Устройство для ограничения токов короткого замыкания Советский патент 1975 года по МПК H02H3/16 

Изобретение относится к электротехкике, в частности к токоограничивающим оR Т1ЯОР11Г Л Т и V ГпГМ ГЧГЧГТг-и titrtvi n .tfr-rtt f устройствам, используемым в сетях переменного тока Для ограничения токов ко роткого замыкания. Известны устройства для ограничения токов короткого замыкания, состояище из токоогран11чивающего активного сопротивления, сверхпроводящего коммутационного блока, который шутирует активное сопротивление, индуктивной катушки с автоматическим выключателем, предназначенных для удержания сверхпроводящего коммутационного устройства в состоянии нормальной проводимости, и выключателя, превышающего ток в пепи сверхпроводящего коммутационного устройства. Применение активного сопротивления для ограничения тока короткого замыкани требует значительных габаритов устройств связано с выделением значительной активной мощности и перегрузкой первичного двигателя. Кроме того, использование специальной индуктивной катушки , апя (удержания сверхпроводящегокоммутационкого блока в состояли нормальной лровс -1 nTT..ir-v,-.r.- „ - 1 димости и водяного охлаждения токоограничивающего активного сопротивления уве личивает габариты и число вспомогательиых элементов устройства, что отрицательно сказывается на его надежности. Предложенное устройство отличается от известных тем, что для упрощения устройства, повышения его надежности и ликвидации выделения значительной активной мощности за время короткого замыкания токоогранич1тающее сопротивление Bbinojtнено в виде реактивной катушки, расположенной коаксиально с коммутационным блоком; катушка реактора выполнена из сверхпроводника второго рода, например, из сплава ниоби -цирконий и размещена в одном крирстате с коммутационным уст ройством. На фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 .. даны зависимости критических значений тока 1 от напряженности магнитного потока Н для сверхпроводников первого (кривая а) и второго (кривая 6) рода, Устройство состоит из тсжоограничЕн веющего реактора 1 и сверхпроводящего коммутационного блока 2, включенного параллельно реактору 1. Сверхпроводящий коммутационный блок 2 выполнен в виде двух катушек, соединенных между собой последовательно или параллельно и .намотанных встречно, что позволяе1 11о ностью исключать их индуктивное сопроти ление. Катушки сверхпроводящего коммутацио ного блока выполнены из сверхпроводника первого рода. Устройство расположено в теплоизолирующем криостате 3, предназначенном для поддержания низкой темпера туры. В нормальном режиме работы системы благодаря нулевому сопротивлению сверх- ) проводящего коммутационного блока 2 ток-нагрузки протекает по нему минуя реактор1, Включение реактора в цепь системы в момент короткого замыкания осуществляется в результате перехода сверхпроводящего коммутационного блока в состояние нормальной проводимости за счет увеличения проходящего по нему тока выще критического значения. При этом сопротивление коммутационнсго блока ре ко возрастает. Ток короткого замыкания начинает протекать по реактору и ограничивается по величине его реактивным соп ротивлением. Поддержание сверхпроводяще го коммутационного блока 2 в состоянии нормальной проводимости до отключения тока короткого замыкания осуществляется магнитным полем, создаваемым реакто ром 1, для чего катушки реактора и ком мутационного блока расположены коаксиль но. После отключения тока короткого зам кания сверхпроводящий коммутационный блок 2 автоматически восстанавливает све проводящие свойства, и система реактор коммутационный аппарат возращается в ис ходное состояние. Время восстановления :сверхпроводящих свойств при Обеспечении надлежащего охлаждения незначительно, Это позволяет использовать реактор толь- i ко в кратковременном режту1е работы и уменьшить его объем и вес. С целью получения минимальных объема и веса обмотка реактора 1 может быть изготовлена также из сверхпроводника. В этом случае должен быть использован сверхпроводник второго рода, обладающий более высокими критическими параметрами по сравнению со сверхпроводниками первого рода (см. фиг. 2). В нормальном режиме работы ток будет также протекать .по коммутацирнному блоку 2 из сверхпро-. Iводника первого рода, так как обмотка I реактора обладает индуктивным сопротивлением, рассчитанным по условию ограничения тока короткого замыкания. Расположение сверхпроводящего реактора 1 в одном со сверхпроводящим коммутацион-. ным блоком теплоизолирующем криостате позволяет получить минимальные объем и вес предложенного устройства. .Предмет изобретения 1.Устройство для ограничения токов короткого замыкания, содержащее токоограничивающее сопротивление, щунтированное сверхпроводящим коммутационным блоком, отличающееся тем, что, с целью упрощения, повышения надежности и ликвидации выделения значительной активной мощности за время короткого замыкания, токоограничивающее сопротивление выполнено в виде реактивной катущки, расположеной коаксиально с коммутационным устройством. 2.Устройство по п. .1, о т л и ч а ющ е в с я тем, что, с целью уменьшения объема и веса, катушка реактора выполнена из сверхпроводника второго рода, например, из сплава ниобий-цирконий и размещена в одном криостате с коммутационным устройством.

Ч

J22

SI

9

Vil2 1

HC

ut 2