Сверхпроводящий выключатель Советский патент 1982 года по МПК H01L39/16 

Изобретение относится к сверхпроводящей электротехнике и использует эффект сверхпроводимости для коммутации токов.

Известны сверхпроводянще выключатели, в которых перевод обмотки выключате- s ля в нормальное состояние осуи|ествляется Г5следствие разряда предварительно заряженной электрической емкости непосредственно на отключающую обмотку 1.

Недостатком Выключателей такого тииа ю является то, что напряжение управления, многократно превышающее рабочее напряжение выключателя, прикладывается к внещним цепям - нндуктнвному накоплению и нагрузке.15

Известен также сверхнроводящий выключатель, содержащий сверхпроводящую отключающую обмотку, к выводам которой последовательно подсоединены замыкающий элемент н управляющий конденса- 20 тор с зарядным устройством {2.

Унравляющий конденсатор в выключателе состоит из двух последовательно соединенных секций, причем двухсекционная отключающая обмотка соединена парал- 25 лельно с управляющим конденсатором, а средняя точка управляющего конденсатора через замыкающий элемент соединена со средней точкой отключающей обмотки. .

Недостатком такого сверхпроводящего зо

выключателя является большая величина энергии управления выключателем вследствие того, что одна из секций управляющего конденсатора разряжается встречно по отнощению с током отключающей обмотки.

Цель изобретения - уменьшение энергии управления выключателем.

Поставлеиная цель достигается тем, что в сверхироводящем выключателе, содержанием сверхироводящую отключающую обмотку, к выводам которой последовательно подсоединены замыкающнй элемент и управляющий конденсатор с зарядным . устройством, последовательно с отключающей обхюткой включен дроссель насыщения.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема сверхпроводящего выключателя.

Нараллгльно с отключающей обмоткой 1 иодсоединены соединенные носледовательно управляющий конденсатор 2 с зарядным устройством 3 н замыкающий элемент 4, а последовательно с обмоткой 1 в выключающую цепь включен дроссель насыщения 5.

Работа сверхпроводящего выключателя происходит следующим образом.

В исходном состоянии от зарядного устройства 3 заряжен управляющий конденсатор 2, например, таким образом, что обкладка, соединенная с замыкающим элементом 4, имеет положительный иотеиииал. По отключающей обмотке 1 и дросселю 5 протекает ток в направлении от обмотки к дросселю 5. В требуемый мо.меит времени замыкается элемент 4 и напряжение унравляющего конденсатора оказывается ириложениым к отключа ощей обмотке 1 и через внещние иизкоомные цепи - иагрузку к облЮтке дросселя 5 в направлении, обратном его первоначальному намагничиванию. За время выключения TU,,,K сопротивление отключающей обмотки нарастает до номинального. В случае, если иотокосцепление дросселя 5 выбрано больще, чем иронзведение напряжения управляющего конденсатора на время выключения Твык ток разряда управляющего коиденсатора 2 иа внешние цепи (нагрузку) будет ограничен иа уровне тока перемагничивапия дросселя 5.

В обидем случае приблил енно можно считать, что для перехода обмотки выключателя в иормальное состояние требуется протекание тока /с + Л/ в течение времени выключения (/. - критический ток обмотки). Еслн рабочий ток выключателя близок к критическому, можно найти, что энергия управления равна в предлагаемом выключателе

Гу /у-А/-т,ьж;

в выключателе-ирототипе

ГУ : 0,5-f/y -A/Tobm + 0,5t/y (2/е + А/) Твык Uy- I сТ: вык + у A-i TebiK

в предлагаемом выключателе энергия управления существенно снижается (в несколько раз) вследствие того, что энергия используется только на создание тока Д/.

Доиолнительиым иоложительным эффектом изобретения является упрощение конструкции отключающей обмотки выключателя и управляющего конденсатора.

Формула изобретения Сверхпроводящий выключатель, содержащий сверхпроводящую отключающую обмотку, к выводам которой последовательно подсоединены замыкающий элемент и управляющий конденсатор с зарядным устройством, отличающийся тем, что, с целью уменьщения энергии управления выключателем, последовательно с отключающей обмоткой включен дроссель насыщения.

Источники информации, иринятые во внимание при экспертизе

1.А. В. Реймарс н др. Электричество 10, 1971, с. 81--83.

2.К Lakner et al Proc о the Appl Supercond Anapolis USA, 1972, pp. 98--10 (ирототип).