DE1765047C3 - High voltage switchgear - Google Patents

High voltage switchgear

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DE1765047C3
DE1765047C3 DE1765047A DE1765047A DE1765047C3 DE 1765047 C3 DE1765047 C3 DE 1765047C3 DE 1765047 A DE1765047 A DE 1765047A DE 1765047 A DE1765047 A DE 1765047A DE 1765047 C3 DE1765047 C3 DE 1765047C3
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Ernst Dr.-Ing. 8520 Erlangen Massar
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    • H01H33/002—Very heavy-current switches
    • H01H33/004—Very heavy-current switches making use of superconducting contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/001—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for superconducting apparatus, e.g. coils, lines, machines
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H—ELECTRICITY
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Description

Die Erfindung bezieht sich soi.ät auf eine Hoch- die Möglichkeit, den Schnellschalter in Abhängigkeit Spannungsschalteinrichtung, bei der zu einem Kryo- 35 von der am Kryotron bei dessen Normalleitendwertron ein ohmscher und ein kapazitiver Widerstand den auftretenden Spannung oder Stromänderungsgeparallel geschaltet sind und zu dieser Parallelschal- schwindigkeit zu steuern. Auch beim Einschalten der tung ein Leistungsschalter in Serie liegt. Hochspannungsschalteinrichlung hat der Schnell-The invention soi.ät relates to a high-the possibility of the quick switch as a function Voltage switching device in which to a cryotron from that on the cryotron at its normalconductor an ohmic and a capacitive resistor parallel the occurring voltage or current change are switched and to be controlled at this parallel switching speed. Even when switching on the a circuit breaker is in series. The high-voltage switchgear has

Eine solche Hochspannungsschalleinrichtung ist schalter 2 nur den Kryotron-Neninstrom zu schalten, durch die britische Patentschrift 1 078 030 bekannt.. 40 so daß die Schaltleistung in aüen Fällen klein und Bei dieser bekannten Hochspannungsschalteinrich- der Schnellschalter 2 selbst wenig aufwendig ist.
tung muß das Kryotron nach dem Normallc'tendwer- Der ohmsche Widerstand 3 ist so bemessen, daßSuch a high-voltage sound device is switch 2 to switch only the Kryotron-Neninstrom, known from British patent specification 1,078,030 .. 40 so that the switching capacity in all cases is small and, in this known high-voltage switch device, the high-speed switch 2 itself is not very expensive.
The cryotron must be processed in accordance with the normallc'tendwer- The ohmic resistance 3 is dimensioned so that

den noch so lange Strom führen, bis der Leistungs- der Strom in einem Kurzschlußfalle durch diesen schalter öffnet. Durch den bei Nonnalleistung im ohmschen Widerstand auf einen Wert begrenzt wird, Kryotron fließenden Strom wird dieses infolge der 45 welcher zuverlässig durch den Leistungsschalter Stromwärmeverluste aufgeheizt und dadurch das abgeschaltet werden kann. Der ohmsche WiderKühlmittel des Kryotrons verdampft. Außerdem be- stand 3 ist im normalen Betrieb durch das Kryotron 1 steht die Gefahr, daß das Kryotron infolge der Er- kurzgeschlossen und führt somit nur einen geringen wärmung zerstört wird. Strom. Nach dem Normalleitcndwerdcn des Kryo-continue to carry the current until the power - the current in a short-circuit trap through this switch opens. With normal power in the ohmic resistance is limited to a value, Kryotron flowing current becomes this as a result of the 45 which is reliable through the circuit breaker Electricity heat losses are heated up and can therefore be switched off. The ohmic resistance of the cryotron evaporates. In addition, inventory 3 is in normal operation by the cryotron 1 there is a risk that the cryotron will short-circuit as a result of the erosion and thus only lead to a slight warming is destroyed. Electricity. After the cryogenicity has returned to normal

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 50 trons 1 wird der ohmsche Widerstand 3 nur bis zum Hochspannungsschalteinrichtung zu schaffen, bei der Öffnen des Leistungsschalters 4 bclastcl. Durch den der Stromnuß im Kryotron nach dem Normalleitend-· zu dem ohmschen Widerstand 3 und zu dem Kryowcrden desselben sofort unterbrochen werden kann. tron 1 parallelgeschalteten Kondensators werden die Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei beim Abschalten des Kryotrons 1 auftretenden Übercrncr Hochspannungsschalteinrichtung der beschrie- 55 spannungen auf ungefährliche Werte begrenzt.The invention is based on the object of a 50 trons 1, the ohmic resistance 3 is only up to To create high-voltage switching device when the circuit breaker opens 4 bclastcl. Through the the current socket in the cryotron after the normal conducting- · to the ohmic resistance 3 and to the cryogenic voltage the same can be interrupted immediately. tron 1 capacitor connected in parallel are the The problem posed is achieved in the case of an overcurrent occurring when the cryotron 1 is switched off High-voltage switching device of the described voltages is limited to harmless values.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

benen Art nach der Erfindung dadurch, daß innerPatentanspruch; halb der Parallelschaltung ein Schnellschalter mW benen type according to the invention in that inner patent claim; half of the parallel connection a quick switch mW dem Kryotron in Reihe geschaltet ist, der in Abhiin-connected in series with the cryotron, which is Hocbspannungsscbalteinrichtung bei der zu gigkeit vom Normalleitendwerden des Kryotrons vor einem Kryotron ein ohmscher und ein kapazitiver 5 dem Leistungsschalter geöffnet ist.
Widerstand parallel geschaltet sind und zu dieser An Hand eines in der Zeichnung dargestelltenHocbspannungsscbalteinrichtung when the ability of the cryotron to become normally conductive in front of a cryotron, an ohmic and a capacitive 5 is open to the circuit breaker.
Resistance are connected in parallel and to this one shown in the drawing Parallelschaltung ein Leistungsschalter in Serie Ausführungsbeispiels wird der Gegenstand der Eiiinliegt, dadurch gekennzeichnet, daß in- dung nachfolgend näher beschrieben,
nerhalb der Parallelschaltung ein Schnellschalter Zu der Reihenschaltung eines Kryotrons 1 mitParallel connection of a circuit breaker in series.
Within the parallel connection, a quick switch to the series connection of a cryotron 1 with (2) mit dem Kryotron (1) in Reihe geschaltet ist, io einem Schnellschalter 2 ist ein ohmschrr Widerder in Abhängigkeit vom Normal leitendwerden stand 3 und ein Kondensators parallel geschaltet. Zu des Kryotrons (1) vor dem Leistungsschalter (4) dieser Parallelschaltung liegt ein Leistungsschalter 4 geöffnet ist. in Serie. Eine derartige Hochspannungsschalteinrich(2) is connected in series with the cryotron (1), io a quick switch 2 is an ohmic resistor depending on the normal conducting status, 3 and a capacitor were connected in parallel. to of the cryotron (1) in front of the circuit breaker (4) of this parallel connection is a circuit breaker 4 is open. in series. Such a high-voltage switchgear tung kann als Verbindung zwischen einem Netz I undprocessing can be used as a connection between a network I and 15 einem Netz II vorgesehen werden.15 a network II are provided. Die Hochspannungsschalteinrichtung arbeitet wie folgt: Nach dem Normalleitendwerden des Kryo-The high-voltage switching device works as follows: After the cryogenic Es ist bekannt, als Hochspannungsschalteinrich- trons 1 fließt über dieses nur noch ein gegenüber dem tung eine supraleitende Strecke in eine Leitung ein- Nennstrom des Kryotrons 1 geringer Re^'.trom. Der lufügen. Eine sc'che Strecke wird beim Überschrei- ao mit dem Kryotron in Reihe geschaltete Schnellschallen ihres kritischen Stromwertes normalleitend und ter 2 braucht nur diesen geringen Reststrom zu schalitellt dann einen hohen Widerstand dar, durch den ten, so daß eine sehr schnelle Abschaltung mögllich der Strom stark gedrosselt wird. In der Regel wird ist. Mit den üblichen Schnellschaltcrn sind Abschalteine solche supraleitende Strecke steuerbar ausge- zeiten zwischen 20 bis 50 msec möglich. Nachdem führt, indem durch eine Steuerwicklung ein zusätzli- as der Schnellschalter geöffnet hat, wird durch den Leiches magnetisches Feld zum Eigenfeld des den stungsschalter 4 der über den ohmschen und den ka-Hauptstrom führenden Supraleiters erzeugt wird. pazitiven Widerstand fließende Stiom abgeschaltet. Übersteigt die Summe der beiden magnetischen FeI- Dieser Strom ist gegenüber dein Reststrom des Kryotler den kritischen Feldstärkewert des Supraleiters, irons wesentlich größer.It is known that, as high-voltage switching devices 1, only one flows over this compared to the direction a superconducting path in a line with a nominal current of the cryotron 1 low Re ^ '. current. the lie. When it is exceeded, a short route becomes rapid sounds connected in series with the cryotron of its critical current value normally conducting and ter 2 only needs to switch this small residual current then a high resistance through the th, so that a very fast shutdown is possible the current is greatly reduced. Usually will is. With the usual high-speed switches, there are disconnection lines Such a superconducting path can be controlled time-out between 20 to 50 msec. After by the fact that an additional high-speed switch has opened through a control winding, is through the corpse Magnetic field to the self-field of the power switch 4 of the ohmic and the ka main current leading superconductor is generated. switched off capacitive resistance flowing stiom. If the sum of the two magnetic FeI exceeds this current is compared to the residual current of the Kryotler the critical field strength value of the superconductor, irons much larger. wird dieser von dem supraleitenden in den normallei- 30 Der Schnellschalter! wird vorteilhaft durch ein !enden Zustand umgeschaltet. Eine derartige Steuer- Relais gesteuert, welches den Schnellschalter bei bare, supraleitende Strecke wiH als Kryotron be- einem der Normalleitung des Kryotrons entsprechenzeichnet. den Stromwert automatisch auslost. Es besteht auchis this from the superconducting in the normal line 30 The quick switch! is beneficial by a ! end state switched. Such a control relay is controlled, which the quick switch at A bare, superconducting path is drawn as a cryotron and corresponds to the normal conduction of the cryotron. triggers the current value automatically. There is also
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C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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