PT1652240E - Limitador de corrente de falha - Google Patents

Description

ΕΡ 1 652 240/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Limitador de corrente de falha"

As concretizações do presente invento referem-se a um limitador de corrente de falha (FCL). Em particular, referem-se a um FCL para uma rede de distribuição de electricidade.

As redes de distribuição de electricidade são utilizadas para transmitir a corrente eléctrica de uma fonte para a carga. Se ocorrer uma falha eléctrica numa tal rede, são geradas grandes correntes que podem provocar danos na carga. Os limitadores de corrente de falha variam sua impedância quando há uma falha e reduzem a corrente.

Os materiais supercondutores têm um estado supercondutor de baixa impedância e um estado normal de alta impedância. Os mesmos podem ser utilizados como um elemento de impedância variável num limitador de corrente de falha. Em condições normais de funcionamento, o elemento supercondutor tem aproximadamente zero de impedância e, por conseguinte, não existe qualquer queda tensão através do FCL. Quando ocorre uma falha e uma grande corrente começa a passar, o elemento supercondutor é comutado do seu estado supercondutor para um estado normal, introduzindo impedância na rede. É, por conseguinte, provocada uma tensão significativa através do FCL.

Os supercondutores de baixa temperatura (LTS) têm uma temperatura de transição de menos do que 23,2°K. A temperatura de transição (Tc) é a temperatura abaixo da qual é possível para que o material supercondutor se torne supercondutor. 0 material torna-se supercondutor quando o campo magnético aplicado, a densidade de corrente e a temperatura estão todos abaixo dos valores de limiar dependentes do tipo de material. 0 hélio líquido deve ser utilizado para refrigerar um LTS abaixo de sua temperatura de transição (Tc), mas é muito caro e é um refrigerante ineficiente. Isto torna um LTS caro para utilizar num FCL. 2 ΕΡ 1 652 240/ΡΤ

Na década de 1980 foram desenvolvidos materiais supercondutores de alta temperatura (HTS) à base de cerâmica. Os materiais HTS podem tornar-se supercondutores a temperaturas que podem ser atingidas com a utilização de azoto liquido (77°K). O azoto liquido é aproximadamente 20 vezes mais eficaz na refrigeração do que o hélio liquido e 10 vezes menos caro. No entanto, os materiais HST são difíceis de fabrico devido à sua fraqueza mecânica e a natureza quebradiça.

Em DE 199 04 822 C é descrita uma disposição, na qual é utilizado o azoto líquido para refrigerar os condutores de corrente como um limitador de corrente. O azoto é refrigerado numa máquina de refrigeração de Joule-Thompson a uma temperatura de 77°K e é então transportado ao longo do dos condutores de corrente num sentido contrário ao do calor que entra.

Por conseguinte, seria desejável proporcionar um limitador de corrente de falha supercondutor que possa utilizar azoto líquido como um refrigerante, mas tenha maior resistência mecânica que os materiais HTS.

De acordo com o presente invento é proporcionado um limitador de corrente de falha que inclui: um nó de entrada; um nó de saída; um elemento de impedância variável, acoplado entre o nó de entrada e o nó de saída; um sistema de refrigeração de ciclo múltiplo, que compreende um primeiro ciclo de refrigerante, o qual faz circular um primeiro refrigerante e, pelo menos, um ciclo de refrigerante adicional, o qual faz circular um segundo refrigerante, os ciclos de refrigeração são fechados e os ciclos são termicamente acoplados para refrigerar o elemento de impedância variável e caracterizado por o elemento de impedância variável, o qual é um material supercondutor com uma temperatura de transição na gama de 20°K a 60°K está totalmente imerso num primeiro refrigerante e o primeiro ciclo de refrigerante está totalmente imerso no segundo refrigerante. O elemento de impedância variável do FCL pode ser disposto para passar de um estado supercondutor para um 3 ΕΡ 1 652 240/ΡΤ estado normal, quando a corrente no nó de entrada excede um limiar. A queda de tensão no estado supercondutor através do FCL é mínima. No estado normal, a queda de tensão através do FCL pode ser grande, e a corrente fornecida pelo nó de saída é limitada.

De preferência, o elemento de impedância variável compreende um material supercondutor à base de boreto metálico, tal como o diboreto de magnésio. A utilização de diboreto de magnésio proporciona várias vantagens. É um material supercondutor que é de fácil fabrico e podem ser facilmente processadas grandes quantidades. 0 mesmo pode ser também formado com uma variedade de formas físicas. Isso proporciona flexibilidade de concepção ao FCL. 0 material de diboreto de magnésio pode ser facilmente fabricado com qualquer forma razoável para de modo a permitir que a concepção do FCL seja optimizada para uma dada aplicação. Para além disso, o processo de fabrico conduz amostras fiáveis homogéneas e repetíveis em comparação com falta de consistência as amostras de materiais semicondutores alta temperatura (HTS) . Para além disso, o custo do material MgB2 é, e é provável que permaneça, consideravelmente mais baixo do que o dos materiais HTS, tanto em termos de custos de matéria-prima (pó) como em custos de processamento. 0 diboreto de magnésio tem uma condutividade térmica de aproximadamente 20 vezes maior do que a dos materiais HTS. Isto pode proporcionar o arrefecimento rápido e uniforme do supercondutor tornando o mesmo menos susceptível a ser danificado através de choque mecânico e térmico. O aumento da corrente devido a uma falha na rede de abastecimento de electricidade é grande, tipicamente centenas de amperes a milhares de amperes, mas o diboreto de magnésio tem a resistência mecânica para suportar as forças muito significativas geradas electromagneticamente, que ocorrem no caso de uma falha. 0 elemento de impedância variável pode ser imerso no primeiro refrigerante, o qual tem uma gama de temperaturas de 5°K e 76°K. Por exemplo, o primeiro refrigerante pode ser néon líquido e o segundo refrigerante pode ser o azoto 4 ΕΡ 1 652 240/ΡΤ líquido. Esta concepção FCL utiliza néon líquido em vez de hélio líquido como refrigerante. 0 néon líquido tem uma capacidade calorífica específica de aproximadamente 40 vezes maior do que a do hélio líquido. O tempo de arrefecimento do elemento de impedância variável que consiste em diboreto de magnésio é rápido. O tempo de arrefecimento é o tempo necessário para o material supercondutor para ir do estado supercondutor para o estado normal. Este arrefecimento rápido proporciona vantagens distintas. O elemento de impedância variável comuta rapidamente para impor uma carga na rede. Isto reduz a probabilidade da carga fornecida pela rede de energia eléctrica ser danificada. Além disso, a mesma reduz a resistência de aquecimento do elemento de impedância variável, o que consequentemente requer menos refrigeração. O elemento de impedância variável pode ser ligado electricamente em paralelo com uma resistência de derivação em paralelo. Quando a corrente no interior do elemento de impedância variável excede um limiar, o impedância variável elemento comuta do seu estado supercondutor de impedância baixa para o seu estado normal de alta impedância, fazendo com que o fluxo de corrente passe através da resistência de derivação em paralelo. A resistência de derivação em paralelo pode transferir sua energia calorífica directamente para o meio ambiente. A corrente de limiar pode ser uma corrente, a qual resulta na densidade de corrente de transição do elemento supercondutor que é excedido. Em alternativa, o elemento supercondutor pode ser disposto ou configurado de modo que o campo magnético aplicado exceda o campo magnético de transição, quando a corrente excede a corrente de limiar. A densidade de corrente de transição está na gama de 103 a 106 A/cm2 à temperatura de néon liquido (27°K) e no campo próprio. A densidade de corrente de transição é uma função da qualidade do material supercondutor. Uma vez que o limite superior da densidade de corrente é alto, o mesmo permite que as dimensões do elemento de impedância variável sejam pequenas. Isto é vantajoso em aplicações em que os 5 ΕΡ 1 652 240/ΡΤ requisitos de espaço são importantes. Uma tal aplicação é no campo de um sistema de propulsão eléctrica marítimo. Num tal sistema, é desejável que um FCL seja pequeno, porque o espaço é limitado.

Para um melhor entendimento do presente invento será feita agora referência por meio de exemplo apenas aos desenhos anexos, nos quais: a Fig. 1 ilustra um diagrama de circuitos esquemático de um limitador de corrente de falha de acordo com uma concretização do presente invento; a Fig. 2 ilustra um diagrama esquemático da transferência de energia térmica a partir do elemento de impedância variável para o meio ambiente através de um sistema de refrigeração de ciclo múltiplo, e a Fig. 3 ilustra um limitador de corrente de falha de acordo com uma concretização do presente invento.

As figuras mostram um limitador de corrente de falha 10, que compreende: um nó de entrada 11; um nó de saída 12; um elemento de impedância variável 13, acoplado entre o nó de entrada 11 e o nó de saída 12; um sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14, que compreende um primeiro ciclo de refrigerante 30 para o refrigerante 18, o elemento de impedância variável 13 e um segundo ciclo de refrigerante 32, termicamente acoplado 34 para o primeiro ciclo de refrigerante 30 para a refrigeração do primeiro refrigerante 44, em que o elemento de impedância variável 13 compreende diboreto de magnésio. A Fig. 1 ilustra com mais pormenor um diagrama de circuitos esquemático do limitador de corrente de falha 10 para limitação de uma corrente I 15 proporcionada a uma carga 16, quando a corrente I excede um valor de limiar. O limitador de corrente de falha 10 é compreende um elemento de impedância variável 13, um nó de entrada 11, um nó de saída 12, um sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14 e uma resistência de derivação em paralelo 17. O elemento de impedância variável 13 está ligado electricamente entre o 6 ΕΡ 1 652 240/ΡΤ nó de entrada 11 e ο nó de saída 12. A resistência 17 está ligada electricamente entre o nó de entrada 11 e o nó de saída 12, em paralelo com o elemento de impedância variável 13. A carga 16 está ligada electricamente ao nó de saída 12. 0 elemento de impedância variável 13 está acoplado termicamente 18 ao sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14. O calor é transferido 18 do elemento de impedância variável 13 para o sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14.

Durante a operação normal, quando a corrente I não tenha excedido um limiar devido a uma falha, o elemento de impedância variável 13 actua como um supercondutor e efectivamente a impedância zero. A resistência 17 tem uma grande resistência (fixa). Por conseguinte, a corrente I 15 (tipicamente de centenas de amperes) passa do nó de entrada 11 através do elemento de impedância variável 13 para o nó de saída 12 e é fornecida à carga 16. A queda de tensão entre o nó de entrada 11 e o nó de saída 12 é mínima.

Se ocorrer uma falha, fazendo com que a corrente I 15 no nó de entrada 11 vá para além de um valor de limiar (tipicamente milhares de amperes), o elemento de impedância variável 13 comuta do seu estado de supercondutor de baixa impedância para o seu estado normal de alta impedância. A energia térmica é transferida 18 do elemento de impedância variável 13 para o sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14, reduzindo a probabilidade de danos no elemento de impedância variável 13 através de choque térmico. Quando o elemento de impedância variável 13 comuta do seu estado supercondutor de baixa impedância para o seu estado normal de alta impedância, a corrente I é comutada para passar através da resistência 17. A energia térmica gerada na resistência 17 pela corrente é transferida para o meio ambiente. Por conseguinte, quando ocorre uma falha, o limitador de corrente de falha 10 vai desde ter a impedância baixa (aproximadamente zero) para a alta impedância, a mesma do que ou perto do valor da resistência 17. A resistência 17 pode ser escolhida de modo que a mesma limita a corrente no circuito para não mais do que três vezes a corrente de plena carga (a corrente de operação máxima da carga). 7 ΕΡ 1 652 240/ΡΤ Ο elemento de impedância variável 13 não proporciona a impedância do FCL 10, quando existe uma falha, a resistência 17 proporciona e sua energia térmica é transferida directamente para o meio ambiente. O tempo de arrefecimento do elemento de impedância variável 13 é baixo. Isto permite ao mesmo comutar rapidamente entre o seu estado supercondutor de baixa impedância e seu estado normal de alta impedância. O limitador de corrente de falha ilustrado na Fig. 1 tem o elemento de impedância variável ligado em paralelo 13 e a resistência 17 ligada no percurso de corrente para a carga 16. Numa concretização alternativa, um indutor primário é ligado entre a nós de entrada e saída no percurso de corrente e o elemento impedância variável 13 ligado em paralelo e a resistência 17 são ligados em série com um indutor secundário acoplado magneticamente ao indutor primário. Quando a corrente através do indutor primário se eleva, a corrente induzida no indutor secundário eleva-se. Este circuito secundário pode comutar o estado do elemento de impedância variável e limitar a corrente que passa através do indutor primário. A Fig. 2 ilustra um elemento de impedância variável 13, acoplado termicamente a um sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14 de modo que o calor vindo do elemento de impedância variável 13 é transferido para o meio ambiente 37. O sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14 compreende um primeiro ciclo de refrigerante 30 de um segundo ciclo de refrigerante 32, um primeiro par térmico 34 e um segundo par térmico 38. O primeiro ciclo de refrigerante 30 faz circular um primeiro refrigerante e está fisicamente separado do segundo ciclo de refrigerante 32 pelo primeiro par térmico 34. O segundo ciclo de refrigerante 32 faz circular um segundo refrigerante e está fisicamente separado do meio ambiente 37, pelo segundo par térmico 38. 0 primeiro ciclo de refrigerante 30 e o segundo ciclo de refrigerante 32 são ciclos fechados, não abertos ao meio ambiente 37. A energia térmica é transferida 18 desde o elemento de impedância variável 13 para o primeiro ciclo de 8 ΕΡ 1 652 240/ΡΤ refrigerante 30. A energia térmica é então transferida do primeiro ciclo de refrigerante 30 para o segundo ciclo de refrigerante 32 através do primeiro par térmico 34. A energia térmica é finalmente transferida 36 desde o segundo ciclo de refrigerante de 32 para o meio ambiente 37 através de um segundo par térmico 38. A transferência resultante da energia térmica está indicada pela seta 39. Assim, a energia térmica é transferida do elemento de impedância variável 13 para o meio ambiente 37, através de dois ciclos de refrigerante fechados. Embora, o diagrama ilustre a utilização de dois circuitos fechados, é possível utilizar mais do que dois ciclos fechados ligados em série. A Fig. 3 ilustra um limitador de corrente de falha 10, que compreende um nó de entrada 11, um nó de sarda 12, um elemento de impedância variável 13, acoplado entre o nó de entrada 11 e o nó de saída 12 e um sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14, que compreende um primeiro refrigerante 44 arrefecimento do elemento de impedância variável 13 e um segundo refrigerante 46, para o arrefecimento do primeiro refrigerante 44, em que o elemento de impedância variável 13 compreende material supercondutor com uma temperatura de transição na gama de 20°K a 60°K, e o segundo refrigerante 46 é azoto líquido, pelo que a impedância eléctrica do elemento de impedância variável 13 varia quando a corrente eléctrica 15, proporcionada ao nó de entrada 11 excede um limiar provocando uma transição do elemento de impedância variável 13 de um estado supercondutor para um estado normal.

Com mais pormenor, na Fig. 3, o limitador de corrente de falha 10 compreende um nó de entrada 11, um nó de saída 12, um elemento de impedância variável 13, uma resistência fixa 17, uma primeira interligação 42, uma segunda interligação 43 e um sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14. 0 sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14 compreende um primeiro recipiente fechado 48 que aloja um primeiro refrigerante 44, um segundo recipiente fechado 49 que aloja o primeiro recipiente fechado imerso num banho do segundo refrigerante 46 e um permutador de calor 41. 9 ΕΡ 1 652 240/ΡΤ A primeira interligação 42 liga electricamente uma extremidade do elemento de impedância variável ao nó de entrada 11 e a segunda interligação 43 liga a outra extremidade do elemento de impedância variável ao nó de saída 12. A resistência 17 está ligada entre o nó de entrada e o nó de saída em paralelo com a combinação em série do primeiro interligação 42, o elemento de impedância variável 13 e a segunda interligação 43. 0 elemento de impedância variável 13 está imerso no primeiro refrigerante 44 no interior do primeiro recipiente fechado 48. 0 elemento de impedância variável 13 está fisicamente ligado à primeira interligação 42 e à segunda interligação 43 na parede do primeiro recipiente. As primeira e segunda interligações 42 e 43 passam através do segundo refrigerante 46, antes de emergirem através da parede do segundo recipiente fechado 49, onde as mesmas estão ligadas electricamente às extremidades opostas da resistência 17. Assim, o elemento de impedância variável 13 fica totalmente imerso no primeiro refrigerante 13 e a resistência 17 é externa ao sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14. 0 primeiro refrigerante 44 está fisicamente separado do segundo refrigerante 46, por um primeiro par térmico 34 (não mostrado) no interior do permutador de calor 41, e move-se por convecção para formar um primeiro ciclo de refrigerante 30. O segundo refrigerante está separado fisicamente da atmosfera 37 por um segundo par térmico 38 (não mostrado), também no interior do permutador de calor 41, e move-se por convecção para formar o segundo ciclo de refrigerante 32. A permuta de calor transfere a energia térmica do primeiro ciclo de refrigerante 30 para o segundo ciclo de refrigerante 32 e, em seguida, para o meio ambiente 37. O segundo recipiente fechado 49 é um crióstato e o primeiro recipiente fechado 48 é um recipiente de vidro.

Numa concretização preferida, o elemento de impedância variável é um elemento supercondutor de diboreto de magnésio. O diboreto de magnésio (MgB2) é de fabrico fácil 10 ΕΡ 1 652 240/ΡΤ e pode ser produzido em qualquer quantidade e qualquer forma. 0 mesmo é menos susceptível a choques térmicos e mecânicos do que um HTS. 0 mesmo tem uma Tc de cerca de 39°K. 0 primeiro refriqerante é o néon líquido (*27°K) e o refrigerante segunda azoto líquido (^77°K). A densidade de corrente de transição (Jc) está na gama de 103 a 106 A/cm2 às temperaturas do néon líquido (27°K) e no campo próprio.

As porções da primeira e segunda interligação que passam pelo segundo refrigerante podem ser formadas por um supercondutor de alta temperatura (HTS) . 0 HTS tem uma baixa condutividade térmica, mas uma alta condutividade eléctrica no estado supercondutor. A utilização do HTS, como parte das interligações reduz, por conseguinte, o trabalho requerido pelo arrefecimento do primeiro refrigerante 44 e, por conseguinte, permite que o limitador de corrente de falha 10 seja de um tamanho menor. As interligações de HTS estão dispostas de modo que o elemento de impedância variável 13 é comutado do seu estado supercondutor de baixa impedância para o seu estado normal de alta impedância a um limiar de corrente que não comuta o estado das interligações de HTS supercondutoras 42, 43. A área em secção transversal do elemento de impedância variável e a densidade de corrente de transição do material supercondutor determina a corrente de limiar, à qual o elemento de impedância variável comuta do estado de impedância baixo para o estado de impedância alto. Assim, os elementos de impedância variável 13, com área de secção transversal diferente, podem ser utilizados para correntes de limiar diferentes. O comprimento do elemento de impedância variável 13 é escolhido de modo que a sua impedância, no estado de impedância alto seja muito maior do que o da resistência 17. Isso minimiza o aquecimento resistivo do primeiro refrigerante 44. A configuração de serpentina ou de via de inversão da Fig. 3 é adequada para um tal elemento de impedância variável de corrente comutada.

Uma variedade extremamente grande de tempos de arrefecimento pode ser projectada do mesmo modo que o diboreto de magnésio pode ser fabricado numa grande 11 ΕΡ 1 652 240/ΡΤ variedade de formas, sendo disposta a propagação do arrefecimento de modo a ocorrer quer longitudinal quer transversalmente através de um condutor. A configuração da serpentina ou de via de inversão da Fig. 3 permite que seja iniciado o arrefecimento múltiplos pontos de partida de arrefecimento por secções do elemento de impedância variável supercondutor, que estão termicamente próximos mas distantes electricamente.

Numa concretização alternativa, o elemento de impedância variável pode ser configurado de modo o mesmo seja sujeito a um campo magnético que aumenta à medida que aumenta a corrente através do elemento de impedância variável. 0 próprio campo magnético que aumenta ou o campo magnético que aumenta e a corrente eléctrica que aumenta em combinação pode ser utilizados para comutar o elemento de impedância variável 13 desde o seu estado de baixa impedância para um estado de alta impedância. Por exemplo, o elemento de impedância variável pode ser configurado como um solenoide. 0 efeito que a densidade do fluxo magnético tem sobre Jc depende da rota de produção de material e aditivos (um aumento da densidade do fluxo magnético do campo próprio para 0,3 T pode ser insignificante ou reduzir Jc de um factor de até 50). O material de diboreto de magnésio pode ser facilmente fabricado, com qualquer forma razoável de modo a permitir que a concepção FCL ser optimizada para uma determinada aplicação. Para além disso, o processo de fabrico leva a amostras homogéneas e repetíveis fiáveis comparadas com falta de consistência das amostras de material supercondutor de alta temperatura (HTS). Além disso, o custo do material MgB2 é, e é provável que se mantenha, consideravelmente inferior ao dos materiais HTS, em termos tanto dos custos de matéria-prima (pó) como dos custos de processamento.

Apesar das concretizações do presente invento terem sido descritas nos parágrafos anteriores, com referência a vários exemplos, deve ser apreciado que podem ser feitas 12 ΕΡ 1 652 240/ΡΤ modificações aos exemplos citados sem se sair do âmbito do invento como reivindicado. Por exemplo, o sistema de refrigeração de ciclo múltiplo 14 pode ter um ou mais ciclos de refrigeração intermédios, situados entre o primeiro ciclo de refrigerante 30 e do segundo ciclo de refrigerante 32. Além disso, o diboreto de magnésio não necessita necessariamente de ser utilizado como elemento supercondutor no elemento de impedância variável 13. Outros materiais supercondutores podem ser adequados dadas as propriedades semelhantes para suas temperaturas de transição \ densidades de corrente \ densidade de fluxo magnético e tempos de arrefecimento. Os materiais supercondutores, que podem ser descritos como materiais à base de boretos metálicos supercondutores, com ligação metálica e condutividade eléctrica substancialmente convencional na estado não supercondutor podem também ser adequados para utilização.

Lisboa, 2010-06-30

Claims (16)

1. ΕΡ 1 652 240/ΡΤ 1/3 REIVINDICAÇÕES 1 - Limitador de corrente de falha (10), que compreende: um nó de entrada (11); um nó de saida (12); um elemento de impedância variável (13), acoplado entre o nó de entrada (11) e o nó de saida (12); um sistema de refrigeração de ciclo múltiplo (14) que compreende um primeiro ciclo de refrigerante (30), o qual faz circular um primeiro refrigerante e, pelo menos, mais um ciclo de refrigerante (32), o qual faz circular um segundo refrigerante, os ciclos de refrigerante (30 e 32) são ciclos fechados e estão termicamente acoplados para arrefecerem o elemento de impedância variável (13); caracterizado por o elemento de impedância variável, o qual é um material supercondutor com uma temperatura de transição na gama de 20°K a 60°K, estar totalmente imerso num primeiro refrigerante e do primeiro ciclo de refrigerante estar totalmente imerso no segundo refrigerante.
2. 2 - Limitador de corrente de falha (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o elemento de impedância variável (13) compreender um material supercondutor à base de boreto metálico.
3. 3 - Limitador de corrente de falha (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado em que o elemento de impedância variável (13) ser feito de diboreto de magnésio.
4. 4 - Limitador de corrente de falha (10) de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por o primeiro refrigerante estar na gama de temperaturas de 5°K a 76°K. ΕΡ 1 652 240/ΡΤ 2/3
5. 5 - Limitador de corrente de falha (10) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o primeiro refrigerante ser néon liquido.
6. 6 - Limitador de corrente de falha (10) de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o elemento de impedância variável (13) estar configurado de modo que, quando a corrente eléctrica (15), fornecida ao nó de entrada (11) excede um limiar, a densidade de corrente no elemento de impedância variável (13) exceder uma densidade de corrente de transição e o elemento de impedância variável (13) comuta de um estado supercondutor de baixa impedância para um estado normal de alta impedância.
7. 7 - Limitador de corrente de falha (10) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a densidade de corrente de transição estar na gama de 103 a 106 A/cm2 a 2 7 °K.
8. 8 - Limitador de corrente de falha de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o elemento de impedância variável (13) estar configurado de modo que, quando a densidade do fluxo magnético no elemento de impedância variável (13) excede uma densidade de transição de fluxo magnético, o elemento de impedância variável (13) comuta de um estado supercondutor de baixa impedância para um estado normal de alta impedância.
9. 9 - Limitador de corrente de falha (10) de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado por, pelo menos, uma interligação supercondutora de alta temperatura de (42, 43) estar ligada em série ao primeiro elemento de impedância variável (13).
10. 10 - Limitador de corrente de falha de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por as primeira (42) e segunda interligações supercondutoras de alta temperatura (43) ligarem o elemento de impedância variável no limitador de corrente de falha. ΕΡ 1 652 240/ΡΤ 3/3
11. 11 - Limitador de corrente de falha (10) de acordo com a reivindicação 9 ou 10, em que as interligações supercondutoras de alta temperatura (42, 43) estão imersas num refrigerante na segunda porção de refrigerante (49).
12. 12 - Limitador de corrente de falha de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado por o refrigerante na segunda porção de refrigerante (49) ser azoto liquido.
13. 13 - Limitador de corrente de falha (10) de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado por uma resistência (17) estar ligada electricamente em paralelo ao elemento de impedância variável (13).
14. 14 - Limitador de corrente de falha de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a resistência (17) estar localizada fora do sistema de refrigeração de ciclo múltiplo (14) e o elemento de impedância variável (13) estar localizado no interior do sistema de refrigeração de ciclo múltiplo (14).
15. 15 - Limitador de corrente de falha (10) de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado por o elemento de impedância variável (13) estar disposto numa configuração resistiva.
16. 16 - Limitador de corrente de falha (10) de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado por o elemento de impedância variável (13) está disposto numa configuração indutiva. Lisboa, 2010-06-30