일반기술

초전도 직렬변압기를 이용한 초전도 병렬회로

본 기술은 초전도 직렬변압기를 이용하여 임피던스 보상을 통한 초전도 병렬회로의 전류 등분배에 관한 것으로, 더 상세하게는 교류전원을 인가하는 초전도 병렬회로의 구조 중에서 각 병렬가지의 임피던스 차이에 의한 불평형 전류를 평형하게 통전시키기 위해, 초전도 직렬변압기를 이용한 초전도 병렬회로에 관한 것으로서, 어떤 종류의 물질을 아주 낮은 온도(극저온)로 냉각하면 전기저항이 제로가 되어 전기적인 손실이 전혀 없거나 외부 자장의 침입을 배척하여 자기적으로 반발하는 자기 부상 현상이 일어나는데 이러한 현상을 초전도(Superconducting)라 한다. 이러한 초전도체는 3가지 임계값을 갖게 되고, 임계전류밀도(Critical Current Density), 임계자장(Critical Magnetic Field), 임계온도(Critical Temperature)가 그것들인데 초전도체는 이 범위 안에 존재하여야만 성질을 유지할 수 있다. 만약 이 3 가지 중 하나라도 범위를 넘어서게 되면 초전도체는 상전도체로 상전이하게 된다. 초전도 회로는 초전도체를 포함하는 전기회로이며, 초전도성을 유지하면서 운용된다. 초전도 병렬회로라 함은 전기적으로 분리된 병렬 초전도체로 이루어진 초전도 케이블 및 초전도 한류기를 포함하여, 초전도체가 전기적으로 주요 도체로 구성됨을 특징으로 하는 병렬 회로이다.본 기술은 초전도 병렬회로의 임피던스 차이를 보상하기 위한 직렬변압기의 권선을 상전도체가 아닌 초전도체를 사용한 초전도 직렬변압기로 구성하고, 초전도 직렬 변압기를 각 병렬회로 가지에 추가함으로써 초전도 병렬회로 각 가지의 임피던스 차이에 따른 불평형 전류를 평형전류로 통전시키며, 그로인해 기기 추가에 따른 손실의 증가를 최소화하고, 무효전력의 증가를 억제하면서 초전도회로의 특성을 향상시킬 수 있는 초전도 직렬변압기를 이용한 초전도 병렬회로를 제공함에 그 목적이 있으며, 이 목적을 달성하기 위한 본 기술은 교류전원이 인가되는 초전도 병렬회로의 각 병렬 가지에 있어서, 상전도체와 초전도체간의 전기적인 접속에 의한 접촉저항, 초전도체와 초전도체간의 전기적인 접속에 의한 접촉저항, 초전도 병렬회로에 포함되는 상전도체의 저항과, 각 초전도 병렬가지의 리액턴스로 인한 내부 임피던스의 차이를 가지는 초전도병렬회로에 내부 임피던스의 차이를 보상하도록 구성하여, 각 초전도 병렬회로에 동일한 크기의 전류를 통전시키기 위해 초전도 병렬회로의 각 가지에 직렬로 연결된 직렬변압기를 추가하고, 이 직렬변압기의 권선은 초전도체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.