DE10230086A1 - Current limiters for limiting electrical currents - Google Patents

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Abstract

Um bei einem Strombegrenzer (1) zum Unterbrechen eines elektrischen Stromflusses mit einem Trägersubstrat (2), auf dem eine aus einem supraleitenden Material bestehende Supraleitschicht (3) aufgebracht ist, sowie wenigstens einer Kontaktstelle zum Befestigen eines Strombandes (6), mit dem der Strom zu- und/oder abführbar ist, den Kontaktwiderstand zu erniedrigen, wird vorgeschlagen, dass jede Kontaktstelle auf einer Kontaktierungsschicht (5) angeordnet ist, die stirnseitige Endflächen (3b) und/oder seitliche Endflächen (3c) der Supraleitschicht (3) kontaktiert, wobei der Stromfluss zwischen der Kontaktstelle und der Supraleitschicht (3) über die stirnseitigen Endflächen (3b) und/oder seitlichen Endflächen (3c) erfolgt.In order to interrupt a current limiter (1) for interrupting an electrical current flow with a carrier substrate (2) on which a superconducting layer (3) made of a superconducting material is applied, and at least one contact point for attaching a current band (6) with which the current it can be added and / or removed to reduce the contact resistance, it is proposed that each contact point be arranged on a contacting layer (5) which contacts the end faces (3b) and / or lateral end faces (3c) of the superconducting layer (3), whereby the current flows between the contact point and the superconducting layer (3) via the end faces (3b) and / or end faces (3c).

Description

Strombegrenzer zum Begrenzen elektrischer StrömeCurrent limiters for limiting electrical currents

Strombegrenzer zum Unterbrechen eines elektrischen Stromflusses mit einem Trägersubstrat, auf dem eine aus einem supraleitenden Material bestehende Supraleitschicht aufgebracht ist, sowie wenigstens einer Kontaktstelle zum Befestigten eines Strombandes, mit dem ein Strom zu- und/oder abführbar ist.Current limiter to interrupt an electrical Current flow with a carrier substrate the one consisting of a superconducting material is applied, and at least one contact point for fastening a current band with which a current can be supplied and / or removed.

Ein solcher Strombegrenzer ist beispielsweise aus der DE 195 20 205 bekannt. Der dort offenbarte Strombegrenzer weist eine flächig auf ein Trägersubstrat aufgebrachte Hochtemperatursupraleitschicht auf, die bei Kühlung mit flüssigem Stickstoff im Bereich von 77 K in einem supraleitenden Zustand gehalten wird. Die Stromführung im supraleitenden Zustand findet nahezu widerstandslos statt. Zur Kontaktierung mit einem metallischen Leiter sind auf der Supraleitschicht großflächige Kontaktflächen aus Silber durch Beschichtungsverfahren wie Sputtern oder Aufdampfen oder durch Einbrennen einer Silber-Paste aufgebracht. Diese Kontaktflächen sind über Löt-, Press- oder Federkontakte mit elektrischen Zuleitungen verbunden.Such a current limiter is, for example, from the DE 195 20 205 known. The current limiter disclosed there has a high-temperature superconductor layer applied flatly to a carrier substrate, which is kept in a superconducting state when cooled with liquid nitrogen in the range of 77 K. The current flow in the superconducting state takes place almost without resistance. To make contact with a metallic conductor, large-area contact surfaces made of silver are applied to the superconducting layer by coating processes such as sputtering or vapor deposition or by baking in a silver paste. These contact surfaces are connected to electrical leads via solder, press or spring contacts.

Aus der US 4,961,066 ist ein Strombegrenzer bekannt, der eine auf einem isolierenden Trägersubstrat aufgebrachte Supraleitschicht aufweist. Auch der dort offenbarte Strombegrenzer weist Kontaktflächen auf, die vollflächig auf der Supraleitschicht aufgebracht sind.From the US 4,961,066 a current limiter is known which has a superconducting layer applied to an insulating carrier substrate. The current limiter disclosed there also has contact areas which are applied over the entire surface of the superconducting layer.

Den vorbekannten Strombegrenzern haftet der Nachteil an, dass die Stromzuführung in die Supraleitschicht senkrecht zum Stromfluss innerhalb des Supraleiters erfolgt. Eine solche Stromzuleitung zeichnet sich durch einen hohen Kontaktwiderstand aus, da das Material des Supraleiters für einen Stromfluss optimiert ist, der bezüglich der Richtung des eingeleiteten Stromes rechtwinklig ausgerichtet ist.The known current limiters adheres to the disadvantage that the current supply in the superconducting layer perpendicular to the current flow within the superconductor. A such power supply is characterized by a high contact resistance, because the material of the superconductor is optimized for a current flow is the re the direction of the current introduced is aligned at right angles.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strombegrenzer der eingangs genannten Art bereitzustellen, dessen Kontaktwiderstand gegenüber dem Stand der Technik erniedrigt ist.The object of the invention is a To provide current limiters of the type mentioned, whose Contact resistance to the state of the art is lowered.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jede Kontaktstelle auf einer Kontaktierungsschicht angeordnet ist, die eine stirnseitige Endfläche und/oder seitliche Endflächen der Supraleitschicht kontaktiert, wobei der Stromfluss zwischen der Kontaktstelle und der Supraleitschicht über die stirnseitige Endfläche und/oder die seitlichen Endflächen erfolgt.This object is achieved according to the invention solved, that each contact point is arranged on a contacting layer which is an end face and / or side end faces contacted the superconducting layer, the current flow between the contact point and the superconducting layer via the end face and / or the side end faces he follows.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein zu- oder abzuführender Strom nicht mehr quer zur Stromleitrichtung in die Supraleitschicht eingeführt. Das Stromband ist vielmehr über eine elektrisch leitende Kontaktierungsschicht elektrisch leitend mit einer Supraleitschicht verbunden. Erfindungsgemäß liegen die Supraleitschicht und die Kontaktierungsschicht mit einer stirnseitigen und/oder seitlichen Endfläche aneinander an, so dass über diese Kontaktflächen ein Stromfluss von der Kontaktierungsschicht in die Supraleitschicht ermöglicht ist. Der Strom tritt somit über die Kontaktierungsschicht in die stirnseitigen und/oder die seitlichen Endflächen in die Supraleitschicht ein. Die Stromzuleitung erfolgt erfindungsgemäß im Wesentlichen in Richtung der Stromleitung der Supraleitschicht. Auf diese Weise wird ein besonders geringer Kontaktübergangswiderstand der Kontaktstelle erreicht.According to the present invention becomes a supply or removal Current no longer transverse to the direction of current conduction into the superconducting layer introduced. The Rather, current band is over an electrically conductive contacting layer is electrically conductive connected with a superconducting layer. According to the invention the superconducting layer and the contacting layer with an end face and / or side end surface to each other so that over these contact areas a current flow from the contacting layer into the superconducting layer allows is. The current thus transfers the contact layer in the front and / or the side end surfaces into the superconducting layer. According to the invention, the power supply is essentially carried out in the direction of the current conduction of the superconducting layer. That way a particularly low contact resistance the contact point reached.

Das Stromband kann mittels eines geeigneten Fügeverfahrens, beispielsweise durch Löten oder mittels Press- oder Federkontakte, mit der Kontaktstelle der Kontaktierungsschicht verbunden werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der bei der Kontaktierung des Strombegrenzers durch das Stromband zu betreibende Aufwand erheblich reduziert werden, da die Kontaktierung nicht mehr direkt an der im Hinblick auf mechanische oder thermische Beschädigungen anfälligen Supraleitschicht, sondern an der separaten Kontaktierungsschicht stattfindet. Darüber hinaus ist eine Diffusion von störenden Fremdpartikeln in die Supraleitschicht, die insbesondere bei hohen Temperaturen und beispielsweise beim Löten auftreten kann, vermieden.The current band can by means of a suitable joining process, for example by soldering or by means of press or spring contacts, with the contact point of the Contacting layer are connected. As part of the present Invention can by contacting the current limiter the effort to operate the current band can be considerably reduced, since the contacting is no longer directly related to mechanical or thermal damage vulnerable Superconducting layer, but on the separate contact layer takes place. About that there is also a diffusion of disruptive foreign particles into the superconducting layer, especially at high temperatures and for example when soldering avoided.

Vorteilhafterweise ist die Kontaktierungsschicht in Endbereichen des Strombegrenzers angeordnet.The contacting layer is advantageous arranged in end areas of the current limiter.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung ist die Supraleitschicht durch eine Kommutierungsschicht begrenzt, die bündig mit der stirnseitigen Endfläche und/oder den seitlichen Endflächen der Supraleitschicht abschließt. Die Kommutierungsschicht erlaubt im Quenchfalle des Supraleiters, das heißt beim Übergang von dem supraleitenden Zustand in den normal leitenden Zustand, eine vom Widerstand der Kommutierungsschicht abhängige Stromführung des Strombegrenzers. Dabei ist die Kommutierungsschicht aus einem metallischen Leiter, beispielsweise Gold, Silber oder einer metallischen Legierung, hergestellt.According to another advantageous Further development is the superconducting layer through a commutation layer limited that flush with the end face and / or the side end faces of the superconducting layer. In the quenching case of the superconductor, the commutation layer allows this means at the transition from the superconducting state to the normal conducting state, a current conduction of the. dependent on the resistance of the commutation layer Current limiter. The commutation layer is made of a metallic one Conductors, for example gold, silver or a metallic alloy, manufactured.

Gemäß einer diesbezüglichen Weiterentwicklung ist oder sind die stirnseitige Endfläche und/oder die seitlichen Endflächen der Supraleitschicht gegenüber der Oberfläche des Trägersub strats abgeschrägt ausgebildet. Dies gilt gegebenenfalls auch für die benachbart zur Supraleitschicht angeordnete Kommutierungsschicht. Durch die Abschrägung wird die stirnseitige und/oder jede seitliche Endfläche der Supraleitschicht als Kontaktfläche der Supraleitschicht vergrößert und kann, begrenzt von der Dicke der Schichten, über den Schrägungswinkel auf die durch die jeweilige Anwendung bestimmten Erfordernisse angepasst werden.According to a further development in this regard, the end face and / or the side end faces of the superconducting layer are or are designed to be chamfered relative to the surface of the carrier substrate. This may also apply to the commutation layer arranged adjacent to the superconducting layer. As a result of the beveling, the end face and / or each lateral end face of the superconducting layer as the contact area of the superconducting layer is enlarged and, limited by the thickness of the layers, the bevel angle can be limited to that caused by the respective application adjusted requirements.

Vorteilhafterweise ist der Supraleiter ein Hochtemperaturleiter. Hochtemperatursupraleiter weisen eine so hohe Sprungtemperatur Tc auf, dass sie durch Eintauchen in flüssigen Stickstoff also bereits bei 77 K im supraleitenden Betriebszustand gehalten werden. Im supraleitenden Zustand setzen sie einem Stromfluss praktisch keinen Widerstand entgegen. Bei hohen Stromdichten über einen kritischen Wert (Jc) des Supraleitermaterials kommt es durch Joulesche Wärme in dem Supraleiter zu einem Anstieg der Temperatur der Supraleitschicht über die Sprungtemperatur, so dass die Supraleitschicht normal leitend wird und den Stromfluss begrenzt.The superconductor is advantageously a high-temperature conductor. High-temperature superconductors have such a high transition temperature T c that they are already kept at 77 K in the superconducting operating state by immersion in liquid nitrogen. In the superconducting state, there is practically no resistance to current flow. At high current densities above a critical value (J c ) of the superconductor material, the temperature of the superconductor layer rises above the transition temperature due to Joule heat in the superconductor, so that the superconductor layer becomes normally conductive and limits the current flow.

Die Herstellung solcher Hochtemperatursupraleiter ist beispielsweise aus der DE-OS 38 30 029 bekannt.The production of such high-temperature superconductors is, for example, from the DE-OS 38 30 029 known.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kontaktstelle in einer Draufsicht in Verlängerung zur Richtung der Stromführung innerhalb des supraleitenden Materials mit Abstand zur stirnseitigen Endfläche und/oder jeden seitlichen Endfläche angeordnet. Durch die Beabstandung der Kontaktstelle von der stirnseitigen oder jeder seitlichen Endfläche ist sichergestellt, dass die Stromzuführung in den Supraleiter nahezu vollständig in Richtung der supraleitenden Kristallebenen erfolgt, wodurch der Kontaktwiderstand zwi schen Kontaktierungsschicht und Supraleitschicht weiter reduziert ist. Darüber hinaus ist die Supraleitschicht weiter von der Kontaktstelle beabstandet, an der bei Stromfluss eine für die unvorteilhafte Wärmeentwicklung erfolgt.According to a preferred embodiment of the Invention is the contact point in a plan view in extension to the direction of the current supply within the superconducting material at a distance from the front end face and / or each side end surface arranged. By spacing the contact point from the front or any side end face ensures that the power supply to the superconductor is almost Completely in the direction of the superconducting crystal planes, whereby the Contact resistance between the contacting layer and superconducting layer is further reduced. About that the superconducting layer is further spaced from the contact point, at which one with current flow the unfavorable heat development he follows.

Vorteilhafterweise ist die Kontaktierungsschicht aus einem Edelmetall mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit hergestellt. Als Edelmetalle eignen sich insbesondere Gold oder Silber. Darüber hinaus ist auch die Verwendung von Kupfer möglich.The contacting layer is advantageous made of a precious metal with high electrical conductivity manufactured. Gold or are particularly suitable as precious metals Silver. About that copper can also be used.

Weitere nutzbringende Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren der Zeichnungen, wobei sich entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind undOther useful configurations and advantages of the invention are the subject of the following description of embodiments of the Invention with reference to the figures of the drawings, wherein corresponding components are provided with the same reference numerals and

1 eine geschnittene Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strombegrenzers und 1 a sectional cross-sectional view of an embodiment of a current limiter according to the invention and

2 den Strombegrenzer gemäß 1 in einer Draufsicht zeigen. 2 according to the current limiter 1 show in a top view.

1 zeigt einen Strombegrenzer 1 in einer geschnittenen Seitenansicht. Der Strombegrenzer 1 weist ein vorzugsweise aus elektrisch nicht leitenden Materialien bestehendes Trägersubstrat 2 mit Flachseiten 2a auf. Als elektrisch nicht leitende Materialien für das Trägersubstrat 2 kommen beispielsweise fein kristallines dichtes Ythrium, stabilisiertes Zirkoniumoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid oder dergleichen in Betracht, also Materialien, die ein texturiertes Wachstum eines supraleitenden Materials auf dem Trägersubstrat 2 ermöglichen. In diesem Zusammenhang ist auch Glas verwendbar, das mit einer dünnen polykristallinen Schicht, beispielsweise aus Zirkoniumoxid, belegt ist. 1 shows a current limiter 1 in a sectional side view. The current limiter 1 has a carrier substrate preferably made of electrically non-conductive materials 2 with flat sides 2a on. As electrically non-conductive materials for the carrier substrate 2 For example, finely crystalline dense ythrium, stabilized zirconium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide or the like come into consideration, that is to say materials which have a textured growth of a superconducting material on the carrier substrate 2 enable. In this context, glass can also be used, which is covered with a thin polycrystalline layer, for example made of zirconium oxide.

Auf dem Trägersubstrat 2 ist eine kristalline Hochtemperaturleitschicht 3 in einer Weise aufgebracht, dass zumindest eine der figürlich angedeuteten Basisvektoren a, b, c des in Kristallform vorliegenden Supraleiters parallel zur Flachseite 2a des Trägersubstrates 2 ausgerichtet ist.On the carrier substrate 2 is a crystalline high-temperature conductive layer 3 applied in such a way that at least one of the figuratively indicated base vectors a, b, c of the superconductor present in crystal form parallel to the flat side 2a of the carrier substrate 2 is aligned.

Auf der Hochtemperatursupraleitschicht 3 ist eine elektrisch gut leitende, beispielsweise aus Gold, Silber oder einer leitenden Legierung bestehende Kommutierungsschicht ausgebildet, die im Vergleich zur Hochtemperatursupraleitschicht 3, wenn diese sich im normal leitenden Zustand befindet, einen geringeren Ohmschen Widerstand aufweist. Im Quenchfall wird die Stromführung daher durch die Kommutierungsschicht übernommen, wobei die Gefahr einer Beschädigung der Hochtemperatursupraleitschicht 3 aufgrund einer zu hohen Wärmeentwicklung verringert ist.On the high temperature superconductor layer 3 is an electrically highly conductive commutation layer, for example made of gold, silver or a conductive alloy, which is compared to the high-temperature superconducting layer 3 if it is in the normally conductive state, has a lower ohmic resistance. In the case of a quench, the current is therefore taken over by the commutation layer, with the risk of damage to the high-temperature superconducting layer 3 is reduced due to excessive heat generation.

Die Hochtemperatursupraleitschicht 3 und die Kommutierungsschicht 4 sind an ihren stirnseitigen Endflächen 3b und 4b gegenüber der Flachseite 2a abgeschrägt ausgebildet, wobei die stirnseitige Endfläche der Hochtemperatursupraleitschicht 3b und die stirnseitige Endfläche der Kommutierungsschicht 4b zueinander fluchtend ausgebildet sind. Die stirnseitigen Endflächen 3b, 4b kontaktieren eine Kontaktierungsschicht 5, die im Randbereich des Strombegrenzers 1 vorgesehen ist. Auf der Kontaktierungsschicht 5 ist eine Kontaktstelle ausgebildet, auf der ein Stromband 6 elektrisch leitend befestigt ist. Das Stromband 6 ist vorteilhafterweise ein metallischer vorzugsweise aus Kupfer hergestellter Leiter, der über geeignete Fügeverfahren beispielsweise durch Löten, Laserschweißen oder dergleichen an der Kontaktstelle mit der Kontaktierungsschicht 5 elektrisch leitend verbunden ist.The high temperature superconductor layer 3 and the commutation layer 4 are on their end faces 3b and 4b opposite the flat side 2a bevelled, the front end face of the high-temperature superconductor layer 3b and the end face of the commutation layer 4b are aligned with each other. The end faces 3b . 4b contact a contacting layer 5 that in the edge area of the current limiter 1 is provided. On the contact layer 5 a contact point is formed on which a current band 6 is attached electrically conductive. The current band 6 is advantageously a metallic conductor, preferably made of copper, which is connected at the contact point with the contacting layer by means of suitable joining methods, for example by soldering, laser welding or the like 5 is electrically connected.

Die Kontaktierungsschicht 5 kann durch beliebige Verfahren, beispielsweise epitaktisch, durch Sputtern oder galvanisch auf den Trägersubstrat 2 aufgebracht werden.The contacting layer 5 can be applied to the carrier substrate by any method, for example epitaxially, by sputtering or galvanically 2 be applied.

Das Stromband 6 ist in Richtung des Basisvektors a des Supraleiterkristalls gegenüber den stirnseitigen Endflächen 3b und 4b versetzt angeordnet. Bei einem Stromfluss, der in 1 schematisch durch Pfeile angedeutet ist, fließen Ladungsträger daher nicht mehr wie beim Stand der Technik quer zu einem der Basisvektoren, in 1 Basisvektor a, durch die Kommutierungsschicht 4 in die Hochtemperatursupraleitschicht 3, sondern von dem Stromband 6 in die Kontaktierungsschicht 5 und von dort aus über die stirnseitige Endfläche 3b parallel zum Basisvektor a und in Richtung der Stromleitung innerhalb der Hochtemperaturleitschicht 3 in diese ein. Entsprechendes gilt für den Kommutierungsleiter 4, wobei der Stromtransport aufgrund der widerstandslosen Leitung der Hochtemperatursupraleitschicht 3 im tiefgekühltem Zustand nahezu ausschließlich über die Hochtemperaturleitschicht 3 stattfindet.The current band 6 is in the direction of the base vector a of the superconductor crystal opposite the end faces 3b and 4b staggered. If the current flows in 1 is schematically indicated by arrows, charge carriers therefore no longer flow across to one of the basic vectors, as in the prior art 1 Base vector a, through the commutation layer 4 into the high temperature superconductor layer 3 but from the current band 6 in the contacting layer 5 and from there over the end face 3b parallel to the base vector a and in the direction of the power line within the high-temperature conductive layer 3 into this one. The same applies to the commutation manager 4 , the electricity transport due to the resistance loose conduction of the high temperature superconductor layer 3 in the frozen state almost exclusively via the high-temperature conductive layer 3 takes place.

2 zeigt den Strombegrenzer 1 gemäß 1 in einer Draufsicht. In dieser Ansicht ist erkennbar, dass die Hochtemperatursupraleitschicht 3 und die Kommutierungsschicht 4, die übereinander angeordnet sind, ein Leitungsband 7 ausbilden. Ferner ist erkennbar, dass die Kontaktierungsschicht nicht nur die stirnseitigen Endfläche 3b, 4b, sondern auch seitliche Endflächen 3c, 4c kontaktiert und auch hier für ei ne verbesserte Stromzuführung in die Kommutierungsschicht 4 und die Supraleitschicht 3 sorgt. Selbstverständlich können die seitlichen Endflächen 3c, 4c im Rahmen der Erfindung abgeschrägt ausgebildet sein. Darüber hinaus sind gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur ein Stromband 6, sondern mehrere nebeneinander angeordnete Strombänder 6 auf mehreren Kontaktstellen der Kontaktierungsschicht 5 einsetzbar. 2 shows the current limiter 1 according to 1 in a top view. In this view it can be seen that the high temperature superconductor layer 3 and the commutation layer 4 , which are arranged one above the other, a conduction band 7 form. It can also be seen that the contacting layer is not only the end face 3b . 4b , but also lateral end faces 3c . 4c contacted and also here for an improved power supply in the commutation layer 4 and the superconducting layer 3 provides. Of course, the side end faces 3c . 4c be beveled within the scope of the invention. Furthermore, according to the present invention, it is not just a current band 6 , but several current strips arranged side by side 6 on several contact points of the contacting layer 5 used.

Claims (6)

Strombegrenzer (1) zum Unterbrechen eines elektrischen Stromflusses mit einem Trägersubstrat (2), auf dem eine aus einem supraleitenden Material bestehende Supraleitschicht (3) aufgebracht ist, sowie wenigstens einer Kontaktstelle zum Befestigten eines Strombandes (6), mit dem der Strom zu- und/oder abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kontaktstelle auf einer Kontaktierungsschicht (5) angeordnet ist, die eine stirnseitige Endfläche (3b) und/oder seitliche Endflächen (3c) der Supraleitschicht (3) kontaktiert, wobei der Stromfluss zwischen der Kontaktstelle und der Supraleitschicht (3) über die stirnseitige Endfläche (3b) und/oder die seitlichen Endflächen (3c) erfolgt.Current limiter ( 1 ) to interrupt an electrical current flow with a carrier substrate ( 2 ) on which a superconducting layer consisting of a superconducting material ( 3 ) is applied, and at least one contact point for fastening a current band ( 6 ), with which the current can be supplied and / or removed, characterized in that each contact point on a contacting layer ( 5 ) is arranged, which has an end face ( 3b ) and / or side end faces ( 3c ) the superconducting layer ( 3 ) contacted, the current flow between the contact point and the superconducting layer ( 3 ) over the end face ( 3b ) and / or the side end faces ( 3c ) he follows. Strombegrenzer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Supraleitschicht (3) durch eine Kommutierungsschicht (4) begrenzt ist, die bündig mit der stirnseitigen Endfläche (3b) und/oder den seitlichen Endflächen (3c) der Supraleitschicht (3) abschließt.Current limiter ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the superconducting layer ( 3 ) through a commutation layer ( 4 ) which is flush with the end face ( 3b ) and / or the side end faces ( 3c ) the superconducting layer ( 3 ) completes. Strombegrenzer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Supraleitschicht (3) bezüglich der Oberfläche (2a) des Trägersubstrats (2) abgeschrägt ist.Current limiter ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the superconducting layer ( 3 ) regarding the surface ( 2a ) of the carrier substrate ( 2 ) is beveled. Strombegrenzer (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Supraleitschicht (3) eine Hochtemperatursupraleitschicht ist.Current limiter ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the superconducting layer ( 3 ) is a high temperature superconductor layer. Strombegrenzer (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelle in einer Draufsicht in Verlängerung zur Richtung der Stromführung innerhalb des supraleitenden Materials mit Abstand zur stirnseitigen Endfläche (3c) und/oder seitlichen Endfläche (4c) angeordnet ist.Current limiter ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact point in a plan view in extension to the direction of current flow within the superconducting material at a distance from the end face ( 3c ) and / or end face ( 4c ) is arranged. Strombegrenzer (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungsschicht (5) aus einem Edelmetall hergestellt ist.Current limiter ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting layer ( 5 ) is made of a precious metal.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4128224A1 (en) * 1991-08-26 1993-03-04 Siemens Ag Appts. for connecting normal conducting part to superconducting part - has superconducting part bevelled at one end to give surface at angle giving good electrical contact
WO2000004589A1 (en) * 1998-07-17 2000-01-27 Siemens Aktiengesellschaft RESISTIVE SHORT-CIRCUIT CURRENT LIMITER WITH A PRINTED CONDUCTOR STRUCTURE MADE OF A HIGH-Tc SUPERCONDUCTIVE MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING SAID CURRENT LIMITER

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19928324A1 (en) * 1999-06-16 2000-12-21 Siemens Ag Current-carrying connecting elements for plate conductors made of high-temperature superconducting thin layers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4128224A1 (en) * 1991-08-26 1993-03-04 Siemens Ag Appts. for connecting normal conducting part to superconducting part - has superconducting part bevelled at one end to give surface at angle giving good electrical contact
WO2000004589A1 (en) * 1998-07-17 2000-01-27 Siemens Aktiengesellschaft RESISTIVE SHORT-CIRCUIT CURRENT LIMITER WITH A PRINTED CONDUCTOR STRUCTURE MADE OF A HIGH-Tc SUPERCONDUCTIVE MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING SAID CURRENT LIMITER

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