AbstractNext fusion research experiments plan to use many superconducting magnets. When a quench phenomenon is observed, the current should be interrupted to protect the magnet. Therefore, a dc circuit breaker is necessary. There are four technical situations to be considered for the dc circuit breaker system; (1) high rated current, (2) smaller size breaker, (3) high reliability and (4) no surge voltage during the interruption. The size of the breaker is limited by the arc current density of the contacts, and the low current density is better in the circuit breakers. A high rated current also needs the large contacts of the breaker. Here, we introduce a new type of dc circuit breaker system which does not generate an arc plasma between the contacts, equip the high rated current disconnecting switch and a fuse for the failure of the interruption, and use the conventional ac breaker. The switch size of the breaker is almost one hundred times smaller than that of the previous switch.
抄録 今後の核融合実験では、多くの超電導磁石の使用が計画されている。クエンチ現象が観測された場合、磁石を保護するために電流を遮断する必要がある。したがって、直流遮断器が必要となる。直流遮断器システムには、4つの技術的課題が考慮されなければならない。(1)高定格電流、(2)遮断器の小型化、(3)高信頼性、(4)遮断時のサージ電圧の発生がないこと。遮断器のサイズは、接点のアーク電流密度によって制限され、接点の電流密度が低いほど遮断器にとって有利である。また、高定格電流には大規模な接点が必要となる。ここでは、接点間にアークプラズマを発生させず、高定格電流用の断路器と遮断失敗時のヒューズを備え、従来の交流遮断器を使用する新しいタイプの直流遮断器システムを紹介する。この遮断器のスイッチサイズは、従来のスイッチの約100分の1である。