Сверхпроводящий ключ с автоматической защитой Советский патент 1991 года по МПК H01L39/16 

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, в частности к сверхпроводяа;им {СП) выключателям постоям- н:ого тока многократного действия.и мсикет быть использовано, например, для коммутации токов в цепях с сильноточными источниками, для коммутащи токов из одной цепи в другую, а также для защиты линий электропередач и сверхпроводящих кабелей, вывода энергии из сверхпроводящих магнитных систем.

Целью изобретения является увеличение ресурса работы ключа и снижение мощности системы управления.

Таким образом, для перевода СПК в нормальное состояние по мере уменьшения тока, проходящего через ключ, используется та часть тока накопителя, которая ответвляется в цепь нагрузки.

На чертеже представлена схема предложенного сверхпроводящего ключа с автоматической защитой. Сверхпроводя

%

щнй отключающий элемент 1 подсоединен к клеммам 2, 3 источника энергии (например, сверхпроводящего индуктивного накопителя) и к клеммам 4,5 нагрузки 6. Система 7 управления состоит, например, из конденсатора 8, управляемого разрядника 9 и обмотки упас со 00 равления .10о Между выводом 11 отключающего элемента 1 и клеммой 4 подсоединения нагрузки 6 допол1штельно включена обмотка 12.

о

О)

Криостат 13 обеспечивает достаточно низкую температуру, меньшую критической температуры отключающего элемента. Дополнительная обмотка 12 может быть выполнена сверхпроводящей для снижения тепловь 1делен11й в к|)иостате при прохождеши по ней тока. Дополнительная обмотка 12 может быть выполнена в виде на греватепя, тогда ее воздействие на отключаю1Ций элемент будет состоять в разогреве его, в повышении его температуры и, следовательно, приближении его к критическому состоянию.

Устройство работает следующим образом,

При замыкании разрядника 9 ковденсатор 8 разряжается на обмотку управления Ю, Возникшее при этом магнитное поле переведет часть отключающего элемента 1 в нормальное состояние, ток источника энергии перераспределится в цепь 6 нагрузки и дополнительной обмотки 12. Возникакицее при этом магнитное поле в обмотке 12 складывается с полем управления обмотки 10 и переводит отключающий элемент 1 полностью в нормальное состояние. Таким образом, наличие обмотки 12 позволяет уменьшить подводимую от системы управления энергию, которая необходима для управления отключакядим элементом ключа, т.е. снизить мощность устройства управления,В случае самопроизвольного перехода части элемента 1 в нормальное состояние его сопротивление возрастает и часть тока ответвится в цепь 6 нагрузки и дополнительной обмотки 12, Магнитное поле, возникакщее при этом в дополнительной обмотке 12, переведет дополнительно часть отключающего элемента 1 в нормалЬНое состояние, что вызовет дальн&йшее увеличение тока в дополнительной обмотке 12 и т,д. При этом увеличивается часть отключающего элемента, перешедшая в нормальное состояние, и вепичина удельных энерговьщелений уменьшается.

Таким о;бразом, благодаря наличию обмотки 12 обеспечивается сохранность еПК при его самопроизвольном переходе в нормальное состояние, а следовательно, ресурс его работы увеличивается.

СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ KJ1W4 С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТОЙ, содержащий систему управления и сверхпроводящий отключающий элемент, выводы которого подсоединены к клеммам источника энергии и к клеммам нагрузки, включениой па-, раллельно источнику энергии, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения ресурса работы ключа и снижения мощности системы управления, между одним из выводов отключающего элемента и клеммой подсоединения нагрузки дополнительно включена обмотка.