ES2350024T3 - Dispositivo limitador de corriente. - Google Patents
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Abstract
Limitador de corriente de falta que comprende al menos una unidad limitadora de corriente (1), en el que la al menos una unidad limitadora de corriente (1) está dispuesta en el interior de un alojamiento de aislamiento (9, 10) y en el que la al menos una unidad limitadora de corriente (1) comprende uno o más elementos superconductores (2), en el que la al menos una unidad limitadora de corriente (1) forma una envuelta que separa espacialmente los elementos superconductores (2) del interior circundante del alojamiento de aislamiento (9, 10), en el que el limitador de corriente de falta comprende un primer circuito de medio refrigerante para refrigerar los elementos superconductores (2) dentro de la unidad limitadora de corriente (1), caracterizado porque el limitador de corriente de falta comprende además un segundo circuito de medio refrigerante para el suministro del interior circundante del alojamiento de aislamiento (9, 10) y porque los uno o varios elementos superconductores (2) están conectados eléctricamente a tubos de suministro de corriente (6a, 6b) que sirven simultáneamente para suministrar y descargar medio refrigerante hacia y desde el interior de la al menos una unidad limitadora de corriente (1).
Description
La presente invención se refiere a una disposición mejorada de elementos superconductores en un dispositivo limitador de corriente particularmente optimizado para aplicaciones de alta tensión. Además, la presente invención se refiere a un dispositivo limitador de corriente de este tipo que se puede adaptar fácilmente a las exigencias particulares de una aplicación específica tal como nivel específico de 5 tensión de dicha aplicación, etc.
Los superconductores ofrecen un gran potencial como limitadores resistivos de corrientes de falta que facultan una rápida y eficaz limitación de corriente, una recuperación automática y una impedancia despreciable durante el funcionamiento normal. Son especialmente una tecnología capacitadora para otras aplicaciones de 10 superconducción en la tecnología de alta tensión, por ejemplo cables superconductores.
Un limitador de corriente de falta superconductor comprende típicamente uno o más elementos superconductores alojados en un alojamiento aislante tal como un criostato, lleno de un medio refrigerante para refrigerar los elementos 15 superconductores por debajo de su temperatura crítica Tc a la que manifiestan propiedades superconductoras.
La temperatura crítica depende del material superconductor específico. Medios refrigerantes apropiados son, por ejemplo, nitrógeno, helio, neón, hidrógeno y sus mezclas en su estado líquido. 20
Los materiales superconductores preferidos son los superconductores de alta temperatura tales como BSCCO (óxido de bismuto-estroncio-calcio-cobre) e YBCO (óxido de itrio-bario-cobre), que tienen una temperatura crítica entre los límites de 67 K y 110 K.
Así, para estos materiales puede utilizarse nitrógeno líquido como medio 25 refrigerante, que es preferido en vista de los costes.
En el diseño de un limitador de corriente de falta se deben tomar en cuenta dos parámetros particulares.
El primer parámetro es la corriente nominal a la que actuará el sistema así como el nivel de limitación al que el sistema habrá de limitar la corriente. 30
Es decir, los elementos superconductores tienen que seleccionarse en vista de su capacidad portadora de corriente así como en vista de sus propiedades de limitación.
Con el fin de cumplir estas exigencias pueden ser necesarios bien un elemento superconductor o bien dos o más elementos superconductores eléctricamente 35
conectados en paralelo.
El segundo parámetro es el nivel de tensión al que habrá de actuar el limitador de corriente. Mediante el nivel de tensión se determina el número necesario de elementos superconductores que tienen que conectarse eléctricamente en serie.
Con el fin de cumplir estos parámetros para cualquier aplicación específica, un 5 limitador de corriente de falta tiene que diseñarse individualmente. Así, existe la necesidad de un diseño normalizado que permita una fácil adaptación de un limitador de corriente de falta a las exigencias específicas de la aplicación respectiva.
Además, en un limitador de corriente de falta que deba actuar a un nivel de media o alta tensión, pueden producirse tensiones de hasta varios 100 kV. Para evitar 10 cualquier daño, es necesario que incluso a tales picos de tensión extrema no tengan lugar contorneamientos entre los elementos estructurales individuales del limitador de corriente, por ejemplo entre el (los) elemento(s) superconductor(es) y la camisa del alojamiento del criostato, que típicamente está puesta a tierra.
El nitrógeno líquido, utilizado típicamente como medio refrigerante, también 15 tiene excelentes propiedades de aislamiento y, de este modo, ayuda a proporcionar aislamiento eléctrico dentro del limitador de corriente de falta.
Sin embargo, existe el problema de que, en caso de falta, el (los) elemento(s) superconductor(es) (es) son calentados térmicamente hasta temperaturas que sobrepasan la temperatura de ebullición del nitrógeno líquido circundante. Como 20 resultado, dentro del criostato se forma nitrógeno gaseoso, es decir, burbujas de gas. Sin embargo, las propiedades de aislamiento eléctrico del nitrógeno gaseoso son significativamente menores que las del nitrógeno líquido. Asimismo, el nitrógeno gaseoso no sólo tiene una menor resistencia a la perforación que el nitrógeno líquido, sino que también conduce a la reducción del campo eléctrico en regiones en las que el 25 nitrógeno líquido es desplazado por las burbujas de gas, potenciando ambos factores el riesgo de contorneamiento. Como consecuencia, para evitar el contorneamiento de tensión, las distancias entre los elementos estructurales en el criostato tienen que seleccionarse mayores de lo que sería el caso para el nitrógeno líquido.
Como consecuencia, se incrementa el espacio requerido para el limitador de 30 corriente de falta.
El documento EP1217708A da a conocer un limitador de corriente de falta que comprende un criostato que tiene un tabique con buena conductividad térmica que divide el volumen del criostato en un volumen parcial interior y un volumen parcial exterior que rodea al volumen parcial interior. En el volumen parcial interior van 35
situados uno o más elementos superconductores y un fluido refrigerante, mientras que el volumen parcial exterior contiene un medio refrigerante líquido como depósito de refrigeración. Así pues, el medio refrigerante líquido y el fluido refrigerante quedan albergados en partes separadas del criostato y, en este caso, también pueden estar a presiones diferentes. 5
A la vista de cuanto antecede, existe la necesidad de un limitador de corriente de falta que ponga en práctica elementos superconductores con una disposición que ocupe poco espacio, apropiado para la aplicación en alta tensión y que, con todo, pueda actuar de forma segura.
De acuerdo con la presente invención, este problema se solventa mediante un 10 limitador de corriente tal y como está definido en la reivindicación 1.
Además, la presente invención se refiere a una unidad limitadora de corriente que encierra uno o más elementos superconductores según la reivindicación 9 y a la utilización de tal unidad limitadora de corriente para el diseño modular de un limitador de corriente de falta. 15
En un primer aspecto, la presente invención se basa en la separación de la refrigeración necesaria de los elementos superconductores dentro de un limitador de corriente de falta y el material de aislamiento necesario para el aislamiento de alta tensión.
En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un limitador de 20 corriente de falta que puede ser diseñado en forma variable mediante unidades limitadoras de corriente normalizadas y módulos que permiten una adaptación y diseño sencillos, respectivamente, de un limitador de corriente de falta para las exigencias específicas de diferentes aplicaciones.
Para la presente invención, en principio, se puede utilizar cualquier elemento 25 superconductor apropiado para la aplicación en limitación de corriente de falta.
Preferentemente, el elemento superconductor está hecho de un material superconductor de alta temperatura, según se ha mencionado anteriormente.
Además, la forma del elemento superconductor no está particularmente restringida, a condición de que sea apropiado para la utilización en un limitador de 30 corriente de falta.
Preferentemente, el elemento superconductor puede estar compuesto de una masa interior, por ejemplo elementos superconductores obtenibles mediante un procedimiento de sinterización o de colada en estado fundido.
Además, el elemento superconductor puede estar compuesto de una capa 35
superconductora depositada sobre un sustrato, por ejemplo como son los conocidos como conductores revestidos en los que se proporciona una película delgada de material superconductor sobre un sustrato, hecho típicamente de metal, mediante deposición física en fase vapor, deposición química en fase vapor o deposición de solución química, etc. 5
Preferentemente, el elemento superconductor tiene una forma cilíndrica, tal como una barra, tubo o bobina, o una forma de placa.
De acuerdo con la presente invención, el (los) elemento(s) superconductor(es) va(n) dispuesto(s) dentro de una unidad limitadora de corriente que separa espacialmente el (los) elemento(s) superconductor(es) del entorno, típicamente el 10 interior de un alojamiento de aislamiento tal como un criostato.
Además, se proporciona un suministro de corriente para conectar los elementos superconductores dentro de la unidad limitadora de corriente a la rejilla.
De acuerdo con la presente invención, el suministro de corriente se utiliza simultáneamente para alimentar y descargar medio refrigerante hacia y desde la 15 unidad limitadora de corriente.
Para ello, el suministro de corriente es un tubo que tiene un interior hueco. El suministro de corriente se extiende a través de la unidad limitadora de corriente por el interior de la unidad limitadora de corriente hasta los elementos superconductores.
Para permitir el intercambio del medio refrigerante hacia y desde el interior de 20 la unidad limitadora de corriente, en la porción extrema del suministro de corriente que está dentro de la unidad limitadora de corriente está prevista una abertura.
Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, los suministros de corriente forman parte del primer circuito de medio refrigerante que sirve para refrigerar los elementos superconductores. 25
Típicamente, el elemento superconductor se halla conectado a un suministro de corriente por sus extremos opuestos.
El (los) elemento(s) superconductor(es) presente(s) dentro de la unidad limitadora de corriente puede(n) ir dispuesto(s) dentro de un soporte.
En el caso de dos o más elementos superconductores, preferentemente, el 30 soporte está adaptado para conectar eléctricamente entre sí en paralelo los elementos superconductores. Simultáneamente, en virtud del soporte, la disposición de elementos superconductores eléctricamente conectados en paralelo quedan eléctricamente conectados en serie dentro del sistema.
La envuelta de la unidad limitadora de corriente de la presente invención puede 35
estar formada por un material eléctricamente no conductor.
De acuerdo con una forma de realización preferida, la envuelta está formada por un electrodo de apantallamiento que rodea los elementos superconductores con caras abiertas, si las hubiera, estando cerrado por una tapa eléctricamente no conductora. La superficie exterior de la unidad limitadora de corriente es 5 esencialmente lisa y tiene una forma esencialmente redonda sin aristas vivas y puntas para evitar la acumulación de carga eléctrica que favorecería el contorneamiento.
Preferentemente, dentro de una unidad limitadora de corriente, los elementos superconductores son sustancialmente iguales entre sí.
La unidad limitadora de corriente de la presente invención se puede utilizar 10 como componente normalizado para diseñar un limitador de corriente de falta normalizado que se puede adaptar fácilmente a las exigencias específicas de la aplicación a que se destine, variando los números de unidades limitadoras de corriente normalizadas dentro del criostato.
Para ello, según la necesidad, se disponen cierto número de unidades 15 limitadoras de corriente dentro de un criostato y se conectan eléctricamente en serie, por ejemplo, mediante los tubos de suministro de corriente conectados a las unidades limitadoras de corriente individuales.
Mediante las unidades limitadoras de corriente de la presente invención se proporcionan componentes normalizados para el diseño de un limitador de corriente 20 de falta que permite una variación no sólo importante sino también fácil de la producción de limitadores de corriente de falta.
Además, en caso de falta, el medio refrigerante gaseoso aparece sólo dentro de la unidad limitadora de corriente, que separa espacialmente los elementos superconductores del interior circundante del alojamiento de aislamiento. Se previene 25 así el escape de toda burbuja de gas al interior circundante del alojamiento de aislamiento. Puesto que no hay burbujas de gas dentro del interior circundante del alojamiento de aislamiento, no se ven afectadas las propiedades de aislamiento del medio refrigerante, tal como nitrógeno. Como consecuencia, en el diseño del limitador de corriente de falta no se tiene que tomar en cuenta un incremento del espacio 30 requerido debido a cualquier disminución de la propiedad de aislamiento. Así, se pueden reducir las dimensiones de conjunto del limitador de corriente de falta, comparado con un limitador de corriente de falta convencional con incidencia de burbujas de gas por todo el volumen.
Para suministrar medio refrigerante (segundo circuito de medio refrigerante) al 35
interior circundante del alojamiento de aislamiento, se puede utilizar cualquier sistema de suministro que sea generalmente conocido en la técnica.
En lo sucesivo se explica más detalladamente la presente invención, mediante referencia a formas de realización preferidas mostradas en las figuras.
Se muestra en la 5
figura 1 esquemáticamente, una sección longitudinal de una forma de realización de la unidad limitadora de corriente de la presente invención; y
figura 2 esquemáticamente, una sección longitudinal de un conjunto modular de una pluralidad de unidades limitadoras de corriente de la presente 10 invención.
En la unidad limitadora de corriente 1 mostrada en la figura 1, una pluralidad de elementos superconductores 2 van dispuestos en paralelo dentro de un soporte 3.
El soporte 3 con los elementos superconductores 2 queda rodeado por un electrodo de apantallamiento 4 que encierra los elementos superconductores 2 15 lateralmente y formando el fondo. Al proveer una tapa superior 5, se forma una envuelta que está casi cerrada y que comprende el soporte 3 con los elementos superconductores 2.
El electrodo de apantallamiento 4 puede estar formado de una lámina de material eléctricamente conductor tal como un metal. Los electrodos de 20 apantallamiento y la fabricación de los mismos son en principio conocidos. El electrodo de apantallamiento 4 con la tapa 5 forma una envuelta de la que al menos la superficie exterior tiene una forma casi cilíndrica.
El borde inferior y superior del cuerpo cilíndrico puede quedar rodeado proporcionando por ejemplo un tubo 7 de material eléctricamente conductor que 25 discurre a lo largo de la circunferencia. Preferentemente, el tubo 7, también denominado "toroide", se hace del mismo material que el electrodo de apantallamiento 4.
Mediante la forma esencialmente cilíndrica de la superficie exterior así como mediante la provisión de los toroides, se puede proporcionar una superficie exterior 30 esencialmente redondeada que evita la formación de aristas vivas.
Para la conexión eléctrica, se proporcionan tubos de suministro de corriente tubulares 6a, 6b hechos de material eléctricamente conductor, que se hallan en conexión eléctrica con el soporte 3.
Los tubos de suministro de corriente 6a, 6b sirven simultáneamente para 35
suministrar y descargar medio refrigerante hacia y desde la unidad limitadora de corriente 1. Para ello, cada uno de los tubos 6a y 6b tiene una abertura 8 en su porción extrema que se extiende entre la placa de fondo y la tapa superior 5, respectivamente, y el soporte 3.
Por medio de las aberturas 8, se hallan intercomunicados el interior hueco de 5 los tubos de suministro 6a, 6b y la cámara formada por el electrodo de apantallamiento 4 y la tapa 5.
Cada extremo del mismo lado de los elementos superconductores 2 queda mantenido por el soporte 3. El soporte 3 puede estar compuesto por una placa o tira superior y una inferior para mantener los respectivos extremos de los elementos 10 superconductores 2.
El soporte 3 puede tener la forma de una tira o placa que está diseñada para mantener los respectivos extremos de los elementos superconductores. Para ello, se pueden proporcionar rehundidos en el soporte que tienen una forma que se adecua a la forma de los extremos de los elementos superconductores. Los extremos de los 15 elementos superconductores pueden ir fijados al soporte, por ejemplo mediante soldadura o similar.
Además, las porciones que mantienen los extremos se pueden diseñar para actuar como manguitos de sujeción. El diseño de soportes apropiados es generalmente conocido en el ámbito de los limitadores de corriente de falta que utilizan 20 elementos superconductores.
Preferentemente, el soporte 3 está diseñado para conectar eléctricamente en paralelo los elementos superconductores individuales 2 y, simultáneamente, para conectar eléctricamente los elementos superconductores individuales 2 con los tubos de suministro 6a y 6b, respectivamente. Para ello, el soporte 3, o al menos partes 25 respectivas del soporte 3, están hechos de material eléctricamente conductor, tal como un metal o aleación de metales.
En la placa de fondo y la tapa 5 se proporciona una abertura para permitir el paso de los tubos de suministro 6a y 6b, respectivamente.
Preferentemente, el paso de los tubos de suministro a través de la abertura es 30 estanco para evitar la fuga del medio refrigerante o burbujas de gas al entorno. Según sea necesario, se puede proporcionar una estanqueidad apropiada.
De acuerdo con la presente invención, toda burbuja de gas formada en caso de corriente de falta queda atrapada dentro de la unidad limitadora de corriente 1 y sólo puede salir de la unidad a través de las aberturas 8 del interior de los tubos de 35
suministro 6a, b.
La unidad limitadora de corriente en su conjunto queda alojada en un alojamiento de aislamiento indicado por el número de referencia 9, tal como un criostato.
En la forma de realización mostrada en la figura 1, los elementos 5 superconductores 2 tienen preferentemente una forma alargada, tal como una cinta, tubo, barra o similar. Preferentemente, los elementos superconductores 2 dentro de una unidad 1 son casi idénticos.
La máxima tensión eléctrica que puede producirse dentro de la unidad corresponde a la caída de tensión a lo largo de los elementos superconductores 2 y se 10 genera entre los elementos superconductores 2 y el electrodo de apantallamiento 4. El potencial eléctrico global de la unidad se descarga sobre la distancia entre la unidad y cualquier componente conductor adyacente tal como, por ejemplo, unidades adicionales o el alojamiento de aislamiento puesto a tierra.
Puesto que en la región entre la unidad y la camisa del alojamiento de 15 aislamiento (también denominada "interior circundante") no se forman ni se hallan presentes burbujas de gas, el efecto aislante del medio refrigerante permanece inalterado y no se ve reducido. Como resultado, las distancias que han de conservarse son significativamente inferiores que en caso de tener que considerar la formación de burbujas de gas. 20
Debido al hecho de que entre esta región y el interior de la unidad 1 no es posible ningún o esencialmente ningún intercambio de gas o líquido, el interior del alojamiento de aislamiento está provisto de un material de aislamiento homogéneo, tal como nitrógeno líquido. Puesto que en el diseño del limitador de corriente de falta no tiene que considerarse formación alguna de burbujas de gas, es posible una 25 disposición compacta que ocupa poco espacio.
Debido a la provisión de dos circuitos diferentes para el medio refrigerante, se puede simplificar el diseño apropiado para alta tensión.
Además, la tensión que cabe esperar dentro de la unidad no puede ser sino pequeña, puesto que la longitud de los elementos superconductores es limitada y el 30 electrodo de apantallamiento 4 tiene el mismo potencial que un extremo de los elementos superconductores.
Como consecuencia, de acuerdo con la presente invención, debido a la sola caída de baja tensión dentro de la unidad y a los circuitos diferentes del medio refrigerante para la unidad y al interior circundante del alojamiento de aislamiento, las 35
dimensiones necesarias en el diseño del limitador de corriente pueden verse significativamente reducidas, incluso para aplicación en alta tensión, posibilitando así la construcción de un dispositivo limitador de corriente que conserva un espacio compacto.
Las unidades limitadoras de corriente de la presente invención se pueden 5 utilizar ventajosamente en el diseño de un dispositivo limitador de corriente modular normalizado que está adaptado a las exigencias específicas de una aplicación.
Un ejemplo de tal dispositivo limitador de corriente modular normalizado está mostrado en la figura 2, en la que se combina una pluralidad de unidades limitadoras de corriente de la presente invención para formar el dispositivo limitador de corriente 10 deseado.
Las unidades limitadoras de corriente individuales están conectadas eléctricamente en serie mediante los tubos de suministro 6a, b, que sirven simultáneamente para proporcionar medio refrigerante al interior de las unidades limitadoras de corriente. 15
En la forma de realización mostrada en la figura 2, se hallan acoplados entre sí dos alojamientos de aislamiento 10 (también denominados en lo sucesivo "alojamiento de aislamiento modular") a través de un sitio de acoplamiento modular 13.
Los alojamientos de aislamiento 10 mostrados en la figura 2 también comprenden sitios de acoplamiento inferiores 14 para acoplar alojamientos de 20 aislamiento modulares adicionales (no mostrados).
Las unidades limitadoras de corriente de cada alojamiento de aislamiento 10 van conectadas eléctricamente mediante conexiones eléctricas superior e inferior 11 y 12. Las conexiones eléctricas 11 y 12, como el suministro de corriente 6 a, b, tienen preferentemente forma tubular para permitir la comunicación del medio refrigerante 25 destinado a la unidad limitadora de corriente.
Las conexiones eléctricas superior e inferior 11 y 12 van conectadas al suministro de corriente 6a y 6b.
Según se muestra en la figura 2, para conectar eléctricamente en serie alojamientos de aislamiento modulares individuales 10, se conecta la conexión 30 eléctrica superior 11 al suministro de corriente de extremo superior 6a de las unidades limitadoras de corriente de extremo superior de cada uno de los alojamientos de aislamiento 10 acoplados a través del sitio de acoplamiento superior 13 y se conecta la conexión eléctrica inferior 12 al suministro de corriente de extremo inferior 6b de las unidades limitadoras de corriente de extremo inferior de cada uno de los alojamientos 35
de aislamiento 10 acoplados a través del sitio de acoplamiento 14 (en la figura 2, no se muestran los alojamientos de aislamiento adicionales acoplados a través del sitio de acoplamiento inferior 12).
Los alojamientos de aislamiento modulares individuales 10 forman componentes modulares normalizados cuyo número, que está organizado en series, 5 se elige según la necesidad.
En el módulo más al extremo 10, la conexión eléctrica libre 11 ó 12 (es decir, la conexión eléctrica 11 ó 12 que no está conectada a un módulo adicional) puede utilizarse para conectar la disposición a una rejilla externa. Para ello, el respectivo sitio de acoplamiento está herméticamente cerrado mediante un cerramiento apropiado, 10 preferentemente desprendible. Alternativamente, el módulo más al extremo puede ser modificado prescindiendo de la conexión eléctrica libre 11 y 12 y de los respectivos sitios de acoplamiento y conectando eléctricamente la disposición a una rejilla externa a través del suministro de corriente 6a y 6b respectivamente, en el extremo de la serie de módulos 10 (suministro de corriente libre). 15
Para descargar el medio refrigerante gaseoso, es decir, las burbujas de gas, del primer circuito de refrigeración se puede prever al menos un conducto de descarga 15. El al menos un conducto de descarga 15 puede ir conectado al primer circuito de medio refrigerante en cualquier posición apropiada.
Preferentemente, el conducto de descarga está previsto en una posición en la 20 parte superior del primer circuito de medio refrigerante, según se muestra en la figura 2.
De acuerdo con la figura 2, cada alojamiento de aislamiento modular 10 está provisto de un conducto de descarga 15, en el que el conducto de descarga 15 va conectado al extremo superior del suministro cimero 6a. Puesto que el conducto de 25 descarga 15 está previsto en una posición superior, las burbujas de gas ascendentes se pueden descargar con facilidad. El conducto de descarga 15 está hecho de un material eléctricamente no conductor.
Al exterior del alojamiento de aislamiento modular 10, el conducto de descarga 15 está provisto de un orificio de salida 17 tal como una válvula o similares, que 30 permite el escape del medio refrigerante gaseoso pero impide el acceso desde el exterior al interior del primer circuito de refrigeración.
El medio refrigerante se puede suministrar, por ejemplo, al primer circuito de medio refrigerante a través de la conexión eléctrica 12, 13 en cualquier extremo libre o a través del conducto de descarga 15. 35
Según se muestra en la figura 2, el nivel superior del medio refrigerante líquido dentro del alojamiento del criostato 10 habrá de extenderse al menos hasta el extremo superior del sitio de acoplamiento superior 13, para garantizar la refrigeración del sitio de acoplamiento y la conexión eléctrica en su interior.
El interior de módulos adyacentes 10 se puede enlazar a través de un tubo de 5 compensación 14, que permite la compensación de líquido, presión, etc. entre los módulos individuales 10.
No existe limitación particular en cuanto al número de módulos 10 que pueden acoplarse entre sí. Así, es posible acoplar entre sí tantos módulos 10 como sea necesario para una aplicación específica, por ejemplo considerando el nivel de 10 tensión. Una ventaja adicional de la presente invención es que la unión desde un módulo 10 hasta el módulo adyacente 10 a través los sitios de acoplamiento 13, 14 permite la conexión en estado refrigerado. Así, se evita cualquier pérdida de energía térmica como ocurre en casos en los que se conectan sucesivos alojamientos de aislamiento a través de una conexión caliente que se extiende al exterior del interior 15 refrigerado.
El presente diseño de unidades limitadoras de corriente y módulos se puede normalizar y ofrece una gran variabilidad en la producción de dispositivos limitadores de corriente debido a la posible construcción modular normalizada.
1 unidad limitadora de corriente 20
2 elemento superconductor
3 soporte
4 electrodo de apantallamiento
5 tapa
6a, b tubo de suministro de corriente 25
7 toroide
8 abertura
9 alojamiento de aislamiento
10 alojamiento modular de aislamiento
11 conexión eléctrica superior 30
12 conexión eléctrica inferior
13 sitio de acoplamiento superior
14 sitio de acoplamiento inferior
15 suministro de medio refrigerante
16 tubo de compensación 35
17 orificio de salida
Claims (11)
- REIVINDICACIONES1. Limitador de corriente de falta que comprende al menos una unidad limitadora de corriente (1), en el que la al menos una unidad limitadora de corriente (1) está dispuesta en el interior de un alojamiento de aislamiento (9, 10) y en el que la al 5 menos una unidad limitadora de corriente (1) comprende uno o más elementos superconductores (2), en el que la al menos una unidad limitadora de corriente (1) forma una envuelta que separa espacialmente los elementos superconductores (2) del interior circundante del alojamiento de aislamiento (9, 10), en el que el limitador de corriente de falta comprende un primer circuito de medio refrigerante para refrigerar los 10 elementos superconductores (2) dentro de la unidad limitadora de corriente (1), caracterizado porque el limitador de corriente de falta comprende además un segundo circuito de medio refrigerante para el suministro del interior circundante del alojamiento de aislamiento (9, 10) y porque los uno o varios elementos superconductores (2) están conectados eléctricamente a tubos de suministro de 15 corriente (6a, 6b) que sirven simultáneamente para suministrar y descargar medio refrigerante hacia y desde el interior de la al menos una unidad limitadora de corriente (1).
- 2. Limitador de corriente de falta según la reivindicación 1, en el que la envuelta 20 de la al menos una unidad limitadora de corriente (1) está formada por un electrodo de apantallamiento (4) del que una cara opcionalmente dejada abierta se cierra mediante una tapa (5).
- 3. Limitador de corriente de falta según la reivindicación 1 ó 2, en el que los 25 elementos superconductores individuales (2) están mantenidos por un soporte (3).
- 4. Limitador de corriente de falta según la reivindicación 3, en el que los elementos superconductores individuales (2) dentro de la al menos una unidad limitadora de corriente (1) están conectados eléctricamente en paralelo. 30
- 5. Limitador de corriente de falta según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las unidades limitadoras de corriente (1) dentro del alojamiento de aislamiento (9, 10) están conectadas eléctricamente en serie mediante los tubos de suministro de corriente (6a, 6b). 35
- 6. Limitador de corriente de falta según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el alojamiento de aislamiento (9, 10) comprende al menos un sitio de acoplamiento (13, 14) apropiado para acoplar el alojamiento de aislamiento (9, 10) al menos a un alojamiento de aislamiento adicional (9, 10). 5
- 7. Limitador de corriente de falta según las reivindicaciones precedentes, en el que se conecta físicamente el interior de sucesivos alojamientos de aislamiento (9, 10) mediante un tubo de compensación (16).10
- 8. Limitador de corriente de falta según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se conecta al menos un conducto (15) con el primer circuito de medio refrigerante para permitir la descarga de medio refrigerante gaseoso.
- 9. Unidad limitadora de corriente (1) que comprende uno o más elementos 15 superconductores (2), en la que la unidad limitadora de corriente (1) forma una envuelta que separa espacialmente los elementos superconductores (2) del entorno, caracterizada porque, para la conexión eléctrica a unidades limitadoras de corriente adicionales (1) y/o a una rejilla externa, los uno o varios elementos superconductores (2) se hallan en conexión con tubos de suministro de corriente (6a, 6b) que sirven 20 simultáneamente para suministrar y descargar medio refrigerante hacia y desde el interior de la unidad limitadora de corriente (1).
- 10. Unidad limitadora de corriente (1) según la reivindicación 9, en la que la envuelta está formada por un electrodo de apantallamiento (4) y en la que una cara 25 opcionalmente dejada abierta se cierra mediante una tapa (5).
- 11. Utilización de un alojamiento de aislamiento (9, 10) y/o una unidad limitadora de corriente (1) según se define en las reivindicaciones 9 ó 10 en un diseño modular de un limitador de corriente de falta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8. 30
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