NL2002216C2 - POWER LIMITER. - Google Patents

POWER LIMITER. Download PDF

Info

Publication number
NL2002216C2
NL2002216C2 NL2002216A NL2002216A NL2002216C2 NL 2002216 C2 NL2002216 C2 NL 2002216C2 NL 2002216 A NL2002216 A NL 2002216A NL 2002216 A NL2002216 A NL 2002216A NL 2002216 C2 NL2002216 C2 NL 2002216C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
core
current
flux
current limiter
limiter according
Prior art date
Application number
NL2002216A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Martinus Johannes Maria Riet
Sjoerd Walter Hero Haan
Jan Abraham Ferreira
Dalibor Cvoric
Original Assignee
Liandon B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liandon B V filed Critical Liandon B V
Priority to NL2002216A priority Critical patent/NL2002216C2/en
Priority to PCT/NL2009/050691 priority patent/WO2010056122A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2002216C2 publication Critical patent/NL2002216C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/14Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
    • H01F29/146Constructional details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • H01F27/325Coil bobbins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/14Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
    • H01F2029/143Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias with control winding for generating magnetic bias
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/306Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

P84871NL00P84871NL00

Titel: StroombegrenzerTitle: Current limiter

De uitvinding heeft betrekking op een stroombegrenzer.The invention relates to a current limiter.

Stroombegrenzers zijn in diverse varianten bekend. Zo beschrijft het oude US 3,671,810 (uit 1962) een begrenzer die is gebaseerd op het principe van een verzadigde magneetkern, welke kern uit de verzadigde 5 toestand kan worden gebracht bij kortsluiting in een stroomafnemer.Current limiters are known in various variants. For example, the old US 3,671,810 (from 1962) describes a limiter based on the principle of a saturated magnetic core, which core can be brought out of the saturated state in the event of a short-circuit in a current collector.

Vele varianten van dit principe zijn reeds ontwikkeld, zoals supergeleidende varianten die diverse voordelen zouden bieden ten opzichte van niet-supergeleidende systemen, zie bijvoorbeeld W02007/029224.Many variants of this principle have already been developed, such as superconducting variants that would offer various advantages over non-superconducting systems, see for example WO2007 / 029224.

De onderhavige uitvinding beoogt een verbeterde stroombegrenzer. 10 In het bijzonder beoogt de uitvinding een begrenzer die relatief hoge nominale stromen kan begrenzen, bijvoorbeeld een stroom die door een middenspanning-elektriciteitsgenerator is gegenereerd, op een bijzonder efficiënte (bijna verliesvrije) wijze. De uitvinding beoogt bovendien een relatief duurzame begrenzer, die weinig onderhoud vergt, en die bij 15 voorkeur met relatief goedkope middelen kan worden vervaardigd.The present invention contemplates an improved current limiter. In particular, the invention contemplates a limiter capable of limiting relatively high nominal currents, for example a current generated by a medium-voltage electricity generator, in a particularly efficient (almost loss-free) manner. A further object of the invention is to provide a relatively durable limiter which requires little maintenance and which can preferably be manufactured with relatively inexpensive means.

Volgens een aspect van de uitvinding wordt de begrenzer hiertoe gekenmerkt door de maatregelen van conclusie 1.According to an aspect of the invention, the limiter for this purpose is characterized by the features of claim 1.

De begrenzer is ingericht om driefase-wisselstroom, met een nominale stroomsterkte van 100 A of meer, te begrenzen, en is ten minste 20 voorzien van: -een eerste, tweede en derde stroomgeleider om de driefase-wisselstroom te geleiden; -een magneetkern van verzadigbaar, magnetisch permeabel materiaal; 25 -een verzadigingseenheid om de kern in een magnetisch verzadigde toestand te houden tijdens een normale gebruiksstand; waarbij elke stroomgeleider is voorzien van een eerste fluxopwekker om een respectieve eerste magnetische flux in de kern op te 2 wekken, en een tweede fluxopwekker om een aan de respectieve eerste flux tegenovergestelde tweede magnetische flux op te wekken.The limiter is adapted to limit three-phase alternating current, with a nominal current strength of 100 A or more, and is provided with at least 20: a first, second and third current conductor for conducting the three-phase alternating current; -a magnetic core of saturable, magnetically permeable material; A saturation unit to keep the core in a magnetically saturated state during normal use; wherein each current conductor is provided with a first flux generator to generate a respective first magnetic flux in the core, and a second flux generator to generate a second magnetic flux opposite to the respective first flux.

De stroombegrenzer volgens de uitvinding kan bijzonder grote nominale stromen (met een stroomsterkte van ten minste 100 A, en bij 5 voorkeur ten minste 200 A, in het bijzonder ten minste 400 A) begrenzen. Dat wil zeggen, dat de begrenzer de stroom in hoofdzaak ongemoeid laat zolang deze binnen het nominale gebied blijft, en de stroom begrenst zodra de stroom significant uit het nominale gebied schiet (bijvoorbeeld ten gevolge van een kortsluiting stroomafwaarts ten opzichte van de begrenzer). 10 Bovendien blijkt dat de onderhavige begrenzer verrassend weinig vermogen verbruikt, in het bijzonder om de magneetkern in de verzadigde toestand te houden. In het bijzonder is gebleken dat relatief hoge kern-massa’s de gewenste efficiënte werking van de stroombegrenzer ten goede komen.The current limiter according to the invention can limit particularly large nominal currents (with a current strength of at least 100 A, and preferably at least 200 A, in particular at least 400 A). That is, the limiter leaves the current substantially untouched as long as it remains within the nominal range, and limits the current as soon as the current rises significantly from the nominal range (e.g. due to a short circuit downstream of the limiter). Moreover, it appears that the present limiter consumes surprisingly little power, in particular to keep the magnetic core in the saturated state. In particular, it has been found that relatively high core masses benefit the desired efficient operation of the current limiter.

Zo biedt een nadere uitwerking een kern met een massa van meer 15 dan 5 ton, in het bijzonder meer dan 10 ton. Volgens een voordelige uitvoering hebben omvatten de genoemde fluxopwekkers spoelen, bij voorkeur met aluminium stroomgeleiders. In het bijzonder kan de relatief zware kern leiden tot een relatief lage stroomdichtheid in de fluxopwekkers en de verzadigingseenheid, hetgeen verliezen aanzienlijk kan reduceren.Thus, a further elaboration provides a core with a mass of more than 15 tons, in particular more than 10 tons. According to an advantageous embodiment, the said flux generators comprise coils, preferably with aluminum current conductors. In particular, the relatively heavy core can lead to a relatively low current density in the flux generators and the saturation unit, which can considerably reduce losses.

20 Extra voordelig is een uitvoering, waarbij de spoelen van de eerste fluxopwekkers in onderling dezelfde richting zijn gewonden, terwijl de spoelen van de tweede fluxopwekkers eveneens in onderling dezelfde richting zijn gewonden.Extra advantage is an embodiment in which the coils of the first flux generators are wound in mutually the same direction, while the coils of the second flux generators are also wound in mutually the same direction.

De onderhavige begrenzer is duurzaam en relatief eenvoudig, in 25 het bijzonder door geen gebruik te maken van supergeleiders. Toepassing van lage-temperatuur koelmiddelen, met alle nadelen van dien, kan derhalve achterwege blijven.The present limiter is durable and relatively simple, in particular by not using superconductors. The use of low-temperature coolants, with all its disadvantages, can therefore be omitted.

Bij voorkeur is de verzadigingseenheid ingericht om maximaal 5 kW, in het bijzonder maximaal 2 kW en meer in het bijzonder maximaal 1,5 30 kW, te verbruiken om de kern in de magnetisch verzadigde toestand te 3 houden tijdens de normale (i.e. niet-begrenzende) gebruiksstand. Op deze manier verbruikt de stroombegrenzer bijzonder weinig energie, om de driefase-stroom te controleren.The saturation unit is preferably adapted to consume a maximum of 5 kW, in particular a maximum of 2 kW and more in particular a maximum of 1.5 kW, in order to keep the core in the magnetically saturated state during the normal (ie non-limiting) ) position of use. In this way, the current limiter uses very little energy to control the three-phase current.

Verder blijkt dat verrassend goede resultaten kunnen worden 5 verkregen wanneer de kern omvangrijk is. Bij een bijzonder efficiënte stroombegrenzer voor hoge nominale stromen zijn twee orthogonale afmetingen van de kern (bijvoorbeeld een lengte en breedte) elk groter dan circa 1 meter, in het bijzonder zelfs groter dan circa 2 meter. Verder blijkt het voordelig te zijn indien de kern een dikte heeft van ten minste 40 cm, in 10 het bijzonder ten minste 0,5 m. In een dwarsdoorsnede kan de kern locaal bijvoorbeeld ten minste 0,4 m x 0,4 m meten, in het bijzonder ten minste 0,5 m x 0,5 m.Furthermore, it appears that surprisingly good results can be obtained when the core is large. With a particularly efficient current limiter for high nominal currents, two orthogonal dimensions of the core (for example a length and width) are each greater than approximately 1 meter, in particular even larger than approximately 2 meters. Furthermore, it appears to be advantageous if the core has a thickness of at least 40 cm, in particular at least 0.5 m. In a cross-section, the core can locally measure, for example, at least 0.4 mx 0.4 m, in in particular at least 0.5 mx 0.5 m.

De uitvinding verschaft verder een elektriciteitstransportsysteem, voorzien van ten minste één elektriciteitsgenerator, bijvoorbeeld een door 15 wind aandrijfbare generator, welke generator is ingericht om driefase-wisselstroom te genereren, en ten minste één stroombegrenzer om de wisselstroom te begrenzen, bijvoorbeeld wanneer zich een kortsluiting voordoet in een stroomafwaarts deel van het transportsysteem, waarbij de stroombegrenzer een begrenzer volgens de uitvinding is.The invention further provides an electricity transport system, provided with at least one electricity generator, for instance a wind-driven generator, which generator is adapted to generate three-phase alternating current, and at least one current limiter to limit the alternating current, for instance when a short circuit occurs in a downstream part of the conveyor system, wherein the current limiter is a limiter according to the invention.

20 De onderhavige stroombegrenzer kan bijvoorbeeld met voordeel worden toegepast om door windmolengeneratoren afgegeven elektriciteit te controleren, maar kan tevens in combinatie met andere soorten generatoren worden gebruikt. De begrenzer kan bijvoorbeeld nabij de generator zijn opgesteld, en kan dienen om de generator tegen problemen (bijvoorbeeld 25 kortsluiting) elders in het netwerk te beschermen. Gezien de betrouwbaarheid en duurzaamheid is de begrenzer in een dergelijk geval bijvoorbeeld zeer voordelig in combinatie met een (doorgaans afgelegen opgestelde) windmolengenerator.The present current limiter can for example be advantageously used to control electricity supplied by windmill generators, but can also be used in combination with other types of generators. The limiter can for instance be arranged close to the generator, and can serve to protect the generator against problems (for example short-circuiting) elsewhere in the network. In view of the reliability and durability, the limiter in such a case is, for example, very advantageous in combination with a (usually remote) windmill generator.

Volgens een voorkeursuitvoering wordt de stroombegrenzer 30 toegepast om driefase-wisselstroom bij een relatief hoge nominale spanning 4 van meer dan 1 kV, in het bijzonder in het bereik van 5-36 kV, te begrenzen. De begrenzer kan een dergelijke stroom op bijzonder betrouwbare wijze beveiligen.According to a preferred embodiment, the current limiter 30 is used to limit three-phase alternating current at a relatively high nominal voltage 4 of more than 1 kV, in particular in the range of 5-36 kV. The limiter can protect such a current in a particularly reliable manner.

De stroombegrenzer kan op verschillende manieren worden 5 vervaardigd. De uitvinding biedt een bijzonder voordelige werkwijze voor de vervaardiging van een extra voordelige uitvoering van de stroombegrenzer. De werkwijze omvat ten minste: -het voorzien van een E-vormig transformatorkerndeel; -het op buitenste benen van het E-vormige transformatorkerndeel 10 aanbrengen van trommels, welke trommels zijn of worden voorzien van de fluxopwekkers om respectieve eerste magnetische fluxen in de kern op te wekken; en -het aanbrengen van een kern-sluitdeel om het E-vormig transformatorkerndeel te sluiten.The current limiter can be manufactured in various ways. The invention offers a particularly advantageous method for manufacturing an additional advantageous embodiment of the current limiter. The method comprises at least: - providing an E-shaped transformer core part; arranging drums on outer legs of the E-shaped transformer core part 10, which drums are or are provided with the flux generators to generate respective first magnetic fluxes in the core; and arranging a core closure member to close the E-shaped transformer core member.

15 Op deze manier kan een bijzonder solide begrenzer worden verkregen, die aanzienlijk minder complex en minder kostbaar is dan bekende supergeleidende systemen. De begrenzer kan zo bovendien uit relatief weinig onderdelen worden vervaardigd. Genoemde trommels zijn bij voorkeur uit aluminium vervaardigd, en kunnen bijvoorbeeld nauwkeurig 20 van de fluxopwekkers worden voorzien voordat (of nadat) de trommels op respectieve benen van de kern worden (zijn) geschoven. De trommels zijn bij voorkeur ingericht om geen kringstromen in respectief trommelmateriaal toe te staan; hiertoe kunnen de trommels bijvoorbeeld zijn voorzien van een on derbreking of een elektrisch isolerende naad, bijvoorbeeld indien de 25 trommels van aluminium zijn vervaardigd. Verder verdient de voorkeur dat delen van genoemde verzadigingseenheid, in het bijzonder spoeldelen, eveneens op de trommels worden voorzien.In this way a particularly solid limiter can be obtained which is considerably less complex and less expensive than known superconducting systems. Moreover, the limiter can thus be manufactured from relatively few parts. Said drums are preferably made from aluminum, and can for instance be accurately provided with the flux generators before (or after) the drums are slid onto respective legs of the core. The drums are preferably arranged not to allow loops in respective drum material; for this purpose the drums can for instance be provided with a break or an electrically insulating seam, for instance if the drums are made of aluminum. Furthermore, it is preferred that parts of said saturation unit, in particular coil parts, are also provided on the drums.

Een genoemde verzadigingseenheid (om de kern in een magnetisch verzadigde toestand te houden) kan op diverse momenten worden 30 aangebracht, op een geschikt kerndeel of trommeldeel, bijvoorbeeld 5 voorafgaand aan of juist na het aanbrengen van genoemd sluitdeel.Nadere voordelige uitwerkingen van de uitvinding zijn beschreven in de volgconclusies. Thans zal de uitvinding worden verduidelijkt aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en de tekening. Daarin toont: 5 Figuur 1 schematisch een voor aanzicht van een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding;Said saturation unit (to keep the core in a magnetically saturated state) can be applied at various moments, on a suitable core part or drum part, for example before or just after the application of said closing part. Further advantageous elaborations of the invention are described in the subclaims. The invention will now be elucidated on the basis of an exemplary embodiment and the drawing. In the drawing: Figure 1 schematically shows a front view of an exemplary embodiment of the invention;

Figuur 2 een zijaanzicht van het uitvoeringsvoorbeeld;Figure 2 is a side view of the exemplary embodiment;

Figuur 3 een bovenaanzicht van een deel van het uitvoeringsvoorbeeld; 10 Figuur 4 schematisch een elektriciteitstransportsysteem voorzien van een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding; enFigure 3 shows a top view of a part of the exemplary embodiment; Figure 4 shows schematically an electricity transport system provided with an exemplary embodiment of the invention; and

Figuur 5 een deel van een werkwijze voor het vervaardigen van het uitvoeringsvoorbeeld.Figure 5 shows a part of a method for manufacturing the exemplary embodiment.

Gelijke of overeenkomstige maatregelen worden in deze aanvrage 15 met gelijke of overeenkomstige verwijzingstekens aangeduid.Equal or corresponding measures are designated in this application with the same or corresponding reference characters.

Figuren 1-3 tonen een niet-limitatief uitvoeringsvoorbeeld van een stroombegrenzer K, welke is ingericht om driefase-wisselstroom, met een nominale stroomsterkte van 100 A of meer, en bij voorkeur ten minste 400 A, te begrenzen. Figuur 5 toont een deel van de begrenzer K, in een 20 uiteengenomen stand, bij een werkwijze om de begrenzer samen te stellen.Figures 1-3 show a non-limitative exemplary embodiment of a current limiter K, which is adapted to limit three-phase alternating current, with a nominal current strength of 100 A or more, and preferably at least 400 A. Figure 5 shows a part of the limiter K, in an exploded position, in a method of assembling the limiter.

Zoals uit het volgende volgt, heeft de stroombegrenzer K een relatief eenvoudige constructie, waarbij de begrenzer een bijzonder betrouwbare werking kan leveren, op energiezuinige wijze, zonder toepassing van supergeleiding.As follows, the current limiter K has a relatively simple construction, whereby the limiter can provide a particularly reliable operation, in an energy-efficient manner, without the use of superconductivity.

25 In het bijzonder is de begrenzer K ingericht om de driefase- wisselstroom bij een middenspanning te begrenzen, althans, bij een nominale spanning van meer dan 1 kV, in het bijzonder meer dan 5 kV. Het werkzame gebied van de onderhavige begrenzer K ligt bijvoorbeeld in het bereik van 5-36 kV nominale spanning.In particular, the limiter K is adapted to limit the three-phase alternating current at a medium voltage, at least at a nominal voltage of more than 1 kV, in particular more than 5 kV. The effective range of the present limiter K is, for example, in the range of 5-36 kV rated voltage.

66

Alternatief kan de stroombegrenzer K worden toegepast om driefasestroom bij hogere spanningen te beveiligen.Alternatively, the current limiter K can be used to protect three-phase current at higher voltages.

Derhalve kan de stroombegrenzer K bijvoorbeeld worden toegepast in een stroomopwaarts deel van een elektriciteitstransportsysteem, 5 bijvoorbeeld om een middenspanninggenerator te beveiligen tegen kortsluiting (bijvoorbeeld kortsluiting van een van de fasen R, S, T naar aarde).Therefore, the current limiter K can be used, for example, in an upstream part of an electricity transport system, for example to protect a medium voltage generator against short-circuiting (for example, short-circuiting of one of the phases R, S, T to ground).

Figuur 4 toont een voorbeeld van een systeem dat de stroombegrenzer K bevat. Zoals Figuur 4 toont, kan de begrenzer K 10 bijvoorbeeld deel uitmaken van een elektriciteitstransportsysteem, voorzien van ten minste één elektriciteitsgenerator W, bijvoorbeeld een door wind aandrijfbare generator. De generator W is ingericht om driefase-wisselstroom te genereren. De stroombegrenzer K kan de wisselstroom begrenzen, bijvoorbeeld wanneer zich een kortsluiting voordoet in een 15 stroomafwaarts deel D van het transportsysteem. De begrenzer K kan bijvoorbeeld met voordeel nabij de generator W zijn opgesteld, of daarmee zijn geïntegreerd, echter, dit is niet noodzakelijk. Zoals Fig. 4 toont, zijn bijvoorbeeld elektriciteittransportmiddelen 130, doorgaans ten minste voorzien van stroomkabels, en verder bijvoorbeeld van niet weergegeven 20 distributiestations en dergelijke, voorzien om de verschillende onderdelen W, K, D op elkaar aan te sluiten.Figure 4 shows an example of a system that contains the current limiter K. As Figure 4 shows, the limiter K 10 may, for example, form part of an electricity transport system provided with at least one electricity generator W, for example a wind-driven generator. The generator W is arranged to generate three-phase alternating current. The current limiter K can limit the alternating current, for example when a short circuit occurs in a downstream part D of the transport system. The limiter K can, for example, advantageously be arranged near the generator W, or be integrated therewith, however, this is not necessary. As shown in FIG. 4, for example, electricity transport means 130, usually at least provided with power cables, and furthermore, for example, with distribution stations and the like, not shown, are provided for connecting the various components W, K, D to each other.

De begrenzer K is voorzien van een eerste, tweede en derde stroomgeleider 31, 32, 33 om de driefase-wisselstroom te geleiden. De begrenzer K omvat verder een magneetkern 5 van (magnetisch) 25 verzadigbaar, magnetisch permeabel materiaal. Een verzadigingseenheid 8 is voorzien om de magneetkern 5 in een magnetisch verzadigde toestand te houden tijdens een normale gebruiksstand (in het bijzonder, indien de genoemde nominale stroom onder een bepaalde drempelwaarde ligt). Daarnaast is elke stroomgeleider 31, 32, 33 voorzien van een eerste 30 fluxopwekker 1, 2, 3 om een respectieve eerste magnetische flux in de kern 5 7 op te wekken, en een tweede fluxopwekker 11, 12, 13 om een aan de respectieve eerste flux tegenovergestelde tweede magnetische flux in de kern 5 op te wekken.The limiter K is provided with a first, second and third current conductor 31, 32, 33 for conducting the three-phase alternating current. The limiter K further comprises a magnetic core 5 of (magnetically) saturable, magnetically permeable material. A saturation unit 8 is provided to keep the magnetic core 5 in a magnetically saturated state during a normal use position (in particular, if said nominal current is below a certain threshold value). In addition, each current conductor 31, 32, 33 is provided with a first flux generator 1, 2, 3 to generate a respective first magnetic flux in the core 7, and a second flux generator 11, 12, 13 to generate a first flux generator 11, 12, 13 to generate flux opposite second magnetic flux in the core 5.

In het bijzonder wordt een eerste fase van de genoemde 5 wisselstroom (doorgaans aangeduid met R) via de eerste geleider 31 geleid, een tweede fase (doorgaans aangeduid met S) via de tweede geleider 32 en een derde fase (doorgaans aangeduid met T) via de derde geleider 33.In particular, a first phase of said alternating current (usually indicated by R) is conducted via the first conductor 31, a second phase (usually indicated by S) via the second conductor 32 and a third phase (usually indicated by T) via the third conductor 33.

Elk van de stroomgeleiders 31, 32, 33 kan op verschillende manieren zijn uitgevoerd. Bij voorkeur is elke geleider 31, 32, 33 voorzien 10 van een stroomkabel, of een reeks van op elkaar aangesloten stroomkabels of geleiderdelen. De stroomgeleiders 31, 32, 33 zijn tijdens gebruik op genoemde elektriciteittransportmiddelen 130 aangesloten, of maken daarvan deel uit, om de te begrenzen stroom te geleiden. Aansluiting tussen de geleiders 31, 32, 33 en elektriciteittransportmiddelen 130 kan op diverse 15 manieren worden bereikt, bijvoorbeeld onder gebruikmaking van stekkermiddelen en dergelijke.Each of the current conductors 31, 32, 33 can be designed in different ways. Each conductor 31, 32, 33 is preferably provided with a power cable, or a series of power cables or conductor parts connected to each other. The current conductors 31, 32, 33 are connected to said electricity transport means 130 during use, or form part thereof, to conduct the current to be limited. Connection between the conductors 31, 32, 33 and electricity transport means 130 can be achieved in various ways, for example using plugging means and the like.

Zoals figuur 1 toont, kan elke genoemde fase-geleider 31, 32, 33 van de begrenzer K op zichzelf bijvoorbeeld in verschillende achtereenvolgende sub-geleiderdelen worden onderverdeeld. Geleiderdelen 20 31, 32, 33 zijn geassocieerd met de eerste fluxopwekkers 1, 2, 3.As Figure 1 shows, each phase conductor 31, 32, 33 of the limiter K mentioned per se can, for example, be subdivided into different successive sub-conductor parts. Conductor members 31, 32, 33 are associated with the first flux generators 1, 2, 3.

Geleiderdelen 31”, 32”, 33” zijn geassocieerd met de tweede fluxopwekkers 11, 12,13. Verder zijn tussenliggende geleiderdelen 31’, 32’, 33’ voorzien, om de eerste fluxopwekkers 1, 2, 3 en tweede fluxopwekkers 11, 12, 13 op geschikte wijze aan elkaar te koppelen. De tussenliggende geleiderdelen 31’, 25 32’, 33’ kunnen op verschillende manieren zijn uitgevoerd, en kunnen bijvoorbeeld door geschikte afstandhouders (niet weergegeven) op een geschikte afstand van andere onderdelen van de begrenzer K (en van elkaar) worden gehouden. Bij het voorbeeld is elk van de tussenliggende geleiderdelen 31’, 32’, 33’ voorzien van aardmantel-aftakmoffen 45.Conductor members 31 ", 32", 33 "are associated with the second flux generators 11, 12, 13. Furthermore, intermediate conductor parts 31 ", 32", 33 "are provided to suitably couple the first flux generators 1, 2, 3 and second flux generators 11, 12, 13 to each other. The intermediate conductor parts 31 ", 32", 33 "can be designed in different ways, and can for instance be kept at a suitable distance from other parts of the limiter K (and from each other) by suitable spacers (not shown). In the example, each of the intermediate conductor parts 31 ", 32", 33 "is provided with earth jacket branching sleeves 45.

88

Bij voorkeur zijn de fluxopwekkers voorzien van isolatiemateriaal, om de stroombegrenzer K aanrakingsveilig te maken. Bij voorkeur bestaat elk van de genoemde fase-geleiderdelen uit een geschikte stroomkabel, bijvoorbeeld een coaxkabel, voorzien van een stroomgeleidende kern en een 5 de kern omgevende isolerende mantel. Extra voordelig is een uitvoering, waarbij elke kabel verder ten minste een aardingsmantel (van elektrisch geleidend materiaal) omvat, en een de aardingsmantel omgevende tweede isolerende beschermingslaag.The flux generators are preferably provided with insulating material in order to make the current limiter K safe to touch. Preferably, each of said phase conductor parts consists of a suitable power cable, for example a coaxial cable, provided with a current-conducting core and an insulating sheath surrounding the core. Extra advantageous is an embodiment in which each cable further comprises at least one earthing jacket (of electrically conductive material) and a second insulating protective layer surrounding the earthing jacket.

Goede resultaten worden bereikt indien de stroomgeleidende 10 kabelkern van metaal is vervaardigd, en een dwarsdoorsnede van meer dan 150 mm2 heeft, waarbij een dwarsdoorsnede van de kabel inclusief mantel bijvoorbeeld groter dan circa 500 mm2 is.Good results are achieved if the current-conducting cable core is made of metal and has a cross-section of more than 150 mm 2, wherein a cross-section of the cable including sheath is, for example, larger than approximately 500 mm 2.

Een genoemde kabelkern kan bijvoorbeeld van koper zijn vervaardigd, echter, uit kostenoverwegingen en ten behoeve van 15 massareductie verdient toepassing van een aluminium kabelkern de voorkeur. In dat geval kan de dwarsdoorsnede van de kern meer dan 500 mm2 bedragen, bijvoorbeeld circa 630 mm2.Een bijzonder voordelige uitvoering omvat hiertoe toepassing van 3-voudig geëxtrudeerde kabels met een aluminium kern. Elke kabel 31, 32, 33 is bij voorkeur voorzien van een 20 genoemde geleidende (aluminium) kern, voorzien van een eerste isolatiemantel, waaromheen een aardingsscherm is aangebracht. Een isolerende toplaag is om genoemde aardingsscherm voorzien. Het aardingscherm kan bijvoorbeeld van de eerste isolatiemantel zijn gescheiden door een extra tussenlaag, bijvoorbeeld een (elektrisch 25 geleidende) zweltape. Het aardingsscherm van elke kabel 31, 32, 33 kan op zichzelf bijvoorbeeld twee in tegenovergestelde richting gewonden aluminium windingen omvatten, of op een andere manier zijn uitgevoerd. Een op het aardingsscherm aangebrachte buitenste laag (of lagen) van de kabel 31, 32, 33 kan bijvoorbeeld een of meer lagen mica omvatten, of op een 30 andere wijze zijn geconfigureerd.Said cable core can for instance be manufactured from copper, however, for cost reasons and for mass reduction, the use of an aluminum cable core is preferred. In that case the cross-section of the core can be more than 500 mm 2, for example approximately 630 mm 2. A particularly advantageous embodiment for this purpose comprises the use of triple extruded cables with an aluminum core. Each cable 31, 32, 33 is preferably provided with a said conductive (aluminum) core, provided with a first insulating jacket, around which a grounding screen is arranged. An insulating top layer is provided around said grounding screen. The earthing screen can for instance be separated from the first insulating jacket by an additional intermediate layer, for instance an (electrically conductive) swelling tape. The earthing screen of each cable 31, 32, 33 may per se comprise, for example, two aluminum windings wound in the opposite direction, or may be designed in a different way. An outer layer (or layers) of the cable 31, 32, 33 provided on the earthing screen can for instance comprise one or more layers of mica, or be configured in another way.

99

Genoemde aardingsmantels van de geleiders van de fluxopwekkers 1, 2, 3,11,12,13 zijn bij voorkeur aan aarde E gekoppeld. In het voorbeeld zijn de kabels voorzien van aftakmoffen 45, waarin aftakkingen van de aardingsmantels zijn aangebracht, om die mantels (via geschikte geleiders 5 45) aan aarde te koppelen. In het voorbeeld zijn deze moffen 45 aangebracht tussen de kabeldelen 31, 32, 33 van de eerste fluxopwekkers 1, 2, 3 en de kabeldelen 31”, 32”, 33” van de tweede fluxopwekkers 11, 12, 13 in, te weten op de tussenliggende kabeldelen 3Γ, 32’, 33’. Bij voorkeur zijn de aarde-aftakmoffen aangebracht bij het midden van de respectieve tussenliggende 10 kabeldelen 31’, 32’, 33’.Said grounding jackets of the conductors of the flux generators 1, 2, 3,11,12,13 are preferably coupled to ground E. In the example, the cables are provided with branch sleeves 45, in which branches of the earthing jackets are arranged, to connect said jackets (via suitable conductors 45) to earth. In the example, these sleeves 45 are arranged between the cable parts 31, 32, 33 of the first flux generators 1, 2, 3 and the cable parts 31 ", 32", 33 "of the second flux generators 11, 12, 13, i.e. on the intermediate cable sections 3Γ, 32 ', 33'. Preferably, the ground branch sleeves are arranged at the center of the respective intermediate cable parts 31 ", 32", 33 ".

Zoals verder uit de tekening volgt, kunnen de aftakkingen van de aardingsmantels van de kabels 31, 32, 33 bijvoorbeeld aan de begrenzermagneetkern 5 zijn gekoppeld, waarbij die kern 5 zelf is geaard (door koppeling aan aarde E). Alternatief kunnen kabel-aardingsmantels 15 bijten de kern 5 om aan aarde zijn gekoppeld.As follows further from the drawing, the branches of the earthing sheaths of the cables 31, 32, 33 can for instance be coupled to the limiter magnet core 5, wherein said core 5 itself is grounded (by coupling to ground E). Alternatively, cable grounding jackets 15 may bite the core 5 to be coupled to ground.

De begrenzermagneetkernThe limiter magnet core

De onderhavige begrenzer-magneetkern 5 is een gesloten kern, 20 ingericht om een in zich zelf gesloten lus van magnetisch verzadigbaar kernmateriaal te voorzien. De kern 5 is relatief omvangrijk en zwaar uitgevoerd. Bij voorkeur heeft de kern 5 op zichzelf reeds een massa van meer dan 5 ton, in het bijzonder meer dan 10 ton. Volgens een voordelige uitwerking bestaat de kern 5 in hoofdzaak uit een geschikt 25 magneetkernmateriaal, bij voorkeur gelamineerd staal (bij voorkeur tevens voorzien van silicium), in het bijzonder transformatorblik. In het voorbeeld zijn twee orthogonale afmetingen X, Y van de kern 5 (zie Fig. 5) elk groter zijn dan circa 1 meter, in het bijzonder groter dan circa 2 meter. De kern 5 heeft bij voorkeur een dikte Z (zie Fig. 3) van ten minste 0,3 m, bij voorkeur 10 ten minste 0,4 m, in het bijzonder ten minste 0,5 m. Bij voorkeur is de kern 5 aan aarde E gekoppeld (om de kern te aarden).The present limiter magnet core 5 is a closed core, adapted to provide a self-closed loop of magnetically saturable core material. The core 5 is relatively bulky and heavy-duty. Preferably, the core 5 per se already has a mass of more than 5 tons, in particular more than 10 tons. According to an advantageous elaboration, the core 5 consists essentially of a suitable magnetic core material, preferably laminated steel (preferably also provided with silicon), in particular transformer can. In the example, two orthogonal dimensions X, Y of the core 5 (see Fig. 5) are each greater than approximately 1 meter, in particular larger than approximately 2 meters. The core 5 preferably has a thickness Z (see Fig. 3) of at least 0.3 m, preferably at least 0.4 m, in particular at least 0.5 m. Preferably the core 5 is on earth E coupled (to ground the core).

De kern kan op verschillende manieren zijn geconfigureerd. In het voorbeeld is de kern 5 spiegel-symmetrisch uitgevoerd, en voorzien van een 5 eerste been 51 en een tweede been 52. Bovendien omvat de kern 5 twee langsbenen 53, 54 die einden van het eerste en tweede been verbinden. De vier benen 51-54 omsluiten een opening H. In het voorbeeld zijn het eerste en tweede been 51, 52 evenwijdig, waarbij de (onderling eveneens evenwijdige) langsbenen zich loodrecht daartussen uitstrekken. Elk van 10 genoemde benen 51-54 heeft in het voorbeeld een in hoofdzaak vierkante dwarsdoorsnede. De benen 51-54 kunnen tevens anders zijn gevormd, bijvoorbeeld met een meerhoekige, rechthoekige, achthoekige, ovale, ronde of anderszins gevormde dwarsdoorsnede. Elk van de benen 51-54 is uit genoemd kernmateriaal vervaardigd, bijvoorbeeld uit een laminaat van 15 transformatorblik (in het bijzonder omvattende op elkaar aangebrachte lagen magneetkernmateriaal met een laagdikte kleiner dan 1 mm, bijvoorbeeld circa 0,3 mm.The core can be configured in various ways. In the example, the core 5 is mirror-symmetrical, and provided with a first leg 51 and a second leg 52. In addition, the core 5 comprises two longitudinal legs 53, 54 which connect ends of the first and second leg. The four legs 51-54 enclose an opening H. In the example, the first and second leg 51, 52 are parallel, with the (mutually parallel) longitudinal legs extending perpendicularly therebetween. Each of said legs 51-54 has in the example a substantially square cross-section. The legs 51-54 can also be shaped differently, for example with a polygonal, rectangular, octagonal, oval, round or otherwise shaped cross-section. Each of the legs 51-54 is made from said core material, for example from a laminate of transformer sheet (in particular comprising superimposed layers of magnetic core material with a layer thickness of less than 1 mm, for example approximately 0.3 mm.

Een transversale breedte B van elk van de benen 51-54 (zie Fig. 5) is bijvoorbeeld groter of gelijk aan circa 0,3 m, bij voorkeur 0,4 m. Genoemde 20 breedte B kan bijvoorbeeld ongeveer gelijk zijn (bijvoorbeeld met een marge van circa +/- 10%) aan de kerndikte Z.A transverse width B of each of the legs 51-54 (see Fig. 5) is, for example, larger or equal to approximately 0.3 m, preferably 0.4 m. Said width B can, for example, be approximately the same (e.g. with a margin of approximately +/- 10%) to the core thickness Z.

De langsbenen 53, 54 zijn bij voorkeur ingericht om een kortsluitpad te leveren wanneer de kern 5 uit een genoemde verzadigde toestand is gebracht. Hiertoe kan het tweede langsheen 54 bijvoorbeeld 25 voorzien van een centraal middenbeen 55 dat zich haaks op dat been 54 uitstrekt en naar het tegenoverliggende eerste langsheen 53 reikt.The longitudinal legs 53, 54 are preferably adapted to provide a short-circuit path when the core 5 is brought from a said saturated state. For this purpose, the second longitudinal 54 may, for example, be provided with a central central leg 55 which extends perpendicular to said leg 54 and extends to the opposite first longitudinal 53.

Tussen een kopse zijde van het middenbeen 55 en het eerste langsheen 53 bevindt zich een luchtspleet Q (die deel is van genoemde, door de kern omgeven opening H). Het middenbeen 55 is bijvoorbeeld evenwijdig 30 aan het eerste en tweede been 51, 52, en heeft bijvoorbeeld ongeveer 11 dezelfde dikte als de langsbenen 53, 54 tesamen. Genoemde kopse zijde van het middenbeen 55 kan zich bijvoorbeeld evenwijdig uitstrekken aan een tegenoverliggende binnenzijde van een kernbeen 53.Between an end face of the middle leg 55 and the first along 53 there is an air gap Q (which is part of said opening H surrounded by the core). The central leg 55 is, for example, parallel to the first and second leg 51, 52, and for example has approximately the same thickness as the longitudinal legs 53, 54 together. Said end face of the central leg 55 may, for example, extend parallel to an opposite inner side of a core leg 53.

Een transversale breedte U van het middenbeen 55 is in het 5 voorbeeld groter dan genoemde breedte B van de overige kernbenen 51-54. In een voordelige uitvoering heeft het middenbeen 55 een breedte U van ten minste 0,5 m, in het bijzonder ten minste 0,8 m, en meer in het bijzonder ten minste 1 m.In the example, a transverse width U of the central leg 55 is greater than said width B of the other core legs 51-54. In an advantageous embodiment, the central leg 55 has a width U of at least 0.5 m, in particular at least 0.8 m, and more in particular at least 1 m.

De tussenruimte tussen een genoemd middenbeen 55 en een eerste 10 respectievelijk tweede been 51, 52 is ten minste bestemd voor plaatsing van de fluxopwekkers 1, 2, 3,11, 12, 13, en bijvoorbeeld tevens voor plaatsing van verzadigingsspoelen 8a. Een breedte L van een genoemde tussenruimte kan bijvoorbeeld groter zijn dan 0,2 m. Volgens een nadere uitwerking ligt deze breedte in het bereik van circa 20-80 cm.The space between said central leg 55 and a first and second leg 51, 52, respectively, is intended at least for placement of the flux generators 1, 2, 3.11, 12, 13 and, for example, also for placement of saturation coils 8a. A width L of a said spacing can for instance be larger than 0.2 m. According to a further elaboration, this width is in the range of approximately 20-80 cm.

15 Het middenbeen 55 en de spleet Q vormen een fluxkortsluiter, welke fluxkortsluiter een lagere magnetische permeabiliteit heeft dan een permeabiliteit van de kernbenen 51-54.The central leg 55 and the gap Q form a flux short-circuit, which flux short-circuit has a lower magnetic permeability than a permeability of the core legs 51-54.

Zoals figuur 5 toont, is de onderhavige kern bijvoorbeeld voorzien van een E-vormig kerndeel 51, 52, 54, 55 en een sluitdeel 53 dat twee 20 buitenste benen van het E-vormig kerndeel aan elkaar verbindt. Hiertoe kunnen het middenbeen 55, het respectieve langsheen 54 en zowel het eerste als het tweede been 51, 52 uit een stuk zijn vervaardigd. Het andere langsheen 53 dient dan als afsluiting van de kern.As Figure 5 shows, the present core is provided with, for example, an E-shaped core part 51, 52, 54, 55 and a closing part 53 which connects two outer legs of the E-shaped core part. To this end, the middle leg 55, the respective one along 54 and both the first and second leg 51, 52 can be made in one piece. The other along 53 serves as a closure of the core.

In een alternatieve uitvoering kan elk langsheen zijn voorzien van 25 een centraal middenbeen, welke centrale middenbenen naar elkaar toereiken om daartussen een genoemde spleet te begrenzen.In an alternative embodiment, each can be provided along with a central central leg, which central central legs reach towards each other to define a gap between them.

De fluxopwekkers 12The flux generators 12

In het voorbeeld omvatten de fluxopwekkers spoelen 1, 2, 3, 11, 12, 13, voorzien van gewikkelde stroomkabels, waarbij elke stroomkabel is voorzien van een isolatiemantel. Voordelige kabelconfiguraties, voorzien van een aardingsscherm, en verschillende isolatielagen/mantels, zijn in het 5 bovenstaande beschreven.In the example, the flux generators comprise coils 1, 2, 3, 11, 12, 13, provided with wound power cables, each power cable being provided with an insulating jacket. Advantageous cable configurations, provided with an earthing screen, and different insulating layers / jackets, have been described above.

In het bijzonder maken eerste kabeldelen 31, 32, 33 van de genoemde stroomgeleiders deel uit van de eerste fluxopwekkers 1, 2, 3, door tot respectieve spoelen te zijn gewikkeld. Tweede kabeldelen 31”, 32”, 33” van de stroomgeleiders maken op gelijke wijze deel uit van de tweede 10 fluxopwekkers 11, 12,13. Goede resultaten worden verkregen wanneer genoemde geleiders 31, 32, 33 elk een stroomgeleidende aluminium kern omvatten, met een dwarsdoorsnede van meer dan 500 mm2, en bij voorkeur ten minste 600 mm2.In particular, first cable parts 31, 32, 33 of said current conductors form part of the first flux generators 1, 2, 3 by being wound into respective coils. Second cable parts 31 ", 32", 33 "of the current conductors form part of the second flux generators 11, 12, 13 in the same way. Good results are obtained when said conductors 31, 32, 33 each comprise a current-conducting aluminum core, with a cross-section of more than 500 mm 2, and preferably at least 600 mm 2.

Bij voorkeur is elke fluxop wekker 1,2,3, 11,12, 13 voorzien van 15 een relatief klein aantal (Nac) spoel-windingen. Goede resultaten worden verkregen indien elke fluxopwekker niet meer dan 100 windingen omvat, bijvoorbeeld niet meer dan 50 windingen, en bijvoorbeeld meer dan 10 windingen,Each fluxop alarm clock 1, 2, 3, 11, 12, 13 is preferably provided with a relatively small number of (Nac) coil turns. Good results are obtained if each flux generator comprises no more than 100 turns, for example no more than 50 turns, and for example more than 10 turns,

Bijzonder voordelig is een nadere uitwerking, waarbij de spoelen 20 van de eerste fluxopwekkers 1, 2, 3 alledrie in onderling dezelfde richting zijn gewonden (bijvoorbeeld linksom of rechtsom, ten opzichte van een spoel-as). Dit levert het bijzonder grote voordeel bij toepassing van de driefasestroom, dat bij volledig gebalanceerde stromen (van de drie fasen) de door de drie eerste fluxopwekkers 1, 2, 3 opgewekte magnetische fluxen 25 elkaar volledig kunnen opheffen. Een relatief kleine onbalans tussen de drie stroomfasen (bijv. maximaal 10% van de genoemde nominale stroom) kan bovendien goed door de magneetbegrenzer worden opgevangen (zonder stroomdoorgifte te blokkeren).A further elaboration is particularly advantageous in which the coils 20 of the first flux generators 1, 2, 3 are all wound in mutually the same direction (for example, to the left or to the right, relative to a coil axis). This provides the particularly great advantage when using the three-phase current, that with fully balanced currents (of the three phases) the magnetic fluxes 25 generated by the three first flux generators 1, 2, 3 can completely cancel each other out. Moreover, a relatively small imbalance between the three current phases (for example, a maximum of 10% of the stated nominal current) can be properly absorbed by the magnet limiter (without blocking current transmission).

1313

De spoelen van de tweede iluxopwekkers 11, 12, 13 zijn eveneens alledrie in onderling dezelfde richting gewonden(bijvoorbeeld linksom of rechtsom), om hetzelfde voordeel te leveren.The coils of the second ilix generators 11, 12, 13 are also all wound in the same direction (for example, to the left or to the right) to provide the same advantage.

De eerste fluxopwekkers 1, 2, 3 zijn ingericht om respectieve eerste 5 magnetische fluxen in het eerste kernbeen 51 op te wekken; de tweede fluxopwekkers 11, 12, 13 zijn ingericht om respectieve tweede magnetische fluxen in het tweede kernbeen 52 op te wekken. Hiertoe is het eerste kernbeen 51 voorzien van alle genoemde eerste fluxopwekkers, waarbij het tweede kernbeen 52 is voorzien van alle genoemde tweede fluxopwekkers.The first flux generators 1, 2, 3 are adapted to generate respective first magnetic fluxes in the first core bone 51; the second flux generators 11, 12, 13 are arranged to generate respective second magnetic fluxes in the second core bone 52. To this end, the first core leg 51 is provided with all the said first flux generators, the second core leg 52 being provided with all the said second flux generators.

10 De configuratie van de fluxopwekkers is hierbij zodanig, dat een tijdens normaal gebruik de door de eerste fluxopwekker 1, behorend bij de eerste stroomfase (geleider 31), in de kern 5 opgewekte flux tegenovergesteld is aan een tweede flux, die tijdens gebruik door de tweede fluxopwekker 11 van de eerste stroomfase (geleider 31”) in de kern 5 wordt 15 opgewekt. De onder invloed van de eerste stroomfase (via opwekkers 1, 11) opgewekte eerste en tweede flux kunnen elkaar derhalve tijdens normaal gebruik in hoofdzaak opheffen.The configuration of the flux generators is here such that during normal use the flux generated in the core 5 by the first flux generator 1, associated with the first current phase (conductor 31), is opposite to a second flux which during use by the second flux generator 11 of the first current phase (conductor 31 ") in the core 5 is generated. The first and second flux generated under the influence of the first current phase (via generators 1, 11) can therefore substantially cancel each other out during normal use.

De configuratie van de fluxopwekkers is bovendien zodanig, dat een tijdens normaal gebruik de door de eerste fluxopwekker 2, behorend bij 20 de tweede stroomfase (geleider 32), in de kern 5 opgewekte flux tegenovergesteld is aan een tweede flux, die tijdens gebruik door de tweede fluxopwekker 12 van de tweede stroomfase (geleider 32”) in de kern 5 wordt opgewekt.The configuration of the flux generators is furthermore such that during normal use the flux generated in the core 5 by the first flux generator 2, associated with the second flow phase (conductor 32), is opposite to a second flux which, during use, by the second flux generator 12 of the second current phase (conductor 32 ") in the core 5 is generated.

Voorts is de configuratie van de fluxopwekkers zodanig, dat een 25 tijdens normaal gebruik de door de eerste fluxopwekker 3, behorend bij de derde stroomfase (geleider 33), in de kern 5 opgewekte flux tegenovergesteld is aan een tweede flux, die tijdens gebruik door de tweede fluxopwekker 13 van de derde stroomfase (geleider 33”) in de kern 5 wordt opgewekt.Furthermore, the configuration of the flux generators is such that a flux generated in the core 5 by the first flux generator 3 associated with the third flow phase (conductor 33) during normal use is opposite to a second flux which during use by the second flux generator 13 of the third current phase (conductor 33 ") in the core 5 is generated.

30 De verzadigingseenheid 14The saturation unit 14

De verzadigingseenheid 8 omvat een tijdens gebruik niet-supergeleidend spoelsysteem 8a, in het bijzonder omvattende een of meer spoelen van elektrische geleidende windingen, bij voorkeur met een 5 aluminium kern, bijvoorbeeld gewikkelde coaxkabels.The saturation unit 8 comprises a non-superconducting coil system 8a during use, in particular comprising one or more coils of electrically conductive windings, preferably with an aluminum core, for example wound coaxial cables.

Bij voorkeur is de kabel van elke verzadigingseenheid 8 hetzelfde geconfigureerd als de kabels 31, 32, 33 van de fluxopwekkers, bijvoorbeeld ten minste voorzien van een aluminium kern, een eerste isolatiemantel, een aardingsscherm, en een buitenste beschermingsmantel.Preferably, the cable of each saturation unit 8 is configured the same as the cables 31, 32, 33 of the flux generators, for example at least provided with an aluminum core, a first insulating jacket, an earthing screen, and an outer protective jacket.

10 In het voorbeeld is de verzadigingseenheid 8 voorzien van twee spoelen 8a, welke bijvoorbeeld op de kern 5 zijn aangebracht, bijvoorbeeld op een genoemd langsheen 54 (i.e., een deel 54 van de kern 5 wordt door elke spoel 8a omgeven). Verder is de eenheid voorzien van een stroombron 8b om de spoelen 8a met een gelijkstroom te voeden, bijvoorbeeld een gelijkstroom 15 van meer dan 100 A, in het bijzonder meer dan 400 A, bijvoorbeeld circa 450 A. Alternatief kunnen de spoelen 8a bijvoorbeeld naast de spoelen van de fluxopwekkers zijn voorzien, bijvoorbeeld op de trommels 81, 82.In the example, the saturation unit 8 is provided with two coils 8a, which are arranged for example on the core 5, for example on a said longitudinal 54 (i.e., a part 54 of the core 5 is surrounded by each coil 8a). Furthermore, the unit is provided with a current source 8b for supplying the coils 8a with a direct current, for example a direct current 15 of more than 100 A, in particular more than 400 A, for example approximately 450 A. Alternatively, the coils 8a can for instance in addition to the coils of the flux generators are provided, for example on the drums 81, 82.

Tijdens normaal gebruik wekt de verzadigingseenheid 8 een zodanig hoge magnetische flux in de kern 5 op (onder invloed van genoemde 20 gelijkstroom), dat de kern 5 zich in een magnetisch verzadigde toestand bevindt, opdat de genoemde fluxopwekkers 1, 2, 3,11,12,13 geen of nauwelijks impedantie van de magneetkern ondervinden. De door de verzadigingseenheid 8 bewerkstelligde kernverzadiging is zodanig, dat de verzadiging door een genoemde fluxopwekker kan worden doorbroken 25 indien de via die opwekker geleide stroomfase bijvoorbeeld een drempelwaarde overschrijdt (bijvoorbeeld bij kortsluiting in de betreffende stroomfase). In het bijzonder is de door verzadigingseenheid 8 opgewekte kernverzadiging zodanig, dat rekening is gehouden met bepaalde onbalans die tijdens normaal gebruik in het drie-fasestroomnet kan optreden. In 15 andere woorden: een genoemde onbalans leidt tijdens gebruik nog niet tot het doorbreken van de verzadiging.During normal use, the saturation unit 8 generates such a high magnetic flux in the core 5 (under the influence of said direct current) that the core 5 is in a magnetically saturated state such that the said flux generators 1, 2, 3,11, 12,13 experience no or hardly any impedance from the magnetic core. The core saturation effected by the saturation unit 8 is such that the saturation can be interrupted by a said flux generator if the current phase led via that generator exceeds, for example, a threshold value (for example, in the event of a short-circuit in the relevant current phase). In particular, the core saturation generated by saturation unit 8 is such that certain imbalances that may occur in the three-phase power network during normal use are taken into account. In other words: an imbalance mentioned does not yet lead to breaking the saturation during use.

Bij voorkeur is de stroombegrenzer uitgevoerd om de stroom te begrenzen zodra de door een fluxopwekker geleide stroomfase bijvoorbeeld 5 een drempelwaarde overschrijdt, welke 10% van genoemde nominale stroom van het net bedraagt. Op deze manier kan de stroomgebrenzer tevens optreden om een ongewenst grote onbalans (van meer dan 10% nominale stroom) tegen te gaan, opdat nadelen van een dergelijke onbalans (bijvoorbeeld stationaire verliezen) kunnen worden tegengegaan.The current limiter is preferably designed to limit the current as soon as the current phase led by a flux generator exceeds, for example, a threshold value which is 10% of said nominal current of the network. In this way the current limiter can also occur to counteract an undesirably large imbalance (of more than 10% nominal current), so that disadvantages of such an imbalance (for example stationary losses) can be prevented.

10 Het is voordelig indien de spoelen 8a van de verzadigingseenheid relatief weinig windingen omvatten. Goede resultaten worden bijvoorbeeld verkregen wanneer het totale aantal windingen Ndc van de spoelen 8a van de verzadigingseenheid 8 lager is dan 50, bij voorkeur lager dan 20. Een gezamenlijke elektrische weerstand van de spoelen 8a is bij voorkeur lager 15 dan 20 πιΩ (milli-Ohm), bij voorkeur lager dan 10 mil, bijvoorbeeld circa 7 πιΩ of minder. Een dwarsdoorsnede van de spoelen 8a is bovendien relatief groot (ten minste gelijk aan een genoemde breedte B en/of dikte Z van het kernbeen 54), zodat een relatief klein aantal gelijkstroomwindingen Ndc reeds voldoende blijkt te zijn om een geschikte kernverzadiging te bereiken. 20 Bijzonder goede resultaten kunnen bovendien worden verkregen wanneer zowel de verzadigingseenheid (8) als de fluxopwekkers (1, 2, 3, 11, 12,13) spoelen omvatten, waarbij een verhouding tussen het totale aantal windingen Nac van de fluxopwekkers en het aantal windingen Ndc van de verzadigingseengeid ligt in het bereik van 1:2-1:4, bijvoorbeeld circa 1:3.It is advantageous if the coils 8a of the saturation unit comprise relatively few turns. Good results are obtained, for example, when the total number of turns Ndc of the coils 8a of the saturation unit 8 is lower than 50, preferably lower than 20. A combined electrical resistance of the coils 8a is preferably lower than 20 πιΩ (milli-ohms) ), preferably less than 10 mils, e.g. about 7 πιΩ or less. Moreover, a cross-section of the coils 8a is relatively large (at least equal to a stated width B and / or thickness Z of the core leg 54), so that a relatively small number of direct current windings Ndc is already sufficient to achieve a suitable core saturation. Particularly good results can moreover be obtained when both the saturation unit (8) and the flux generators (1, 2, 3, 11, 12,13) comprise coils, wherein a ratio between the total number of turns Nac of the flux generators and the number of turns Ndc of the saturation unit is in the range of 1: 2-1: 4, for example about 1: 3.

2525

SpoeltrommelsReel drums

Het is bijzonder voordelig wanneer de kern 5 is voorzien van aparte trommels 81, 82, welke trommels ten minste genoemde fluxopwekkers 30 omvatten. Elke trommel 81, 82 kan bijvoorbeeld van aluminium zijn 16 vervaardigd, of een ander niet-magnetiseerbaar materiaal. Het voorbeeld omvat twee trommels 81, 82, die elk van drie genoemde fluxopwekkers (i.e. respectieve geleider-kabelwindingen) zijn voorzien. Bij voorkeur is elke trommel 81, 82 voorzien van optionele tussenschotten (zie Fig. 5), om de 5 windingen van naburige fluxopwekkers te scheiden. De trommels 81, 82 kunnen bijvoorbeeld elk zijn voorzien van een centrale doorgang om een kernbeen 51, 52 nauwsluitend te ontvangen.It is particularly advantageous if the core 5 is provided with separate drums 81, 82, which drums comprise at least said flux generators 30. Each drum 81, 82 may, for example, be made of aluminum 16 or another non-magnetizable material. The example comprises two drums 81, 82 which are each provided with three said flux generators (i.e. respective conductor cable windings). Preferably, each drum 81, 82 is provided with optional partitions (see Fig. 5), to separate the turns of neighboring flux generators. The drums 81, 82 may, for example, each be provided with a central passage to closely receive a core leg 51, 52.

Genoemde trommels 81, 82 kunnen bijvoorbeeld elk onderbroken zijn, bijvoorbeeld door in langsrichting te zijn voorzien van een spleet of een 10 elektrisch isolerende naad. Op deze manier kan worden voorkomen dat elektrische stromen in de aluminium trommels 81, 82 zelf gaan rondlopen.Said drums 81, 82 can for instance each be interrupted, for instance by being provided in the longitudinal direction with a slit or an electrically insulating seam. In this way, electrical currents can be prevented from circulating in the aluminum drums 81, 82 themselves.

De fluxopwekkers kunnen bijvoorbeeld nauwkeurig op de trommels 81, 82 worden aangebracht, voordat de trommels 81, 82 op respectieve delen 51, 52 van de kern 5 worden aangebracht. Extra voordelig is hierbij, om 15 extra kabellengte op de trommels 81, 82 aan te brengen, bijvoorbeeld kabellengte ten behoeve van het vormen van de tussenliggende kabeldelen 31’, 32’, 33’, en mogelijk ten behoeve van het leveren van externe aansluitingen om bijvoorbeeld netwerkkoppelingen te voorzien. Na het op de kern 5 aanbrengen van de trommels 81, 82 kan de extra kabellengte 20 bijvoorbeeld van de trommels 81, 82 worden afgewikkeld om de tussenliggende kabeldelen 31’, 32’, 33’ en dergelijke te vormen.For example, the flux generators can be accurately applied to the drums 81, 82 before the drums 81, 82 are applied to respective parts 51, 52 of the core 5. It is particularly advantageous here to provide extra cable length on the drums 81, 82, for example cable length for forming the intermediate cable parts 31 ', 32', 33 ', and possibly for supplying external connections to for example, provide network links. After mounting the drums 81, 82 on the core 5, the additional cable length 20 can, for example, be unwound from the drums 81, 82 to form the intermediate cable parts 31 ", 32", 33 "and the like.

Figuur 5 toont bijvoorbeeld schematisch een werkwijze, waarbij een genoemd E-vormig transformatorkerndeel is voorzien. Op de buitenste benen 51, 52 kunnen de trommels 81, 82 worden aangebracht (pijl PI).Figure 5, for example, schematically shows a method in which a said E-shaped transformer core part is provided. The drums 81, 82 can be mounted on the outer legs 51, 52 (arrow P1).

25 Vervolgens kan het kern-sluitdeel 53 worden aangebracht (pijl P2), om de kern 5 te sluiten. Genoemde spoelen 8a van de verzadigingseenheid kunnen op verschillende momenten worden aangebracht, bijvoorbeeld voor of na het aanbrengen van de spoelen-trommels 81, 82. Volgens een voordelige alternatieve uitvoering is of wordt elke trommel 81, 82 voorzien van een 30 verzadigingseenehid-spoel 8a, 8b.Subsequently, the core-closing part 53 can be provided (arrow P2) to close the core 5. Said coils 8a of the saturation unit can be arranged at different moments, for example before or after the installation of the coil drums 81, 82. According to an advantageous alternative embodiment, each drum 81, 82 is or is provided with a saturation unit coil 8a, 8b.

1717

Zoals figuur 5 tevens toont, kunnen kopse kanten van de buitenbenen 51, 52 bijvoorbeeld op kopse kanten van het sluitbeen 53 aangrijpen, om het sluitbeen 53 in een longitudinale richting van dat deel te positioneren, tijdens samenbrengen van het sluitdeel en het E-vormige deel.As Fig. 5 also shows, end faces of the outer legs 51, 52 can, for example, engage on end faces of the closing leg 53, to position the closing leg 53 in a longitudinal direction of that part, during assembly of the closing part and the E-shaped part .

5 In het voorbeeld zijn genoemde kopse kanten hiertoe schuin uitgevoerd; duidelijk zal zijn dat de naar elkaar toe gekeerde kanten van de op elkaar aan te brengen benen 51, 52, 53 tevens anderszins kunnen zijn gevormd om een gewenste positionering en/of aangrijping te bewerkstelligen, bijvoorbeeld met een vingerlas-configuratie, conische aangrijpvlakken, 10 integrale gat-pen koppelingen en dergelijke.In the example, the abovementioned end edges are obliquely designed for this purpose; it will be clear that the sides of the legs 51, 52, 53 which are to be fitted on top of each other can also be formed differently in order to effect a desired positioning and / or engagement, for example with a finger joint configuration, conical engagement surfaces, integral hole-pin couplings and the like.

Gebruik van het uitvoeringsvoorbeeld omvat het in een magnetisch verzadigde toestand houden van de kern 5, door een hoge gelijkstroom door de spoelen 8a van de verzadigingseenheid te voeren. Daarbij wordt de drie-fase wisselstroom via de respectieve geleiders 31, 32, 33 gevoerd; de 15 bijbehorende fluxopwekkers 1, 2, 3, 11, 12, 13 ondervinden dan geen of nauwelijks impedantie van de magneetkern. Doordat de spoelen van de eerste fluxopwekkers 1, 2, 3 in dezelfde richting zijn gewonden, kunnen de opgewekte fluxen elkaar in hoofdzaak opheffen (zolang de drie fasen in balans zijn); hetzelfde geldt voor de tweede fluxopwekkers 11, 12, 13.Use of the exemplary embodiment comprises keeping the core 5 in a magnetically saturated state by passing a high direct current through the coils 8a of the saturation unit. The three-phase alternating current is thereby passed through the respective conductors 31, 32, 33; the associated flux generators 1, 2, 3, 11, 12, 13 then experience little or no impedance from the magnetic core. Because the coils of the first flux generators 1, 2, 3 are wound in the same direction, the generated fluxes can substantially cancel each other out (as long as the three phases are balanced); the same applies to the second flux generators 11, 12, 13.

20 De begrenzer K kan zeer snel, binnen een microseconde, de stroom door de geleiders 31-33 begrenzen, bijvoorbeeld wanneer een van de fasestromen onder invloed van een netwerkfout, zoals kortsluiting (bijvoorbeeld elders in een respectief transportnetwerk), een drempelwaarde overschrijdt. Een genoemde drempelwaarde kan bijvoorbeeld drie maal een 25 genoemde nominale stroom omvatten, bij voorkeur 2,5 maal de nominale stroom, en meer bij voorkeur twee maal de nominale stroom. De genoemde drempelwaarde kan bijvoorbeeld meer dan 1000 A bedragen.The limiter K can very rapidly, within a microsecond, limit the current through the conductors 31-33, for example when one of the phase currents, under the influence of a network error, such as short circuit (for example elsewhere in a respective transport network), exceeds a threshold value. Said threshold value can for instance comprise three times a said nominal current, preferably 2.5 times the nominal current, and more preferably twice the nominal current. The threshold value mentioned can for instance amount to more than 1000 A.

Zodra de drempelwaarde van bijvoorbeeld een door een eerste geleider 31 gevoerde fasestroom wordt overschreven, valt de kern 5 uit de 30 magnetisch verzadigde toestand (ten gevolge van een verhoogde, de 18 verzadiging tegenwerkende flux, opgewekt door één van de respectieve fluxopwekkers 1, 11 die de kortsluitstroom geleidt), en wordt magnetische flux via genoemde fluxkortsluiter (het middenheen 55 en de spleet Q) omgeleid.As soon as the threshold value of, for example, a phase current passed through a first conductor 31 is overwritten, the core 5 falls out of the magnetically saturated state (as a result of an increased flux counteracting the 18 saturation generated by one of the respective flux generators 1, 11 which conducting the short-circuit current), and magnetic flux is diverted via said flux short-circuit (the center 55 and the gap Q).

5 Het wegvallen van de verzadigde toestand leidt direct tot het begrenzen van de stromen. Op deze manier wordt de driefase-wisselstroom, met een hoge nominale stroomsterkte, op een bijzonder betrouwbare wijze beveiligd.The disappearance of the saturated state leads directly to the limitation of the currents. In this way, the three-phase alternating current, with a high nominal current, is protected in a particularly reliable manner.

De onderhavige stroombegrenzer K verbruikt bovenden verrassend 10 weinig energie. Een nadere uitvoering van de begrenzer K blijkt maximaal 5 kW, in het bijzonder maximaal 2 kW en meer in het bijzonder maximaal 1,5 kW, nodig te hebben om de kern 5 in een geschikte magnetisch verzadigde toestand te houden tijdens de normale gebruiksstand (om een nominale drie-fasewisselstroom van 400 A te beveiligen).Moreover, the current current limiter K consumes surprisingly little energy. A further embodiment of the limiter K appears to require a maximum of 5 kW, in particular a maximum of 2 kW and more in particular a maximum of 1.5 kW, in order to keep the core 5 in a suitable magnetically saturated state during the normal use position (in order to protect a nominal three-phase alternating current of 400 A).

15 In het bijzonder blijkt, dat de driefasestromen van een midden- of hoogspanningstransportsysteem relatief goed gebalanceerd te zijn, bijvoorbeeld ten opzichte van laagspanningsnetwerken (zoals een 230V netwerk). Een verklaring hiervoor kan zijn dat de impedantie bij hoge spanningen relatief laag is. Een onderliggende gedachte achter de 20 uitvinding is, dat in een dergelijk geval een relatief laag verzadigingsniveau van de kern 5 al voldoende is om de begrenzer K de gewenste beveiliging te laten leveren. Hierbij kan gebruik worden gemaakt van een relatief kleine gelijkstroom door de verzadigingsspoelen 8a, bijvoorbeeld een stroom in het bereik van circa 400-500 A (bijvoorbeeld circa 450 A), bij een beperkt aantal 25 windingen in de spoelen 8a, hetgeen leidt tot een relatief lage verliezen.In particular, it appears that the three-phase currents of a medium or high voltage transport system are relatively well balanced, for example with respect to low-voltage networks (such as a 230 V network). An explanation for this can be that the impedance at high voltages is relatively low. An underlying idea behind the invention is that in such a case a relatively low saturation level of the core 5 is already sufficient for the limiter K to provide the desired protection. Use can herein be made of a relatively small direct current through the saturation coils 8a, for example a current in the range of approximately 400-500 A (for example approximately 450 A), with a limited number of turns in the coils 8a, which leads to a relatively low losses.

Voorbeeld 19Example 19

Een Saber-computersimulatie is uitgevoerd om de efficiëntie van een uitvoering van de stroombegrenzer te berekenen. Daarbij is gebruik gemaakt van de volgende parameters: -kernmateriaal=transformatorblik (siliciumstaal); 5 -eerste orthogonale afmeting X van de kern=206 cm; -tweede orthogonale afmeting Y van de kern=252 cm; -breedte B = dikte Z van kernbenen=53cm; -breedte van tussenbeen U=106 cm; -spleetbreedte V=90 cm; 10 -tussenruimte-breedte L=20 cm; -aantal windingen fluxopwekkerspoelen Nac=50; -aantal windingen verzadigingsspoelen Ndc=15; -totale massa kern=16 ton; -dwarsdoorsnede koperen kern stroomgeleiders=180mm2; 15 -totale weerstand fluxopwekkerspoelen=7 ηιΩ; -nominale wisselstroom=400 A; -nominale lijnspanning=5,8 kV; en -stroomsterkte gelijkstroom fluxopwekkerspoelen=450 A Bij deze voordelige configuratie blijkt de begrenzer slechts een 20 verlies van circa 0.18% van het nominale vermogen te leveren, per fase. Verder blijkt, dat de verzadigingseenheid in dit geval slechts 1,4 kW vermogen nodig heeft om de genoemde kern in de geschikte verzadigde toestand te houden, hetgeen slechts 0,06% van het nominale vermogen bedraagt. De begrenzer verbruikt derhalve op zichzelf verrassend weinig 25 energie, zonder toepassing van doorgaans relatief kostbare, supergeleidende magneten (die bovendien veel onderhoud vergen). De uitvinding berust zo in het bijzonder op de idee om een dergelijke massieve, zware en omvangrijke stroombegrenzer te voorzien, om driefasewisselstromen (met hoge nominale stroomsterkte) te beveiligen, hetgeen tot een verrassend zuinig 30 begrenzersysteem blijkt te leiden.A Saber computer simulation is performed to calculate the efficiency of a current limiter implementation. The following parameters were used for this: - core material = transformer can (silicon steel); 5-first orthogonal dimension X of the core = 206 cm; second orthogonal dimension Y of the core = 252 cm; - width B = thickness Z of core legs = 53 cm; width of intermediate leg U = 106 cm; gap width V = 90 cm; 10-gap-width L = 20 cm; - number of turns of flux generator coils Nac = 50; - number of turns of saturation coils Ndc = 15; -total mass of core = 16 tons; -cross section copper core current conductors = 180mm2; 15-total resistance flux generator inductors = 7 ηιΩ; -Nominal alternating current = 400 A; - nominal line voltage = 5.8 kV; and current strength DC flux generator coils = 450 A With this advantageous configuration, the limiter appears to deliver only a loss of approximately 0.18% of the nominal power per phase. Furthermore, it appears that in this case the saturation unit only needs 1.4 kW of power to keep said core in the appropriate saturated state, which is only 0.06% of the nominal power. The limiter therefore consumes surprisingly little energy per se, without the use of generally relatively expensive, superconducting magnets (which moreover require a lot of maintenance). The invention is thus particularly based on the idea of providing such a massive, heavy and bulky current limiter to protect three-phase alternating currents (with a high nominal current intensity), which appears to lead to a surprisingly economical limiter system.

2020

Voor de vakman zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de beschreven uitvoeringsvoorbeelden. Diverse wijzigingen zijn mogelijk binnen het raam van de uitvinding zoals is verwoord in de navolgende conclusies.It will be clear to the skilled person that the invention is not limited to the exemplary embodiments described. Various changes are possible within the scope of the invention as set forth in the following claims.

55

Claims (21)

1. Stroombegrenzer, waarbij de begrenzer is ingericht om driefase-wisselstroom, met een nominale stroomsterkte van 100 A of meer, te begrenzen, waarbij de begrenzer ten minste is voorzien van: -een eerste, tweede en derde stroomgeleider (31, 32, 33) om de driefase-5 wisselstroom te geleiden; -een magneetkern (5) van verzadigbaar, magnetisch permeabel materiaal; -een verzadigingseenheid (8) om de kern (5) in een magnetisch verzadigde toestand te houden tijdens een normale gebruiksstand; waarbij elke stroomgeleider (31, 32, 33) is voorzien van een eerste 10 fluxopwekker (1, 2, 3) om een respectieve eerste magnetische flux in de kern op te wekken, en een tweede fluxopwekker (11, 12, 13) om een aan de respectieve eerste flux tegenovergestelde tweede magnetische flux op te wekken.A current limiter, wherein the limiter is adapted to limit three-phase alternating current, with a nominal current of 100 A or more, wherein the limiter is at least provided with: -a first, second and third current conductor (31, 32, 33 ) to conduct the three-phase alternating current; -a magnetic core (5) of saturable, magnetically permeable material; - a saturation unit (8) to keep the core (5) in a magnetically saturated state during a normal use position; wherein each current conductor (31, 32, 33) is provided with a first flux generator (1, 2, 3) to generate a respective first magnetic flux in the core, and a second flux generator (11, 12, 13) to to generate second magnetic flux opposite to the respective first flux. 2. Stroombegrenzer volgens conclusie 1, waarbij de kern een massa 15 heeft van meer dan 5 ton, in het bijzonder meer dan 10 ton.2. Current limiter according to claim 1, wherein the core has a mass of more than 5 tons, in particular more than 10 tons. 3. Stroombegrenzer volgens conclusie 1 of 2, waarbij genoemde fluxopwekkers spoelen omvatten, waarbij de spoelen van de eerste fluxopwekkers (1, 2, 3) alledrie in onderling dezelfde richting zijn gewonden, waarbij de spoelen van de tweede fluxopwekkers (11, 12, 13) in onderling 20 dezelfde richting gewonden.A current limiter according to claim 1 or 2, wherein said flux generators comprise coils, wherein the coils of the first flux generators (1, 2, 3) are all wound in mutually the same direction, the coils of the second flux generators (11, 12, 13 ) wound in the same direction. 4. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de kern in hoofdzaak bestaat uit gelamineerd staal.Current limiter according to one of the preceding claims, in which the core consists essentially of laminated steel. 5. Stroombegrenzer volgens een der voorgaande conclusies, waarbij elke verzadigingseenheid (8) een tijdens gebruik niet-supergeleidende spoel 25 omvat, in het bijzonder voorzien van een aluminium kern.A current limiter according to any one of the preceding claims, wherein each saturation unit (8) comprises a non-superconducting coil 25 during use, in particular provided with an aluminum core. 6. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij twee orthogonale afmetingen van de kern (5) elk groter zijn dan circa 1 meter, in het bijzonder groter dan circa 2 meter.A current limiter according to any one of the preceding claims, wherein two orthogonal dimensions of the core (5) are each greater than approximately 1 meter, in particular larger than approximately 2 meters. 7. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies, 5 waarbij de kern (5) een dikte heeft van ten minste 40 cm, in het bijzonder ten minste 0,5 m.Current limiter according to one of the preceding claims, wherein the core (5) has a thickness of at least 40 cm, in particular at least 0.5 m. 8. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij genoemde geleiders (31, 32, 33) elk een stroomgeleidende kern omvatten met een dwarsdoorsnede van meer dan 150 mm2, in het bijzonder 10 ten minste 180 mm2.8. Current limiter according to one of the preceding claims, wherein said conductors (31, 32, 33) each comprise a current-conducting core with a cross-section of more than 150 mm 2, in particular at least 180 mm 2. 9. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de fluxopwekkers gewikkelde stroomkabels omvatten, waarbij elke stroomkabel is voorzien van een isolatiemantel.A current limiter according to any one of the preceding claims, wherein the flux generators comprise wound power cables, wherein each power cable is provided with an insulating jacket. 10. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies, 15 waarbij de kern (5) is voorzien van ten minste een trommel, welke trommel ten minste twee genoemde fluxopwekkers omvatten, waarbij de trommel bij voorkeur van aluminium is vervaardigd.10. Current limiter as claimed in any of the foregoing claims, wherein the core (5) is provided with at least one drum, which drum comprises at least two said flux generators, the drum preferably being made of aluminum. 11. Stroombegrenzer volgens conclusie 10, voorzien van twee trommels, die elk van drie genoemde fluxopwekkers zijn voorzien.11. Current limiter according to claim 10, provided with two drums, each of which is provided with three said flux generators. 12. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de kern (5) ten minste is voorzien van een eerste been (51) en een tweede been (52), waarbij ten minste twee van de eerste fluxopwekkers (1, 2, 3) zijn ingericht om respectieve fluxen in het eerste been op te wekken , waarbij ten minste twee van de tweede fluxopwekkers (11, 12, 13) zijn 25 ingericht om respectieve fluxen in het tweede been op te wekken.A current limiter according to any one of the preceding claims, wherein the core (5) is provided with at least a first leg (51) and a second leg (52), wherein at least two of the first flux generators (1, 2, 3) are arranged to generate respective fluxes in the first leg, wherein at least two of the second flux generators (11, 12, 13) are arranged to generate respective fluxes in the second leg. 13. Stroombegrenzer volgens conclusie 12, waarbij het eerste kernbeen is voorzien van alle genoemde eerste fluxopwekkers, en waarbij het tweede kernbeen is voorzien van alle genoemde tweede fluxopwekkers.The current limiter of claim 12, wherein the first core leg is provided with all of said first flux generators, and wherein the second core leg is provided with all of said second flux generators. 14. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies 12-13, 30 waarbij de kern (5) twee langsbenen (53, 54) omvat die einden van het eerste en tweede been verbinden, waarbij de langsbenen (53, 54) bij voorkeur zijn ingericht om een kortsluitpad te leveren wanneer de kern (5) uit een genoemde verzadigde toestand is gebracht.A current limiter according to any one of the preceding claims 12-13, wherein the core (5) comprises two longitudinal legs (53, 54) connecting ends of the first and second legs, the longitudinal legs (53, 54) preferably being arranged to provide a short circuit path when the core (5) is brought from a said saturated state. 15. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies, 5 ingericht om driefase-wisselstroom, bij een nominale spanning van meer dan 1 kV, in het bijzonder meer dan 5 kV, te begrenzen.15. A current limiter according to any one of the preceding claims, adapted to limit three-phase alternating current, with a nominal voltage of more than 1 kV, in particular more than 5 kV. 16. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de verzadigingseenheid (8) is ingericht om maximaal 5 kW, in het bijzonder maximaal 2 kW en meer in het bijzonder maximaal 1,5 kW, te 10 verbruiken om de kern (5) in de magnetisch verzadigde toestand te houden tijdens de normale gebruiksstand.16. Current limiter as claimed in any of the foregoing claims, wherein the saturation unit (8) is adapted to consume a maximum of 5 kW, in particular a maximum of 2 kW and more in particular a maximum of 1.5 kW, around the core (5). maintain the magnetically saturated state during normal use. 17. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij zowel de verzadigingseenheid (8) als de fluxopwekkers (1, 2, 3, 11, 12,13) spoelen omvatten, waarbij een verhouding tussen het totale aantal 15 windingen Nac van de fluxopwekkers en het aantal windingen Ndc van de verzadigingseengeid ligt in het bereik van 1:2-1:4, bijvoorbeeld circa 1:3.17. Current limiter according to one of the preceding claims, wherein both the saturation unit (8) and the flux generators (1, 2, 3, 11, 12,13) comprise coils, wherein a ratio between the total number of turns Nac of the flux generators and the number of turns Ndc of the saturation unit is in the range of 1: 2-1: 4, for example approximately 1: 3. 18. Stroombegrenzer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de kern is voorzien van een E-vormig kerndeel en een sluitdeel dat twee buitenste benen van het E-vormig kerndeel aan elkaar verbindt, 20 waarbij een spleet aanwezig is tussen het sluitdeel en een middenbeen van het E-vormig kerndeel.18. Current limiter as claimed in any of the foregoing claims, wherein the core is provided with an E-shaped core part and a closing part which connects two outer legs of the E-shaped core part to each other, wherein a gap is present between the closing part and a central leg of the E-shaped core part. 19. Elektriciteitstransportsysteem, voorzien van ten minste één elektriciteitsgenerator, bijvoorbeeld een door wind aandrijfbare generator, welke generator is ingericht om driefase-wisselstroom te genereren, en ten 25 minste één stroombegrenzer om de wisselstroom te begrenzen, bijvoorbeeld wanneer zich een kortsluiting voordoet in een stroomafwaarts deel van het transportsysteem, waarbij de stroombegrenzer een begrenzer volgens een der voorgaande conclusies is.19. Electricity transmission system, provided with at least one electricity generator, for example a wind-driven generator, which generator is adapted to generate three-phase alternating current, and at least one current limiter to limit the alternating current, for example when a short-circuit occurs in a downstream part of the transport system, wherein the current limiter is a limiter according to any one of the preceding claims. 20. Werkwijze voor de vervaardiging van een stroombegrenzer volgens 30 een der conclusies 1-18, waarbij de werkwijze ten minste omvat: -het voorzien van een E-vormig transformatorkerndeel; -het op buitenste benen van het E-vormige transformatorkerndeel aanbrengen van trommels, welke trommels zijn of worden voorzien van de fluxopwekkers (1, 2, 3,11,12,13) om respectieve eerste magnetische fluxen 5 in de kern op te wekken; en -het aanbrengen van een kern-sluitdeel om het E-vormig transformatorkerndeel te sluiten.20. A method for manufacturing a current limiter according to any one of claims 1-18, wherein the method comprises at least: - providing an E-shaped transformer core part; arranging drums on outer legs of the E-shaped transformer core part, which drums are or are provided with the flux generators (1, 2, 3,11,12,13) to generate respective first magnetic fluxes 5 in the core; and arranging a core closure member to close the E-shaped transformer core member. 21. Werkwijze volgens conclusie 20, waarbij kopse kanten van buitenbenen van het E-vormige transformatorkerndeel op kopse kanten van 10 het sluitdeel aangrijpen om het sluitdeel ten opzichte van het E-vormige deel in een longitudinale richting van dat deel te positioneren, tijdens samenbrengen van het sluitdeel en het E-vormige deel.21. Method as claimed in claim 20, wherein end faces of outer legs of the E-shaped transformer core part engage on end sides of the closing part to position the closing part relative to the E-shaped part in a longitudinal direction of that part, during assembly of the closing part and the E-shaped part.
NL2002216A 2008-11-17 2008-11-17 POWER LIMITER. NL2002216C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2002216A NL2002216C2 (en) 2008-11-17 2008-11-17 POWER LIMITER.
PCT/NL2009/050691 WO2010056122A1 (en) 2008-11-17 2009-11-17 Current limiter

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2002216 2008-11-17
NL2002216A NL2002216C2 (en) 2008-11-17 2008-11-17 POWER LIMITER.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2002216C2 true NL2002216C2 (en) 2010-05-18

Family

ID=40749830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2002216A NL2002216C2 (en) 2008-11-17 2008-11-17 POWER LIMITER.

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL2002216C2 (en)
WO (1) WO2010056122A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2772558A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Bar Ilan Research & Development Company Ltd. Improved fault current limiter with saturated core
US8564921B2 (en) * 2011-02-03 2013-10-22 Zenergy Power Pty Ltd Fault current limiter with shield and adjacent cores

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3671810A (en) * 1969-09-18 1972-06-20 Singer Co Saturated core transient current limiter
GB1314270A (en) * 1969-05-09 1973-04-18 Electricite De France Inductance coil devices
US4122385A (en) * 1975-11-28 1978-10-24 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Saturable reactor current limiter
US5400238A (en) * 1993-03-16 1995-03-21 Sundstrand Corporation Saturable core reactor responsive to short circuit conditions in a rectifier circuit
EP1768137A1 (en) * 2004-06-29 2007-03-28 Minebea Co. Ltd. Variable inductor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1314270A (en) * 1969-05-09 1973-04-18 Electricite De France Inductance coil devices
US3671810A (en) * 1969-09-18 1972-06-20 Singer Co Saturated core transient current limiter
US4122385A (en) * 1975-11-28 1978-10-24 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Saturable reactor current limiter
US5400238A (en) * 1993-03-16 1995-03-21 Sundstrand Corporation Saturable core reactor responsive to short circuit conditions in a rectifier circuit
EP1768137A1 (en) * 2004-06-29 2007-03-28 Minebea Co. Ltd. Variable inductor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010056122A1 (en) 2010-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10424929B2 (en) Transformers with multi-turn primary windings for dynamic power flow control
JP6721620B2 (en) Surge suppression system for medium and high voltage
US7489485B2 (en) Method and equipment for the protection of power systems against geomagnetically induced currents
FI125524B (en) Transformer
TW201004084A (en) A fault current limiter
US20100188786A1 (en) Fault Current Limiter
NL2002216C2 (en) POWER LIMITER.
CN106856323B (en) Protection device for protecting transformer from influence of geomagnetic induction current
EP3251188A1 (en) Fault current limiter
US10903653B2 (en) Voltage agnostic power reactor
CA2701669C (en) Various methods and apparatuses for an integrated zig-zag transformer
SE507231C2 (en) Coupling device for reduction of magnetic field around multiphase power lines
Eladawy et al. Compact designs of permanent‐magnet biased fault current limiters
Liu et al. Analysis of a flux-coupling type superconductor fault current limiter with pancake coils
US9331475B2 (en) Core
WO2017099408A1 (en) Superconducting magnet device using parallel method
Roscoe et al. Development of magnetic induction energy harvesting for condition monitoring
CA2826457C (en) Fault current limiter with shield and adjacent cores
Gomes et al. Coordinated surge protection system in a TT wiring system: A comprehensive analysis of performance
Kim et al. Bus-voltage sag suppressing and fault current limiting characteristics of the SFCL due to its application location in a power distribution system
US20190180920A1 (en) Ground Protection Coil
JP2007068279A (en) Method for detecting earth fault
RU2613840C1 (en) Superconductive circuit breaker
US2327190A (en) Protective arrangement for high voltage systems
UA94006C2 (en) Three-phase electric network with protection against geomagnetic storms

Legal Events

Date Code Title Description
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20120601