Сверхпроводниковый ограничитель тока

Полезная модель относится к области криогенной электроэнергетики и может быть использовано для защиты токов короткого замыкания.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемой полезной модели, является повышение надежности защищаемой электрической цепи.

Указанный технический результат достигается тем, что сверхпроводниковый ограничитель тока, содержащий сердечник, на котором размещена обмотка, выполненная из высокотемпературного сверхпроводника, предназначенная для включения в фазу защищаемой электрической цепи и размещенные в криостате, дополнительно содержит внешнее ярмо, крышку и основание, на котором жестко установлен сердечник, выполненный из аморфной ленты, обмотка выполнена из n-фаз, причем каждая следующая фаза установлена над предыдущей, которые охватывают сердечник и закрыты внешним ярмом, выполненных броневого типа из аморфной ленты, на которое установлена крышка, причем сердечник и внешнее ярмо выполнены разборными из дисков аморфной стали

Полезная модель относится к области криогенной электроэнергетики и может быть использовано для защиты токов короткого замыкания

Известен токоограничитель (Авт. свид. СССР 936203, МПК Н02Н 9/02, 1982 БИ 22) содержащий основную обмотку, предназначенную для включения в защищаемую сеть, и коммутируемую переключателем управляющие обмотки, каждая из которых выполнена из последовательно соединенных обмоток.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, обусловленное задержками на срабатывание криотрона.

Известен токоограничитель (Патент RU 2 254 654, МПК Н02Н 3/08, 9/02, БИ 17 2007) выбранный в качестве прототипа, который содержит, по меньшей мере, один сердечник, на котором размещены обмотка, предназначенная для включения в фазу защищаемой электрической цепи и подмагничивающую обмотку, выполненную из сверхпроводникового материала, шунтированную токогасящим резистором и подключенную к источнику постоянного тока через коммутатор, управляемый током фазы защищаемой электрической цепи.

Недостатком известного устройства-прототипа является то, что сердечник токоограничителя выполнен из электротехнической стали, что приводит к увеличению магнитных потерь и уменьшению энергоэффективных показателей.

Основной задачей, на решение которой направлен заявляемый объект является создание сверхпроводникового ограничителя тока, который позволял бы ограничить токи короткого замыкания и улучшить энергоэффективные показатели.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемой полезной модели, является повышение надежности защищаемой электрической цепи.

Указанный технический результат достигается тем, что сверхпроводниковый ограничитель тока, содержит сердечник, на котором размещена обмотка, выполненная из высокотемпературного сверхпроводника, предназначенная для включения в фазу защищаемой электрической цепи и размещенная в криостате, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит внешнее ярмо, крышку и основание, на котором жестко установлен сердечник, выполненный из аморфной ленты, обмотка выполнена из n-фаз, причем каждая следующая фаза установлена над предыдущей, которые охватывают сердечник и закрыты внешним ярмом, выполненных броневого типа из аморфной ленты, на которое установлена крышка, причем сердечник и внешнее ярмо выполнены разборными из дисков аморфной стали.

Совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает достижение технического результата, получаемого при осуществлении полезной модели, в виде повышения надежности защищаемой электрической цепи.

Проведенный заявителем анализ уровня техники установил, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественны всем признакам заявляемого сверхпроводникового ограничителя тока, следовательно, заявленное устройство соответствует условию «новизна».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен сверхпроводниковый ограничитель тока, и введены следующие обозначения:

1. сердечник;

2. основание;

3. обмотка;

4. ярмо;

5. крышка.

Полезная модель содержит сердечник 1, выполненный из отдельных дисков аморфной стали броневого типа, который установлен на основание 2, обмотка 3, из высокотемпературного сверхпроводника, выполненна из n-фаз, причем каждая следующая фаза расположена над предыдущей и охватывает сердечник 1, причем обмотка 3 закрыта внешним ярмом 4, состоящим из дисков аморфной стали, на которое установлена крышка 5, причем сердечник 1 и внешенее ярмо 4 выполнены разборными.

Для доступа к обмотки 3 внешнее ярмо 4 и сердечник 1 выполнены разборными. Вся конструкция сверхпроводникового ограничителя тока помещена в криостат (на фиг.1 не обозначен).

Устройство работает следующим образом.

Сверхпроводниковый ограничитель тока помещают в криостат, заливают жидким азотом и закрывают капкой (на фиг.1 не обозначена). Уровень жидкого азота контролируется уровнемером. После окончательного захолаживания (охлаждение до 77 К) устройство можно включать в работу. Вывода обмотки 3 подсоединяют к защищаемой n-фазной цепи. При возникновении короткого замыкания, ток, проходящий по обмотке 3 приводит к тому, что она переходит из сверхпроводящего состояния в резистивное и тем самым ограничивает ток короткого замыкания, что приводит к повышению надежности защищаемой электрической цепи.

Как следует из вышеизложенного, достижение технического результата обеспечивается благодаря использованию новых материалов. Сопоставление параметров, характеризующих заявляемые изобретения и прототип позволяет сделать вывод, что полезная модель развивает техническое преимущество устройства-прототипа. Кроме указанного достигаемого технического результата и преимуществ заявленного устройства следует отметить также простоту конструкции и возможность доступа к обмоткам для ремонта и профилактики. Таким образом, приведенные сведения доказывают, что при осуществлении заявленного изобретения выполняются следующие условия:

- средство, воплощающее полезную модель при его осуществлении, предназначено для использования в электроэнергетике, а именно для защиты электроэнергетических устройств с криогенным охлаждением.

- средство, воплощающее заявленную полезную модель при его осуществлении, способно обеспечить получение указанного технического результата.

Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

1. Сверхпроводниковый ограничитель тока, содержащий сердечник, на котором размещена обмотка, выполненная из высокотемпературного сверхпроводника, предназначенная для включения в фазу защищаемой электрической цепи, и размещенные в криостате, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит внешнее ярмо, крышку и основание, на котором жестко установлен сердечник, выполненный из аморфной ленты, обмотка выполнена из n фаз, причем каждая следующая фаза установлена над предыдущей, которые охватывают сердечник и закрыты внешним ярмом, выполненным из аморфной ленты, на которое установлена крышка.

2. Сверхпроводниковый ограничитель тока по п.1, отличающийся тем, что сердечник и внешнее ярмо выполнены разборными из дисков аморфной стали броневого типа.

3. Сверхпроводниковый ограничитель тока по п.1, отличающийся тем, что сердечник и внешнее ярмо выполнены броневого типа.