KR102330094B1

KR102330094B1 - 적어도 4개의 초전도 케이블을 포함하는, 초전도 전류 제한 쌍극자

Info

Publication number: KR102330094B1
Application number: KR1020207021284A
Authority: KR
Inventors: 피에르 레젠드레; 파스칼 틱사도르
Original assignee: 슈퍼그리드 인스티튜트; 앵스티튀 폴리테크니크 드 그르노블
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2021-11-23
Also published as: WO2019122608A1; FR3076060B1; KR20200100796A; EP3729478A1; CN111527573A; EP3729478B1; FR3076060A1; US11961663B2; US20200343030A1; CN111527573B

Abstract

적어도 4개의 초전도 케이블을 포함하는, 초전도 전류 제한 쌍극자
초전도 전류 제한 쌍극자(L6)는 단일 평면으로 연장되는 2-와이어 코일을 형성하도록 권취된 초전도 도체(F6)를 포함하고, 상기 절연체 층 (E1 내지 E11, H1)은 상기 코일의 2 회 턴 사이에 배열된다. 초전도 도체(C1 내지 C6)는 병렬로 권취되고 적어도 두 쌍으로 배열된 적어도 4 개의 개별 초전도 케이블(C1 내지 C6)로 구성되며, 각각의 쌍은 제 1 연결 영역, 및 제 2 연결 영역에서 서로 전기적으로 연결되는, 상기 초전도 케이블(C1 내지 C6) 중 2 개에 의해 형성되고, 한 쌍의 초전도 케이블 중 하나는 다른 쌍의 초전도 케이블 중 하나에 전기적으로 연결되고, 각 쌍의 다른 초전도 케이블은 전기 연결 단자(T1, T2) 또는 추가 쌍에 연결된다.

Description

적어도 4개의 초전도 케이블을 포함하는, 초전도 전류 제한 쌍극자

본 발명은 고-전압 응용을 위한 초전도 전류 제한기 분야에 관한 것이다.

저항력이 있는, 이러한 전류 제한기는 초전도 도체를 포함하고 정상 작동 동안 매우 낮은 저항을 가진다. 전기 결함으로 인해 도체의 전류 밀도가 크게 증가하거나 상기 도체가 더 이상 충분히 냉각되지 않는 경우, 도체는 초전도 특성을 잃게되고 전류 제한기는 저항력이 높아짐에 따라 전류를 특정 값 이하로 유지시킨다.

전류 제한기에 요구되는 초전도 도체의 길이는 보호받을 네트워크 또는 장치의 전압에 비례한다. 고전압용으로 설계된 전류 제한기의 경우, 그것은 수백 미터 또는 심지어 킬로미터에 달한다. 따라서, 전류 제한기는 바람직하게는 수 미터의 직경에 도달할 수 있음에도 불구하고, 이러한 장치의 크기를 제한하기 위해 컴팩트하게 권취된다.

문헌 EP0503448 및 EP0935261은 단일 평면으로 연장되는 2-와이어 코일을 형성하기 위해 실질적으로 나선 형태로 권취된 초전도 도체를 포함하는 전류 제한기를 기술한다.

본 발명의 목적은 초전도 도체 및 그것의 연결 단자에 최적화된 배열을 제안하여 종래 기술로부터의 전류 제한기를 개선하고, 50 내지 2000 kV 정도의 전압 및 1000 A 내지 10000 A 정도의 공칭 전류가 되도록 하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 초전도 전류 제한 쌍극자를 목표로 하며, 상기의 두 단자는 제 1 전기 연결 단자 및 제 2 전기 연결 단자에 의해 형성되며, 상기 전류 제한 쌍극자는 단일 평면으로 연장되는 2-와이어 코일을 형성하기 위해 권취된 초전도 도체를 포함하고, 상기 코일의 두 턴 사이에 절연체 층이 배치된다. 상기 초전도 도체는 병렬로 권취되고 적어도 2 쌍으로 배열된 적어도 4 개의 개별 초전도 케이블로 구성되며, 각각의 쌍은 상기 초전도 케이블 중 2 개로 형성되고, 상기 초전도 케이블은 서로 연결되어, 초전도 도체가 제 1 전기 연결 단자를 제 2 전기 연결 단자에 연결하면서 코일의 주변부와 중심 사이의 적어도 2개의 외부 및 복귀 경로로 연장되도록 한다.

하나의 바람직한 특징에 따르면, 각각의 쌍은 제 1 연결 영역 및 제 2 연결 영역에서 서로 전기적으로 연결된 제 1 및 제 2 초전도 케이블로 형성되고, 각 쌍의 제 1 초전도 케이블은 다른 쌍의 초전도 케이블 중 하나에 전기적으로 연결되고, 각 쌍의 제 2 초전도 케이블은 전기 연결 단자 또는 다른 쌍의 초전도 케이블 중 하나에 연결되며, 하나의 연결 영역은 코일의 중심이고 다른 연결 영역은 코일의 주변부이다.

발명의 설명 및 청구 범위 전체에 걸쳐 용어 "연결 영역"은 코일의 주변부 또는 코일의 중심을 나타낸다. 두 가지 가능한 연결 영역은 코일의 주변부와 코일의 중심이다. 따라서, 연결 영역 중 하나가 코일의 주변부인 경우, 다른 연결 영역은 코일의 중심이다. 반대로, 연결 영역 중 하나가 코일의 중심인 경우, 다른 연결 영역은 코일의 주변부이다.

따라서 2 개의 인접한 케이블 사이의 전압 차는 감소될 수 있다.

본 발명은 또한 다양한 턴 사이에서, 그것의 두께 또는 그것의 특징에 관하여, 상이한 절연체를 사용하여 개선될 수 있다. 특히, 2 개의 인접 케이블 사이에서 발생할 전압 차이에 따라 더 크거나 더 작은 두께의 절연체를 사용하는 것이 유리하다.

전류 제한기는 쌍극자이고, 다시 말해서 이는 정확히 두 개의 연결 단자를 포함한다. 상기 전류 제한 쌍극자는 2 개의 전극으로 인해 전기 회로에 삽입되도록 의도되며, 그것의 유일한 기능은 이러한 2 개의 전극 사이에 흐르는 전류와 관련되며; 특정 상황에서, 상기 전류 제한기는 이러한 2 개의 전극 사이에 흐르는 전류를 제한하고, 다른 상황에서, 상기 전류 제한기는 제한 없이 2 개의 전극 사이에 전류를 전달한다. 모든 실시예에서, 전류 제한 쌍극자는 따라서 제 1 전기 연결 단자 및 제 2 전기 연결 단자를 포함한다. 전류 제한기는 이러한 두 전기 연결 단자 사이에서 나선-형 권선으로 연장되는 초전도 도체를 포함한다. 즉, 상기 초전도 도체는 2 개의 단부를 가지며, 이들 단부 중 하나는 제 1 전기 연결 단자에 연결되고, 이들 단부 중 다른 하나는 제 2 전기 연결 단자에 연결된다.

2 개의 전기 연결 단자 사이에서, 상기 초전도 도체는 코일의 주변부와 중심 사이의 적어도 2 개의 외부 및 복귀 경로로 권취된다. 발명의 상세한 설명 및 청구 범위에서, 용어 "초전도 도체는 코인의 외부 및 중심 사이의 적어도 2 개의 외부 및 복귀 경로로 연장된다"는 정확하게 그것의 2 개의 종점, 즉 2 개의 전기 연결 단자 사이의 초전도 도체의 경로를 나타낸다. 전기 연결 단자. (코일의 주변과 중심 사이의 초전도 도체의) 외부 및 복귀 경로는 정확하게 다음과 같은:

- 전류 제한기가 코일을 형성함에 따라, 상기 초전도 도체는 코일의 주변에 위치하는 제 1 전기 연결 단자에, 코일의 중심에서 각각 그것의 단부 중 하나에 의해 연결되고;

- 제 1 연결 단자로부터, 상기 초전도 도체는 코일의 중심 방향에서, 각각 코일의 주변 방향으로 권취되어 연장되고 (초전도 도체의 이 제 1 부분을 "외부 경로"라 함함) ;

- 코일의 중심으로부터, 각각 코일의 주변으로부터, 상기 초전도 도체는 코일의 주변을 향해, 코일의 중심을 향해 각각 다시 권취되어 연장되는 (초전도 도체의이 제 2 부분은 " 복귀 경로"라 함) 특징을 나타낸다;

따라서, 예를 들어, 코일의 주변부와 중심 사이의 2 개의 외부 및 복귀 경로로 연장되고 이의 제 1 전기 연결 단자가 코일의 주변에 위치되는 초전도 도체는 제 1 연결 단자에서 제 2 연결 단자로, 다음의

- 코일의 주변에 위치한 제 1 연결 단자로부터, 상기 초전도 도체는 코일의 중심을 향하여 권취되어 연장되고;

- 코일의 중심으로부터, 상기 초전도 도체는 코일의 주변을 향해, 반대 방향으로 그것의 권취를 계속하고;

- 코일의 주변부로부터, 상기 초전도 도체는 코일의 중심을 향해 다시 권취되어 연장되고;

- 코일의 중심으로부터, 상기 초전도 도체는 코일의 주변을 향해, 반대 방향으로 그것의 권취를 계속하는 경로를 가질 것이다.

마찬가지로, 예를 들어, 코일의 주변과 중심 사이의 2 개의 외부 및 복귀 경로로 연장되고 이의 제 1 전기 연결 단자가 코일 중심에 위치하는 초전도 도체는 다음의:

- 코일의 중심에 위치한 제 1 연결 단자로부터, 상기 초전도 도체는 코일의 주변을 향하여 권취되어 연장되고;

- 코일의 주변으로부터, 상기 초전도 도체는 코일의 중심을 향해, 반대 경로로 그것의 권취를 계속하고;

- 코일의 중심으로부터, 상기 초전도 도체는 코일의 주변을 향해 다시 권취되어 연장되고;

- 코일의 주변으로부터, 상기 초전도 도체는 코일 중심을 향해, 반대 경로로 그것의 권취를 계속하는 배열을 가질 것이다.

다시 말해서, 초전도 케이블의 경로를 의미하는 "초전도 도체가 제 1 전기 연결 단자를 제 2 전기 연결 단자에 연결하면서 코일의 주변과 중심 사이의 적어도 2 개의 외부 및 복귀 경로로 연장되는" 특징은 적어도:

- 코일의 중심으로부터 주변으로 각각, 코일의 주변으로부터 중심으로 연장하는 제 1 부분;

- 상기 제 1 부분과 별개로, 코일의 주변으로부터 중심으로 각각, 코일의 중심으로부터 주변으로 연장하는 제 2 부분;

- 제 1 및 제 2 부분과 별개로, 코일의 중심으로부터 주변으로 각각, 코일의 주변으로부터 중심으로 연장하는 제 3 부분;

-제 1 부분, 제 2 부분 및 제 3 부분과 별개로, 코일의 주변으로부터 중심으로 각각, 코일의 중심으로부터 주변으로 연장하는 제 4 부분을 포함한다.

초전도 케이블의 경로는 제 1 전기 연결 단자와 제 2 전기 연결 단자 사이의 경로에서 이 케이블의 배열로 정의된다.

다수의 외향 및 복귀 경로를 갖는 권취는 구체적으로 2 개의 케이블 사이의 전압을 감소시킴으로서 요구되는 절연체의 크기를 제한한다. 본 발명에 따른 전류 제한기는 전압을 더욱 견딜 수 있도록 하여, 보다 소형이고 및/또는 더 높은 작동 전압을 허용하는 전류 제한기를 생성하는 것을 가능하게 한다. 전압 저항은 전류 제한기의 구조의 요소 내에서, 관련된 고 전압에 비추어 볼 때, 이러한 요소들 사이에서 전기 방전없이, 즉 전류 제한기의 각 요소의 고장 전압을 보장하면서 상당한 전위차를 견딜 수 있는 그것의 능력을 나타내고, 특히 각 케이블 사이의 스페이서의는 전류 제한기가 회로 결함에 응답하여 저항성이 되는 경우 이 요소의 단자에서 발생할 수 있는 최대 전압보다 항상 더 높다.

구체적으로, 나선형 형태의 2-와이어 권선은 공간을 최적화하고 전류 제한기를 콤팩트하게 만들 수 있지만, 결함이 발생할 때, 도체가 저항성이 되어 그것의 단자와 구조에서 고전압이 발생하는 경우, 이러한 사실과 관련된 어려움을 본질적으로 발생시킨다. 초전도 도체가 2-와이어 코일 형태로 권취될 필요는 어려움을 발생시키고, 도체가 하나의 회전 방향과 회전의 반대 방향으로 동일한 경로를 이동해함으로써, 전류 제한기의 구성요소와 초전도 도체의 통과를 위한 회로의 배치 가능성이 제한된다. 따라서 도체의 길이에 비례하는 전압 차이가 두 개의 인접한 케이블 사이에 존재한다.

본 발명에 따른 전류 제한기는 초전도 케이블의 여러 섹션에 분포된 더 큰 도체 길이를 구현할 수 있도록 한다. 전류 제한기의 구조는 더 많은 전압을 견딜 수 있게 하여, 이전보다 더 높은 전압에서 사용될 수 있도록 만든다. 구체적으로, 케이블 및 연결 단자의 배열은 고-전압 구성요소의 최적화된 병치 (juxtaposition)를 보장하면서 동시에 더 작은 크기로 어셈블리를 유지할 수 있도록 한다. 따라서, 사전 발산 (더 많은 전압 견딜 수 있고 더 나은 압축성)인 목적이 본 발명에 의해 달성된다.

초전도 케이블은 임의의 단면, 예를 들어 원형, 타원형 또는 직사각형을 가질 수있는 전도성 와이어이다. 그것은 초전도 코팅으로 덮인 코어로 구성될 수 있다. 유리하게는 그것은 다음의 재료 중 하나의 일부로 구성될 수 있다:

- REBa₂Cu₃O_7+x, 여기서 RE는 Y 및 희토류 (Gd, Nd, Dy, Eu 등) 중 하나 이상의 원소를 나타냄;

- MgB₂;

- Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+x;

- 전류 제한 케이블의 제조에 적합한 기타 초전도 물질.

초전도 도체가 코일의 주변과 중심 사이에서 몇 개의 외부 및 복귀 경로를 가제도록 함으로써, 유리한 전위 분포가 가능해 진다. 이러한 가능성은 초전도 케이블을 서로 연결하기 위한 소자의 적절한 분포에 의해 실현될 수 있다.

절연체의 한 층에서 다른 층으로의 가변 두께는 소형화의 취득에 기여하면서, 동시에 필요한 전압 내성을 유지한다.

전류 제한기는 그 자체로 또는 조합하여 하기의 추가 특징:

- 초전도 케이블 중 적어도 하나는 연결 단자에 각각 연결된 2 개의 초전도 케이블 사이에 개재되고;

- 하나 및 동일한 쌍의 두 초전도 케이블의 길이는 동일하고;

- 연결 단자에 연결된 두 개의 초전도 케이블 사이에서, 절연체 층의 수는 총 초전도 케이블 수의 적어도 절반과 같고;

- 초전도 케이블은 코일의 중심에서 서로 연결되어 브릿지 루프에 의해 상기 쌍을 형성하고;

- 상기 브릿지 루프는 나란히 배치되고;

- 상기 브릿지 루프는 코일의 내부 윤곽에 걸쳐 분포되고;

- 초전도 도체는 N 쌍으로 배열된 2N 초전도 케이블, 코일의 첫 번째 연결 영역 내의 N 개의 브릿지 루프 및 코일의 두 번째 연결 영역 내의 N-1 브릿지 루프ㄹ로 구성되고, 상기 코일의 첫 번째 연결 영역 및 두 번째 연결 영역은 코일의 주변부 및 중심 중에서 선택되고, 상기 N은 2 이상이고;

- 초전도 도체는 각각 코일의 중심에서 코일의 주변에 N 개의 브릿지 루프, 및 코일의 주변에서 각각 코일의 중앙에 N-1 브릿지 루프를 포함하고;

- 초전도 도체는 N 쌍으로 배열된 2N 초전도 케이블, 코일 중심에 N 개의 브릿지 루프 및 코일의 주변에 N-1 브릿지 루프로 구성되고;

- 초전도 도체는 N 쌍으로 배열된 2N 초전도 케이블, 코일 중심에 N-1 브릿지 루프 및 코일 주변에 N 브릿지 루프로 구성되고;

- 초전도 도체는 2 쌍으로 배열된 4 개의 초전도 케이블, 코일 중심에 2 개의 브릿지 루프, 코일 주변에 1 개의 브릿지 루프로 구성되고;

- 코일 중심에 2 개의 브릿지 루프는 인접하고, 코일 주변에 브릿지 루프는 2 개의 연결 단자 사이에 위치하고;

- 코일 내에서, 하나의 연결 단자에 연결된 초전도 케이블과 다른 연결 단자에 연결된 인접한 초전도 케이블 사이에서, 절연체 층은 다른 절연체 층보다 큰 두께를 가지며;

- 코일 중심의 2 개의 브릿지 루프는 인접하고, 코일 주변의 브릿지 루프는 연결 단자를 우회하고;

- 코일의 중앙에 2 개의 브릿지 루프는 동심이며, 코일 주변에 브릿지 루프는 연결 단자를 우회하고;

- 초전도 도체는 3 쌍으로 배열된 6 개의 초전도 케이블, 코일 중앙에 3 개의 브릿지 루프, 코일 주변에 2 개의 브릿지 루프로 구성되고;

- 코일의 중심에 3 개의 브릿지 루프는 인접하고 코일의 주변에 2 개의 브릿지 루프는 각각 연결 단자를 우회하고;

- 코일의 중심에 2 개의 브릿지 루프는 동심이며, 코일의 주변에 브릿지 루프 중 하나는 2 개의 연결 단자 사이에 배치되고;

- 코일 중심의 브릿지 루프 중 하나는 코일 중심을 직경으로 통과하고, 코일의 중앙에 다른 2 개의 브릿지 루프는 상기 코일의 어느 한쪽에 위치하고, 코일의 주변의 브릿지 루프 중 하나는 2 개의 연결 단자 사이에 배치되고;

- 초전도 도체는 4 쌍으로 배열된 8 개의 초전도 케이블, 코일 중앙에 4 개의 브릿지 루프 및 코일 주변에 3 개의 브릿지 루프로 구성되고;

- 코일의 중앙에 4 개의 브릿지 루프는 인접하고 코일의 주변에 브릿지 루프 중 하나는 연결 단자와 다른 브릿지 루프를 우회하고, 코일의 주변에 3 번째 브릿지 루프는 2 개의 연결 단자 사이에 위치하고;

- 코일의 중심에 2 개의 브릿지 루프는 인접하고, 코일의 중심에 다른 2 개의 브릿지 루프는 동심이며, 코일의 주변에 2 개의 브릿지 루프는 두 개의 연결 단자 사이에 위치하고;

- 코일의 중심에 4 개의 브릿지 루프는 인접하고 코일의 주변에 3 개의 루프는 동심이며 연결 단자를 둘러싸고;

- 초전도 케이블은 그 자체로 권취를 형성하고, 절연체의 층 중 하나는 번들의 2 개의 권선 사이에 배열된 절연체의 번들 층을 형성하는 반면, 절연체의 다른 층은 각각 2 개의 초전도 케이블 사이에 배열된 절연체의 케이블 층을 형성하고, 절연체의 번들 층은 연결 단자에 각각 연결된 2 개의 초전도 케이블 사이에 위치하고;

- 전류 제한기는 상이한 두께의 절연체의 2 개 이상의 층을 포함하고;

- 전류 제한기는 또한 상이한 재료로 제조된 2 층 이상의 절연체를 포함하고;

- 전류 제한 쌍극자가 저항성이 될 때, 전위차가 가장 낮은 두 개의 초전도 케이블 사이에 위치한 절연체의 층은 절연체의 다른 층의 두께보다 작은 두께를 가지며;

- 전류 제한 쌍극자가 저항성이 될 때, 전위차가 가장 큰 두 개의 초전도 케이블 사이에 위치한 절연체의 층은 절연체의 다른 층의 두께보다 큰 두께를 사지며;

- 절연체의 번들 층은 절연체의 케이블 층보다 더 두꺼운 두께를 가지며;

- 절연체의 번들 층은 절연체의 케이블 층의 두께의 합의 2/3 보다 큰 두께를 가지며;

- 절연체의 번들 층은 절연체의 케이블 층의 두께의 1.5 배 보다 큰 두께를 가지며;

- 케이블의 수가 2n 인 경우, 절연체의 버들 층은 절연체의 케이블 층의 두께의 n 배 정도의 두께를 가지며;

- 제 1 연결 영역은 코일의 중심에 위치하고, 제 2 연결 영역은 코일의 주변에 위치하고;

-제 1 연결 영역은 코일의 주변에 위치하고, 제 2 연결 영역은 코일의 중심에 위치하고;

- 전류 제한기는 2 개의 쌍으로 배열된 4 개의 초전도 케이블, 제 1 연결 영역 내의 2 개의 브릿지 루프, 제 2 연결 영역 내의 브릿지 루프, 및 2 개의 연결 단자를 포함하고, 코일의 제 1 연결 영역 및 제 2 연결 영역은 코일의 주변부와 중심 사이에서 선택되고, 절연체의 번들 층은 각각 연결 단자에 연결된 2 개의 초전도 케이블 사이에 위치되고;

- 전류 제한기는 3 쌍으로 배열된 6 개의 초전도 케이블, 제 1 연결 영역 내의 3 개의 브릿지 루프, 제 2 연결 영역 내의 2 개의 브릿지 루프, 및 2 개의 연결 단자를 포함하고, 코일의 제 1 연결 영역 및 제 2 연결 영역은 코일의 주변부 및 중심으로부터 선택되고, 절연체의 번들 층은 각각 연결 단자에 연결된 2 개의 초전도 케이블 사이에 위치되고;

- 전류 제한기는 4 개의 쌍으로 배열된 8 개의 초전도 케이블, 제 1 연결 영역 내의 4 개의 브릿지 루프, 제 2 연결 영역 내의 3 개의 브릿지 루프, 및 2 개의 연결 단자를 포함하며, 코일의 제 1 연결 영역 및 제 2 연결 영역은 코일의 주변부와 중심으로부터 선택되고, 절연체의 번들 층은 각각 연결 단자에 연결된 2 개의 초전도 케이블 사이에 위치되는 특징을 가진다.

상세한 설명 및 청구 범위에서, 용어 "브릿지 루프 (bridging loop)"는 두 초전도 케이블의 단부를 연결하기 위한 임의의 수단으로 정의된다.

본 발명의 바람직한 일 구현예가 이제 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전류 제한기를 개략적 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 2b는 도 2의 실시예의 변형에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 10은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 12는 본 발명의 제 11 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 13은 본 발명의 제 12 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 14는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 15는 도 14의 실시예의 변형에 따른 전류 제한기의 개략도이다.
도 16은 본 발명의 제 15 실시예에 따른 전류 제한기의 개략도이다.

도 1은 종래 기술에 따른 전류 제한기 (A1)를 나타낸다. 이러한 전류 제한기는 나선형 형태로, 초전도 도체와 절연 층의 권선으로 이루어진다. 종래 기술에 따른 전류 제한기 (A1)는 2-와이어 코일 형태로 권취된 단일 도체 (A2)를 포함하고, 상기 도체 (A2)의 각 단부는 연결 단자 (A3, A4)에 연결된다.

도 2 내지 16은 본 발명의 다양한 구현예 및 변형에 따른 전류 제한기를 개략적으로 도시한다. 도 2 내지 도 16은 본 발명이 특징으로 하는 권선 구조 및 연결부를 도시하기 위해, 상기로부터 알 수 있는 바와 같이, 이러한 권선에 의해 생성된 코일을 개략적으로 도시한다. 초전도 도체는 단일 평면 (도면의 평면)에서 연장되는 2-와이어 코일을 형성하도록 권취된다. 전기 연결은 회로도의 방식으로 단순화된 형태로 도시되어 있으며, 당업자는 특히 기계적 제약, 공간 제약 및 비용 제약의 관점에서 이러한 연결을 실제적인 방식으로 생성하는 방법을 알고 있음을 이해해야 한다. 도 2 내지 12의 실시예에서:

- 전류 제한기는 쌍극자이며;

- 전류 제한기는 단일 초전도 도체를 포함하고, 각각의 단부는 연결 단자에 연결되고;

- 2 개의 연결 단자는 전류 제한 쌍극자의 단부를 형성하고;

- 초전도 도체는 적어도 두 쌍의 초전도 케이블로 구성된다.

도 13 내지 16의 실시예에서:

- 전류 제한 기는 하나 이상의 초전도 도체를 포함하고, 각각의 단부는 연결 단자에 연결되고;

- 초전도 도체는 적어도 한 쌍의 초전도 케이블로 구성된다.

읽기 쉽도록 모든 도면은 다음 규칙을 준수한다:

- 한 쌍의 초전도 케이블 중 하나는 끊지 않은 선으로 표시되는 반면, 동일한 쌍의 초전도 케이블 중 다른 하나는 점선으로 표시되어 초전도 케이블의 하나 및 동일한 쌍의 "반환" 케이블 (전류는 예를 들면 중심에서 주변으로 다른 방향으로 흐른다)로부터 "외부" 케이블 (전류는 예를 들면, 중심의 주변으로부터 한 방향으로 흐른다)을 명확하게 구분하고;

- 초전도 케이블 사이의 빈 공간은 권선에 의해 형성된 코일의 모든 턴들(terns)이 절연체 층에 의해 서로 격리되도록 도체와 평행하게 권취된 절연체로 이루어진다. 절연체는 그림을 단순화하기 위해 케이블 사이의 빈 공간으로 개략적으로 표시된다. 그러나 예를 들어 시트 또는 스트립 형태의 절연체로 존재한다.

이들 도면 모두는 코일의 주변에서 제한기의 연결 단자 (단자)를 나타낸다. 그것은 또한 코일의 중심에서 연결 단자와 실질적으로 동일한 형상을 사용할 수도 있다. 이들 도면은 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 가능한 변형이다.

전류 제한기는 도체의 초전도 특성을 유지하는데 필요한 온도로 유지하기 위해, 예를 들어 액체 질소 수조에 의해 냉각된다. 따라서, 도체의 턴들 사이에 존재하는 절연체는 유체의 통과를 통한 또는 수조를 통한 냉각을 허용하기 위해 다공성이거나, 또는 채널로 제공되는 것이 바람직하다.

초전도 도체의 길이, 따라서 권취의 턴 횟수는 도면에서 단순화된다. 예를 들어, 25kV로 설계되고 초전도 도체가 저항이 될 때 50V/m의 전압 강하를 허용하는 선로 저항을 갖는 전류 제한기의 경우, 상기 도체는 지름이 몇 미터이고 매우 많은 턴을 가진 2-와이어 코일을 위해, 500m 정도의 길이를 가져야 한다.

설명을 용이하게 하기 위해, 동일한 규칙이 케이블 및 이들 케이블 사이에 존재하는 전압을 나타 내기 위해 사용된다. 상기 규칙에 따르면, 전류 제한기가 X 케이블을 포함하는 경우:

- 케이블은 C1 내지 CX로 넘버링되고;

- 권선 주변에서, 케이블 C1과 C2 사이에 존재하는 전압은 U1로 넘버링되고, 케이블 C2와 C3 사이에 존재하는 전압은 U2로 넘버링되고, 케이블 C (X-1)과 CX 사이에 존재하는 전압은 U (X-1)로 넘버링되고;

- 권선의 주변에서, 케이블 CX와 C1 사이에 존재하는 전압은 (권선의 1회 턴 후) UX로 넘버링되고;

- 권선 중앙에서 케이블 C1과 C2 사이에 존재하는 전압은 V1로 넘버링되고, 케이블 C2와 C3 사이에 존재하는 전압은 V2로 넘버링되고, 케이블 C (X-1)과 CX 사이에 존재하는 전압은 V (X-1)로 넘버링되고;

- 권선의 중심에서 케이블 C1과 케이블 CX 사이에 존재하는 전압 (권선의 1 회 턴 후)은 VX로 넘버링되고;

- 케이블 C1과 C2 사이에 존재하는 절연 층은 E1로 넘버링되고, 케이블 C2와 C3 사이에 존재하는 절연 층은 E2로 넘버링되고, 케이블 C(X-1)과 CX 사이에 존재하는 절연 층은 E(X-1)로 넘버링되고;

- 케이블 CX와 C1 사이에 존재하는 절연 층은 H1로 넘버링된다.

전압은 도면에서 화살표로 표시되지만, 본 명세서에서는 이들 전압의 절대 값 만이 고려된다.

도 2는 초전도 도체 (F1)를 포함하는 전류 제한기 (L1)을 목표로 하는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 것이다. 상기 도체 (F1)는 4 개의 층의 절연체 (E1, E2, E3, H1)와 실질적으로 나선 형태로 평행하게 감긴 4 개의 초전도 케이블 (C1, C2, C3, C4)로 이루어진다.

나선형의 주변에서, 상기 케이블 (C1)은 연결 단자 (T1)에 연결되고 상기 케이블 (C4)은 연결 단자 (T2)에 연결된다. 연결 단자 (T1 및 T2)는 전류 제한기 (L1)가 이 회로에서 기능, 즉 전류 제한 기능을 수행하기 위해 전기 회로에 연결될 수 있는 2 개의 단자이다. 전류 제한기가 전류를 제한하도록 작용할 때, 도체 (F1)는 저항이 높아지고 이 두 개의 연결 단자 (T1, T2)에 전압이 발생한다. 이 전압은 본 출원에서 높은 전압 레벨이다.

상술한 바와 같이, 모든 실시예에서 전류 제한기는 2 개의 연결 단자 (T1 및 T2) 사이에서, 제한의 유무와 관계없이, 전류의 흐름과 관련된 유일한 쌍극자이다.

2 개의 연결 단자 (T1, T2)는 나선 주변의 동일한 영역에 배치되지만, 4 개의 초전도 케이블 (C1, C2, C3, C4) 및 그들 사이에 위치하는 3 층의 절연체 (E1, E2, E3)에 의해 형성된 두께의 양측에 배치된다. 나선형의 주변에서, 이 두께의 중심에 초전도 케이블 (C2 및 C3)은 브릿지 루프 (B1)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.

연결 단자 (T2)에 연결된 케이블 (C4)과 브릿지 루프 (B1)에 연결된 케이블 (C3)은 브릿지 루프 (P1)에 의해 나선형의 중심에서 서로 전기적으로 연결되어, 제 1 초전도 케이블 쌍을 형성한다. 마찬가지로, 연결 단자 (T1)에 연결된 케이블 (C1)과 브릿지 루프 (B1)에 연결된 케이블 (C2)은 브릿지 루프 (P2)에 의해 나선형의 중심에서 서로 전기적으로 연결되어, 제 2 초전도 케이블 쌍을 형성한다. 브릿지 루프 (P1, P2)는 이 경우에 인접하고 나란히 배열된다.

초전도 케이블의 2 개의 쌍 (C1, C2 및 C3, C4)에 의한 도체 (F1)는 나선의 주변부와 중심 사이에서 2 개의 외부 및 복귀 경로를 가진다.

"외부 및 복귀 경로"의 개념의 정의에서 상기 설명된 바와 같이, 나선형의 형태로 코일의 주변부와 중심 사이의 도체 (F1)의 외부 및 복귀 경로는 다음과 같이:

- 단자 (T1)와 코일의 중심 사이의 케이블 (C1)에 의해 취해지는 제 1 "외부 경로";

- 코일의 중심과 코일의 주변부 사이에서 케이블 (C2)에 의해 취해지는 제 1 "복귀 경로";

- 코일의 주변부와 코일의 중심 사이에서 케이블 (C3)에 의해 취해지는 제 2 "외부 경로";

- 코일의 중심과 코일의 주변에 위치한 단자 (T2) 사이의 케이블 (C4)에 의해 취해지는 제 2 "복귀 경로"로 구성된다.

케이블 (C)에 의해 취해진 도체 (F)의 외부 및 복귀 경로의 개념은 설명된 모든 실시예에 대해 동일한 방식으로 작동한다.

초전도 케이블 (C1 내지 C4)은 그 자체로 권취된 번들을 형성하고, 절연체 (H1)의 층들 중 하나는 번들의 2 개의 권선 사이에 배열된 절연체의 번들 층을 형성하는 반면, 절연체 (E1 내지 E3)의 다른 층은 2 개의 초전도 케이블 사이에 각각 배치된 절연체의 케이블 층을 형성한다.

전압은 전류 제한기 (L1)의 단자를 가로 질러 그것의 구조 내로, 예를 들면 회로의 결함으로 인해 전류 증가에 응답하여 케이블 (C1, C2, C3, C4)의 초전도 특성을 상실한 결과 저항성이 될 때 발전한다. 이 경우에 접속 단자 (T1, T2) 사이에 존재하는 전압은 도 2에서 UT로 표시된다. 접속 단자 (T1, T2) 사이의 거리는 초전도 케이블의 두께와 절연체 층에 의존한다.

또한, 각각의 절연체 층은 그것이 분리되는 2 개의 케이블 사이에서 발생하는 전압에 견딜 수 있는 전압을 제공해야 한다. 주어진 두 케이블 사이에서 전류 제한기 (L1) 내에서 발생하는 가장 높은 전압은 절연체 층 (E1, E2, E3, H1)에 필요한 최대 두께를 결정한다. 이 경우, 절연체 두께의 층은 권선 두께 및/또는 어셈블리의 더 나은 전압 내성 측면에서 이득을 달성하기 위해 케이블의 위치와 관련하여 최적화된다.

각각의 절연체 (E1, E2 및 E3) 두께는 각각 코일의 주변에서 전압 (U1, U2, U3) 및 코일의 중심에서 전압 (V1, V2, V3)을 견뎌야 한다. 이 예에서, U1은 V1보다 크고 U3은 V3보다 큰 반면, V2는 U2 보다 크다. 이들 전압은 도체 (F1)이 4 개의 케이블 (C1, C2, C3, C4)을 통과하면서 코일의 주변부와 중심 사이에서 2 개의 외부 및 복귀 경로를 취하는 한 최대 UT / 2에 해당한다. 구체적으로, 케이블 (C1)과 케이블 (C2) 사이의 평균 전압은 UT / 4이지만, (C1)과 (C2) 사이의이 전압은 실제로 가변적이며 적어도 0 (V1)과 최대 2 x UT / 4 (U1)을 가질 것이다.

구체적으로, 단자 (T2)가 전위 UT에 있고, 전류 제한기 (L1)가 저항성이 되었을 때 단자 (T1)을 제로 전위로 되돌리는 경우, 각 케이블 C1 내지 C4는 UT의 전압 강하를 제공한다. 이 경우:

- 단자 (T2)는 따라서 전위 (UT)에 있고;

- 케이블 (C4)이 단자 (T2)와 브릿지 루프 (P1) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (P1)는 전위 3.UT / 4 (즉, UT - ¼ UT)에 있고;

- 케이블 (C4) 및 케이블 (C3)이 단자 (T2)와 브릿지 루프 (B1) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (B1)은 전위 UT / 2 (즉, UT-2/4 UT)에 있고;

- 케이블 (C4), 케이블 (C3) 및 케이블 (C2)가 단자 (T2)와 브릿지 루프 (P2) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (P2)는 전위 UT / 4 (즉, UT-¾ UT)에있고;

- 따라서 단자 T1은 제로 전위에 있다.

따라서 절연 층 (H1)에 의해 견뎌야하는 최대 전압은 따라서 단자 (T2) (전위 UT 에서)와 케이블 (C1) (나선의 한 번의 턴으로 단자 (T1)에 연결됨) 사이에서 발생하는 전압 (U4)이다. 절연체 (E1 내지 E3)의 각각의 다른 층은 2 x UT / 4 = UT / 2에 해당하는 최대 전압을 견뎌야 한다.

전류 제한기 (L1) 내에서 그것이 저항성인 경우 발생하는 가장 높은 전압은 전압 (U4)이다. 케이블 (C1)은 단자 (T1)에 연결되므로, 전압 (U4)은 전압 (UT)에서 케이블 (C1)의 나선의 1회 턴에 의해 야기된 전압 강하를 뺀 것과 동일하다. 전압 (U4)는 예를 들면 수십 또는 수백 볼트 만큼 UT 보다 낮다 (수 미터의 케이블 (C1)을 고려하면 50 내지 100 V/m의 전압 강하를 야기함). 그것은 사실상 UT와 동일한 것으로 간주될 수도 있다.

U4의 전압을 견디기 위해, 케이블 (C4)과 케이블 (C1) 사이에 배치된 절연체 (H1)의 층은 절연체 (E1, E2 및 E3)의 층보다 두꺼운 두께 및/또는 다른 재료 또는 다른 구조를 가진다.

본 예에서, 절연체 (H1)의 층은 절연체 (E1, E2 또는 E3)의 층의 두께의 두 배와 동일한 두께를 갖는다. 보다 일반적으로, 절연체 (H1)의 층은 바람직하게는 절연체 (E1, E2 또는 E3)의 층 두께의 N 배의 정도의 두께를 가지며, N은 외부 및 복귀 경로의 수를 나타낸다.

도 2B는 단자 및 브릿지 루프가 정렬되지 않도록, 단자 (T1) 및 (T2)에서 케이블의 간단한 연장을 갖는 도 2와 동일한 본 발명의 실시예를 도시한다.

이 변형은 전위 분포를 매우 약간만 변화시킨다. 후술할 다른 모든 실시예에 적용 가능하다.

도 3은 전류 제한기 (L2)가 초전도 도체 (F2)를 포함하는 본 발명의 제 2 실시예를 도시하며, 이 경우 절연체 (E1 내지 E7 및 H1)의 층을 갖는, 실질적으로 나선 형태로 평행하게 권취된 8 개의 초전도 케이블 (C1 내지 C8)로 이루어져 있다.

나선형의 주변에서, 케이블 (C1)은 연결 단자 (T1)에 연결되고 케이블 (C8)은 전류 제한기 (L2)를 보호될 전기 회로에 연결하기 위해 연결 단자 (T2)에 연결된다.

2 개의 연결 단자 (T1, T2)는 나선 주변의 동일한 영역에 배치되지만, 8 개의 초전도 케이블 (C1 내지 C8) 및 그들 사이에 위치하는 절연체 (E1 및 E7)의 7개의 층에 의해 형성된 두께의 양측에 배치된다. 단자 (T1, T2) 사이에서, 상기 두께의 중심에서 초전도 케이블 (C2 내지 C7)은 브릿지 루프에 의해 쌍으로 서로 전기적으로 연결된다. 케이블 (C2 및 C3)은 브릿지 루프 (B1)에 의해 연결되고 케이블 (C4 및 C5)는 브릿지 루프 (B2)에 의해 연결되며 케이블 (C6 및 C7)은 브릿지 루프 (B3)에 의해 연결된다.

연결 단자 (T1)에 연결된 케이블 (C1)과 브릿지 루프 (B1)에 연결된 케이블 (C2)은 브릿지 루프에 의해 나선형의 중심에서 서로 전기적으로 연결되어, 제 1 초전도 케이블 쌍을 형성한다.

브릿지 루프 (B1)에 연결된 케이블 (C3)과 브릿지 루프 (B2)에 연결된 케이블 (C4)은 브릿지 루프에 의해 나선형의 중심에서 서로 전기적으로 연결되어, 제 2 초전도 케이블 쌍을 형성한다.

브릿지 루프 (B2)에 연결된 케이블 (C5)과 브릿지 루프 (B3)에 연결된 케이블 (C6)은 또한 브릿지 루프에 의해 나선형의 중심에서 서로 전기적으로 연결되어, 제 3 초전도 케이블 쌍을 형성한다.

브릿지 루프 (B3)에 연결된 케이블 (C7)과 연결 단자 (T2)에 연결된 케이블 (C8)은 브릿지 루프에 의해 나선형의 중심에서 서로 전기적으로 연결되어, 제 4 초전도 케이블 쌍을 형성한다.

브릿지 루프 (P1, P2, P3, P4)는 이 경우에 인접하지만 나란히 배열되지 않으며, 코일의 내부 윤곽에 걸쳐 규칙적으로 분포된다.

4 쌍의 초전도 케이블 (C1 내지 C8)에 의해 도체 (F2)는 나선의 주변부와 중심 사이의 4 개의 외부 및 복귀 경로를 커버한다.

나선의 중심에서, 브릿지 루프 (P1 내지 P4)는 원 내에 규칙적으로 각으로 분포되어 그들 각각에 더 많은 조립 공간을 제공한다. 변형 예로서, 이들 브릿지 루프 (P1 내지 P4)는 제 1 실시예에서와 같이 나란히 배열되거나 중심 원의 일부에 걸쳐 분포될 수 있다. 원형의 어셈블리는 전류 제한기의 제조를 단순화할 수 있다. 케이블을 연결하기 위한 4 개의 소켓을 갖는 절연 디스크 형태의 하나의 중앙 구성 요소로 충분하다.

초전도 케이블 (C1 내지 C8)은 그 자체로 권취된 번들을 형성하고, 절연체 (H1)의 층 중 하나는 번들의 두 권선 사이에 배열된 절연체의 번들 층을 형성하는 반면, 절연체 (E1 내지 E7)의 다른 층은 2 개의 초전도 케이블 사이에 각각 배치 된 절연체의 케이블 층을 형성한다.

본 제 2 실시예에서, 그것이 저항이 되는 경우 전류 제한기 (L2)의 단자들에 걸쳐 발생하는 전압은 또한 도 3에서 UT로 표시된다.

도체 (F2)가 8 개의 케이블 (C1 내지 C8)을 가로 지르면서 코일의 주변과 중심 사이에서 4 개의 외부 및 복귀 경로를 취하는 한, 각 절연체 (E1 내지 E7)의 두께는 최대 UT / 4에 해당하는 전압을 견뎌야 한다.

구체적으로, 단자 T2가 전위 UT에 있고, 전류 제한기 L2가 그것이 저항성이되는 경우 단자 T1을 제로 전위로 되돌리는 것을 고려하면, 각 케이블 (C1 내지 C8)은 UT / 8의 전압 강하를 제공한다. 이 경우:

- 단자 (T2)는 따라서 전위 UT에 있고;

- 케이블 (C8)만이 단자 (T2)와 브릿지 루프 (P4) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (P4)는 전위 7.UT / 8 (즉, UT - 1/8 UT)에 있고;

- 케이블 (C8)과 케이블 (C7)이 단자 (T2)와 브릿지 루프 (B3) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (B3)는 전위 3.UT / 4 (즉, UT - 2/8 UT)에 있고;

- 케이블 (C8), 케이블 (C7) 및 케이블 (C6)이 단자 (T2)와 브릿지 루프 (P3) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (P3)는 전위 5.UT / 8 (즉, UT - 3/8 UT)에 있고;

- 케이블 (C8, C7, C6 및 C5)가 단자 (T2)와 브릿지 루프 (B2) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (B2)는 전위 UT / 2 (즉, UT - 4/8 UT)에 있고;

- 케이블 (C8, C7, C6, C5 및 C4)가 단자 (T2)와 브릿지 루프 (P2) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (P2)는 전위 3.UT / 8 (즉, UT - 5/8 UT)에 있고;

- 케이블 (C8, C7, C6, C5, C4 및 C3)이 단자 (T2)와 브릿지 루프 (B1) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (B1)는 전위 UT / 4 (즉, UT - 6/8 UT)에 있고;

- 케이블 (C8, C7, C6, C5, C4, C3 및 C2)가 단자 (T2)와 브릿지 루프 (P1) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (P1)는 전위 UT / 8 (즉, UT - 7/8 UT)에 있고;

- 따라서 단자 (T1)은 제로 전위에 있다.

절연 층 (H1)에 의해 견뎌야 하는 최대 전압은 따라서 단자 (T2) (전위 (UT)에서)와 케이블 (C1) (나선의 1 회 턴으로 단자 (T1)에 연결됨)사이에서 발생하는 전압 (U8)이다. 절연체 (E1 내지 E7)의 다른 층은 각각 2 x UT / 8 = UT / 4에 해당하는 최대 전압을 견뎌야 한다.

따라서, 전류 제한기 (L2) 내에서 발생하는 가장 높은 전압은 추후 단자 (T1)로부터 나선형의 1 회 턴으로 만들어진 이후에, 연결 단자 (T2)와 케이블 (C1) 사이에서 생성된 전압 (U8)이다. U8은 전압 (UT)에서 케이블 (C1)의 나선형의 1 회턴으로 인한 전압 강하를 뺀 값과 같다.

U8의 전압을 견디기 위해, 케이블 (C8)과 케이블 (C1) 사이에 배치된 절연체 층 (H1)은 절연체 (E1 내지 E7)의 층보다 두꺼운 두께를 갖는다.

본 실시예에서, 절연체 (H1)의 층은 절연체 (E1 내지 E7)의 층 중 하나의 두께의 약 4 배와 동일한 두께를 갖는다. 보다 일반적으로, 본 실시예에서, 절연체 (H1)의 층은 바람직하게는 절연체 층 (E1 내지 E7)의 층 두께의 N 배 정도의 두께를 가지며, N은 외부 및 복귀 경로의 수이다.

도 4는 전류 제한기 (L3)가 절연체 (E1, E2, E3, H1)의 4 개의 층을 갖는 실질적으로 나선형 형태로, 평행하게 권취된 4 개의 초전도 케이블 (C1, C2, C3, C4)에 대한 제 1 실시예와 마찬가지로 형성된 초전도 도체 (F3)를 포함하는 제 3 실시예에 관한 것이다.

나선의 주변에서, 케이블 (C2)은 연결 단자 (T1)에 연결되고 케이블 (C4)은 연결 단자 (T2)에 연결된다.

2 개의 연결 단자 (T1, T2)는 나선 주변의 동일한 영역에 배치되지만, 케이블 (C3) 및 상기 케이블을 둘러싸고있는 2 개의 절연체 (E2, E3)의 양쪽에 배치된다.

본 제 3 실시예에 따르면:

- 단자 (T1)의 어느 한 측에서, 초전도 케이블 (C1, C3)은 브릿지 루프 (B1)에 의해 전기적으로 연결되고;

- 연결 단자 (T2)에 연결된 케이블 (C4)과 브릿지 루프 (B1)에 연결된 케이블 (C3)은 브릿지 루프 (P1)에 의해 나선형의 중심에서 서로 전기적으로 연결되어, 제 1 초전도 케이블 쌍을 형성하고;

- 연결 단자 (T1)에 연결된 케이블 (C2)과 브릿지 루프 (B1)에 연결된 케이블 (C1)은 브릿지 루프 (P2)에 의해 나선형의 중심에서 서로 전기적으로 연결되어, 제 2 초전도 케이블 쌍을 형성한다.

브릿지 루프 (P1, P2)는 이 경우에 인접하고 나란히 배열된다. 그것들은 또한 도 3과 유사한 방식으로 원으로 배열될 수 있다. 두 쌍의 초전도 케이블 (C1, C2 및 C3, C4)로 인해 도체 (F3)는 나선의 주변부와 중심 사이에서 두 개의 외부 및 복귀 경로를 취한다. 그러나, 이들 외부 및 복귀 경로에 대해 취해지는 경로는 브릿지 루프 (P1, P2, B1)의 위치가 다르기 때문에 제 1 실시예의 경로와 상이하다.

제 3 실시예에서, 전류 제한기 (L3)의 단자를 그것이 저항이 될 때, 가로질러 발생하는 전압은 또한 도 4에서 UT로 표시된다.

절연체 (E1, E2 및 E3)의 각각의 두께는 각각 코일의 주변에서 전압 (U1, U2, U3) 및 코일의 중심에서 (V1, V2, V3)을 견뎌야 한다. 이 전압 중에서, 최대 전압은 UT / 2이다.

각 케이블 (C1 내지 C4)이 UT / 4의 전압 강하를 제공하는 전위의 분포는 다음과 같다:

- 단자 (T2)는 따라서 전위 UT에 있고;

- 케이블 (C4) 및 케이블 (C3)이 단자 (T2)와 브릿지 루프 (B1) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (B1)은 전위 UT / 2 (즉, UT - 2/4 UT)에 있고;

- 케이블 (C4), 케이블 (C3) 및 케이블 (C1)이 단자 (T2)와 브릿지 루프 (P2) 사이를 통과했기 때문에, 브릿지 루프 (P2)는 전위 UT / 4 (즉, UT - ¾ UT)에 있고;

- 따라서 단자 (T1)은 제로 전위에 있다.

U4는 UT / 2의 값에 나선 턴에 의해 야기되는 전압 강하 값을 더하는 반면, U1, U2, U3, V1, V2, V3 중에서 최대 값은 UT / 2이다. 그러므로 절연체 (H1)의 층에 의해 견뎌야하는 최대 전압은 전압 (U4)이다. 절연체 (E1 내지 E3)의 다른 층들 각각은 UT / 2와 동일한 전압을 견뎌야하지만, 층 (H1)은 약간 더 높은 전압을 견뎌야 한다.

본 실시예에서, 절연체 (E1 내지 E3 및 H1)의 층은 모두 동일한 두께이며, 모두 (H1)의 두께로 정렬된다.

변형 예로서, 절연체 (H1)의 층은 제 1 실시예에서와 같이 절연체 (E1 내지 E3)의 층과 상이한 두께를 가질 수 있다. 이 경우, 견뎌야 하는 전압이 나선형의 턴에 연결된 전압 강하에 대응하는 값보다 크기 때문에 더 큰 두께를 가질 수 있으며, 이는 더 큰 직경과 더 적은 턴의 수를 갖는 나선형의 경우 높은 값일 수 있다.

도 5는 제 3 실시예의 변형인 본 발명의 제 4 실시예를 나타낸다. 이 변형은 브릿지 루프 (P1, P2)의 상이한 배열로, 초전도 케이블 (F4)이 제공된 전류 제한 기 (L4)를 목표로 한다.

이 제 4 실시예에 따르면 :

- 연결 단자 (T2)에 연결된 케이블 (C4)과 브릿지 루프 (B1)에 연결된 케이블 (C1)은 브릿지 루프 (P1)에 의해 나선형의 중심에서 서로 전기적으로 연결되어제 1 초전도 케이블 쌍을 형성하고;

- 연결 단자 (T1)에 연결된 케이블 (C2)과 브릿지 루프 (B1)에 연결된 케이블 (C3)은 브릿지 루프 (P2)에 의해 나선형의 중심에서 서로 전기적으로 연결되어, 제 2 초전도 케이블 쌍을 형성한다.

제 3 실시예와 달리, 브릿지 루프 (P1, P2)는 인접하지 않다. 여기서 그들은 동심으로 존재한다. 따라서 동심원으로 존재하는, 브릿지 루프 (P1 및 P2)는 예를 들면, 두 개의 평행 트랙으로 하나의 동일한 곡면을 사용하여, 나선형 중심에서 서로 다른 연결 가능성을 제공한다.

제 3 실시예에서와 같이, 본 제 4 실시예에 특정한 전압의 분포는 다음과 같다:

- 단자 (T2)는 따라서 전위 UT에 있고;

- 브릿지 루프 (P1)는 전위 3.UT / 4에 있고;

- 브릿지 루프 (B1)은 전위 UT / 2에 있고;

- 브릿지 루프 (P2)는 전위 UT / 4에 있고;

- 따라서 단자 (T1)은 제로 전위에 있다.

따라서 절연체 층 (E1, E2, E3 또는 H1) 중 하나에 의해 견뎌야 하는 최대 전압은 또한 전압 (U4)이다. 절연체 (E1 내지 E3)의 각각의 층은 최대 UT / 2와 동일한 전압을 견뎌야 하지만, 층 (H1)은 더 높은 전압을 견뎌야 한다. 이는 또한 H1의 층과 정렬된, 동일한 두께의 절연체 (E1 내지 E3 및 H1) 층을 가질 수 있도록 한다.

변형 예로서, 절연체 층 (H1)은 또한 제 1 실시예에서와 같이 절연체 (E1 내지 E3)의 층과 상이한 두께, 특히 더 큰 두께를 가질 수 있다.

도 6 내지 8은 전류 제한기가 3 쌍으로 분배된 6 개의 초전도 케이블을 포함하는 실시예를 목표로 한다.

도 6은 전류 제한기 (L5)가 초전도 도체 (F5)를 포함하는 본 발명의 제 5 실시예를 도시하며, 이 경우 6 개의 절연체 (E1 내지 E5 및 H1)의 층으로 권취된 6 개의 초전도 케이블 (C1 내지 C6)으로 구성된다.

케이블 (C2 및 C5)는 나선형의 주변에서 각각 연결 단자 (T1 및 T2)에 연결된다.

이 경우에 2 개의 연결 단자 (T1, T2)는 그들의 3 개의 상대적인 절연체 (E2, E3, E4)의 층을 갖는 케이블 (C3 및 C4)의 어느 한쪽에 배치된다.

나선의 주변에서, 브릿지 루프 (B1)는 케이블 (C1)과 케이블 (C3)을 연결하고, 브릿지 루프 (B2)는 케이블 (C4)과 케이블 (C6)을 연결한다.

나선의 중심에서 :

- 케이블 (C5 및 C6)은 브릿지 루프 (P1)에 의해 연결되어, 제 1 초전도 케이블 쌍을 형성하고;

- 케이블 (C3 및 C4)는 브릿지 루프 (P2)에 의해 연결되어, 제 2 초전도 케이블 쌍을 형성하고;

- 케이블 (C1 및 C2)는 브릿지 루프 (P3)에 의해 연결되어, 제 3 초전도 케이블 쌍을 형성한다.

브릿지 루프 (P1, P2, P3)는 이 경우에 인접하고 나란히 배열된다.

도체 (F5)는 3 쌍의 초전도 케이블 (C1 내지 C6)에 의해, 나선의 주변부와 중심 사이의 3 개의 외부 및 복귀 경로를 커버한다.

제 5 실시예에 따르면, 단자 (T2)가 전위 UT에 있다고 간주하면, 전류 제한기 (L5)는 그것이 저항성이 되면 단자 (T1)을 제로 전위로 복귀시키고, 각 케이블 (C1 내지 C6)은 UT / 6의 전압 강하를 제공한다. 이 경우:

- 단자 (T2)는 따라서 전위 UT에 있고;

- 브릿지 루프 (P1)은 전위 5.UT / 6 (즉, UT - 1/6 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (B2)는 전위 2.UT / 3 (즉, UT - 3/6 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (P2)는 전위 UT / 2 (즉, UT - 3/6 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (B1)은 전위 UT / 3 (즉, UT - 4/6 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (P3)는 전위 UT / 6 (즉, UT - 5/6 UT)에 있고;

- 따라서 단자 (T1)은 제로 전위에 있다.

이전의 실시예와 달리, 단자 (T2)는 권선의 중심을 향하여 케이블 (C1)에 인접하지 않는다. 전압 (U5)이 단자 (T2)와 케이블 (C6) 사이에서 발생한다. 도 6에서 U6으로 표시된 전압은 단자 (T1)의 나선의 1 턴에 위치한 영역에서 케이블 (C6)과 케이블 (C1) 사이에서 발생하는 전압이다.

전압 (U1, U2, U3, U4, U5, V1, V2, V3, V4, V5) 중에서, 최대 값은 UT / 3이다. 전압 (U6)은 또한 UT / 3에 가까운 최대 값을 갖는다 (그것이 전위 2.UT / 3의 케이블 (C6)과 전위 UT / 3의 케이블 (C1) 사이에서 나선의 1 회 턴으로 야기되는 전암 강하를 뺀 값 사이에서 발생하기 때문이다).

따라서, 절연체 층 (H1)의 층은 V6의 전압을 견디도록 치수 설정된다. 본 예시 된 예에서, 모든 절연체 층의 두께는 동일하다. 따라서 층 E1 내지 E5의 두께는 H1의 두께와 정렬된다.

제 5 실시예에서, 전류 제한기 (L5) 내에서 발생하는 최고 전압은 브릿지 루프 (P3)와 케이블 (C6) 사이에서 나선형의 중심에서 발생하는 전압 (V6)이다. 이 전압은 2.UT / 3에 가깝다. 상기 위치에서 케이블 (C6)의 전위는 구체적으로 5.UT / 6에 가까운 반면 (이 위치는 브릿지 루프 (P1)의 나선의 1 회 턴에 존재하기 때문임), 루프 P3은 전위 UT / 6에 있다.

따라서, 절연체 (H1)의 층은 V6의 전압을 견디도록 치수 설정된다. 본 예시 된 예에서, 모든 절연체 층의 두께는 동일하다. 따라서 층 (E1 내지 E5)의 두께는 H1의 두께로 정렬된다.

변형 예로서, 제 1 및 제 2 실시예에서와 같이, 절연체 (H1)의 층은 다른 것보다 더 큰 두께를 가질 수 있고, 그것은 그 다음 2.UT / 3의 전압을 견딜 수 있도록 치수 설정된 반면, 절연체 (E1 내지 E5)의 다른 층은 UT / 3의 전압을 견딜 수있도록 더 작은 크기로 치수 설정될 것이다. 이 변형의 일례에 따르면, 절연체 (H1) 층의 두께는 다른 절연체 (E1 내지 E5층)의 두께의 2 배일 수 있다.

도 7은 제 5 실시예의 변형인 제 6 실시예에 관한 것이다. 이 변형은 도체 (F6)의 경로를 변경하여 전류 제한기 (L6) 내에서 전압의 분포를 수정하는 브릿지 루프 (P1, P2, P3, B1, B2)의 상이한 배열을 목표로 한다.

제 6 실시예에 따르면 :

- 케이블 (C3 및 C6)은 나선형의 주변에서 각각 연결 단자 T1 및 T2에 연결되고;

- 이 경우, 2 개의 연결 단자 (T1, T2)는 3 개의 절연체 (E3, E4, E5)의 층과 함께 케이블 (C4, C5)의 어느 한쪽에 배치된다.

나선의 주변에서, 상기 브릿지 루프 (B1)는 케이블 (C1)과 케이블 (C2)을 연결하고, 브릿지 루프 (B2)는 케이블 (C4)과 케이블 (C5)을 연결한다.

나선의 중심에서 :

- 케이블 C5 및 C6은 브릿지 루프 P1에 의해 연결되어, 제 1 초전도 케이블 쌍을 형성하고;

- 케이블 C1 및 C4는 브릿지 루프 P2에 의해 연결되어 제 2 초전도 케이블 쌍을 형성하고;

- 케이블 C2 및 C3은 브릿지 루프 P3에 의해 연결되어 제 3 초전도 케이블 쌍을 형성한다.

브릿지 루프 (P2 및 P3)는 동심원으로 브릿지 루프 (P1)와 나란히 배열된다.

전위의 분포는 다음과 같다:

- 단자 (T2)가 전위 (UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (P1)은 전위 5.UT / 6 (즉, UT - 1/6 UT))에 있고;

- 브릿지 루프 (B2)는 전위 2.UT / 3 (즉, UT - 2/6 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (P2)는 전위 UT / 2 (즉, UT - 3/6 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (B1)은 전위 UT / 3 (즉, UT - 4/6 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (P3)는 잠재적 인 UT / 6 (즉, UT - 5/6 UT)에 있고;

- 따라서 단자 (T1)은 제로 전위에 있다.

제 6 실시예에 따르면, 단자 (T2)는 케이블 (C1)에 인접한다.

도 7에 도시된 전압의 분포는 다음과 같다 :

- U5와 V5 중에서, 최대 값은 UT / 3이고;

- U4 및 V4 중에서, 최대 값은 UT / 3이고;

- U3 및 V3 중에서, 최대 값은 2.UT / 3이고;

- U2와 V2 중에서, 최대 값은 UT / 3이고;

- U1과 V1 중에서, 최대 값은 UT / 3이고;

- U6의 2.UT / 3 보다 약간 작은 값을 가진다 (2.UT / 3의 값에서 나선의 1회 턴의 전압 강하를 뺀 값).

제 6 실시예에서, 전류 제한기 (L6) 내에서 발생하는 가장 높은 전압은 브릿지 루프 (B2)와 단자 (T1) 사이에서 발생하고 2.UT / 3의 값을 갖는 전압 (U3)이다.

따라서, 이 경우에 절연체 (E3)의 층은 U3의 전압을 견디도록 치수 설정된다. 본 예시된 예에서, 모든 절연체 층의 두께는 동일하다. 따라서 층 (E1, E2, E4, E5, H1)의 두께는 E3의 두께로 정렬된다.

변형 예로서, 제 1 및 제 2 실시예에서와 같이, 절연체 (E3 및 H1)의 층은 다른 것보다 더 큰 두께를 가질 수 있고, 그 다음 그들은 2.UT / 3의 전압을 견디도록 치수 설정되나, 이 경우 절연체 (E1, E2, E4, E5)의 다른 층의 두께는 더 작을 것이다.

도 8은 제 6 실시예의 변형인 제 7 실시예에 관한 것이다. 이 변형은 나선형의 중심에서 브릿지 루프 (P1, P2, P3)의 다른 배열을 목표로한다. 그러나, 도체 (F7)의 경로는 변경되지 않으며, 따라서 전류 제한기 (L7) 내의 전압 분포는 제 6 실시예와 동일하다.

제 7 실시예에 따르면, 브릿지 루프 (P1 및 P3)는 직경 방향으로 반대인 반면, 브릿지 루프 (P2)는 나선형의 중심을 직경 방향으로 교차시킴으로써 케이블 (C1)을 케이블 (C4)에 연결하고, 다른 2 개의 브릿지 루프 (P1, P3)는 상기 나선의 양쪽에 위치한다.

전위 및 전압의 분포는 제 6 실시예와 동일하기 때문에, 전류 제한기 (L7) 내에서 발생하는 최고 전압은 브릿지 루프 (B2)와 단자 (T1) 사이에서 발생하는 전압 (U3)이며, 값은 2.UT / 3이다.

절연체의 층은 변형예로서 상이한 두께, 특히 다른 것보다 더 큰 두께 (E3 및 H1)을 갖는 절연체의 층을 제 6 실시예와 동일한 방식으로 치수 설정한다.

나선의 중심에서 브릿지 루프 (P1, P2, P3)의 배열은 추가적인 연결 가능성을 허용한다.

도 9는 전류 제한기 (L8)가 8 개의 절연체 (E1 내지 E7 및 H1)의 층으로 권취된 8 개의 초전도 케이블 (C1 내지 C8)로 구성된 초전도 도체 (F8)을 포함하는 제 8 실시예에 관한 것이다.

제 8 실시예에 따르면 :

- 케이블 (C4 및 C8)은 나선형의 주변에서 각각 연결 단자 (T1 및 T2)에 연결되고;

- 2 개의 연결 단자 (T1, T2)는 이 경우에 4 개의 상대적인 절연체 (E4 내지 E7)의 층들을 갖는 케이블 (C5 및 C7) 중 어느 한쪽에 배치된다.

나선의 주변에서, 브릿지 루프 (B1)는 케이블 (C1)과 케이블 (C5)을 연결하고, 브릿지 루프 (B2)는 케이블 (C2)과 케이블 (C3)을 연결하고 브릿지 루프 (B3)는 케이블 (C6)과 케이블 (C7)을 연결한다.

나선의 중심에서 :

- 케이블 (C7 및 C8)은 브릿지 루프 (P1)에 의해 연결되어, 제 1 초전도 케이블 쌍을 형성하고;

- 케이블 (C5 및 C6)은 브릿지 루프 (P2)에 의해 연결되어, 제 2 초전도 케이블 쌍을 형성하고;

- 케이블 (C3 및 C4)는 브릿지 루프 (P3)에 의해 연결되어, 제 3 쌍의 초전도 케이블을 형성하고;

- 케이블 (C1 및 C2)는 브릿지 루프 (P4)에 의해 연결되어, 4 쌍의 초전도 케이블을 형성한다.

브릿지 루프 (P1, P2, P3 및 P4)는 이 경우에 인접하고 나란히 배열된다.

각각의 케이블 (C1 내지 C8)은 전압 (UT)이 저항성으로 된 전류 제한기 (L8)의 단자들에 걸쳐 발생하는 경우, UT / 8의 전압 강하를 제공한다는 것을 고려하면:

-단자 T2는 따라서 전위 UT에 있고;

- 브릿지 루프 (P1)는 전위 7.UT / 8 (즉, UT - 1/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (B3)은 전위 3.UT / 4 (즉, UT - 2/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (P2)는 전위 5.UT / 8 (즉, UT - 3/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (B1)은 전위 UT / 2 (즉, UT - 4/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (P4)는 전위 3.UT / 8 (즉, UT - 5/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (B2)는 전위 UT / 4 (즉, UT - 6/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 (P3)는 전위 UT / 8 (즉, UT - 7/8 UT)에 있고;

- 따라서 단자 (T1)은 제로 전위에 있다.

따라서 절연체 (E1 내지 E7 또는 H1)의 층 중 하나에 의해 견뎌야 하는 최대 전압은 다음과 같다:

- 전압 (U4)는 브릿지 루프 (B1)에서 케이블 (C5), 및 단자 (T1) 사이에서 발생하고 최대 UT / 2의 값을 갖고;

- 전압 (V4)는 브릿지 루프 (P2 및 P3) 사이에서 나선형의 중심에서 발생하고 UT / 2의 값을 갖고;

- 전압 (U8)는 단자 (T2)와 케이블 (C1) 사이에서, 나선 주변에서 발생하고 최대 UT / 2에서 주변에서 나선의 1 회 턴의 전압 강하를 뺀 값을 가지며;

- 전압 (V8)는 브릿지 루프 (P4)와 케이블 (C8) 사이에서, 나선 중심에서 발생하고 최대 UT / 2에서 중심에서 나선의 1 회 턴의 전압 강하를 뺀 값을 갖는다.

브릿지 루프 (P1 내지 P4, B1 내지 B3)의 배열은 절연체 (E4)의 층만이 전압 (U4 및 V4)에 견디는 전압을 제공할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 절연체 (E4)의 층은 UT / 2의 전압을 견딜 수 있는 치수를 가져야 한다. 그것의 부분에 대한 절연체 (E1 내지 E3, E5 내지 E7)의 다른 층 각각은 H1을 제외하고, UT / 4와 동등한 전압을 견딜 수 있어야 하며, 이는 E4와 동일한 치수를 가질 수 있다.

본 예시된 예에서, 절연체의 모든 층은 동일한 두께를 가진다. 따라서 층 E1 내지 E3, E5 내지 E7의 두께는 E4 및 H1의 두께로 정렬된다.

변형 예로서, 제 1 및 제 2 실시예에서와 같이, 절연체의 층 E4 및 H1은 다른 것보다 큰 두께, 예를 들어 두 배의 두께를 가질 수 있다.

도 10은 제 8 실시예의 변형인 제 9 실시예에 관한 것이다. 이 경우 전류 제한기 (L9)는 초전도 도체 (F9)를 포함하며, 이 경우 8 개의 절연체 층 (E1 내지 E7 및 H1)으로 권취된 8 개의 초전도 케이블 (C1 내지 C7)로 구성된다. 이 변형에 따르면, 브릿지 루프 P1, P2, P3 및 P4는 나선의 중심에 걸쳐 규칙적으로 분포된다. 브릿지 루프 P1 및 P3는 브릿지 루프 P2 및 P4와 마찬가지로, 정반대로 존재한다. 브릿지 루프 P1, P2, P3, P4는 이 경우에 인접하지만 나란히 배치되지 않으며, 코일의 내부 윤곽에 걸쳐 규칙적으로 분포된다.

제 9 실시예의 다른 특징은 제 8 실시예와 동일하다.

도 11은 전류 제한기 (L10)가 8 개의 절연체의 층 (E1 내지 E7 및 H1)으로 권취된 8 개의 초전도 케이블 (C1 내지 C8)로 구성된 초전도 도체 (F10)를 포함하는 제 10 실시예에 관한 것이다.

제 10 실시예에 따르면:

- 케이블 C3 및 C8은 나선의 주변에서 각각 연결 단자 T1 및 T2에 연결되고;

- 이 경우, 2 개의 연결 단자 T1, T2는 절연체의 5 개의 상대적인 층 E3 내지 E7을 갖는 케이블 C4 및 C7의 어느 한쪽에 배치된다.

나선의 주변에서, 브릿지 루프 B1는 케이블 C1과 케이블 C2을 연결하고, 브릿지 루프 B2는 케이블 C4과 케이블 C5을 연결하고 브릿지 루프 B3는 케이블 C6과 케이블 C7을 연결한다.

나선의 중심에서 :

- 케이블 C7 및 C8은 브릿지 루프 P1에 의해 연결되어 제 1 초전도 케이블 쌍을 형성하고;

- 케이블 C5 및 C6은 브릿지 루프 P2에 의해 연결되어 제 2 초전도 케이블 쌍을 형성하고;

- 케이블 C4 및 C1은 브릿지 루프 P3에 의해 연결되어 제 3 초전도 케이블 상을 형성하고;

- 케이블 C2 및 C3은 브릿지 루프 P4에 의해 연결되어 제 4 초전도 케이블 쌍을 형성한다.

브릿지 루프 P1 및 P2는 이 경우에 인접하여 나란히 배열되는 반면, 브릿지 루프 P3 및 P4는 동심으로 존재한다.

전위의 분포는 다음과 같다:

- 단자 T2는 따라서 전위 UT에 있고;

- 브릿지 루프 P1는 전위 7.UT / 8 (즉, UT - 1/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 B3은 전위 3.UT / 4 (즉, UT - 2/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 P2는 전위 5.UT / 8 (즉, UT - 3/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 B2는 전위 UT / 2 (즉, UT - 4/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 P3는 전위 3.UT / 8 (즉, UT - 5/8UT)에 있고;

- 브릿지 루프 B1은 전위 UT / 4 (즉, UT - 6/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 P4는 전위 UT / 8 (즉, UT - 7/8 UT)에 있고;

- 따라서 단자 T1은 제로 전위에 있다.

상기 제 10 실시예에 따르면, 단자 T2는 케이블 C1에 인접한다.

따라서 (나선의 주변에서) 도 11에 도시된 전압의 분포는 다음과 같다:

- U7의 값은 UT / 4이고;

- U6의 값은 0이고;

- U5의 값은 UT / 4이고;

- U4의 값은 0이고;

- U3의 값은 UT / 2이고;

- U2의 값은 UT / 4이고;

- U1의 값은 0이고;

- U8의 값은 3.UT / 4 보다 약간 크다 (U8의 값은 3.UT / 4에 나선 1 턴의 전압 강하를 더한 값임).

나선형의 중심에서, 전압 V1 내지 V7 중에서, 최대 값은 UT / 4이고, 전압 V8은 UT / 2에 가깝다.

상기 제 10 실시예에서, 전류 제한기 L10 내에서 발생하는 최고 전압은 단자 T2와 인접 케이블 C1 사이에서 발생하는 전압 U8이며, 3.UT / 4보다 약간 큰 값을 갖는다.

따라서, 절연체 층 H1은 U8의 전압을 견디도록 치수 설정된다. 본 예시된 예에서, 모든 절연체 층의 두께는 동일하다. 따라서 층 E1 내지 E7의 두께는 H1의 두께로 정렬된다.

변형 예로서, 제 1 및 제 2 실시예에서와 같이, 절연체 층 (H1)은 다른 것보다 더 큰 두께를 가질 수 있고, 그 다음 3.UT / 4 보다 큰 전압을 견딜 수 있는 치수로 설정되나, 이 경우 다른 절연체 층의 두께는 더 작을 것이다.

변형으로서, 각각의 절연체 층은 그것이 견딜 수 있는 전압에 적합한 자체 두께를 갖는다. 따라서 상기 변형에 따르면 :

- E7, E6, E5, E4, E2 및 E1의 두께는 이러한 모든 절연체 층이 코일의 주변부 또는 중심에서 U / 4 정도의 전압에 견뎌야 하기 때문에, UT / 4의 전압을 견딜 수 있도록 치수설정되고;

- E3의 두께는 E7의 2배이며;

- H1은 최대 두께를 가지며, 3.UT / 4보다 약간 큰 전압을 견딜 수 있도록 치수 설정된다.

도 12는 전류 제한기 (L11)가 제 9 실시예의 변형인 초전도 도체 (F11)를 포함하는 제 11 실시예를 도시한다. 나선의 중심에서 브릿지 루프 (P1, P2, P3, P4)는 나선의 주변에서 각각 연결 단자 (T1 및 T2)에 연결되는 케이블 (C4 및 C8)과 마찬가지로, 제 9 실시예의 대응하는 브릿지 루프와 동일하다.

이 변형에 따르면, 나선의 주변에서, 브릿지 루프 B1는 케이블 C1과 케이블 C7을 연결하고, 브릿지 루프 B2는 케이블 C2과 케이블 C6을 연결하고 브릿지 루프 B3는 케이블 C3과 케이블 C5를 연결한다. 브릿지 루프 B1, B2 및 B3은 동심으로 존재한다.

전위의 분포는 다음과 같다 :

- 단자 T2는 전위 UT에 있고;

- 브릿지 루프 P1는 전위 7.UT / 8 (즉, UT - 1/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 B1은 전위 3.UT / 4 (즉, UT - 2/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 P4는 전위 5.UT / 8 (즉, UT - 3/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 B2는 전위 UT / 2 (즉, UT - 4/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 P2는 전위 3.UT / 8 (즉, UT - 5/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 B3은 전위 UT / 4 (즉, UT - 6/8 UT)에 있고;

- 브릿지 루프 P3는 전위 UT / 8 (즉, UT - 7/8 UT)에 있고;

- 따라서 단자 T1은 제로 전위에 있다.

상기 제 11 실시예에 따르면, 단자 T2는 케이블 C1에 인접한다.

따라서, 도 12에 도시된 전압의 분포는 다음과 같다:

- U1 내지 U7은 UT / 4의 값을 가지며;

- U8의 값은 UT / 4보다 약간 작으며;

- V2 및 V6의 값은 UT / 2이며;

- V4 및 V8의 값은 UT / 4이다.

제 11 실시예에서, 전류 제한기 (L11) 내에서 발생하는 가장 높은 전압은 브릿지 루프 (P3)와 인접한 케이블 (C2) 사이, 및 브릿지 루프 (P1)와 케이블 (C6) 사이에서, 나선의 중심에서 각각 발생하는 전압 (V2 및 V6)이고, UT / 2 보다 약간 큰 값을 갖는다.

따라서, 절연체 층 E2 및 E6는 전압 V2 및 V6을 견디도록 치수 설정된다. 본 예시된 예에서, 모든 절연체 층의 두께는 동일하다. 따라서 층 E1, E3, E4, E5, E7, H1의 두께는 E2 및 E6의 두께로 정렬된다.

변형 예로서, 제 1 및 제 2 실시예에서와 같이, 절연체 층 E2 및 E6은 다른 것보다 더 두꺼운 두께를 갖는 유일한 층일 수 있고, 그 후 그들은 UT / 2 보다 약간 큰 전압을 견디도록 치수 설정될 것이고, 다른 절연체 층들의 두께는 이 경우 더 작을 것이다.

도 13은 전류 제한기 (L12)가 8 개의 초전도 케이블을 포함하는 제 12 실시예를 도시한다. 케이블 (C1, C4, C5 및 C8)은 연결 단자 (T1)에 또한 연결되는 3 개의 브릿지 루프 (B10)에 의해 코일의 주변에서 서로 연결된다. 케이블 (C2, C3, C6 및 C7)은 또한 코일의 주변에서 연결 단자 (T2)에 연결된 3 개의 브릿지 루프 (B20)에 의해 서로 연결된다.

코일의 중심에서 :

- 케이블 C1 및 C2는 브릿지 루프 P4에 의해 연결되고;

- 케이블 C3 및 C4는 브릿지 루프 P3에 의해 연결되고;

- 케이블 C5 및 C6은 브릿지 루프 P2에 의해 연결되고;

- 케이블 C7 및 C8은 브릿지 루프 P1에 의해 연결된다.

절연체의 층 E1, E3, E5 및 E7은 T1과 T2 사이에서 발생하는 최대 전압의 전압을 견디도록 동일한 두께를 갖는다.

절연체의 층 E2, E4, E6 및 H1은 동일한 두께를 가지며, 이는 절연체의 층 E1, E3, E5 및 E7의 두께보다 훨씬 작다.

도 14는 전류 제한기 (L13)가 8 개의 초전도 케이블을 포함하는 제 13 실시예를 도시한다. 케이블 (C1, C2, C3 및 C4)은 코일의 주변에서 연결 단자 (T1)에 의해 서로 직접 연결된다. 케이블 (C5, C6, C7 및 C8)은 또한 코일의 주변에서 연결 단자 (T2)에 의해 직접 서로 연결된다.

코일의 중심에서 :

- 케이블 C1 및 C8은 브릿지 루프 P1에 의해 연결되고;

- 케이블 C2 및 C7은 브릿지 루프 P2에 의해 연결되고;

- 케이블 C3 및 C6은 브릿지 루프 P3에 의해 연결되고;

- 케이블 C4 및 C5는 브릿지 루프 P4에 의해 연결된다.

절연체의 층 E4 및 H1은 T1과 T2 사이에서 발생하는 최대 전압의 전압을 견딜 수 있는 동일한 두께를 갖는다.

절연체의 층 E1, E2, E3, E5, E6 및 E7은 동일한 두께를 가지며, 이는 절연체의 층 E4 및 H1의 두께보다 훨씬 작다.

도 15는 도 14의 실시예의 변형을 도시한다. 상기 변형에 따르면, 전류 제한 기 (L14)는 중앙에 4 개의 연결 루프 (P1, P2, P3, P4)를 갖는 연결 디스크 (10)를 포함한다.

코일의 중심에서의 연결은 도 14에서와 동일하다:

- 케이블 C1 및 C8은 브릿지 루프 P1에 의해 연결되고;

- 케이블 C2 및 C7은 브릿지 루프 P2에 의해 연결되고;

- 케이블 C3 및 C6은 브릿지 루프 P3에 의해 연결되고;

- 케이블 C4 및 C5는 브릿지 루프 P4에 의해 연결된다.

그러나, 연결 루프는 그들을 보유하는 디스크 (10)를 통과하여 코일의 중심에서의 조립 및 연결을 용이하게 한다. 다른 특징은 도 14와 동일하다.

도 16은 전류 제한기 (L15)가 12 개의 케이블을 포함하는 제 15 실시예를 도시한다.

주변에서 :

- 케이블 C1, C2 및 C3은 단자 T1에 연결되고;

- 케이블 C10, C11 및 C12는 단자 T2에 연결되고;

- 케이블 C4 및 C9는 브릿지 루프 B1에 연결되고;

- 케이블 C5 및 C8은 브릿지 루프 B2에 연결되고;

- 케이블 C6 및 C7은 브릿지 루프 B3에 연결된다.

코일의 중심에서 :

- 케이블 C1 및 C6은 브릿지 루프 P4에 연결되고;

- 케이블 C2 및 C5가 브릿지 루프 P5에 연결되고;

- 케이블 C3 및 C4는 브릿지 루프 P6에 연결되고;

- 케이블 C7 및 C12는 브릿지 루프 P1에 연결되고;

- 케이블 C8 및 C11은 브릿지 루프 P2에 연결되고;

- 케이블 C9 및 C10은 브릿지 루프 P3에 연결된다.

절연체의 층 E1, E2, E4, E5, E7, E8, E10 및 E11은 동일한 두께를 가지며, 이는 최소한으로 감소될 수있다.

절연체의 층 E3, E6, E9 및 H1은 도 2의 경우와 유사한 방식으로 치수가 정해질 수 있다.

결론적으로, 전술한 모든 실시예에서, 브릿지 루프 및/또는 절연체 층의 두께의 배열은 전압 내성을 증가시키고/시키거나 전류 제한기를 보다 콤팩트하게 만든다.

전류 제한기의 다른 변형 실시예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 구현될 수있다. 예를 들어, 각각의 초전도 도체는 단일 도체로 형성될 수 있거나, 서로 평행하게 배치된 (도체의 단면이 단순하게 증가하는) 다수의 초전도 케이블로 형성될 수도 있다. 브릿지 루프는 부분적으로 다양한 방식: 그 자체로 접힌 도체, 연결 단자 블록 및 중간 전도성 트랙이 제공된 구성 요소, 기계적 고정 장치 등으로 생성될 수 있다. 브릿지 루프의 전기 저항은 바람직하게는 예를 들어 구리와 유사하다.

또한, 전류 제한기는 원리를 설명하기 위해 본 명세서에서 설명된 개략적 인 예에서 적은 횟수의 턴 보다 상당히 많은 나선형의 턴 횟수를 가질 수 있다. 표현 "나선 권선"은 넓은 의미로, 즉 초전도 도체가 연속적인 회전에 의해 층으로 권취되어 있고, 단면이 예를 들어 정사각형 또는 임의의 다른 형상 일 수 있다는 것으로 이해되어야 한다.

도 4, 5, 6, 9, 10, 12 및 13의 개략도에서, 하나 이상의 브릿지 루프는 연결 단자를 둘러싸고 있으며, 당업자는 예를 들어 문제의 단자를 브릿지 루프로부터 해제되어 단자 연결을 만들기 위해 도면의 평면에 수직인 평면을 통과하여 실제 장치에서 그러한 연결을 생성하는 방법을 알고 있을 것으로 이해되어야 한다.

기술된 예에서, 코일의 중심은 브릿지 루프가 제공되는 제 1 연결 영역을 형성하고 코일의 주변부는 브릿지 루프가 제공되는 제 2 연결 영역을 형성하여 2 개의 초전도 케이블이 제 1 연결 영역 및 제 2 연결 영역에서 서로 전기적으로 연결되고, 한 쌍의 초전도 케이블 중 하나는 다른 쌍의 초전도 케이블 중 하나에 전기적으로 연결되고, 각 쌍의 다른 초전도 케이블은 전기 연결 단자 또는 추가 쌍에 전기적으로 연결된다. 그러나, 변형 예로서, 제 1 연결 영역은 코일의 주변에 위치될 수 있고, 제 2 연결 영역은 코일의 중심에 위치될 수 있고, 브릿지 루프는 반전되어 연결 단자는 코일의 중심에 위치된다.

또한, 도 2B를 제외한 모든 도면에서, 단순화를 위해, 연결 단자 (T1 및 T2)는 나란히 도시되어 있다. 그러나, 회로에 대한 연결이 용이하다면 연결 단자는 또한 각도로 (예를 들어 1/4 회전) 오프셋될 수 있다.

Claims

2 개의 단자는 제 1 전기 연결 단자(T1) 및 제 2 전기 연결 단자(T2)에 의해 형성되고, 전류 제한 쌍극자는 단일 평면으로 연장되는 2-와이어 코일을 형성하기 위해 권취되는 초전도 도체(F1 내지 F15)를 포함하며, 상기 코일의 두 턴 사이에 절연체 층(E1 내지 E11, H1)이 배치되는 초전도 전류 제한 쌍극자(L1 내지 L15)로서,
상기 초전도 도체(F1 내지 F15)는 병렬로 권취되고 적어도 2 쌍으로 배열된 적어도 4 개의 개별 초전도 케이블(C1 내지 C12)로 구성되고, 각각의 쌍은 상기 초전도 케이블(C1 내지 C12) 중 2 개로 형성되고, 상기 초전도 케이블(C1 내지 C12)은 서로 연결되어, 상기 초전도 도체가 제 1 전기 연결 단자(T1)를 제 2 전기 연결 단자(T2)에 연결하면서 코일의 주변부와 중심 사이의 적어도 2개의 외부 및 복귀 경로로 연장되도록 하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제1항에 있어서,
각각의 쌍은 제 1 연결 영역 및 제 2 연결 영역에서 서로 전기적으로 연결된 제 1 및 제 2 초전도 케이블(C1 내지 C12) 로 형성되고, 각 쌍의 제 1 초전도 케이블은 다른 쌍의 초전도 케이블 중 하나에 전기적으로 연결되고, 각 쌍의 제 2 초전도 케이블은 전기 연결 단자(T1, T2) 또는 다른 쌍의 초전도 케이블 중 하나에 연결되며, 하나의 연결 영역은 코일의 중심이고 다른 연결 영역은 코일의 주변부인 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제1항에 있어서,
상기 초전도 케이블 중 적어도 하나는 각각 연결 단자(T1, T2)에 연결된 2 개의 초전도 케이블 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 전류 제한 쌍극자.
제1항에 있어서,
하나의 동일한 쌍의 2 개의 초전도 케이블은 동일한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제1항에 있어서,
상기 연결 단자(T1, T2)에 연결된 2 개의 초전도 케이블 사이에서, 절연체 층의 수는 전체 초전도 케이블 수의 절반 이상인 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제1항에 있어서,
상기 초전도 케이블(C1 내지 C12)은 상기 코일의 중심에서 서로 연결되어 브릿지 루프(P1 내지 P6)에 의해 상기 쌍을 형성하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제6항에 있어서,
상기 브릿지 루프(P1 내지 P6)는 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제6항에 있어서,
상기 브릿지 루프(P1 내지 P6)는 코일의 내부 윤곽에 걸쳐 분포되는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제1항에 있어서,
상기 초전도 도체는 N 쌍으로 배열된 2N 초전도 케이블, 상기 코일의 제 1 연결 영역에 N 개의 브릿지 루프, 상기 코일의 제 2 연결 영역에 N-1 개의 브릿지 루프로 구성되고, 상기 코일의 제 1 연결 영역 및 제 2 연결 영역은 코일의 주변부 및 중심으로부터 선택되고, N은 2 이상인 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제9항에 있어서,
상기 초전도 도체는 상기 코일의 중심에서 각각 코일의 주변에 N 개의 브릿 지 루프, 및 상기 코일의 주변에서 각각 코일의 중심에 N-1 브릿지 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 초전도 도체(F1 내지 F15)는 N 쌍으로 배열된 2N 초전도 케이블(C1 내지 C12), 코일의 중심에서 N 브릿지 루프(P1 내지 P6) 및 코일의 주변에서 N-1 브릿지 루프(B1 내지 B3)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 초전도 도체는 N 쌍으로 배열된 2N 초전도 케이블, 코일의 중심에서 N-1 브릿지 루프 및 및 코일의 주변에서 N 브릿지 루프로 구성되는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제 11 항에 있어서, 상기 초전도 도체(F1, F3, F4)는 2 개의 쌍으로 배열 된 4 개의 초전도 케이블(C1 내지 C4), 상기 코일의 중심에서 2 개의 브리지 루프(P1, P2) 및 상기 코일 주변에서 하나의 브릿지 루프(B1)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전류 제한 쌍극자.
제13항에 있어서,
상기 코일의 중심에서 2 개의 브릿지 루프(P1, P2)는 인접하고, 상기 코일의 주변에서 브릿지 루프(B1)는 2 개의 연결 단자 사이 (T1, T2)에 위치되는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제14항에 있어서,
상기 코일 내에서, 하나의 연결 단자(T2)에 연결된 초전도 케이블 (C4)과 다른 연결 단자(T1)에 연결된 인접한 초전도 케이블(C1) 사이에, 절연체층(H1)은 다른 절연체층(E1 내지 E3) 보다 두꺼운 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제13항에 있어서,
상기 코일의 중심에서 2 개의 브릿지 루프(P1, P2)는 인접하고, 상기 코일의 주변부에서 브릿지 루프(B1)는 연결 단자(T1)를 우회하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제13항에 있어서,
상기 코일의 중심에서 2 개의 브릿지 루프(P1, P2)는 동심이며, 상기 코일의 주변부에서 브릿지 루프(B1)는 연결 단자(T1)를 우회하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제11항에 있어서,
상기 초전도 도체(F5, F6, F7)는 3 개의 쌍으로 배열된 6 개의 초전도 케이블(C1 내지 C6), 코일의 중심에서 3 개의 브릿지 루프(P1, P2, P3), 및 코일의 주변에서 2 개의 브릿지 루프(B1, B2)로 구성되는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제18항에 있어서,
상기 코일의 중심에서 3 개의 브릿지 루프(P1, P2, P3)는 인접하고 상기 코일의 주변에서 2 개의 브릿지 루프(B1, B2)는 각각 연결 단자(T1, T2)를 우회하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제18항에 있어서,
상기 코일의 중심에서 2 개의 브릿지 루프(P2, P3)는 동심이고 상기 코일의 주변에서 브릿지 루프(B2) 중 하나는 2 개의 연결 단자(T1, T2) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제18항에 있어서,
상기 코일의 중심에서 브릿지 루프(P2) 중 하나는 코일의 중심을 직경으로 통과하고, 코일의 중심에서 다른 2 개의 브릿지 루프(P1, P3)는 상기 코일의 어느 한 측면에 위치하고, 코일의 주변에서 하나의 브릿지 루프(B2)는 2 개의 연결 단자(T1, T2) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제11항에 있어서,
상기 초전도 도체(L3; L8 내지 L11)는 4 개의 쌍으로 배열된 8 개의 초전도 케이블(C1 내지 C8), 코일의 중심에서 4 개의 브릿지 루프(P1 내지 P4) 및 코일의 주변에서 3 개의 브릿지 루프(B1 내지 B3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제22항에 있어서,
상기 코일의 중심에서의 4 개의 브릿지 루프(P1 내지 P4)는 인접하고, 코일의 주변에서 브릿지 루프(B1) 중 하나는 연결 단자(T1) 및 다른 브릿지 루프(B2)를 우회하고, 코일의 주변에서 제 3 의 브릿지 루프(B3)는 2 개의 연결 단자(T1, T2) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제22항에 있어서,
상기 코일의 중심에서 2 개의 브릿지 루프(P1, P2)는 인접하고, 코일의 중심에서 다른 2 개의 브릿지 루프(P3, P4)는 동심이고, 코일의 주변에서 2 개의 브릿지 루프(B2, B3)가 2 개의 연결 단자(T1, T2) 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제22항에 있어서,
상기 코일의 중심에서 4 개의 브릿지 루프(P1 내지 P4)는 인접하고 상기 코일의 주변에서 3 개의 루프(B1 내지 B3)는 동심이고 연결 단자(T1, T2)를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제1항, 제2항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항 에있어서,
상기 초전도 케이블(C1 내지 C12)은 권취된 번들을 형성하며, 하나의 절연체 층(H1)은 번들의 두 코일 사이에 배열된 절연체의 번들 층을 형성하는 반면, 다른 절연체 층(E1 내지 E11)은 2 개의 초전도 케이블 사이에 각각 배치된 절연체의 케이블 층을 형성하고, 절연체(H1)의 번들 층은 각각 연결 단자(T1, T2)에 연결된 2 개의 초전도 케이블 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제26항에 있어서,
상이한 재료로 제조된 2 개 이상의 절연체의 층을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제1항, 제2항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 제한 쌍극자가 저항성이 될 때, 전위차가 가장 낮은 두 개의 초전도 케이블 사이에 위치한 절연체 층은 다른 절연체 층의 두께 보다 작은 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제1항, 제2항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 제한 쌍극자가 저항성이 될 때, 전위차가 가장 큰 두 개의 초전도 케이블 사이에 위치한 절연체 층은 다른 절연체 층의 두께 보다 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제1항, 제2항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연체의 번들 층(H1)은 절연체 케이블 층(E1 내지 E11)보다 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제1항, 제2항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연체의 번들 층(H1)은 절연체의 케이블 층(E1 내지 E11)의 두께의 합의 2/3 보다 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제1항, 제2항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연체의 번들 층(H1)은 절연체의 케이블 층(E1 내지 E11)의 두께의 1.5 배 보다 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제30항에 있어서,
상기 케이블이 2n(n은 자연수)의 수로 존재할 때, 상기 절연체의 번들 층(H1)은 상기 절연체의 케이블 층(E1 내지 E11)의 두께의 n 배 정도 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제2항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 연결 영역은 상기 코일의 중심에 위치하고, 상기 제 2 연결 영역은 상기 코일의 주변에 위치하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제2항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 연결 영역은 상기 코일의 주변에 위치하고, 상기 제 2 연결 영역은 코일의 중심에 위치하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제2항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 제한 쌍극자는 두 쌍으로 배열된 4 개의 초전도 케이블(C1 내지 C4), 제 1 연결 영역에서 2 개의 브릿지 루프(P1, P2), 제 2 연결 영역에서 브릿지 루프(B1) 및 2 개의 연결 단자(T1, T2)를 포함하고, 코일의 제 1 연결 영역 및 제 2 연결 영역은 코일의 주변부 및 중심 중에서 선택되고,
상기 절연체의 번들 층 (H1)은 상기 연결 단자(T1, T2)에 각각 연결되는 두개의 초전도 케이블 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제2항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 제한 쌍극자는 3 쌍으로 배열된 6 개의 초전도 케이블(C1 내지 C6), 제 1 연결 영역에서 3 개의 브릿지 루프(P1 내지 P3), 제 2 연결 영역에서 2 개의 브릿지 루프(B1, B2), 및 2 개의 연결 단자(T1, T2)를 포함하고, 상기 코일의 제 1 연결 영역 및 제 2 연결 영역은 코일의 주변 및 중심 중에서 선택되고, 절연체의 번들 층(H1)은 각각 연결 단자(T1, T2)에 연결되는 2 개의 초전도 케이블 사이에 위치하는 것인, 전류 제한 쌍극자.
제2항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 제한 쌍극자는 4 개의 쌍으로 배열된 8 개의 초전도 케이블(C1 내지 C8), 제 1 연결 영역에서 4 개의 브릿지 루프(P1 내지 P4), 제 2 연결 영역에서 3 개의 브릿지 루프(B1 내지 B3), 및 2 개의 연결 단자(T1, T2)를 포함하고, 상기 코일의 제 1 연결 영역 및 제 2 연결 영역은 코일의 주변 및 중심으로부터 선택되며, 절연체의 번들 층(H1)은 각각 접속 단자 T1, T2)에 연결된 2 개의 초전도 케이블 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 것인, 전류 제한 쌍극자.