Патент ссср 337878
337878
O ll M C A H H E
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 22.11.1966 (№ 1057566/24-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 05Х.1972. Бюллстень № 15
Дата опубликования описания 5., 1.1972
М. Кл. Н 02h 9/02
Комитет по лелем иаобрстеиий и открытий при Совете й1ииистрое
СССР
УДК 621.316.935(088.8) Авторы изобретения
Г. В. Михневич, Е. Л. Блинков и А. И. Москвитин
Заявитель
Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г. М. Кржижановского
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО
ЗАМЫ КАН ИЯ
Известны устройства для ограничения токов короткого замыкания, состоящие из реактора и конденсатора.
Предложенное устройство отличается от известных тем, что реактор выполнен из сверхпроводящего материала и разделен на секции, между которыми установлены экраны из сверхпроводящего материала в различными величинами критического магнитного поля, причем экраны включены последовательно между собой и с конденсатором и подсоединены к выводам реактора, Сверхпроводящий автоматический ограничитель, использующий в своей основе сверхпроводящий материал и те закономерности, при которых протекает явление сверхпроводимости, представляет собой элемент, автоматически изменяющий индуктивность в зависимости от величины тока, т. е. Х меняется от величины, близкой к нулю, до конечного расчетного значения при постоянном омическом сопротивлении, равном нулю. В конструкции ограничителя используется эффект непроникновения в толщу сверхпроводника магнитного поля, благодаря этому определенным образом экранируются рабочие витки сверхпроводящим экраном.
Экран может быть выполнен в виде трубки, окружающей рабочий виток, разрезанной трубки .по образующей с несколько выгнутыми краями, коробочки, замыкающей в себе рабочий виток, разделительной плоскости и т. д.
Индуктивность электрической цепи равна
5 отношению потокосцепления самоиндукции к току в этой цепи. Изменение индуктивиости рабочих витков достигается управлением потокосцеплеиия благодаря экранирова:иио.
Пока сверхпроводник экрана сохраняет свои
10 свойства, рабочие витки охвачены каждый своим потоком, не сцепленным с другими, при этом величина индуктивности наименьшая.
По мере того как отдельные экранирующие контуры теряют свойства сверхпроводимости, 15 поток сцепляется с освободившимися рабочими витками, следовательно, величину шгдуктивности исчисляют общим потокосцеплеиием освободившихся рабочих витков.
Выполняя экранирующие элементы пз ма20 териала с различными критическими магнитными полями, отличающимся на 10 — 15 (0 OT предыдущего, и размещая их в последовательной очередности так, чтобы с ростом суммарного магнитного поля, образующегося от ра25 бочего витка и экранирующего контура, экранирующие контуры теряли свойства сверхпроводимости в последовательности по возрастающей степени, повышают этим самым количество сцепленных витков в зависимости от не30 личины перетока и линии электропередачи.
337878
Г
I
I !
I
I
I !
Фиг 1
Х
1
Рх, I
I
J
Г
I
I !
1 !
1
I
I !
Составитель К. Фотина
Типография, г р. Сапунова, 2
На фиг. 1 представлена электрическая схема и схема замещения сверхпроводящего ограничителя, действующего от величины реактивного тока; на фиг. 2 — электрическая схема и схема замещения сверхпроводящего ограничителя, работающего от перенапряжения.
Ограничитель (фиг. 1) выполнен из рабочих витков 1, намотанных в виде воздушного дросселя и сплетенных из тонких нитей в определенном порядке для гашения вихревых токов, экранирующего контура 2, состоящего из отдельных элементов и изготовленных в виде двойной сетки для уменьшения вихревых токов, и емкости 8, служащей для ограничения тока через экранирующую цепь.
Конструкция ограничителя (фиг. 2) содержит криогенный ключ 4 и элемент 5 управления, который подает сигнал на открытие и закрытие криогенного ключа в зависимости от величины перенапряжения. Емкость в этом случае может быть исключена;
В установившемся режиме через рабочие витки и экранирующую цепь ограничителя протекает рабочий ток, который создает магнитное поле, замыкающееся между экранами.
Ток в цепях распределяется согласно расчетным со противленияM Хт, — рабочих,витко в, Х,— емкостного сопротивления и во втором случае активного сопротивления криогенного ключа. Индуктивное сопротивление рабочих витков составляется пз суммы индуктивностей отдельных витков.
В переходном режиме в параллельных цепях повышается ток, суммарное магнитное поле от рабочего витка и экранирующего элемента возрастает и экранирующие элементы в
5 зависимости от величины суммарного магнитного поля теряют свойства сверхпроводимости и тем самым освобождают путь магнитному потоку, что приводит к измен"нию магнитного сопротивления и росту индуктивного сопро10 тивления. После спада тока магнитное поле становится меньше критического и экранирующие элементы возвращаются в исходную позицию или, после того как напряжение вернулось к номинальной величине, элемент уп15 равленпя снимает сигнал с криогенного ключа и тот резко сокращает ток через экранирующую цепь.
20 Предмет изобретения
Устройство для ограничения токов короткого замыкания, состоящее из реактора и конденсатора, отличающееся тем, что, с целью
25 повышения надежности и быстродействия, ipeamop .выполнен из оверх|проводящего материала и разделен на секции, между которыми установлены экра ны, выполненные из сверхпроводящего материала с различными:вели30 чинами критического магяитного поля, причем экраны,вкл1очепы последовательно между собой и с ко11депсатором и подсоеди1нены к выводам реактора.
Редактор И. Грузова Техред Л. Богданова
Корректор Л. Царькова
Заказ 1550/7 Изд. № 678 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, К-З5, Раушская наб., д. 4/5
