Кабельный сверхпроводящий выключатель Советский патент 1981 года по МПК H01L39/16 

(54) КАБЕЛЬНЫЙ СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ

12 ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

таллической фольги 4, между которыми расположен диэлектрический материал 5. Концы отключающей обмотки 3 соединены с сильноточными выводами 6, закрепленными на каркасе 1. Во внутренней полости каркаса 1 расположен разрядник 7, один электрод которого соединен кабелем 8 с одним из сильноточных выводов 6, а другой кабелем 9 подсоединен к параллельно включенным слоям фольги 4 и кабелем 10 - к зарядному устройству (не показано), которое расположено вне или внутри криостата.

Выключатель работает следующим образом.

От зарядного устройства заряжается до требуемого напряжения электрический конденсатор, образованный слоями отключающей обмотки 3 и металлической фольги 4. В требуемый момент времени запускается разрядник 7 и происходит разряд междуслойного конденсатора непосредственно на отключающую обмотку 3. При этом ток разряда суммируется с транспортным током в отключающей обмотке 3, и при превышении критической величины тока материал обмотки переходит в нормальное состояние.

В предлагаемом выключателе вследствие значительного уменьшения длины высоковольтных токоведущих проводников разрядного контура управления, а следовательно, и соответствующего уменьшения их индуктивности (в несколько раз по сравнению с традиционным исполнением) существенно уменьшается полная индук.тивность зарядного контура, что приводит к соответствующему увеличению быстродействия выключателя. Кроме того, совмещение управляющего конденсатора с управляющей обмоткой уменьшает габаритщ выключателя за счет исключения корпуса конденсатора, токоведущих шин, монтажных и конструкционных элементов.

В качестве примера даны значения для изготовленного и испытанного сверхпроводящего кабельного выключателя на основе 61-жильного кабеля из сплава ниобий-титан с толщиной жилы 45 мкм. Общая длина кабеля отключающей обмотки 320 м, сопротивление в нормальном состоянии 1500 Ом, критический ток 115 А. Отключающая обмотка содержит четыре слоя по 200 витков, межслоевая изоляция - четыре слоя лавсановой пленки толщиной 50 мкм. Управляющие обкладки расположены снаружи и внутри отключающей обмотки и отделены от нее изоляцией из лавсана толщиной 500 мкм. Общие габариты выключателя с каркасом: высота 250 мм, наружный диаметр 125 мм. Зарядное напряжение 25 кВ, емкость управляющего ковд енсатора (отключающая обмотка - управляющие обкладки) 0,05 мкФ. Измеренное время выключения 2 мкс, габариты уменьшены.

Формула изобретения

Кабельный сверхпроводящий выключатель, содержащий отключающую безындуктнвную обмотку в виде четного числа цилиндрических коаксиальных слоев, управляющий конденсатор, его зарядное устройство и замыкающий элемент, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия выключателя при уменьшении его габаритов, коаксиально слоям отключающей обмотки размещены соединенные параллельно замкнутые цилиндрические проводящие слои, являющиеся одной обкладкой управляющего конденсатора, отделенные от слоев отключающей обмотки, являющихся второй обкладкой, изоляционным материалом, а зарядное устройство и замыкающий элемент соединены параллельно и присоединены одним выводом к отключающей обмотке, а другие - к общему выводу проводящих слоев.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 518079, кл. Н 01 L 39/10, 1976.

2.Lamer at al Proceeding of the Applied Inpercend Conf, Anapolis, 1972, p. 95-101 (прототип).

Y VV

3 3

ш

U.2