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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
chinesischen Patentanmeldung Nr. 201610326170.8 mit dem Titel „SUPRALEITENDER STROMBEGRENZER VOM GESÄTTIGTEN KERN-TYP UND DEWAR“, eingereicht am 17. Mai 2016 beim Chinesischen Patentamt, die hier durch Bezugnahme zur Gänze eingeschlossen ist.
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
chinesischen Patentanmeldung Nr. 201620452752.6 mit dem Titel „SUPRALEITENDER STROMBEGRENZER VOM GESÄTTIGTEN KERN-TYP UND DEWAR“, eingereicht am 17. Mai 2016 beim Chinesischen Patentamt, die hier durch Bezugnahme zur Gänze eingeschlossen ist.
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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft supraleitende Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern, und insbesondere einen supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern und einen Dewar.
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HINTERGRUND
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Es wird auf 1 Bezug genommen, die eine schematische strukturelle Darstellung eines supraleitenden Fehlerstrombegrenzers mit gesättigtem Eisenkern gemäß der herkömmlichen Technologie ist. Der supraleitende Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern umfasst: einen Eisenkern und eine erste Spule 1, eine zweite Spule 2 und eine supraleitende Spule 3, die um den Eisenkern gewickelt sind. Allgemein ist die supraleitende Spule in einem Dewar angeordnet, der in 1 nicht gezeigt ist. Die erste Spule 1 und die zweite Spule 2 sind herkömmliche leitende Spulen. Der Eisenkern umfasst zwei Eisenjoche 4, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Eine erste Wechselstromsäule 7, eine zweite Wechselstromsäule 6 und eine Gleichstromsäule 5 sind zwischen den beiden Eisenjochen 4 angeordnet. Die Gleichstromsäule 5 ist zwischen der ersten Wechselstromsäule 7 und der zweiten Wechselstromsäule 6 angeordnet. Die erste Spule 1 ist um die erste Wechselstromsäule 7 gewickelt, die zweite Spule 2 ist um die zweite Wechselstromsäule 6 gewickelt, und die supraleitende Spule 3 ist um die Gleichstromsäule 5 gewickelt. Wenn ein großer Strom durch die supraleitende Spule 3 fließt, ist der Eisenkern gesättigt. In diesem Fall ist die Impedanz jeder von der ersten Spule 1 und der zweiten Spule 2 niedrig, und ein großer Strom fließt durch jede von der ersten Spule 1 und der zweiten Spule 2. Wenn ein Kurzschluss auftritt, wird der Strom in der supraleitenden Spule 3 unterbrochen, und der Kern ist nicht gesättigt. In diesem Fall ist die Impedanz jeder von der ersten Spule 1 und der zweiten Spule 2 hoch, und ein Kurzschlussstrom kann eingeschränkt werden.
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In dem supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern liefert die supraleitende Spule 3 eine Erregung für den Eisenkern. Daher muss ein Niedertemperatur-Dewar-Gefäß eine Niedertemperaturumgebung liefern, die von dem supraleitenden Material benötigt wird. Die Stromleitungsfähigkeit der supraleitenden Spule 3 ist in verschiedenen Magnetfeldern unterschiedlich.
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Auf der Basis von Forschung haben die Erfinder gefunden, dass in dem supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern die Magnetfelder an den beiden Enden der supraleitenden Spule stark sind und das Magnetfeld an dem mittleren Abschnitt der supraleitenden Spule schwach ist, so dass die gesamte Stromleitungsfähigkeit der supraleitenden Spule an den beiden Enden schlecht ist und an dem mittleren Abschnitt stark ist. Da der mittlere Abschnitt und die beiden Enden der supraleitenden Spule in Reihe verbunden sind, fließt derselbe Strom durch den mittleren Abschnitt und die beiden Enden der supraleitenden Spule. Daher wird die Stromleitungsfähigkeit der gesamten supraleitenden Spule von der niedrigeren Stromleitungsfähigkeit der beiden Enden der supraleitenden Spule begrenzt, was zu der schlechten Stromleitungsfähigkeit der supraleitenden Spule führt.
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KURZFASSUNG
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Um das obige Problem zu lösen, werden ein supraleitender Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern und ein Dewar gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgesehen. In dem Dewar wird ein Hohlraum, der von Seitenwänden des inneren Zylinders gebildet wird, um ein Kühlmedium und eine supraleitende Spule aufzunehmen, in drei Abschnitte geteilt, so dass ein mittlerer Abschnitt und zwei Enden der supraleitenden Spule in verschiedenen Kühlumgebungen angeordnet sind, wodurch die Stromleitungsfähigkeit der beiden Enden der supraleitenden Spule verbessert wird, um so die Stromleitungsfähigkeit der supraleitenden Spule zu verbessern.
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Um die obigen Zwecke zu erzielen, werden die folgenden technischen Lösungen gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgesehen.
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Ein Dewar, der in einem supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern angewendet wird, ist vorgesehen. Der supraleitende Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern umfasst eine Gleichstromsäule und eine supraleitende Spule. Die supraleitende Spule umfasst einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt, die in Reihe verbunden sind, wobei der zweite Abschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt angeordnet ist.
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Der Dewar umfasst einen inneren Zylinder und einen äußeren Zylinder.
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Seitenwände des äußeren Zylinders weisen eine erste Innenfläche und eine erste Außenfläche auf, ein erster Hohlraum ist zwischen der ersten Innenfläche und der ersten Außenfläche gebildet, der innere Zylinder ist in dem ersten Hohlraum angeordnet, ein zweiter Hohlraum ist von der ersten Innenfläche gebildet und ist ausgelegt, die Gleichstromsäule aufzunehmen.
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Seitenwände des inneren Zylinders weisen eine zweite Innenfläche und eine zweite Außenfläche auf. In einer Erstreckungsrichtung der Gleichstromsäule sind ein erster Teilhohlraum, ein zweiter Teilhohlraum und ein dritter Teilhohlraum aufeinanderfolgend zwischen der zweiten Innenfläche und der zweiten Außenfläche angeordnet.
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Der erste Teilhohlraum ist ausgelegt, ein erstes Kühlmedium und den ersten Abschnitt aufzunehmen, der zweite Teilhohlraum ist ausgelegt, ein zweites Kühlmedium und den zweiten Abschnitt aufzunehmen, und der dritte Teilhohlraum ist ausgelegt, das erste Kühlmedium und den dritten Abschnitt aufzunehmen. Das erste Kühlmedium ist von dem zweiten Kühlmedium verschieden.
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Vorzugsweise ist in dem obigen Dewar das erste Kühlmedium flüssiges Neon oder flüssiges Helium, und das zweite Kühlmedium ist flüssiger Stickstoff.
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Vorzugsweise ist in dem obigen Dewar die erste Innenfläche eine Seitenfläche eines kreisförmigen Zylinders oder eine Seitenfläche eines elliptischen Zylinders, die erste Außenfläche ist eine Seitenfläche eines kreisförmigen Zylinders oder eine Seitenfläche eines elliptischen Zylinders, die zweite Innenfläche ist eine Seitenfläche eines kreisförmigen Zylinders oder eine Seitenfläche eines elliptischen Zylinders, und die zweite Außenfläche ist eine Seitenfläche eines kreisförmigen Zylinders oder eine Seitenfläche eines elliptischen Zylinders.
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Vorzugsweise sind in dem obigen Dewar der innere Zylinder und der äußere Zylinder kreisförmige Zylinder.
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Vorzugsweise ist in dem obigen Dewar der erste Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt über einen supraleitenden Anschluss verbunden, und der zweite Abschnitt ist mit dem dritten Abschnitt über einen supraleitenden Anschluss verbunden.
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Ferner wird gemäß der vorliegenden Offenbarung ein supraleitender Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern vorgesehen. Der supraleitende Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern umfasst eine Gleichstromsäule, eine supraleitende Spule, einen inneren Zylinder und einen äußeren Zylinder.
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Die supraleitende Spule umfasst einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt, die in Reihe verbunden sind. Der zweite Abschnitt ist zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt angeordnet.
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Seitenwände des äußeren Zylinders weisen eine erste Innenfläche und eine erste Außenfläche auf, ein erster Hohlraum ist zwischen der ersten Innenfläche und der ersten Außenfläche gebildet, der innere Zylinder ist in dem ersten Hohlraum angeordnet, ein zweiter Hohlraum ist von der ersten Innenfläche gebildet und ist ausgelegt, die Gleichstromsäule aufzunehmen.
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Seitenwände des äußeren Zylinders weisen eine zweite Innenfläche und eine zweite Außenfläche auf. In einer Erstreckungsrichtung der Gleichstromsäule sind ein erster Teilhohlraum, ein zweiter Teilhohlraum und ein dritter Teilhohlraum aufeinanderfolgend zwischen der zweiten Innenfläche und der zweiten Außenfläche angeordnet.
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Der erste Teilhohlraum ist ausgelegt, ein erstes Kühlmedium und den ersten Abschnitt aufzunehmen, der zweite Teilhohlraum ist ausgelegt, ein zweites Kühlmedium und den zweiten Abschnitt aufzunehmen, und der dritte Teilhohlraum ist ausgelegt, das erste Kühlmedium und den dritten Abschnitt aufzunehmen. Das erste Kühlmedium ist von dem zweiten Kühlmedium verschieden.
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Vorzugsweise ist in dem obigen supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern das erste Kühlmedium flüssiges Neon, und das zweite Kühlmedium ist flüssiger Stickstoff.
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Vorzugsweise ist in dem obigen supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern der erste Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt über einen supraleitenden Anschluss verbunden, und der zweite Abschnitt ist mit dem dritten Abschnitt über einen supraleitenden Anschluss verbunden.
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Vorzugsweise sind in dem obigen supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern der innere Zylinder und der äußere Zylinder kreisförmige Zylinder oder elliptische Zylinder.
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Vorzugsweise ist in dem obigen supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern, in der Erstreckungsrichtung, eine Länge des zweiten Abschnitts größer als eine Länge des ersten Abschnitts, und die Länge des ersten Abschnitts ist gleich einer Länge des dritten Abschnitts.
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Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, wird ein Dewar, der in einem supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern angewendet wird, in der technischen Lösung der vorliegenden Offenbarung vorgesehen. Der supraleitende Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern umfasst eine Gleichstromsäule und eine supraleitende Spule. Die supraleitende Spule umfasst einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt, die in Reihe verbunden sind. Der zweite Abschnitt ist zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt angeordnet. Der Dewar umfasst einen inneren Zylinder und einen äußeren Zylinder. Seitenwände des äußeren Zylinders weisen eine erste Innenfläche und eine erste Außenfläche auf, und ein erster Hohlraum ist zwischen der ersten Innenfläche und der ersten Außenfläche gebildet. Der innere Zylinder ist in dem ersten Hohlraum angeordnet. Ein zweiter Hohlraum ist von der ersten Innenfläche gebildet und ist ausgelegt, die Gleichstromsäule aufzunehmen. Seitenwände des inneren Zylinders weisen eine zweite Innenfläche und eine zweite Außenfläche auf, und ein erster Teilhohlraum, ein zweiter Teilhohlraum und ein dritter Hohlraum sind aufeinanderfolgend zwischen der zweiten Innenfläche und der zweiten Außenfläche in einer Erstreckungsrichtung der Gleichstromsäule angeordnet. Der erste Teilhohlraum ist ausgelegt, ein erstes Kühlmedium und den ersten Abschnitt aufzunehmen, der zweite Teilhohlraum ist ausgelegt, ein zweites Kühlmedium und den zweiten Abschnitt aufzunehmen, und der dritte Teilhohlraum ist ausgelegt, das erste Kühlmedium und den dritten Abschnitt aufzunehmen. Das erste Kühlmedium ist von dem zweiten Kühlmedium verschieden.
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Wie ersichtlich ist, wird in dem Dewar ein Hohlraum, der von Seitenwänden des inneren Zylinders gebildet wird, um ein Kühlmedium aufzunehmen, in drei Abschnitte geteilt, so dass ein mittlerer Abschnitt und zwei Enden der supraleitenden Spule in verschiedenen Kühlumgebungen angeordnet sind, wodurch die Stromleitungsfähigkeit der beiden Enden der supraleitenden Spule verbessert wird, um so die Stromleitungsfähigkeit der supraleitenden Spule zu verbessern. Daher weist der supraleitende Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern, in dem der Dewar angewendet wird, eine größere Stromleitungsfähigkeit auf.
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Figurenliste
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Die Zeichnungen, die in der Beschreibung der Ausführungsformen der Offenbarung oder der herkömmlichen Technologie zu verwenden sind, werden wie folgt kurz beschrieben, so dass die technischen Lösungen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oder gemäß der herkömmlichen Technologie klarer werden. Es ist klar, dass die Zeichnungen in der folgenden Beschreibung nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Für Fachleute können andere Zeichnungen gemäß diesen Zeichnungen ohne jede kreative Leistung erhalten werden.
- 1 ist eine schematische strukturelle Darstellung eines supraleitenden Fehlerstrombegrenzers mit gesättigtem Eisenkern gemäß der herkömmlichen Technologie;
- 2 zeigt ein Simulationsergebnis der Magnetfeldverteilung einer supraleitenden Spule unter Verwendung eines herkömmlichen Dewars;
- 3 ist eine Schnittansicht eines Dewars in einer Achsrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 4 ist eine Schnittansicht eines Dewars in einer Richtung senkrecht zu einer Achsrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
- 5 ist eine schematische strukturelle Darstellung eines Dewars gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die technischen Lösungen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier im Nachstehenden klar und vollständig in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Es ist klar, dass die beschriebenen Ausführungsformen nur einige und nicht alle der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung sind. Jegliche andere Ausführungsformen, die von Fachleuten auf der Basis der Ausführungsformen in der vorliegenden Offenbarung ohne jede kreative Leistung erhalten werden, fallen in den Umfang der vorliegenden Offenbarung.
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Wie im Hintergrund beschrieben, sind in dem supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern Magnetfelder an den beiden Enden der supraleitenden Spule relativ stark, das Magnetfeld an dem mittleren Abschnitt der supraleitenden Spule ist relativ schwach. Daher ist die gesamte Stromleitungsfähigkeit der supraleitenden Spule relativ schlecht an den beiden Enden und stärker an dem mittleren Abschnitt. Da der mittlere Abschnitt der supraleitenden Spule mit den beiden Enden der supraleitenden Spule in Reihe verbunden ist, fließt derselbe Strom durch den mittleren Abschnitt und die beiden Enden, die Stromleitungsfähigkeit der gesamten supraleitenden Spule wird von der schlechten Stromleitungsfähigkeit der beiden Enden der supraleitenden Spule begrenzt, was zu der geringen Stromleitungsfähigkeit der supraleitenden Spule führt.
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In dem Dewar mit der herkömmlichen Struktur wird die supraleitende Spule mit demselben flüssigen Kühlmedium durchtränkt, das allgemein flüssiger Stickstoff ist. Die Magnetfeldverteilung einer supraleitenden Spule, die mit demselben Kühlmedium durchtränkt ist, ist wie in 2 gezeigt.
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Es wird auf 2 Bezug genommen, die ein Simulationsergebnis der Magnetfeldverteilung einer supraleitenden Spule unter Verwendung eines herkömmlichen Dewars zeigt. In 2 zeigt eine Zone mit einer dunkleren Farbe ein stärkeres Magnetfeld in dieser Zone an. Wie aus 2 ersichtlich ist, nimmt das Magnetfeld einer herkömmlichen supraleitenden Spule allmählich von dem mittleren Abschnitt zu den beiden Enden zu, was zu einer großen Differenz der Stromleitungsfähigkeit zwischen dem mittleren Abschnitt und den beiden Enden der supraleitenden Spule führt. Die Stromleitungsfähigkeit des mittleren Abschnitts ist stark, und die Stromleitungsfähigkeit der beiden Enden ist schlecht. Die Stromleitungsfähigkeit des mittleren Abschnitts der supraleitenden Spule wird von der Stromleitungsfähigkeit der beiden Enden der supraleitenden Spule begrenzt, was zu der schlechten Stromleitungsfähigkeit der gesamten supraleitenden Spule führt.
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Um das obige technische Problem zu lösen, ist ein Dewar, der in einem supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern angewendet wird, gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen. Der supraleitende Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern umfasst eine Gleichstromsäule und eine supraleitende Spule. Die supraleitende Spule umfasst einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt, die in Reihe verbunden sind. Der zweite Abschnitt ist zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt angeordnet.
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Der Dewar umfasst: einen inneren Zylinder und einen äußeren Zylinder.
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Seitenwände des äußeren Zylinders weisen eine erste Innenfläche und eine erste Außenfläche auf. Ein erster Hohlraum ist zwischen der ersten Innenfläche und der ersten Außenfläche gebildet. Der innere Zylinder ist in dem ersten Hohlraum angeordnet. Ein zweiter Hohlraum ist von der ersten Innenfläche gebildet und ist ausgelegt, die Gleichstromsäule aufzunehmen.
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Seitenwände des inneren Zylinders weisen eine zweite Innenfläche und eine zweite Außenfläche auf. Ein erster Teilhohlraum, ein zweiter Teilhohlraum und ein dritter Teilhohlraum sind aufeinanderfolgend zwischen der zweiten Innenfläche und der zweiten Außenfläche in einer Erstreckungsrichtung der Gleichstromsäule angeordnet.
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Der erste Teilhohlraum ist ausgelegt, ein erstes Kühlmedium und den ersten Abschnitt aufzunehmen. Der zweite Teilhohlraum ist ausgelegt, ein zweites Kühlmedium und den zweiten Abschnitt aufzunehmen. Der dritte Teilhohlraum ist ausgelegt, das erste Kühlmedium und den dritten Abschnitt aufzunehmen. Das erste Kühlmedium ist von dem zweiten Kühlmedium verschieden.
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In den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird in dem Dewar ein Hohlraum, der von Seitenwänden des inneren Zylinders gebildet wird, um das Kühlmedium aufzunehmen, in drei Abschnitte geteilt, so dass der mittlere Abschnitt und die beiden Enden der supraleitenden Spule in verschiedenen Kühlumgebungen angeordnet sind. Die Stromleitungsfähigkeit der beiden Enden der supraleitenden Spule wird durch ein voreingestelltes erstes Kühlmedium verbessert, um so die Differenz in der Stromleitungsfähigkeit zwischen dem mittleren Abschnitt und den beiden Enden der supraleitenden Spule zu reduzieren. Die Stromleitungsfähigkeit der beiden Enden der supraleitenden Spule kann verbessert werden, ohne die Stromleitungsfähigkeit des mittleren Abschnitts der supraleitenden Spule zu reduzieren, wodurch die Stromleitungsfähigkeit der supraleitenden Spule verbessert wird.
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Um die technischen Lösungen klarer zu machen, die gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorgesehen sind, wird die vorliegende Offenbarung hier im Nachstehenden in Verbindung mit den Zeichnungen im Detail beschrieben.
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Es wird auf die 3 bis 5 Bezug genommen. 3 ist eine Schnittansicht eines Dewars in einer Achsrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 4 ist eine Schnittansicht eines Dewars in einer Richtung senkrecht zu der Achsrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 5 ist eine schematische strukturelle Darstellung eines Dewars gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Achsrichtung ist parallel zu einer Erstreckungsrichtung einer Gleichstromsäule 21. In den 3 bis 5 repräsentiert eine gestrichelte Linie L eine Achse.
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Der Dewar gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird in einem supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern angewendet. Der supraleitende Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern umfasst eine Gleichstromsäule 21 und eine supraleitende Spule. Die supraleitende Spule umfasst einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt, die in Reihe verbunden sind. Der zweite Abschnitt ist zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt angeordnet. Es ist anzumerken, dass die supraleitende Spule in 3 und 4 nicht gezeigt ist. 5 zeigt die drei Abschnitte der supraleitenden Spule. Der erste Abschnitt 51 der supraleitenden Spule ist in einem ersten Teilhohlraum q1 angeordnet, ein zweiter Abschnitt 52 der supraleitenden Spule ist in einem zweiten Teilhohlraum q2 angeordnet, und ein dritter Abschnitt 53 der supraleitenden Spule ist in einem dritten Teilhohlraum q3 angeordnet. Die drei Abschnitte der supraleitenden Spule sind innerhalb der Seitenwände eines inneren Zylinders 23 angeordnet.
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Wie aus den 3 bis 5 ersichtlich ist, umfasst der Dewar gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung: den inneren Zylinder 23 und einen äußeren Zylinder 22. Seitenwände des äußeren Zylinders 22 weisen eine erste Innenfläche 222 und eine erste Außenfläche 221 auf. Ein erster Hohlraum Q1 ist zwischen der ersten Innenfläche 222 und der ersten Außenfläche 221 gebildet. Der innere Zylinder 23 ist in dem ersten Hohlraum Q1 angeordnet. Ein zweiter Hohlraum Q2 ist von der ersten Innenfläche 222 gebildet und ist ausgelegt, die Gleichstromsäule 21 aufzunehmen. Der innere Zylinder 23 umfasst den ersten Teilhohlraum ql, den zweiten Teilhohlraum q2 und den dritten Teilhohlraum q3, die aufeinanderfolgend in einer Erstreckungsrichtung X der Gleichstromsäule 21 angeordnet sind.
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Der erste Teilhohlraum q1 ist ausgelegt, ein erstes Kühlmedium und den ersten Abschnitt aufzunehmen. Der zweite Teilhohlraum q2 ist ausgelegt, ein zweites Kühlmedium und den zweiten Abschnitt aufzunehmen. Der dritte Teilhohlraum q3 ist ausgelegt, das erste Kühlmedium und den dritten Abschnitt aufzunehmen. Das erste Kühlmedium ist von dem zweiten Kühlmedium verschieden.
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Es ist anzumerken, dass der erste Hohlraum Q1 evakuiert werden muss, um so den Wärmeisolierungseffekt des inneren Zylinders in dem ersten Hohlraum Q1 sicherzustellen. Zusätzlich kann ein Raum zwischen dem inneren Zylinder und dem äußeren Zylinder mit einem Wärmeisoliermaterial 41 gefüllt sein.
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Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, wird in dem Dewar, der gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, ein Raum, der von Seitenwänden des inneren Zylinders gebildet wird, in drei Teilhohlräume geteilt, die ausgelegt sind, jeweils die Kühlmedien und entsprechenden Abschnitte der supraleitenden Spule aufzunehmen. Auf diese Weise sind der mittlere Abschnitt und die beiden Enden der supraleitenden Spule in verschiedenen Kühlmedien angeordnet. Eine Temperatur des ersten Kühlmediums ist niedriger als eine Temperatur des zweiten Kühlmediums, um so die Stromleitungsfähigkeit des ersten Abschnitts und des dritten Abschnitts zu verbessern. Die Stromleitungsfähigkeit der beiden Enden der supraleitenden Spule wird durch das Kühlmedium mit der niedrigeren Temperatur verbessert, so dass die Stromleitungsfähigkeit der gesamten supraleitenden Spule verbessert werden kann, indem die Stromleitungsfähigkeit der beiden Enden der supraleitenden Spule verbessert wird, ohne die Stromleitungsfähigkeit des mittleren Abschnitts der supraleitenden Spule zu verändern.
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Gegebenenfalls ist das erste Kühlmedium flüssiges Neon oder flüssiges Helium, und das zweite Kühlmedium ist flüssiger Stickstoff.
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In dem Dewar ist die erste Innenfläche eine Seitenfläche eines kreisförmigen Zylinders oder eine Seitenfläche eines elliptischen Zylinders, und die erste Außenfläche ist eine Seitenfläche eines kreisförmigen Zylinders oder eine Seitenfläche eines elliptischen Zylinders.
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In den in den 3 bis 5 gezeigten Strukturen sind der innere Zylinder 23 und der äußere Zylinder 22 kreisförmige Zylinder. In diesem Fall ist jede von der ersten Innenfläche 222 und der ersten Außenfläche 221 eine Seitenfläche eines kreisförmigen Zylinders.
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Alternativ dazu können der innere Zylinder und der äußere Zylinder elliptische Zylinder sein. In einem Fall, dass der innere Zylinder ein elliptischer Zylinder ist, sind die drei Abschnitte des inneren Zylinders elliptische Zylinder. Es kann in Betracht gezogen werden, dass die drei Teilhohlräume von einem elliptischen Zylinder gebildet werden, der in drei Abschnitte in einer Richtung senkrecht zu der Seitenfläche geteilt ist.
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Der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt der supraleitenden Spule sind vollständig mit dem ersten Kühlmedium durchtränkt, und der zweite Abschnitt der supraleitenden Spule ist vollständig mit dem zweiten Kühlmedium durchtränkt. Der erste Abschnitt ist mit dem zweiten Abschnitt über einen supraleitenden Anschluss verbunden, und der zweite Abschnitt ist mit dem dritten Abschnitt über einen supraleitenden Anschluss verbunden.
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Der Dewar, der in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, ermöglicht es, dass derselbe Strom durch die supraleitende Spule mit verschiedenen Abschnitten in verschiedenen Magnetfeldern fließt. Der innere Zylinder des Dewars ist in drei Abschnitte geteilt, die über supraleitende Anschlüsse verbunden sind. Der Teilhohlraum in dem mittleren Abschnitt des Dewars ist ausgelegt, das zweite Kühlmedium aufzunehmen, um den zweiten Abschnitt (den mittleren Abschnitt) der supraleitenden Spule zu kühlen, und die Teilhohlräume an den beiden Enden sind ausgelegt, das erste Kühlmedium aufzunehmen, um den ersten Abschnitt und den dritten Abschnitt (Abschnitte an den beiden Enden der supraleitenden Spule) der supraleitenden Spule zu kühlen. Da die Temperatur des ersten Kühlmediums niedriger ist als die Temperatur des zweiten Kühlmediums, kann die Stromleitungsfähigkeit der beiden Enden der supraleitenden Spule mittels des ersten Kühlmediums stark verbessert werden, wodurch dieselbe Stromleitungsfähigkeit wie des mittleren Abschnitts des supraleitenden Magneten erzielt wird. Die Stromleitungsfähigkeit kann stark verbessert werden, ohne die Menge des erforderlichen supraleitenden Magnetmaterials zu erhöhen. Wie ersichtlich ist, kann, verglichen mit der herkömmlichen Technologie, die Stromleitungsfähigkeit stark verbessert werden, ohne die Menge des erforderlichen supraleitenden Magnetmaterials zu erhöhen.
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Auf der Basis der obigen Ausführungsformen ist ein supraleitender Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorgesehen, der den oben beschriebenen Dewar zum Kühlen der supraleitenden Spule verwendet.
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Der supraleitende Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern umfasst: eine Gleichstromsäule, eine supraleitende Spule, einen inneren Zylinder und einen äußeren Zylinder.
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Die supraleitende Spule umfasst einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt, die in Reihe verbunden sind. Der zweite Abschnitt ist zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt angeordnet. Seitenwände des äußeren Zylinders weisen eine erste Innenfläche und eine erste Außenfläche auf. Ein erster Hohlraum ist zwischen der ersten Innenfläche und der ersten Außenfläche gebildet. Der innere Zylinder ist in dem ersten Hohlraum angeordnet. Ein zweiter Hohlraum ist von der ersten Innenfläche gebildet und ist ausgelegt, die Gleichstromsäule aufzunehmen. Seitenwände des äußeren Zylinders weisen eine zweite Innenfläche und eine zweite Außenfläche auf. Ein erster Teilhohlraum, ein zweiter Teilhohlraum und ein dritter Teilhohlraum sind aufeinanderfolgend zwischen der zweiten Innenfläche und der zweiten Außenfläche in einer Erstreckungsrichtung der Gleichstromsäule angeordnet.
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Der erste Teilhohlraum ist ausgelegt, ein erstes Kühlmedium und den ersten Abschnitt aufzunehmen. Der zweite Teilhohlraum ist ausgelegt, ein zweites Kühlmedium und den zweiten Abschnitt aufzunehmen. Der dritte Teilhohlraum ist ausgelegt, das erste Kühlmedium und den dritten Abschnitt aufzunehmen. Das erste Kühlmedium ist von dem zweiten Kühlmedium verschieden.
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Wie in den obigen Ausführungsformen beschrieben, ist das erste Kühlmedium flüssiges Neon oder flüssiges Helium, und das zweite Kühlmedium ist flüssiger Stickstoff. Der erste Abschnitt ist mit dem zweiten Abschnitt über einen supraleitenden Anschluss verbunden, und der zweite Abschnitt ist mit dem dritten Abschnitt über einen supraleitenden Anschluss verbunden. Der innere Zylinder und der äußere Zylinder sind kreisförmige Zylinder. In der Erstreckungsrichtung ist eine Länge des zweiten Abschnitts größer als eine Länge des ersten Abschnitts, die Länge des ersten Abschnitts ist gleich einer Länge des dritten Abschnitts.
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Es ist anzumerken, dass der supraleitende Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern, der in der Ausführungsform vorgesehen ist, auf dem Dewar basiert, der in den obigen Ausführungsformen beschrieben wird. Daher kann eine Bezugnahme auf die oben beschriebenen Ausführungsformen für ähnliche Teile erfolgen, was hier nicht wiederholt wird.
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Für den supraleitenden Fehlerstrombegrenzer mit gesättigtem Eisenkern, der gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, wird der Dewar angewendet, um die supraleitende Spule zu kühlen, so dass die Stromleitungsfähigkeit der supraleitenden Spule verbessert werden kann.
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Mit den obigen Beschreibungen der offenbarten Ausführungsformen können Fachleute die vorliegenden Offenbarung praktizieren oder verwenden. Verschiedene Modifikationen an den Ausführungsformen sind für Fachleute klar. Das hier vorgeschlagene allgemeine Prinzip kann in anderen Ausführungsformen implementiert werden, ohne vom Sinn oder Umfang der Offenbarung abzuweichen. Daher soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die hier offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern hat den breitesten Umfang, der mit dem Prinzip und den neuen Merkmalen konform ist, die hier offenbart werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 201610326170 [0001]
- CN 201620452752 [0002]
