高Ｔｃ超伝導物質（いわゆる「ＨＴＳ」物質）を備える、このような種類の公知の電流制限器ユニットは、臨界値を超えたときに電気抵抗の急速な増加を示す。この場合、これと結びついた常伝導状態への加熱、およびこれに伴う電流制限の誘導式の作動は、十分に短い時間内に行われるので、短絡電流の最高値を、制限されていない電流の何分の１かに制限することができ、例えば定格電流の３倍から１０倍の値に制限することができる。このとき超伝導部分は、適当な冷媒との間で熱伝導性の良好な接触をしているのが望ましく、この冷媒は、臨界値を超えてから比較的短時間のうちに、超伝導部分を再び超伝導動作状態に戻すことができる。
【０００７】
ところで、このような電流制限器ユニットを用いて、少なくとも１つの導体が軟磁性材料からなる磁束体のヨーク脚部を包囲している変圧器の一方のコイル巻線の電気回路の電流を制限しようとする場合、このことは従来技術によれば、電気回路内に相応の別個の構成部品を直列につなぐことによって行われる。これに関連する構造的なコストは相応に高い。
【０００８】
従って本発明の課題は、構造的なコストが低くなるような、冒頭に述べた構成要件を備える超伝導装置を提供することである。
【０００９】
この課題は、請求項１に記載の手段によって解決される。本発明による超伝導装置は少なくとも１つの誘導式の電流制限器ユニットを有し、この電流制限器ユニットが、制限時に開閉電流を通す少なくとも１つの条導体と、この条導体に誘導的に付設され高Ｔｃ超伝導物質からなる少なくとも１つの環状体と、この環状体によって包囲された軟磁性材料からなる鉄心脚部とを含んでいる。さらにこの超伝導装置は変圧器を有し、この変圧器が、一次コイル巻線および二次コイル巻線と、複数のヨーク脚部を備える軟磁性材料からなる磁束体とを含んでいる。この磁束体は、一次コイル巻線と二次コイル巻線との間に、電流制限器ユニットの鉄心脚部として設けられた少なくとも１つの別のヨーク脚部を備え、かつ、一方のコイル巻線の少なくとも１つの導体によって、電流制限器ユニットの少なくとも１つの条導体が形成されている。
【００１０】
この関連において“環状体”とは、少なくとも１つの部材または構成部品または導体からなる任意の構造体であって、少なくとも高Ｔｃ超伝導物質を含んでいるとともに、磁気的なバイパス部材として作用する磁束体のヨーク脚部を包囲する短絡リングを形成している構造体を意味している。
【００１１】
本発明による超伝導装置の構成と結びついた利点は、特に、誘導式の電流制限器ユニットの磁気的な戻り経路が、別のヨーク脚部として、変圧器コイル巻線のためにもともと設けられるべき磁束体に一体化されるという点に見ることができる。それによって軟磁性材料のコストが相応に低減される。しかも、開閉電流が一方のコイル巻線の少なくとも１つの導体そのものによって生成されるようになるので、電流制限器ユニットには、開閉電流を生成する独自の条導体が必要なくなる。すなわち、環状体の高Ｔｃ超伝導物質に関して開閉を引き起こす機能は、このコイル巻線の導体によってのみ惹起される。
【００１２】
本発明による超伝導装置の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。
【００１３】
例えば格別に有利には、変圧器コイル巻線の導体は同じく高Ｔｃ超伝導物質を含んでいてよい。この場合、特に、コイル巻線と電流制限器ユニットとが共通のクライオスタット容器の中に配置されていてよく、このクライオスタット容器は２つの冷媒室を含んでおり、これらの冷媒室の中にコイル巻線ないしは電流制限器ユニットが格納される。このことは、これらの冷媒室に異なる温度レベルを設定することができるという利点がある。
【００１４】
変圧器コイル巻線の冷媒室の中の冷媒が、電流制限器ユニットの冷媒室の中の冷媒よりも低い温度レベルにあると特に有利である。このとき有利には、このコイル巻線の冷媒室と電流制限器ユニットの冷媒室とが少なくともほぼ同じ圧力（巻線の冷媒室における圧力と、電流制限器ユニットの冷媒室における圧力との間の最大±１０％の誤差を含む）になっているのが望ましい。つまりこのようにして、超伝導体の交流電流損失によってコイル巻線に生じる損失熱を対流によって逃がすことができ、相応の気化による好ましくないガス生成が起こることがない。このようにして、特に高電圧で動作をする場合に要求される耐電圧性が気泡によって低下させられるのを防止することができる。
【００１５】
有利には、本発明による超伝導装置は、磁束体の、超伝導環状体によって包囲された複数のヨーク脚部を有する電流制限器ユニットも含んでいてよい。それにより、軟磁性材料の断面に関して、相応に大きな構成の自由が開かれる。
【００１６】
本発明による超伝導装置のその他の有利な実施例は残りの請求項および図面から読み取ることができる。
【００１７】
次に、本発明の説明を補完するために、本発明による超伝導装置の有利な実施例が示されている図面を参照する。図面はそれぞれ模式的な図である。
図１は、変圧器と超伝導電流制限器ユニットとを備える超伝導装置の主要な部分を示す縦断面図である。
図２は、変圧器と別の電流制限器ユニットとを備える別の超伝導装置の一部を示す横断面図である。
図３は、加熱された変圧器と超伝導電流制限器ユニットとを備える別の超伝導装置の一部を示す縦断面図である。
図４および図５は、超伝導装置に適した電流制限器ユニットの超伝導環状体の２通りの構成の可能性を示す横断面図ないしは斜視図である。
各図では、対応する部分にはそれぞれ同一の符号が付してある。
【００１８】
本発明による超伝導装置の磁気コイル巻線は、特に超伝導導体を用いた変圧器の一次コイル巻線および二次コイル巻線である（例えば国際公開第００／１６３５０号パンフレット参照）。ただし、場合により複数の部分コイル巻線に分割されている変圧器コイル巻線の導体は、必ずしも超伝導物質、特に高Ｔｃ超伝導物質を有している必要がない。常伝導物質も、導体材料として適している。変圧器コイル巻線のうち少なくとも一方のコイル巻線、特に一次コイル巻線の電気回路には、少なくとも１つの誘導式の電流制限器ユニットが付設されているのが望ましい。当然ながら、複数の電流制限器ユニットを設けることもできる。本発明による超伝導装置に適した電流制限器ユニットは、公知の構成およびその機能形式を基本とする（例えば西独特許出願公開第３９１９４６５号明細書や欧州特許出願公開第０３５３４４９号明細書を参照）。
【００１９】
電流制限器ユニットおよび場合によりコイル巻線の超伝導部分の導体材料としては、特に、ＹＢａ2Ｃｕ3ＯxやＢｉ2Ｓｒ2ＣａＣｕ2Ｏyや（Ｂｉ、Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏzといった酸化物のＨＴＳ銅酸塩が用いられる。ＨＴＳコイル巻線の導体には、例えば（Ｂｉ、Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏz材料を選択することができる。このときの具体的な材料選択は、個々の部分の製造プロセスに応じて決まり、もしくは、その都度の動作温度に応じて選択される。
【００２０】
図１には、本発明による超伝導装置の第１実施例が示されている。全体に符号２を付されているこの超伝導装置は、一次（変圧器）コイル巻線４および二次（変圧器）コイル巻線５を備えた例えば超伝導性の特にＨＴＳ変圧器３を含んでいる。これらのコイル巻線は、例えば変圧器製造から公知となっている軟磁性材料からなる３つの脚部をもつ磁束体６（ないしは磁鉄心）の、それぞれ第１ヨーク脚部６ａないしは第２のヨーク脚部６ｂを包囲している。本発明によれば磁束体は、一次コイル巻線と二次コイル巻線との間に少なくとも１つの別のヨーク脚部を備えており、この別のヨーク脚部は、電流制限器ユニットに属するヨーク脚部であるとみなすことができる。それに応じて、図示した実施例では磁束体６は両方の外側のヨーク脚部６ａ，６ｂの間に、第３の（別の）ヨーク脚部として、中央または中心のヨーク脚部６ｃを有している。このヨーク脚部６ｃは、公知のように、相応の中空円筒の形態のＨＴＳ物質からなる環状体７で包囲されている。このヨーク脚部は環状体７とともに、電流制限器ユニット８の主要な部分を形成している。この電流制限器ユニットは、前述した欧州特許出願公開第０３５３４４９号明細書に記載されている誘導式の電流制限器ユニットとは異なり、制限時に開閉電流、特に短絡電流を通す独自の条導体を有していない。むしろこの条導体は変圧器３の一次コイル巻線４によって形成されている。定格電流用に設計された少なくとも１つの導体で構成されたこの巻線は、支障のない動作時には、閉じた磁束回路における交番磁束を磁束体６に生成しており、この磁束回路には、一次コイル巻線４ないしは二次コイル巻線５に付設された両方のヨーク脚部６ａないしは６ｂがある。図では、ヨーク脚部６ａ，６ｂを介して一次コイル巻線と二次コイル巻線との間で動作時に存在するこの磁束が、矢印のある破線１０で示唆されている。このとき超伝導環状体７には、この環状体で包囲されたヨーク脚部６ｃを通って磁束が流れるのを妨げる環状電流ないしは遮蔽電流が誘導されている。
【００２１】
制限時（短絡時ないしは開閉時）には、環状体に誘導された電流がＨＴＳ物質の臨界値を超えるので、ＨＴＳ物質が常伝導になる（いわゆる「クエンチ」）。その結果として、磁束がヨーク脚部６ｃを通って流れることができるようになる。そして、一次コイル巻線４によって惹起されてヨーク脚部６ａを通って流れる磁束は、ヨーク脚部６ｃを介して閉ループを形成することができ、その後で、二次コイル巻線５に付設されたヨーク脚部６ｂの領域に到達する。つまりこの脚部６ｃは、一次コイル巻線４で生成された磁束に対して、二次コイル巻線５に対するいわば磁気バイパスを形成している。この磁気バイパスの磁束は、図では矢印のある点線１１で示唆されている。つまりこの磁気バイパスが活動化すると、二次コイル巻線を通る正味の磁束は実質的に存在しなくなる。すなわち、このときには二次電圧は最低限の残留値まで低下する。つまり、電流制限器ユニット８は動作状態になっている。
【００２２】
当然ながら、本発明による超伝導装置は、ＨＴＳ環状体を備える磁気バイパス部材としてただ１つの追加のヨーク脚部を有する、軟磁性磁束体ないしはヨーク鉄心に限定されない。このようなバイパス部材を２つ備える実施例が図２に示されている。全体に符号１２を付されている超伝導装置は、磁気バイパス部材としての役目をする追加の２つのヨーク脚部１６ｃ，１６ｄを備える磁束体１６を含んでおり、これらのヨーク脚部１６ｃ，１６ｄは、ＨＴＳ物質からなる中空円筒状の環状体１７ａないしは１７ｂによってそれぞれ包囲されている。磁束体１６の図示した実施例では、変圧器の一次コイル巻線１４は中央のヨーク脚部１６ｂの周りに配置されている。この変圧器の二次コイル巻線１５は、一次コイル巻線１４を包囲するだけでなく、その側方に配置された両方のヨーク脚部１６ｃ，１６ｄも、これらのＨＴＳ環状体１７ａないしは１７ｂごと包囲している。さらに図面には、磁束体１６の両方の外側の側部１６ａ，１６ｅが示されている。
【００２３】
包囲する一次コイル巻線と二次コイル巻線を備える変圧器の図２に示す構成については、当然ながら図示した両方のバイパス部材１６ｃ，１６ｄに代えて、ただ１つのこの種の部材、または２つよりも多い数のこのような部材が、中央のヨーク脚部１６ｂと、両方の外側のヨーク脚部１６ａないしは１６ｅとの間に構成された漏れ間隙２０に配置されていてもよい。このとき、軟磁性材料における横断面の合計は、一次磁束全体を通すことができなくてはならず、すなわち、変圧器鉄心そのものとほぼ同じ大きさを有していなくてはならない。
【００２４】
有利には、変圧器の一次コイル巻線および／または二次コイル巻線は、超伝導体、特にＨＴＳ導体で製作される。このとき、導体にＨＴＳ物質を使用する場合には、ＨＴＳ環状体７，１７ａ，１７ｂの材料が、少なくとも１つの巻線の導体の材料と必ずしも同じである必要はない。すべての超伝導部品を共通のクライオスタット容器に格納するのが好ましく、場合によっては、少なくとも１つの環状体と少なくとも１つのコイル巻線のために、分離した冷媒室が設けられる。このことは、冷媒室の内部で異なる温度レベルを、特に同じ圧力で設定することができるという利点がある。この場合、冷媒室が相互に冷媒接続されていると好ましい。というのも、それによって場合により違った温度レベルにある両方の冷媒室の間で、冷媒の交換が可能になるという利点があるからである。
【００２５】
本発明による超伝導装置の少なくとも１つのコイル巻線に、特にＨＴＳ物質である超伝導物質を使用すると共に、冷却された、または冷却されない常伝導の導体材料を巻線として設けることもできる。図３は、冷却されない常伝導の導体からなる一次コイル巻線２４と二次コイル巻線２５を含む変圧器２３を備えた超伝導装置２２のこのような実施例を示している。使用している磁束体２６は、中央のヨーク脚部２６ｂと、２つの外側のヨーク脚部２６ａ，２６ｅとを有している。中央のヨーク脚部２６ｂと、両方の外側のヨーク脚部２６ａないしは２６ｅとにはさまれた中間室２８ａないしは２９ｂの各々には、磁気バイパス部材として、さらに別のヨーク脚部２６ｃないしは２６ｄがある。これらの部材は、それぞれ中空円筒状のＨＴＳ環状体２７ａないしは２７ｂで包囲されて、電流制限器ユニット２８ａないしは２８ｂを形成している。ＨＴＳ環状体は、ヨーク脚部２６ｃないしは２６ｄとともに、それぞれただ１つのクライオスタット３０ａないしは３０ｄの中にある。このことは、クライオスタット３０ａ，３０ｂの中にあるヨーク脚部２６ｃないしは２６ｄの端面と、磁束体２６のそれぞれ隣接する冷却されない部分との間に、わずかな間隙ｓ１ないしはｓ２が存在しなくてはならないことを必要にする。しかしこの間隙は、ヨーク脚部２６ｃないしは２６ｄの磁気バイパス機能を損なうものではない。従ってクライオスタット壁は、通常動作のときに巻線電圧が誘導されることがないように、電気伝導性の良くない非磁性材料、例えば特殊鋼でできていなくてはならない。
【００２６】
図３の超伝導装置２２の図示している構造の横断面はほぼ図２に示す外観を有している。さらに図３には、図１に準ずる磁束線１０，１１が示されている。
【００２７】
本発明による超伝導装置の制限器ユニットの上記以外の構成として次のような構成がある。
【００２８】
ＨＴＳ固体材料からなる中空円筒の形態のＨＴＳ環状体を使用する構成。
または、ＨＴＳ物質を薄膜または厚膜として被覆したセラミックス、ガラス、金属の非磁性材料からなる支持管を使用する構成。
【００２９】
特にρ≧２μΩｃｍの高い抵抗率をもつＡｇ合金母材中の、例えば（Ｂｉ、Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏｚ−ＨＴＳ導体材料からなる短絡巻線の形態のＨＴＳ環状体を使用する構成。
これに対応する実施例が図４に斜視図として示されている。磁気バイパス部材としての役目をする、中空円筒状に構成された軟磁性材料からなるヨーク脚部３６ｉに、巻回数が等しい２つの超伝導巻線３７ａないしは３７ｂが内側と外側に巻き付けられている。これらの巻線は、互いに逆方向に電流が流れるように互いに接続されることによって、ＨＴＳ環状体２７を形成する。この実施例では、一次コイル巻線は磁束体のヨーク脚部とともに磁気バイパス部材ないしはヨーク脚部３６ｉの内部にあるのに対して、二次コイル巻線はこの脚部の周りに配置されている。変圧器の主磁束は電流を誘導せず、漏れ磁束だけが遮蔽される。短絡が生じると超伝導物質が常伝導状態に転移し、磁束が磁気バイパスとしてのヨーク脚部３６を介して閉じられる。図２および図３に類似した超伝導装置の構造が得られる。
【００３０】
例えば特殊鋼やＮｉ合金（例えば「ハステロイ」）からなるテープ状の支持材料上に、例えばＹＢａ2Ｃｕ3ＯxのようなＨＴＳ物質からなるフィルムを有しているＨＴＳ条導体からなる短絡巻線の形態のＨＴＳ環状体を使用する構成。
この短絡巻線は例えば図４に準じて構成されていてよい。
【００３１】
個々のＨＴＳ部材が組み合わされたＨＴＳ環状体を使用する構成。
図５はこのような実施例を横断面図で示している。符号４７を付したＨＴＳ環状体は、磁気バイパス部材としての役目をするヨーク体４６ｉを包囲している。ＨＴＳ環状体は、各々のエッジで電気接続部材４８ｉを介して導電的に結合されて１つの短絡リングを形成する個々のプレート部材４７ｉから構成されている。このときプレート部材４７ｉは、例えばセラミックスやガラスのような絶縁材料からなる適当な支持部材４９を有しており、この支持部材上に、例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏxからなる図には太線で示されているＨＴＳ層５０が塗布されている。図では、この種の４つのＨＴＳプレート部材４７ｉが結合されて、短絡リングを形成している。当然ながら、これとは違う数の同様の部材を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  変圧器と超伝導電流制限器ユニットとを備える超伝導装置の主要な部分を示す縦断面図である。
【図２】  変圧器と別の電流制限器ユニットとを備える別の超伝導装置の一部を示す横断面図である。
【図３】  加熱された変圧器と超伝導電流制限器ユニットとを備える別の超伝導装置の一部を示す縦断面図である。
【図４】  超伝導装置に適した電流制限器ユニットの超伝導環状体の構成を示す斜視図である。
【図５】  超伝導装置に適した電流制限器ユニットの超伝導環状体の構成を示す横断面図である。
【符号の説明】
２        超伝導装置
３        ＨＴＳ変圧器
４        一次コイル巻線
５        二次コイル巻線
６        磁束体
６ａ〜６ｃ    ヨーク脚部
７        環状体
８        電流制限器ユニット
【図１】
0003699448.tif 000002
【図２】
0003699448.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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