FR2707122A1 - Gap-type current limiter - Google Patents
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Abstract
Description
LIMITEUR DE COURANT A ENTREFER. AIR CURRENT LIMITER.
La présente invention concerne un limiteur de courant à entrefer. The present invention relates to a current limiter with an air gap.
Plus précisément, elle se rapporte à un limiteur de courant inséré en série dans une ligne haute tension comprenant, par phase, en série avec un disjoncteur un noyau magnétique comportant au moins deux branches verticales, l'une présentant un entrefer délimité par deux tronçons de branche et un premier enroulement étant bobiné sur l'autre branche. More specifically, it relates to a current limiter inserted in series in a high voltage line comprising, by phase, in series with a circuit breaker, a magnetic core comprising at least two vertical branches, one having an air gap delimited by two sections of branch and a first winding being wound on the other branch.
Un limiteur de ce type est décrit dans la demande de brevet française n 92 13 746 déposée le 16 novembre 1992 par la Déposante. A limiter of this type is described in French patent application No. 92 13 746 filed on November 16, 1992 by the Applicant.
Si l'on souhaite avoir dans un tel limiteur une inductance faible, il est nécessaire que l'entrefer soit relativement important, par exemple qu'il soit d'une dizaine de centimètres pour un limiteur de 63 kV. Dans ce cas l'enroulement prévu dans cette demande de brevet et qui entoure l'entrefer est insuffisant pour magnétiser l'espace de ce dernier. If it is desired to have a low inductance in such a limiter, it is necessary that the air gap is relatively large, for example that it is around ten centimeters for a 63 kV limiter. In this case, the winding provided in this patent application and which surrounds the air gap is insufficient to magnetize the space of the latter.
La présente invention résoud ce problème par un agencement particulièrement simple et fiable. The present invention solves this problem by a particularly simple and reliable arrangement.
Pour ce faire, selon l'invention, l'entrefer supporte au moins une structure creuse en matériau isolant partiellement remplie de poudre magnétique. To do this, according to the invention, the air gap supports at least one hollow structure of insulating material partially filled with magnetic powder.
Selon un mode de réalisation préféré, les parois des tronçons de branche limitant l'entrefer supporte plusieurs cuvettes constituant la structure creuse et superposées les unes sur les autres. According to a preferred embodiment, the walls of the branch sections limiting the air gap supports several bowls constituting the hollow structure and superimposed on each other.
Selon une première variante, un second enroulement est bobiné sur la branche comportant l'entrefer. According to a first variant, a second winding is wound on the branch comprising the air gap.
Selon une seconde variante, des tubes courbés en matériau isolant sont fixés latéralement à l'entrefer, reliant les tronçons de la branche comportant l'entrefer et remplis partiellement de poudre magnétique. According to a second variant, bent tubes of insulating material are fixed laterally to the air gap, connecting the sections of the branch comprising the air gap and partially filled with magnetic powder.
Afin d'améliorer le champ magnétique dans l'entrefer, les cuvettes superposées peuvent être séparées par des plaques magnétiques. In order to improve the magnetic field in the air gap, the superimposed cuvettes can be separated by magnetic plates.
Avantageusement, la poudre est de la limaille de fer. Advantageously, the powder is iron filings.
Les avantages et fonctions de ces caractéristiques sont explicités ci-après dans la description qui décrit plus en détail à l'aide de dessins ne représentant qu'un mode de réalisation préféré. The advantages and functions of these characteristics are explained below in the description which describes in more detail with the aid of drawings representing only a preferred embodiment.
La figure 1 est une vue schématique d'une phase d'un limiteur conforme à l'invention. Figure 1 is a schematic view of a phase of a limiter according to the invention.
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de détail de l'entrefer du limiteur. Figure 2 is a longitudinal sectional detail view of the air gap of the limiter.
La figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne 111-111. Figure 3 is a cross-sectional view along line 111-111.
La figure 4 est une vue en coupe longitudinale de détail d'une variante de réalisation
La figure 5 est une vue schématique d'un limiteur conforme à l'invention, selon un autre mode de réalisation.Figure 4 is a longitudinal sectional view of a detail of an alternative embodiment
Figure 5 is a schematic view of a limiter according to the invention, according to another embodiment.
Le limiteur décrit sur la figure 1 est inséré en série dans une ligne haute tension. I1 comprend, par phase, en série avec un disjoncteur 1 un noyau magnétique 2 comportant deux branches verticales 3 et 4. L'une 4 des branches présente un entrefer 5 délimité par deux tronçons de branche 4' et 4". Sur l'autre branche 3 est bobiné un premier enroulement 6 qui sert au passage permanent du courant et sur la branche 4 comportant l'entrefer 5 est bobiné un second enroulement 7 avec lequel est montée en série une varistance 9. The limiter described in Figure 1 is inserted in series in a high voltage line. I1 comprises, per phase, in series with a circuit breaker 1, a magnetic core 2 comprising two vertical branches 3 and 4. One 4 of the branches has a gap 5 delimited by two branch sections 4 'and 4 ". On the other branch 3 is wound a first winding 6 which is used for the permanent passage of current and on branch 4 comprising the air gap 5 is wound a second winding 7 with which a varistor 9 is mounted in series.
Le fonctionnement d'un tel limiteur est décrit dans la demande de brevet française n 92 13 746 déjà mentionnée. The operation of such a limiter is described in French patent application No. 92 13 746 already mentioned.
L'entrefer 5 est décrit plus en détail sur la figure 2. The air gap 5 is described in more detail in FIG. 2.
Les parois des tronçons 4' et 4" de branche limitant ce dernier supporte au moins une structure creuse en matériau isolant partiellement remplie de poudre magnétique. The walls of sections 4 ′ and 4 ″ of branch limiting the latter supports at least one hollow structure of insulating material partially filled with magnetic powder.
Cette structure creuse est constituée de plusieurs cuvettes 8 constituant la structure creuse et superposées les unes sur les autres.This hollow structure consists of several bowls 8 constituting the hollow structure and superimposed on each other.
Cet agencement de cuvettes 8 est visible en coupe transversale sur la figure 3. This arrangement of cuvettes 8 is visible in cross section in FIG. 3.
Les cuvettes 8 et 8' sont partiellement remplies de poudre ferromagnétique telle que de la limaille de fer. The bowls 8 and 8 'are partially filled with ferromagnetic powder such as iron filings.
Elles s'emboîtent les unes sur les autres pour former plusieurs colonnes verticales adjacentes dans le volume de l'entrefer. Elles sont de faible épaisseur et sont de forme cylindrique circulaire ou autre telle que carrée. Elles sont toutes de même section ou de section différente comme représenté sur la figure 3.They fit together to form several adjacent vertical columns in the volume of the air gap. They are thin and are of circular or other cylindrical shape such as square. They are all of the same section or of different section as shown in FIG. 3.
Le remplissage de chaque cuvette 8 est tel que la hauteur de poudre est de l'ordre d'un tiers à la moitié de la hauteur de la cuvette 8. Les cuvettes se superposant et leur paroi étant de faible épaisseur, la hauteur totale de poudre est d'environ un tiers à la moitié de la hauteur totale de l'entrefer. The filling of each bowl 8 is such that the height of the powder is of the order of one third to half the height of the bowl 8. The bowls overlapping and their wall being thin, the total height of the powder is about one third to half the total height of the air gap.
Le fonctionnement du limiteur équipé d'un tel entrefer est le suivant. The operation of the limiter equipped with such an air gap is as follows.
En régime permanent, le courant nominal traverse le premier enroulement 6. L'inductance de cet enroulement 6 dépend en particulier des espaces vides dans l'entrefer 5. In steady state, the nominal current flows through the first winding 6. The inductance of this winding 6 depends in particular on the empty spaces in the air gap 5.
L'inductance dans l'entrefer 5 reste faible, les poudres magnétiques restant immobiles.The inductance in the air gap 5 remains low, the magnetic powders remaining stationary.
Lors d'un court-circuit, le courant augmente. Lorsque ce courant atteint un certain seuil, en particulier 3 In X
In étant le courant nominal, la varistance 9 fonctionne.During a short circuit, the current increases. When this current reaches a certain threshold, in particular 3 In X
In being the nominal current, the varistor 9 operates.
Un courant traverse alors le second enroulement 7 et crée instantanément une induction magnétique complémentaire dans l'entrefer 5. Cette induction s'ajoutant à celle créée par le premier enroulement 6 magnétise les poudres contenues dans l'entrefer 5 qui se mettent en mouvement et remplissent les espaces alors vides de l'entrefer 5. L'on réduit ainsi partiellement l'espace de l'entrefer 5 et l'on augmente en conséquence l'inductance du limiteur. Cette augmentation de l'inductance permet de réduire très sensiblement et très rapidement le courant de court-circuit. Environ 20 millisecondes après le défaut, le disjoncteur 1 s'ouvre et coupe le courant restant. Cette interruption du courant permet de démagnétiser l'espace de l'entrefer 5, les poudres magnétiques retombent alors et reviennent à leur état initial.A current then crosses the second winding 7 and instantly creates a complementary magnetic induction in the air gap 5. This induction, added to that created by the first winding 6, magnetizes the powders contained in the air gap 5 which set in motion and fill the empty spaces of the air gap 5. The space of the air gap 5 is thus partially reduced and the inductance of the limiter is therefore increased. This increase in inductance makes it possible to reduce the short-circuit current very significantly and very quickly. About 20 milliseconds after the fault, circuit breaker 1 opens and cuts the remaining current. This interruption of the current makes it possible to demagnetize the space of the air gap 5, the magnetic powders then fall back and return to their initial state.
La figure 4 représente une variante de réalisation où sont insérées dans l'entrefer 5 entre les cuvettes 8 superposées des plaquettes magnétiques 10 supportées par des entretoises isolantes 11 par exemple en céramique. Ainsi le champ magnétique dans l'entrefer est amélioré. Figure 4 shows an alternative embodiment where are inserted in the air gap 5 between the cups 8 superimposed magnetic plates 10 supported by insulating spacers 11 for example ceramic. Thus the magnetic field in the air gap is improved.
I1 est possible de supprimer le second enroulement 7 comme représenté sur la figure 5. It is possible to remove the second winding 7 as shown in FIG. 5.
Dans ce cas, des tubes courbés 12 en matériau isolant sont fixés latéralement à l'entrefer 5, reliant les tronçons 4' et 4" de la branche 4 comportant l'entrefer et remplis partiellement de poudre magnétique. La matière ferromagnétique est ainsi augmentée. Cet agencement permet la suppression de la varistance 9 et supprime toute nécessité d'ajout d'une inductance en parallèle. In this case, curved tubes 12 of insulating material are fixed laterally to the air gap 5, connecting the sections 4 ′ and 4 "of the branch 4 comprising the air gap and partially filled with magnetic powder. The ferromagnetic material is thus increased. This arrangement allows the removal of varistor 9 and eliminates any need to add an inductor in parallel.
Avantageusement, selon tous les modes de réalisation décrits, la poudre est mélangée avec un liquide isolant, par exemple de l'huile. Ce liquide permet de maintenir plane la surface libre de la poudre au repos. Advantageously, according to all the embodiments described, the powder is mixed with an insulating liquid, for example oil. This liquid keeps the free surface of the powder at rest.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9307906A FR2707122B1 (en) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | Current limiter for air gap. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9307906A FR2707122B1 (en) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | Current limiter for air gap. |
Publications (2)
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|---|---|
| FR2707122A1 true FR2707122A1 (en) | 1995-01-06 |
| FR2707122B1 FR2707122B1 (en) | 1995-08-18 |
Family
ID=9448676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9307906A Expired - Fee Related FR2707122B1 (en) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | Current limiter for air gap. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2707122B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1194936A1 (en) * | 1999-05-26 | 2002-04-10 | Abb Ab | Induction devices with distributed air gaps |
| EP4379757A1 (en) * | 2022-11-30 | 2024-06-05 | Delta Electronics (Thailand) Public Co., Ltd. | Magnetic component |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1339680A1 (en) * | 1986-04-11 | 1987-09-23 | Предприятие П/Я В-2015 | Current-limiting reactor |
| FR2663475A2 (en) * | 1990-04-24 | 1991-12-20 | Alsthom Gec | Hybrid current limiter |
-
1993
- 1993-06-29 FR FR9307906A patent/FR2707122B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| SU1339680A1 (en) * | 1986-04-11 | 1987-09-23 | Предприятие П/Я В-2015 | Current-limiting reactor |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DATABASE WPI Week 8817, Derwent World Patents Index; AN 88-117781 * |
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| EP1194936A1 (en) * | 1999-05-26 | 2002-04-10 | Abb Ab | Induction devices with distributed air gaps |
| EP4379757A1 (en) * | 2022-11-30 | 2024-06-05 | Delta Electronics (Thailand) Public Co., Ltd. | Magnetic component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2707122B1 (en) | 1995-08-18 |
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