(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導コイルのクエンチ時に発生する電圧の計測信号を取込む入力部と、この入力部に取込まれた計測信号に重畳するノイズ信号に対してその周波数成分を分析する周波数分析器と、この周波数分析器により分析されたノイズ信号の周波数帯域に対して自動的に且つリアルタイムにその動作帯域が設定され、この動作帯域により前記ノイズ信号を除去する可変フィルタと、この可変フィルタによりノイズ除去された前記超電導コイルからの計測信号が設定レベルを超えているか否か、設定レベルを超えている場合にはその継続時間が設定時間を超えているか否かを判定して前記超電導コイルのクエンチの有無を検出する比較判定部と、この比較判定部での判定結果を出力する出力部とを備えたことを特徴とする超電導コイルのクエンチ検出装置。
【請求項２】
超電導コイルのクエンチ時に発生する電圧の計測信号を取込む入力部と、この入力部に取込まれた計測信号に重畳するノイズ信号に対してその周波数成分を分析する周波数分析器と、この周波数分析器により分析されたノイズ信号の周波数帯域に対して自動的に且つリアルタイムにその動作帯域が設定され、この動作帯域により前記ノイズ信号を除去する可変フィルタと、この可変フィルタによりノイズ除去された前記超電導コイルからの計測信号が設定レベルを超えているか否か、設定レベルを超えている場合にはその継続時間が設定時間を超えているか否かを判定して前記超電導コイルのクエンチの有無を検出する比較判定部と、この比較判定部での判定結果を出力する出力部とを備えた第１のクエンチ検出器及び第２のクエンチ検出器を設け、これら第１のクエンチ検出器及び第２のクエンチ検出器に複数個の超電導コイルからの計測信号をそれぞれ並列的に入力することを特徴とする超電導コイルのクエンチ検出装置。
【請求項３】
請求項１記載のクエンチ検出装置において、前記入力部、前記可変フィルタ、前記比較判定部及び出力部を二重化して第１の回路及び第２の回路とし、且つ前記周波数分析器にこれら第１の回路及び第２の回路の入力部より計測信号を取込んでこの計測信号に重畳するノイズ信号の周波数成分を分析し、その分析結果を前記第１の回路及び第２の回路の可変フィルタに与えるようにしたことを特徴とする超電導コイルのクエンチ検出装置。
【請求項４】
複数個の超電導コイルからの電圧計測信号がそれぞれ同時に入力され、これらの電圧計測信号を順次切換えて取込む切換手段と、この切換手段により取込まれた電圧計測信号が何れの超電導コイルであるかを判定する判定手段と、この判定手段で判定された超電導コイルの電圧計測信号を取込む入力部、この入力部に取込まれた計測信号に重畳するノイズ信号に対してその周波数成分を分析する周波数分析器、この周波数分析器により分析されたノイズ信号の周波数帯域に対して自動的に且つリアルタイムにその動作帯域が設定され、この動作帯域により前記ノイズ信号を除去する可変フィルタ、この可変フィルタによりノイズ除去された前記超電導コイルからの計測信号が設定レベルを超えているか否か、設定レベルを超えている場合にはその継続時間が設定時間を超えているか否かを判定して前記超電導コイルのクエンチの有無を検出する比較判定部及びこの比較判定部での判定結果を出力する出力部から構成されたクエンチ検出器とを備えたことを特徴とするクエンチ検出装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の超電導コイルのクエンチ検出装置において、前記周波数分析器により分析されたノイズ分析結果を記録するデータ記録装置を設けたことを特徴とするクエンチ検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の超電導コイルのクエンチ検出装置から伝送される前記周波数分析器で分析されたノイズデータやクエンチ発生時の周辺環境のノイズ状態及び比較判定部で判定されたクエンチ検出信号のデータをリアルタイムで収集するデータ収集装置と、このデータ収集装置により収集されたデータを受けると、前記超電導コイルの運転状態を把握し、前記超電導コイルの電源装置、冷却装置及び空気排気装置やノイズ発生源を制御するシステム監視装置とを備えたことを特徴とする超電導コイルの運転監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核融合装置や超電導エネルギー貯蔵装置等の特に大型で電流密度の高いシステムに用いられる超電導コイルのクエンチ検出装置とこの装置を用いた運転監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、核融合装置等で使用される超電導コイルにおいては、図８に示すように複数の超電導線よりなる超電導コイル２１の巻線に超電導バスライン２２を通して電流を流すことで運転が行われる。
【０００３】
また、超電導コイル２１が通電中にクエンチが発生すると、そのときの電圧上昇状態からクエンチを検出するクエンチ検出器２３が設けられる。
【０００４】
このクエンチ検出器２３は、超電導コイル２１の電圧を検出するブリッジ抵抗２４と、このブリッジ抵抗２４とコイルの熱不平衡時に生じる差電圧を増幅する絶縁アンプ２５及びこの絶縁アンプ２５の出力を判定するコンパレータ２６並クエンチ状態を外部に通知する比較判定器２７から構成されている。
【０００５】
このような構成のクエンチ検出器２において、超電導コイル２１内を流れる冷媒の一時的な減少によりコイル抵抗値が増加すると、ブリッジ抵抗２４と超電導コイル２１により構成されるブリッジ回路の平衡が崩れ、その結果発生する差電圧が絶縁アンプ２５により増幅されてコンパレータ２６に入力される。
【０００６】
このコンパレータ２６では、差電圧と予め設定したレベルとを比較し、そのレベルを超えた差電圧の継続時間を判定し、判定条件が満たされたときに超電導コイルのクエンチが検出される。このクエンチ検出器２３は、いわゆる電圧法と呼ばれる手法を用いたものである。
【０００７】
ところで、超電導コイルを利用した核融合装置では、超電導コイルからより大きい磁場を発生させるために、電源装置及びプラズマ発生装置等の機器出力が大型化している。
【０００８】
また、超電導コイルが運転されているとき、その超電導コイルの異常検出は、他の計測目的に比較しても遥かに重要な要素となるが、電源装置等の周辺機器の大型化に伴ってこれらの機器から発生される電磁ノイズも大きくなる。
【０００９】
従って、異常検出器の運転性能を補償するためには、前記電磁ノイズに対しての計測信号の保護が必要となるが、従来のクエンチ検出器では、コイルの電圧上昇を監視する場合に外乱として入ってくるノイズに対して、予め想定される条件によって対策が取られているだけである。
【００１０】
例えば、特開平６−１１２０４２号公報に示される方法は、固定的に設定したハイパスフィルターを使用するものであり、予め周波数が分っている場合のノイズ成分の除去には有効である。
【００１１】
しかしながら、システムごとに異なる運転形態及び運転条件によって時々刻々変化する周辺機器のノイズ条件に対しては対応できないことが多い。
【００１２】
また、通常コイル１台に対して検出器を１台設置しているため、検出器の故障時にそのコイルの運転の補償ができないという問題点がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の電圧法によるクエンチ検出器を用いた超電導コイルの運転監視装置では、電圧の判定をそのレベルにより検出するため、ノイズの発生が少ない環境下においては問題なく動作し、正確に電圧の変化を検出できるが、計測信号線にノイズが重畳する環境下では入力される信号が真のコイル電圧か、ノイズによる電圧かを判断することができない。特に大型コイルを採用する場合には、発生する電圧上昇値が小さいため、ノイズによっても同様に検出してしまい、システムを誤検出によって停止してしまい、信頼性及び運転効率を低下させるという問題がある。
【００１４】
また、通常コイル１台に検出器を１台設置しており、検出器の故障時にそのコイルの運転の補償ができないという問題がある。すなわち、複数台のコイルを運転するシステムでは、検出器の台数増加により機器構成が複雑になるため、システム故障の確率が高くなり、運転効率を低下させる。
【００１５】
本発明は上記のような問題点を解消し、超電導コイルの微少な電圧上昇を外乱に影響されることなく、正確に検出できると共に、監視機器の信頼性をより高く、しかも超電導コイルの損傷を予防しながら安全に継続運転を行うことができる超電導コイルのクエンチ検出装置及びこの装置を用いた運転監視システムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段により超電導コイルのクエンチ検出装置及び運転監視システムを構成する。
【００１７】
請求項１に対応する発明は、超電導コイルのクエンチ時に発生する電圧の計測信号を取込む入力部と、この入力部に取込まれた計測信号に重畳するノイズ信号に対してその周波数成分を分析する周波数分析器と、この周波数分析器により分析されたノイズ信号の周波数帯域に対して自動的に且つリアルタイムにその動作帯域が設定され、この動作帯域により前記ノイズ信号を除去する可変フィルタと、この可変フィルタによりノイズ除去された前記超電導コイルからの計測信号が設定レベルを超えているか否か、設定レベルを超えている場合にはその継続時間が設定時間を超えているか否かを判定して前記超電導コイルのクエンチの有無を検出する比較判定部と、この比較判定部での判定結果を出力する出力部とを備える。
【００１８】
請求項２に対応する発明は、超電導コイルのクエンチ時に発生する電圧の計測信号を取込む入力部と、この入力部に取込まれた計測信号に重畳するノイズ信号に対してその周波数成分を分析する周波数分析器と、この周波数分析器により分析されたノイズ信号の周波数帯域に対して自動的に且つリアルタイムにその動作帯域が設定され、この動作帯域により前記ノイズ信号を除去する可変フィルタと、この可変フィルタによりノイズ除去された前記超電導コイルからの計測信号が設定レベルを超えているか否か、設定レベルを超えている場合にはその継続時間が設定時間を超えているか否かを判定して前記超電導コイルのクエンチの有無を検出する比較判定部と、この比較判定部での判定結果を出力する出力部とを備えた第１のクエンチ検出器及び第２のクエンチ検出器を設け、これら第１のクエンチ検出器及び第２のクエンチ検出器に複数個の超電導コイルからの計測信号をそれぞれ並列的に入力する。
【００１９】
請求項３に対応する発明は、請求項１に対応する発明のクエンチ検出装置において、前記入力部、前記可変フィルタ、前記比較判定部及び出力部を二重化して第１の回路及び第２の回路とし、且つ前記周波数分析器にこれら第１の回路及び第２の回路の入力部より計測信号を取込んでこの計測信号に重畳するノイズ信号の周波数成分を分析し、その分析結果を前記第１の回路及び第２の回路の可変フィルタに与える。
【００２０】
請求項４に対応する発明は、複数個の超電導コイルからの電圧計測信号がそれぞれ同時に入力され、これらの電圧計測信号を順次切換えて取込む切換手段と、この切換手段により取込まれた電圧計測信号が何れの超電導コイルであるかを判定する判定手段と、この判定手段で判定された超電導コイルの電圧計測信号を取込む入力部、この入力部に取込まれた計測信号に重畳するノイズ信号に対してその周波数成分を分析する周波数分析器、この周波数分析器により分析されたノイズ信号の周波数帯域に対して自動的に且つリアルタイムにその動作帯域が設定され、この動作帯域により前記ノイズ信号を除去する可変フィルタ、この可変フィルタによりノイズ除去された前記超電導コイルからの計測信号が設定レベルを超えているか否か、設定レベルを超えている場合にはその継続時間が設定時間を超えているか否かを判定して前記超電導コイルのクエンチの有無を検出する比較判定部及びこの比較判定部での判定結果を出力する出力部から構成されたクエンチ検出器とを備える。
【００２１】
請求項５に対応する発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに対応する発明の超電導コイルのクエンチ検出装置において、前記周波数分析器により分析されたノイズ分析結果を記録するデータ記録装置を設ける。
【００２２】
請求項６に対応する発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに対応する発明の超電導コイルのクエンチ検出装置から伝送される前記周波数分析器で分析されたノイズデータやクエンチ発生時の周辺環境のノイズ状態及び比較判定部で判定されたクエンチ検出信号のデータをリアルタイムで収集するデータ収集装置と、このデータ収集装置により収集されたデータを受けると、前記超電導コイルの運転状態を把握し、前記超電導コイルの電源装置、冷却装置及び空気排気装置やノイズ発生源を制御するシステム監視装置とを備える。
【００２３】
従って、上記請求項１乃至請求項６に対応する発明によれば、外部ノイズの大きい環境下で大型の超電導コイルを運転する場合、コイルの微少な電圧上昇を外乱に影響されることなく、正確に検出できると共に、監視システムの信頼性をより高く、しかも超電導コイルの損傷を予防しながら安全に継続運転を行うことが可能になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明による超電導コイルの運転監視システムの第１の実施の形態を示す構成図である。
【００２６】
図１において、１は核融合装置等に使用される超電導コイルで、２はこの超電導コイル１を励磁する電源装置、３は超電導コイル１を冷却する冷却装置、４は超電導コイル１を収容する容器内の空気を排気して真空状態に保持する空気排気装置である。
【００２７】
また、５ａ，５ｂは外乱ノイズの大きい環境下に設置され、且つ超電導コイル１に計測線６ａ，６ｂを介して接続された２台のクエンチ検出器で、このクエンチ検出器５ａ，５ｂは、詳細を後述する入力回路、周波数分析器及び検出回路から構成されている。
【００２８】
さらに、７はクエンチ検出器５ａ，５ｂから出力される信号を取込むデータ収集装置で、このデータ収集装置７はクエンチ検出器５ａ，５ｂから取込んだ信号をリアルタイムでシステム監視装置８に転送するものである。
【００２９】
システム監視装置８は、データ収集装置７により収集された情報を受けると、超電導コイル１の運転状態を把握し、電源装置２、冷却装置３及び空気排気装置４やノイズ発生源等を必要に応じて制御するものである。
【００３０】
一方、９はクエンチ検出器５ａ，５ｂに接続された記録計で、この記録計９は周波数分析器により分析されたノイズデータやクエンチ発生時の周辺環境のノイズ状態または周辺機器のコイル運転状態に対応する変化を記録するものである。
【００３１】
ここで、上記クエンチ検出器５（５ａ，５ｂ）の内部構成を図２により詳細に説明する。
【００３２】
図２に示すようにクエンチ検出器５は、超電導コイル１の電圧上昇時にその計測信号が計測線６を通して入力される電圧入力部１０、この電圧入力部１０に取込まれた電圧計測信号が絶縁アンプ１１を介して入力され、この電圧計測信号に対してコイルからの微小な電圧信号に重畳する周波数帯域等の成分が既知でないノイズの周波数成分をリアルタイムで分析する高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）等からなる周波数分析器１２、この周波数分析器１２により周波数分析された既知でないノイズの周波数帯域に対して自動的に且つリアルタイムにその動作帯域が設定され、この動作帯域により上記既知でないノイズを除去するアクティブフィルタである可変フィルタ１３、この可変フィルタ１３によりノイズ除去された超電導コイルからの電圧検出信号が設定レベルを超えているか否かを判定すると共に、設定レベルを超えている場合にはその継続時間が設定時間を超えているか否かを判定する比較判定部１４及びこの比較判定部１４での判定結果及び周波数分析器１２の分析結果を出力する信号出力部１５から構成されている。
【００３３】
ここで、上記電圧入力部１０、絶縁アンプ１１は入力回路を構成し、可変フィルタ１３、比較判定部１４及び信号出力部１５は、検出回路を構成している。
【００３４】
なお、図中１６は可変フィルタ１３の動作帯域や比較判定部１４のレベルを自動的に設定する条件設定器である。
【００３５】
次に上記のように構成された超電導コイルの運転監視装置の作用を述べる。
【００３６】
いま、超電導コイル１が通電中にクエンチを発生すると、そのとき計測された電圧信号が計測線６を通してクエンチ検出器５に取込まれる。この場合、クエンチ検出器５は外乱ノイズの大きい環境下に設置されていることから、計測線６に既知でない周波数帯域のノイズが侵入し、微小な電圧の計測信号にこのノイズが重畳した状態でクエンチ検出器５に取込まれる。
【００３７】
すると、このクエンチ検出器５において、ノイズが重畳した電圧信号が電圧入力部１０より絶縁アンプ１１に入力されると、ここで信号処理に必要な大きさに増幅されて周波数分析器１２に加えられる。この周波数分析器１２では、ノイズの周波数成分を分析し、その分析結果は可変フィルタ１３に入力すると共に、記録計９及び信号出力部１５を介してデータ収集装置７にそれぞれ入力される。
【００３８】
このとき、記録計９では、周波数分析器１２により分析されたノイズデータやクエンチ発生時の周辺環境のノイズ状態または周辺機器のコイル運転状態に対応する変化を記録する。
【００３９】
上記可変フィルタ１３は、周波数分析器１２から得られた周波数帯の成分を自動的に、且つ正確に同調するため、可変フィルタ１３から得られる出力はノイズ成分が除去された信号波形となって比較判定部１４に入力される。
【００４０】
この比較判定部１４は、可変フィルタ１３でノイズが除去された信号波形の電圧信号が設定レベルを超えているか否かを判定すると共に、電圧信号が設定レベルを超えている場合にはその継続時間を判定して、超電導コイル１にクエンチが発生していることを検出し、その検出信号を信号出力部１５よりデータ収集装置７に伝送する。
【００４１】
一方、データ収集装置７では、クエンチ検出器５から周波数分析器１２で分析されたノイズデータやクエンチ発生時の周辺環境のノイズ状態及び比較判定部１４で判定されたクエンチ検出信号を受けると、これらの信号をリアルタイムでシステム監視装置８に転送する。
【００４２】
このシステム監視装置８では、システム全体を監視し、図３に示すような処理手順でシステムの制御が実行される。
【００４３】
図３において、ステップＳ１にてデータ収集装置７より周波数分析器１２からのノイズを含む信号の分析結果を受けると、そのノイズ成分の信号が設定レベルを超え、その時間が所定時間継続すれば、ステップＳ２にてシステム監視装置８からの指令によりノイズ発生源である加熱系の運転を停止する。さらに、ステップＳ３にてクエンチ電圧検出信号を受けたか否かを判定し、クエンチ電圧検出信号を受けた場合には、ステップＳ４にてシステム監視装置８からの指令により真のクエンチであるとして電源装置２を停止する。
【００４４】
図４は上述したクエンチ検出器５及びシステム監視装置８の各部の信号状態を示すタイムチャートである。
【００４５】
図４において、ｔ１時点で超電導コイル１からノイズが重畳した設定レベルを超える電圧計測信号がクエンチ検出器５に入力し、t２時点で可変フィルタ１３によりノイズ信号が除去され、この時点より比較判定部１４でクエンチの検出を開始する。
【００４６】
一方、システム監視装置８では、周波数分析器１２の分析結果から設定レベル以上のノイズ信号がｔ２時点まで継続していることを判別し、ｔ３時点経過後にノイズ源を停止する。その後、クエンチ電圧検出信号が入力されていることを条件に真のクエンチとして判定して指令を出し、ｔ４時点経過後に電源装置２を停止する。
【００４７】
以上はクエンチ検出信号にノイズ信号が重畳した場合のクエンチ検出器５及びシステム監視装置８の各部の信号状態の説明であるが、ノイズ信号のみの場合には図５を示すようなタイムチャートとなる。
【００４８】
図５において、ｔ１時点で超電導コイル１から設定レベルを超えるノイズ信号がクエンチ検出器５に入力し、t２時点で可変フィルタ１３によりノイズ信号が除去され、この時点より比較判定部１４でクエンチの検出を開始する。
【００４９】
一方、システム監視装置８では、周波数分析器１２の分析結果から設定レベル以上のノイズ信号がｔ２時点まで継続していることを判別し、ｔ３時点経過後にノイズ源を停止する。この場合、クエンチ電圧検出信号が入力されていないので、超電導コイル１は電源装置２を停止することなくそのまま運転が継続される。
【００５０】
このように本発明の第１の実施の形態では、超電導コイル１から微少な電圧信号に周波数帯域等の成分が既知でないノイズが重畳して入力しても、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）等の周波数分析器１２により常時ノイズの周波数成分を分析し、その周波数帯域に自動追従して動作帯域が設定される可変フィルター１３によりノイズをリアルタイムに除去し、その出力を比較判定部１４によりクエンチ電圧の有無を判定するようにしたので、クエンチ検出器の周囲に存在する多種のノイズの中でも、目的とするコイルの電圧上昇のみを正確に検出することができる。
【００５１】
すなわち、高周波ノイズの成分が不明な環境下での超電導コイルの運転に際して、ノイズによる検出器の誤動作、ノイズ信号の入力による誤検出等の影響を受けることなく、コイルの真の電圧信号のみを高精度に検出することができる。
【００５２】
また、クエンチ検出器５の周波数分析器１２での分析結果を高速の記録計９に入力してノイズデータやクエンチ発生時の周辺環境のノイズ状態または周辺機器のコイル運転状態に対応する変化を記録するようにしたので、帯域が既知でない周波数のノイズを含んだ信号入力がある場合に、その波形と成分の記録から、超電導コイル１の運転中、又は運転停止後等にノイズ対策を行なうために有効な根拠を得ることができると共に、超電導コイル以外の周辺機器の変更、又は追加設備等のシステム変更時に実運転に先行して、信号線等のノイズ対策を正確に行なうことが可能となる。
【００５３】
すなわち、電源装置等に代表される超電導コイルの周辺機器から発生するノイズ要因を正確に除去または、遮蔽することができると共に、研究的なシステムにおいては上記のような対策の基礎データを収集し、有効活用することで、実用システムへの早期転換を図ることができる。
【００５４】
さらに、同一の２台のクエンチ検出器５ａ，５ｂを設置して複数の超電導コイル１からの信号をそれぞれ入力可能とし、信号検出を冗長化するようにしたので、システム構成のコンパクト化と同時に、その一方が故障しても他方でバックアップを行うことが可能となり、信頼性の向上を図ることができる。
【００５５】
すなわち、２台のクエンチ検出器５ａ，５ｂは各々同じ検出回路を有しており、検出機能の面で同等の信頼性を有している。従って、２台のクエンチ検出器５ａ，５ｂのうち、どちらかが何らかの原因で故障した場合には、故障した側の検出器は機能を失うが、健全な側の検出器で継続して検出が可能である。
【００５６】
また、システムの運転監視装置８には、検出器からの故障信号がデータ収集装置７を通してリアルタイムで報告されるため、故障の状況をシステム全体として管理することが可能である。
【００５７】
図６は本発明によるクエンチ検出装置の第２の実施の形態を示すブロック構成図である。検出機能を内部で冗長化した検出器の構成と、内部機能を説明する図である。
【００５８】
第１の実施の形態では、１台のクエンチ検出器５の入力回路及び検出回路を二重化して構成される第１の回路Ａと第２の回路Ｂに１個の超電導コイル１で計測された電圧信号を２本の計測線６ａ，６ｂを通してそれぞれ入力し、これら第１の回路Ａ及び第２の回路Ｂに対して周波数分析器１２を共通に用いるようにしたものである。
【００５９】
すなわち、第１の回路Ａは、電圧入力部１０ａ、絶縁アンプ１１ａ、可変フィルタ１３ａ、比較判定部１４ａ及び信号出力部１５ａから構成され、第２の回路Ｂは電圧入力部１０ａ、絶縁アンプ１１ａ、可変フィルタ１３ａ、比較判定部１４ａ及び信号出力部１５ａから構成される。そして、第１の回路Ａの絶縁アンプ１１ａと第２の回路Ｂの絶縁アンプ１１ｂの出力を周波数分析器１２にそれぞれ与え、その周波数分析結果を可変フィルタ１３ａ，１３ｂにそれぞれ入力する。
【００６０】
このような構成のクエンチ検出装置の作用は、第１の実施の形態で述べたのと同様なので、ここではその説明を省略する。
【００６１】
このように第２の実施の形態では、同一機能の回路が独立して２系統配置し、超電導コイル１から２本の計測線６ａ，６ｂを通して入力される計測信号を同時に計測、処理する検出機能を冗長化するようにしたので、計測線の一方に断線等の故障が生じたり、一方の回路が故障した場合でも、健全な回路によって超電導コイル１のクエンチの発生の有無を継続して検出することができる。
【００６２】
図７は本発明によるクエンチ検出装置の第３の実施の形態を示すブロック構成図である。
【００６３】
第３の実施の形態では、複数個の超電導コイル１ａ，１ｂ，…，１ｎで計測された信号を計測線を介して切換器１７の入力接点１７ａ，１７ｂ，…，１７ｎにそれぞれ接続し、これらの入力接点を切換接点１７Ｓにより順次切換えて取込まれる信号を判定部１８に入力し、この判定部１８によりどの超電導コイルからの信号かを判定して１台のクエンチ検出器５に入力する。
【００６４】
上記クエンチ検出器５は、第１の実施の形態で述べた図２と同様の構成並びに機能を有している。
【００６５】
このような構成のクエンチ検出装置においては、複数個の超電導コイル１ａ，１ｂ，…，１ｎからの計測信号を切換器１７により順次取込み、その計測信号がどの超電導コイルであるかを判定部１８により判定して１台のクエンチ検出器５に入力し、ノイズによる誤動作やノイズ信号の誤検出等の影響を受けることなく、クエンチの発生の有無を高精度に検出できる。
【００６６】
従って、このクエンチ検出装置を用いた監視システムにあっては、１台のクエンチ検出装置で複数の超電導コイルの異常信号を監視することができるので、システム全体のコンパクト化を図ることができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、超電導コイルの微少な電圧上昇を外乱に影響されることなく、正確に検出できると共に、監視機器の信頼性をより高く、しかも超電導コイルの損傷を予防しながら安全に継続運転を行うことができる超電導コイルのクエンチ検出装置及びこの装置を用いた運転監視システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による超電導コイルの運転監視システムの第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】同実施の形態におけるクエンチ検出器の構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態おけるシステム監視装置の作用を説明するためのフローチャートを示す図。
【図４】同実施の形態において、コイル電圧にノイズ信号が重畳した場合のクエンチ検出器及びシステム監視装置の作用を説明するためのタイムチャートを示す図。
【図５】同実施の形態において、ノイズ信号だけの場合のクエンチ検出器及びシステム監視装置の作用を説明するためのタイムチャートを示す図。
【図６】本発明によるクエンチ検出装置の第２の実施の形態を示すブロック構成図。
【図７】本発明によるクエンチ検出装置の第３の実施の形態を示すブロック構成図。
【図８】従来のクエンチ検出装置の一例を示す回路構成図。
【符号の説明】
１：超電導コイル
２：電源装置
３：冷却装置
４：真空排気装置
５，５ａ，５ｂ：クエンチ検出器
６，６ａ，６ｂ：信号線
７：データ収集装置
８：システム監視装置
９：記録計
１０，１０ａ，１０ｂ：電圧入力部
１１，１１ａ，１１ｂ：絶縁アンプ
１２：周波数分析器
１３，１３ａ，１３ｂ：可変フィルタ
１４，１４ａ，１４ｂ：比較判定部
１５，１５ａ，１５ｂ：信号出力部
１６：条件設定部
１７：切換器
１８：判定部
【図１】
0004044357.tif 000002
【図２】
0004044357.tif 000003
【図３】
0004044357.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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