DE4021524C2

DE4021524C2 - Quenchschutzvorrichtung für supraleitende Spulen

Info

Publication number: DE4021524C2
Application number: DE4021524A
Authority: DE
Inventors: Morihiro Kubo; Yukio Ishigaki
Original assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1990-07-06
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2010-07-07
Also published as: DE4021524A1; JPH0340409A; JPH0586052B2; US5218505A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine supralei tende Spulenanordnung, bei der zur Anregung einer supra leitenden Spule Energie von einer Energiequelle über ei nen Gleichstromüberlastschalter zugeführt wird. Insbeson dere bezieht sich die Erfindung auf eine Quenchschutzvor richtung für supraleitende Spulen, um eine Beschädigung der supraleitenden Spule beim Auftreten des Quencheffekts zu verhindern, wobei während des Quencheffekts Energie von der supraleitenden Spule über einen Schutzwiderstand, der parallel zur supraleitenden Spule geschaltet ist, ab geführt wird. Außerdem wird ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Schutzvorrichtung angegeben.

In jüngster Zeit nimmt die Anwendung von supraleitenden Spulen in verschiedensten Vorrichtungen, wie beispiels weise Kernfusionsvorrichtungen, Beschleunigern, Linearmo toren und Energiespeichereinrichtungen, rapide zu.

Supraleitende Spulen haben normalerweise einen elektri schen Widerstand nahe Null. Wegen einer plötzlichen Ände rung des Magnetfeldes oder einer Temperaturanomalie durchlaufen sie aber gelegentlich einen Übergang zwischen dem supraleitenden und dem normalleitenden Zustand. Die ses den Verlust des supraleitenden Zustands herbeiführen de Phänomen wird als "Quencheffekt" bezeichnet und kann wegen verstärkter Verdampfung des zur Kühlung der supra leitenden Spule benutzten flüssigen Heliums zu einer Druckerhöhung führen.

Dementsprechend wird bei einer supraleitenden Spulenan ordnung gemäß dem Stand der Technik, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist und bei der Energie von einer Gleich stromquelle 3 an eine supraleitende Spule 1 geliefert wird, die supraleitende Spule 1 beim Auftreten des Quencheffekts dadurch geschützt, daß die in der supralei tenden Spule 1 vorhandene Energie über einen Schutzwider stand 2 abgeführt wird, wodurch auch eine Zunahme der Wirkung des Quencheffekts verhindert wird. Das bedeutet, daß beim Auftreten des Quencheffekts ein aus der Gleich stromquelle 3 und der supraleitenden Spule 1 bestehender geschlossener Stromkreis mittels eines Gleichstromüber lastschalters 4 unterbrochen wird, um den in dem ge schlossenen Stromkreis fließenden Strom auf den parallel zu der supraleitenden Spule 1 geschalteten Schutzwider stand 2 umzulenken. Demzufolge wurde ein Gleichstromüber lastschalter 4 benötigt, der hohe Gleichströme führen und schalten kann. In einer supraleitenden Spulenanordnung nach Fig. 1 wird der zwischen dem Schutzwiderstand 2 und dem Gleichstromüberlastschalter 4 gelegene Teil des Stromkreises im allgemeinen als Quenchschutzvorrichtung bezeichnet.

In jüngster Zeit nehmen die Dimensionen der supraleiten den Spulensysteme zu, was auch eine Erhöhung des durch die supraleitende Spule 1 fließenden Stroms bewirkt. Au ßerdem nimmt die Anzahl der für kontinuierlichen Betrieb ausgelegten supraleitenden Spulenanordnungen zu.

Aufgrund der obigen Entwicklungen ergibt sich die Notwen digkeit für einen Quenchschutz, bei dem ein Gleichstrom überlastschalter benutzt wird, der in der Lage ist, große Gleichströme zu unterbrechen, und der auch kontinuierli chen Betrieb erlaubt.

Ein einzelner Gleichstromüberlastschalter ist normaler weise aber nur zum Führen relativ kleiner Ströme, bei spielsweise 3000 A, ausgelegt und kann deshalb einem grö ßeren Gleichstrom nicht standhalten. Demzufolge wurden gemäß dem Stand der Technik mehrere Gleichstromüberlast schalter parallelgeschaltet, wie aus Fig. 2 hervorgeht, in der für gleiche Komponenten gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet sind.

Derartige Schutzvorrichtungen sind beispielsweise in JP-OS 57-198 613 beschrieben.

Mehrere parallelgeschaltete Gleichstromüberlastschalter machen diese Schutzvorrichtung jedoch sehr teuer.

Außerdem ist es schwierig, mehrere parallelgeschaltete Gleichstromüberlastschalter gleichzeitig zu betreiben, und Abweichungen im Schaltzeitpunkt der einzelnen Über lastschalter können Schäden an den Überlastschaltern oder an den das System bildenden Elementen verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Quench schutzvorrichtung für supraleitende Spulenanordnungen an zugeben, bei welcher der Gleichstromüberlastschalter, der im Quenchfall den Stromkreis zwischen supraleitender Spu le und Gleichstromquelle öffnet, im fehlerfreien Betrieb nicht den gesamten Dauerstrom oder überhaupt keinen Strom führt, wobei der nicht über den Gleichstromüberlastschal ter fließende Dauerstrom nicht über einen weiteren vorge sehenen Gleichstromüberlastschalter fließt, und wobei die Quenchschutzvorrichtung in der Lage sein soll, hohe und kontinuierlich fließende Gleichströme zu schalten und diese in Notfällen, wie beim Quencheffekt, zu unterbre chen und die Spulenanordnung sowie die Quenchschutzvorrichtung einfach und billig sein sollen. Außerdem soll ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen supra leitenden Spulenanordnung angegeben werden.

Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen ge löst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Quenchschutzvorrichtung für eine su praleitende Spule in einer supraleitenden Spulenanord nung, die über eine parallel dazu geschaltete Gleich stromquelle mit Energie versorgt wird, weist auf:

- einen Schutzwiderstand, der parallel zur Spule geschal tet ist,
- einen Quenchfühler, der ein Quenchen der supraleitenden Spule erfaßt,
- einen Gleichstromüberlastschalter, der im Stromkreis zwischen Spule und Gleichstromquelle geschaltet ist, und
- eine Steuerschaltung, die das Ausgangssignal des Quenchfühlers zugeführt erhält und den Gleichstromüber lastschalter so steuert, daß er bei Auftreten von Quen chen geöffnet wird.

Eine Quenchschutzvorrichtung mit den obigen Merkmalen ist aus US 3 304 466 bekannt.

Die erfindungsgemäße Quenchschutzvorrichtung ist gegen über diesem Stand der Technik dadurch gekennzeichnet, daß

- ein oder mehrere zusätzliche Schalter vorgesehen sind, die zusammen mit einem Widerstand parallel zum Gleich stromüberlastschalter geschaltet sind, und
- die Steuerschaltung den Gleichstromüberlastschalter und den bzw. die zusätzlichen Schalter so steuert, daß
- 1. bei fehlerfreiem Supraleitungsbetrieb der bzw. die zusätzlichen Schalter geschlossen sind und
- 2. bei Auftreten von Quenchen
  - 1. der Gleichstromüberlastschalter geschlossen ist,
  - 2. der bzw. die zusätzlichen Schalter geöffnet werden und danach
  - 3. der Gleichstromüberlastschalter geöffnet wird.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungs gemäßen Quenchschutzvorrichtung ist der Widerstand mit dem bzw. den parallelgeschalteten zusätzlichen Schaltern in Reihe geschaltet, und die Steuerschaltung ist so aus gebildet, daß

- bei fehlerfreiem Supraleitungsbetrieb der Gleichstrom überlastschalter geöffnet und der bzw. die zusätzlichen Schalter geschlossen sind und
- bei Auftreten von Quenchen
- 1. zunächst der Gleichstromüberlastschalter geschlossen wird,
- 2. anschließend der bzw. die zusätzlichen Schalter ge öffnet werden und danach
- 3. der Gleichstromüberlastschalter geöffnet wird.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungs gemäßen Quenchvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand der Lichtbogenwiderstand des bzw. der zu sätzlichen Schalter ist, der beim Öffnen auftritt, und die Steuerschaltung so ausgebildet ist, daß

- bei fehlerfreiem Supraleitungsbetrieb der Gleichstrom überlastschalter und der bzw. die zusätzlichen Schalter geschlossen sind und
- bei Auftreten von Quenchen
- 1. zunächst der bzw. die zusätzlichen Schalter und danach
- 2. der Gleichstromüberlastschalter
geöffnet werden.

Der Gleichstromüberlastschalter ist vorteilhaft ein Thyristorschalter.

Vorteilhafterweise sind ferner der bzw. die zusätzlichen Schalter Thyristorschalter.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungs gemäßen Quenchschutzvorrichtung ist dadurch gekennzeich net, daß

- ein Stromfühler vorgesehen ist, der den Strom erfaßt, der durch den bzw. die zusätzlichen Schalter fließt, und
- die Steuerschaltung so ausgelegt ist, daß sie bei Auf treten von Quenchen den bzw. die zusätzlichen Schalter öffnet, wenn der vom Stromfühler erfaßte Strom annä hernd gleich Null ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Quenchschutz einer su praleitenden Spule in einer supraleitenden Spulenanord nung, die über eine parallel dazu geschaltete Gleich stromquelle mit Energie versorgt wird, die aufweist:

- einen Schutzwiderstand, der parallel zur Spule geschal tet ist,
- einen Quenchfühler, der ein Quenchen der supraleitenden Spule erfaßt,
- einen Gleichstromüberlastschalter, der im Stromkreis zwischen Spule und Gleichstromquelle geschaltet ist, und
- eine Steuerschaltung, die das Ausgangssignal des Quenchfühlers zugeführt erhält und den Gleichstromüber lastschalter so steuert, daß er bei Auftreten von Quen chen geöffnet wird,
ist dadurch gekennzeichnet, daß
- ein oder mehrere zusätzliche Schalter vorgesehen wer den, die zusammen mit einem Widerstand parallel zum Gleichstromüberlastschalter geschaltet werden, und
- die Steuerschaltung so betrieben wird, daß
- 1. bei fehlerfreiem Supraleitungsbetrieb der bzw. die zusätzlichen Schalter geschlossen sind und
- 2. bei Auftreten von Quenchen
  - 1. der Gleichstromüberlastschalter geschlossen ist,
  - 2. der bzw. die zusätzlichen Schalter geöffnet werden und danach
  - 3. der Gleichstromüberlastschalter geöffnet wird.

Dieses Verfahren ist vorteilhaft dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Quenchschutzvorrichtung, bei welcher der Widerstand mit dem bzw. den zusätzlichen Schaltern in Reihe geschaltet ist, die Steuerschaltung so betrieben wird, daß

Das Verfahren wird vorteilhaft so durchgeführt, daß bei einer Quenchschutzvorrichtung, bei welcher der Widerstand der Lichtbogenwiderstand des bzw. der zusätzlichen Schal ter ist, der beim Öffnen auftritt, die Steuerschaltung so betrieben wird, daß

Der mit dem Schalter verbundene Widerstand kann, wie er wähnt, ein kleiner Festwiderstand oder ein veränderlicher Widerstand sein, dessen Widerstand während des normalen Betriebes klein ist, der aber beim Auftreten des Quench effekts steigt. Der Widerstand kann aber auch der Licht bogenwiderstand des Schalters selbst sein.

Die supraleitende Spulenanordnung umfaßt einen Quenchfüh ler, der das Quenchen der supraleitenden Spule erfaßt, und eine Steuerschaltung, die in Abhängigkeit von einem Signal des Quenchfühlers einen Befehl an den Gleichstrom überlastschalter gibt, um die Energiezufuhr zu unterbre chen.

Vorzugsweise ist außerdem ein Stromfühler, der den durch den bzw. die zusätzlichen Schalter fließenden Strom er faßt, vorgesehen; die Steuerschaltung ist dann so ausge legt, daß sie bei Auftreten von Quenchen einen Befehl zum Öffnen des bzw. der zusätzlichen Schalter übermittelt, wenn der von dem Stromfühler erfaßte Strom praktisch auf den Wert Null abgesunken ist.

Die oben beschriebene supraleitende Spulenanordnung kann in Plasmaerhitzern für Kernfusionsvorrichtungen, bei Teilchenbeschleunigungseinrichtungen von Beschleunigern, für Energiespeichervorrichtungen oder als Motorspule in Linearmotoren verwendet werden.

Bei der vorliegenden Erfindung fließt während des fehler freien Betriebs ein großer Gleichstrom kontinuierlich durch einen oder mehrere billige und parallel zum Gleich stromüberlastschalter angebrachte zusätzliche Schalter. Wenn Quenchen auftritt, wird der Gleichstromüberlast schalter in Betrieb gesetzt, um den großen Strom durch den Gleichstromüberlastschalter zu führen. Danach wird er geöffnet, so daß der Gleichstrom unterbrochen ist. Am En de des Gleichstromunterbrechungsvorgangs wird die in der supraleitenden Spule gespeicherte Energie über den Schutzwiderstand abgeleitet.

Somit fließt nur dann Strom durch den Gleichstromüber lastschalter, wenn Quenchen auftritt. Demzufolge ist die Benutzung eines vergleichsweise klein dimensionierten Gleichstromüberlastschalters möglich, was zu einer Ver billigung führt, obwohl der kontinuierliche Stromfluß in der supraleitenden Spule zuverlässig unterbrochen werden kann.

Im folgenden werden unter bezug auf die Fig. 3 bis 5 Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 3 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer supra leitenden Spulenanordnung mit einer erfindungsge mäßen Quenchschutzvorrichtung für die supraleiten de Spule und

Fig. 4 und 5 Schaltbilder anderer Ausführungsformen su praleitender Spulenanordnungen mit einer erfin dungsgemäßen Quenchschutzvorrichtung.

Gemäß Fig. 3 ist die Grundschaltung des supraleitenden Spulensystems so ausgebildet, daß der Schutzwiderstand 2 parallel zur zu schützenden supraleitenden Spule 1 ge schaltet ist. Ein Gleichstrom wird der supraleitenden Spule 1 über einen Gleichstromüberlastschalter 4 von ei ner Gleichstromquelle 3 her zugeführt. Bei dieser erfin dungsgemäßen Quenchschutzvorrichtung von Fig. 3 ist dar über hinaus eine Gruppe von Schaltern 6 vorgesehen, die zusammen mit einem kleinen Festwiderstand 5 parallel zum Gleichstromüberlastschalter 4 geschaltet sind. Der Quenchfühler 7 erfaßt ein Quenchen der supraleitenden Spule 1; die Steuerschaltung 8 steuert den Betrieb des Gleichstromüberlastschalters 4 und die Schalter 6 auf der Grundlage der Signale vom Quenchfühler 7 und einem Strom fühler 9, der den Strom erfaßt, der durch die Schalter 6 fließt. Wie schon weiter oben erwähnt, ist, während der Gleichstromüberlastschalter 4 nur in der Lage ist, kleine Ströme, wie beispielsweise 3000 A, zu schalten, jeder zu sätzliche Schalter 6 in der Lage, einen Dauerstrom von beispielsweise 27 000 bis 28 000 A zu führen. Es ist somit nicht immer notwendig, mehrere zusätzliche Schalter 6 vorzusehen.

Bei der supraleitenden Spulenanordnung nach Fig. 3 ist während des fehlerfreien Betriebs der Gleichstromüber lastschalter 4 geöffnet, und ein großer Gleichstrom 10 fließt kontinuierlich durch die zusätzlichen Schalter 6 und den kleinen Festwiderstand 5.

Wenn ein Quenchen der supraleitenden Spule 1 auftritt, wird das vom Quenchfühler 7 erfaßt, der ein entsprechen des Signal an die Steuerschaltung 8 abgibt. Beim Empfang eines solchen Signals schickt die Steuerschaltung 8 einen Befehl an den Gleichstromüberlastschalter 4 und schließt ihn dadurch. Das Verhältnis des Stroms I₁, der durch die Gruppe von Schaltern 6 fließt, und des Stroms I₂, der durch den Gleichstromüberlastschalter 4 fließt, ist gege ben durch

I₁ : I₂ = r₂ : r₁(1),

wobei r₁ den Widerstand des kleinen Festwiderstands 5 und r₂ den Innenwiderstand des Gleichstromüberlastschalters 4 bedeuten. Wenn r₁ genügend größer ist als r₂, fließt so mit der größte Teil des Gleichstroms 10 durch den Gleich stromüberlastschalter 4.

Auf ein Signal vom Stromfühler 9 hin, das angibt, daß der Strom durch die Gruppe von Schaltern 6 fast Null ist, gibt daraufhin die Steuerschaltung 8 einen Befehl an die zusätzlichen Schalter 6 aus und öffnet sie dadurch. Wenn die Schalter 6 geöffnet sind, fließt der gesamte, große Gleichstrom I₀, der während des fehlerfreien Betriebs durch die Schalter 6 fließt, jetzt durch den Gleichstrom überlastschalter 4.

Auf einen Befehl der Steuerschaltung 8 hin öffnet danach der Gleichstromüberlastschalter 4 den Stromkreis. Somit wird die in der supraleitenden Spule 1 gespeicherte Ener gie hinreichend über den Schutzwiderstand 2 abgeführt, wodurch die supraleitende Spule vor Schäden bei Quenchen geschützt ist.

Bei der obigen Ausführungsform umfaßt die Quenchschutz vorrichtung für die supraleitende Spule 1 preiswerte Schalter 6, einen einzigen Gleichstromüberlastschalter 4 und den Schutzwiderstand 2. Während des fehlerfreien Be triebs fließt kontinuierlich ein großer Strom durch die Schalter 6, aber nicht über den Gleichstromüberlastschal ter 4. Beim Quenchen werden der Gleichstromüberlastschal ter 4 geschlossen und die Schalter 6 geöffnet und unmit telbar danach der Stromkreis durch den Gleichstromüber lastschalter 4 unterbrochen.

Neben der Gruppe von preiswerten Schaltern 6 und dem fest eingestellten Widerstand 5 weist die Quenchschutzvorrich tung für die supraleitende Spule 1 nur einen einzigen, teuren Gleichstromüberlastschalter 4 auf. Demzufolge kön nen die Produktionskosten für die supraleitende Spulenan ordnung verringert werden.

Beim Auftreten eines Quencheffekts ist der einzige Gleichstromüberlastschalter 4 zeitweise geschlossen. Da nach, wenn der Strom durch die Gruppe von Schaltern 6 an nähernd auf Null abgeklungen ist, werden die Schalter 6 und danach der Gleichstromüberlastschalter 4 geöffnet. Demzufolge ist eine präzise Steuerung des Öffnens und des Schließens der Schalter 6 und des Gleichstromüberlast schalters 4 nicht notwendig, was nach dem Stand der Tech nik, bei dem die Betätigung mehrerer Gleichstromüberlast schalter synchronisiert werden mußte, erforderlich war. Somit sind auch Beschädigungen am Gleichstromüberlast schalter 4 oder der Gruppe von Schaltern 6, die wegen des asynchronen Betätigens dieser Komponenten entstehen könn ten, unterbunden.

In der obigen Ausführungsform ist die Gruppe von Schal tern 6 mit einem kleinen Festwiderstand 5 in Reihe ge schaltet; diese Anordnung ist parallel zum Gleichstrom überlastschalter 4 geschaltet. Der Festwiderstand 5 kann aber auch durch einen veränderlichen Widerstand 10 gemäß Fig. 4 ersetzt werden.

Das Umschalten des Stroms von der Gruppe von Schaltern 6 auf den Gleichstromüberlastschalter 4 kann gleitend durchgeführt werden, wenn der veränderliche Widerstand 10 so ausgelegt ist, daß er während des normalen Betriebs den Widerstand Null hat, um Verluste zu verringern, und daß sein Widerstand zunimmt, wenn vom Steuerschaltkreis 8 auf ein Quenchen hin ein entsprechendes Signal bereitge stellt wird.

Wie in Fig. 5 dargestellt, kann der kleine Festwiderstand 5 auch durch den Lichtbogenwiderstand, der in der Gruppe von Schaltern 6 beim Öffnen entsteht, ersetzt werden. Bei diesem Verfahren fließt auch während des fehlerfreien Be triebs ein Teil des Stroms durch den Gleichstromüberlast schalter 4, so daß der Vorgang des Schließens des Gleich stromüberlastschalters 4, der vorher beim Quenchen not wendig war, entfällt. Die Zeit bis zur Unterbrechung des Stromkreises durch den Gleichstromüberlastschalter 4 kann somit nennenswert verkürzt werden, und die supraleitende Spule 1 wird noch zuverlässiger geschützt.

Die vorliegende Erfindung kann nicht nur bei supraleiten den Spulenanordnungen angewendet werden, bei denen mecha nisch betätigte Gleichstromüberlastschalter eingesetzt sind, sondern auch bei solchen, die Halbleiter-Gleich stromüberlastschalter, wie beispielsweise Thyristoren, aufweisen.

Die vorliegende Erfindung hat folgende Vorteile:

1. Die Herstellungskosten der supraleitenden Spulenan ordnung können nennenswert verringert werden, weil die Quenchschutzvorrichtung neben der Gruppe von preiswerten zusätzlichen Schaltern und dem billigen Festwiderstand nur einen teuren Gleichstromüberlastschalter beinhaltet.
2. Der einzige Gleichstromüberlastschalter ist zeitweise geschlossen, wenn Quenchen auftritt. Wenn der Strom, der durch die Gruppe der zusätzlichen Schalter fließt, annä hernd auf Null abgeklungen ist, werden diese Schalter ge öffnet und danach erst der Gleichstromüberlastschalter. Deshalb ist eine genaue Synchronisation der Betätigung der zusätzlichen Schalter und des Gleichstromüberlast schalters nicht notwendig, und Beschädigungen, die beim Stand der Technik wegen mangelhafter Synchronisation ent stehen, werden verhindert.
3. Wenn ein veränderlicher Widerstand, dessen Wider standswert während des normalen Betriebs Null ist und der beim Quenchen zunimmt, als der kleine Widerstand benutzt wird, kann der Strom von der Gruppe der zusätzlichen Schalter gleitend auf den Gleichstromüberlastschalter um gelenkt werden.
4. Wenn der Lichtbogenwiderstand, der beim Öffnen der zusätzlichen Schalter in diesen entsteht, als der kleine Widerstand benutzt wird, fließt ein Teil des Stroms auch während des normalen Betriebs durch den Gleichstromüber lastschalter, so daß der Vorgang des vorherigen Schlie ßens des Gleichstromüberlastschalters, der sonst beim Quenchen notwendig wäre, vermieden werden kann. Somit kann die bis zur Unterbrechung des Stromkreises durch den Gleichstromüberlastschalter verstreichende Zeit nennens wert verkürzt werden, so daß die supraleitende Spule zu verlässig geschützt wird.

Claims

1. Quenchschutzvorrichtung für eine supraleitende Spule (1) in einer supraleitenden Spulenanordnung, die über eine parallel dazu geschaltete Gleichstromquelle (3) mit Energie versorgt wird,
die aufweist:

1. einen Schutzwiderstand (2), der parallel zur Spule (1) geschaltet ist,
2. einen Quenchfühler (7), der ein Quenchen der supra leitenden Spule (1) erfaßt,
3. einen Gleichstromüberlastschalter (4), der im Strom kreis zwischen Spule (1) und Gleichstromquelle (3) geschaltet ist, und
4. eine Steuerschaltung (8), die das Ausgangssignal des Quenchfühlers (7) zugeführt erhält und den Gleich stromüberlastschalter (4) so steuert, daß er bei Auf treten von Quenchen geöffnet wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

1. ein oder mehrere zusätzliche Schalter (6) vorgesehen sind, die zusammen mit einem Widerstand (5, 6, 10) parallel zum Gleichstromüberlastschalter (4) geschal tet sind, und
2. die Steuerschaltung (8) den Gleichstromüberlastschal ter (4) und den bzw. die zusätzlichen Schalter (6) so steuert, daß
- 1. bei fehlerfreiem Supraleitungsbetrieb der bzw. die zusätzlichen Schalter (6) geschlossen sind und
- 2. bei Auftreten von Quenchen
3. der Gleichstromüberlastschalter (4) geschlossen ist,
4. der bzw. die zusätzlichen Schalter (6) geöffnet werden und danach
5. der Gleichstromüberlastschalter (4) geöffnet wird

(Fig. 1-3).

2. Quenchschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Widerstand (5, 10) mit dem bzw. den parallelgeschalteten zusätzlichen Schaltern (6) in Reihe geschaltet ist und die Steuerschaltung (8) so ausgebildet ist, daß

1. bei fehlerfreiem Supraleitungsbetrieb der Gleich stromüberlastschalter (4) geöffnet und der bzw. die zusätzlichen Schalter (6) geschlossen sind und
2. bei Auftreten von Quenchen
- 1. zunächst der Gleichstromüberlastschalter (4) ge schlossen wird,
- 2. anschließend der bzw. die zusätzlichen Schalter (6) geöffnet werden und danach
- 3. der Gleichstromüberlastschalter (4) geöffnet wird

(Fig. 1, 2).

3. Quenchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Widerstand (6) der Lichtbogenwiderstand des bzw. der zusätzlichen Schalter (6) ist, der beim Öffnen auftritt, und die Steuerschaltung (8) so ausge bildet ist, daß

1. bei fehlerfreiem Supraleitungsbetrieb der Gleich stromüberlastschalter (4) und der bzw. die zusätzli chen Schalter (6) geschlossen sind und
2. bei Auftreten von Quenchen
- 1. zunächst der bzw. die zusätzlichen Schalter (6) und danach
- 2. der Gleichstromüberlastschalter (4) geöffnet werden (Fig. 3).

4. Quenchschutzvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstromüberlastschalter (4) ein Thyristorschalter ist.

5. Quenchschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die zusätzlichen Schalter (6) Thyristorschalter sind.

6. Quenchschutzvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem bzw. den zusätzlichen Schaltern (6) verbun dene Widerstand (5) ein niederohmiger Festwiderstand ist (Fig. 1).

7. Quenchschutzvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem bzw. den zusätzlichen Schaltern (6) verbun dene Widerstand (10) ein veränderlicher Widerstand ist, der von der Steuerschaltung (8) gesteuert ist, die so ausgelegt ist, daß der Widerstand bei fehlerfreiem Su praleitungsbetrieb klein ist und bei Auftreten von Quenchen erhöht wird (Fig. 2).

8. Quenchschutzvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

1. ein Stromfühler (9) vorgesehen ist, der den Strom er faßt, der durch den bzw. die zusätzlichen Schalter (6) fließt, und
2. die Steuerschaltung (8) so ausgelegt ist, daß sie bei Auftreten von Quenchen den bzw. die zusätzlichen Schalter (6) öffnet, wenn der vom Stromfühler (9) er faßte Strom annähernd gleich Null ist

(Fig. 1, 2).

9. Verfahren zum Quenchschutz einer supraleitenden Spule (1) in einer supraleitenden Spulenanordnung, die über eine parallel dazu geschaltete Gleichstromquelle (3) mit Energie versorgt wird, die aufweist:

dadurch gekennzeichnet, daß

1. ein oder mehrere zusätzliche Schalter (6) vorgesehen werden, die zusammen mit einem Widerstand (5, 6, 10) parallel zum Gleichstromüberlastschalter (4) geschal tet werden, und
2. die Steuerschaltung (8) so betrieben wird, daß
- 1. bei fehlerfreiem Supraleitungsbetrieb der bzw. die zusätzlichen Schalter (6) geschlossen sind und
- 2. bei Auftreten von Quenchen
- 3. der Gleichstromüberlastschalter (4) geschlossen ist,
- 4. der bzw. die zusätzlichen Schalter (6) geöffnet werden und danach
- 5. der Gleichstromüberlastschalter (4) geöffnet wird

(Fig. 1-3).

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Quenchschutzvorrichtung, bei welcher der Wi derstand (5, 10) mit dem bzw. den zusätzlichen Schal tern (6) in Reihe geschaltet ist, die Steuerschaltung (8) so betrieben wird, daß

(Fig. 1, 2).

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Quenchschutzvorrichtung, bei welcher der Wi derstand (6) der Lichtbogenwiderstand des bzw. der zu sätzlichen Schalter (6) ist, der beim Öffnen auftritt, die Steuerschaltung (8) so betrieben wird, daß

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleichstromüber lastschalter (4) ein Thyristorschalter verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich net, daß als zusätzliche Schalter (6) Thyristorschalter verwendet werden.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9, 10, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem bzw. den zusätzlichen Schaltern (6) verbundener Widerstand (5) ein niederohmiger Festwiderstand verwendet wird.

15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9, 10, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem bzw. den zusätzlichen Schaltern (6) verbundener Widerstand (10) ein veränderlicher Widerstand verwendet wird und die Steuerschaltung (8) so betrieben wird, daß der Wi derstandswert des Widerstands (10) bei fehlerfreiem Su praleitungsbetrieb klein ist und bei Auftreten von Quenchen erhöht wird (Fig. 2).

16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9, 10 und 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß

1. ein Stromfühler (9) verwendet wird, der den Strom er faßt, der durch den bzw. die zusätzlichen Schalter (6) fließt, und
2. die Steuerschaltung (8) so betrieben wird, daß sie bei Auftreten von Quenchen den bzw. die zusätzlichen Schalter (6) öffnet, wenn der vom Stromfühler (9) er faßte Strom annähernd gleich Null ist

(Fig. 1, 2).