RU183512U1 - HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY - Google Patents
HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY Download PDFInfo
- Publication number
- RU183512U1 RU183512U1 RU2018122672U RU2018122672U RU183512U1 RU 183512 U1 RU183512 U1 RU 183512U1 RU 2018122672 U RU2018122672 U RU 2018122672U RU 2018122672 U RU2018122672 U RU 2018122672U RU 183512 U1 RU183512 U1 RU 183512U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- cryostat
- assembly
- modules
- limiting device
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/30—Devices switchable between superconducting and normal states
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники, в частности к высоковольтным токоограничивающим сильноточным устройствам на основе высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП ТОУ) и может найти применение для последовательного включения в сеть 220 кВ для ограничения токов короткого замыкания. ВТСП ТОУ, содержит горизонтальный цилиндрический криостат с внутренней и внешней стенками, образующими объем для размещения криогенной среды; установленную в криостате ВТСП сборку соосно размещенных токоограничивающих модулей ограничителя тока; колодцы, размещенные в верхней части криостата, входящие в его состав; вертикально установленные в колодцах подводящий и отводящий токовводы, где каждый токоввод одним концом соединен со сборкой упомянутых модулей, а вторым концом - с электрической сетью, при этом, каждый упомянутый токоввод представляет собой электрический проводник, содержащий последовательно расположенные изолирующую оболочку, выполненную из пропитанного электроизоляционной смолой нетканого гидрофобного материала и монолитную защитную оболочку из диэлектрического эластичного материала.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to high-voltage current-limiting high-current devices based on high-temperature superconductivity (HTSC TOU) and can be used for series connection of 220 kV to limit short-circuit currents. HTSC TOU contains a horizontal cylindrical cryostat with internal and external walls forming a volume for placement of a cryogenic medium; the assembly of coaxially placed current-limiting current limiter modules installed in the HTSC cryostat; wells located in the upper part of the cryostat, included in its composition; vertically installed in the wells supply and discharge current leads, where each current lead is connected at one end to the assembly of the above-mentioned modules, and the other end is connected to the electrical network, each said current lead being an electrical conductor containing an insulating shell sequentially arranged made of an impregnated electrical insulating resin non-woven hydrophobic material and a monolithic protective shell of a dielectric elastic material.
Description
Область техники.The field of technology.
- Полезная модель относится к области электротехники, в частности, к высоковольтным токоограничивающим сильноточным устройствам на основе высокотемпературной сверхпроводимости (далее ВТСП ТОУ) и может найти применение для последовательного включения в сеть 220 кВ для ограничения токов короткого замыкания. Уровень техники.- The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular, to high-voltage current-limiting high-current devices based on high-temperature superconductivity (hereinafter HTSC TOU) and can be used for series connection of 220 kV to limit short-circuit currents. The level of technology.
Токоограничивающее устройство на основе высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) снижает аварийные токи короткого замыкания в электрических сетях, повышает надежность электроснабжения, качество электроэнергии и снижает износ электрооборудования. В основе действия ВТСП ТОУ лежит свойство сверхпроводника переходить из состояния с нулевым сопротивлением в состояние с конечной проводимостью при превышении некоторого порогового значения тока. Переключение не требует внешнего воздействия и происходит при превышении критического значения тока, уровень которого задается конструкцией.A current-limiting device based on high-temperature superconductivity (HTSC) reduces emergency short-circuit currents in electric networks, increases the reliability of power supply, the quality of electricity and reduces the wear of electrical equipment. The action of the HTSC TOU is based on the property of a superconductor to switch from a state with zero resistance to a state with finite conductivity when a certain threshold current is exceeded. Switching does not require external influence and occurs when the critical current value is exceeded, the level of which is set by the design.
В патенте RU 2588607 раскрывается сверхпроводниковый ограничитель (СОТ) тока-короткого замыкания, содержащее токоввод высоковольтного сверхпроводникового ограничителя тока, расположенный в криостате с жидким азотом, и содержащий два вертикальных токопровода, изолированных от криостата и друг от друга, где токопроводы выполнены коаксиально в виде внешнего и выступающего из него внутреннего токопроводов, разделены газовой изоляцией в виде паров азота и снабжены первым оребренным покрышкой изолятором, отделяющим выступающую часть внутреннего токопровода от внешнего токопровода, и вторым оребренным покрышкой изолятором, отделяющим внешний токопровод от криостата. при этом в верхней части криостата установлен диэлектрический тепловой экран, охватывающий внешний токопровод.Patent RU 2588607 discloses a superconducting current limiter (COT) of a short circuit current, comprising a current lead of a high voltage superconducting current limiter located in a cryostat with liquid nitrogen, and containing two vertical conductors isolated from and from each other, where the conductors are made coaxially in the form of an external and the internal conductors protruding from it, are separated by gas insulation in the form of nitrogen vapors, and are equipped with a first finned fin insulator that separates the protruding part of the inner its conductors from the external conductors, and a second ribbed insulator, separating the external conductors from the cryostat. while in the upper part of the cryostat a dielectric heat shield is installed, covering the external conductor.
Наиболее близким высоковольтным ТОУ к предложенному является сверхпроводящий ограничитель тока в соответствии с заявкой на патент US 2008119077.The closest high-voltage TOU to the proposed one is a superconducting current limiter in accordance with patent application US 2008119077.
Сверхпроводящий ограничитель тока содержит криостат с внутренней и внешней стенками, определяющими пространство, в котором размещена криогенная жидкость. Внутри криостата установлен набор модулей сверхпроводящего ограничителя тока. В верхней части криостата размещены колодцы для токовводов. Токовводы размещены в колодцах и представляют собой проводники из меди или алюминиевого сплава с изоляцией: непосредственно на проводник нанесена электрически изолирующая оболочка, например, из эпоксидной смолы, за ней располагается электропроводящий экран из металла, функцией которого является ограничение электрического поля вдоль проводника непосредственно - в колодце и все это заключено в изолирующий корпус, выполненный, например, из эпоксидной смолы, армированной стекловолокном. Каждый из токовводов подключен через первый соединительный вывод к источнику тока (линии электропередачи) и через второй соединительный вывод - к модулям. Токовводы в колодцах установлены таким образом, что расстояние между первыми соединительными выводами больше, чем расстояние между вторыми соединительными выводами (иными словами - оба токоввода расположены с наклоном относительно вертикали). Как полагают авторы известного изобретения, такая конструкция ТОУ позволяет снизить риск появления электрического разряда между концами токовводов при высоких напряжениях, не увеличивая при этом размеров ТОУ. Однако, на наш взгляд, известный ограничитель обладает следующими недостатками.The superconducting current limiter contains a cryostat with inner and outer walls defining the space in which the cryogenic liquid is placed. A set of modules of a superconducting current limiter is installed inside the cryostat. Wells for current leads are located in the upper part of the cryostat. The current leads are located in wells and are conductors made of copper or aluminum alloy with insulation: an electrically insulating sheath, for example, epoxy resin, is directly applied to the conductor, behind it there is an electrically conductive screen made of metal, the function of which is to limit the electric field along the conductor directly - in the well and all this is enclosed in an insulating casing made, for example, of fiberglass reinforced epoxy. Each of the current leads is connected through the first connecting terminal to a current source (power line) and through the second connecting terminal to the modules. The current leads in the wells are installed in such a way that the distance between the first connecting leads is greater than the distance between the second connecting leads (in other words, both current leads are inclined relative to the vertical). According to the authors of the known invention, this design of the TOU allows you to reduce the risk of an electric discharge between the ends of the current leads at high voltages, without increasing the size of the TOU. However, in our opinion, the known limiter has the following disadvantages.
Использование вертикального расположения криостата при большем классе напряжения 110 кВ и выше является нецелесообразным и неудобным, если использовать вертикальное расположение, то высоковольтные вводы должны располагаться горизонтально или под наклоном друг от друга относительно вертикали.Using a vertical arrangement of a cryostat with a larger voltage class of 110 kV and higher is impractical and inconvenient, if you use a vertical arrangement, then the high-voltage bushings should be located horizontally or at an angle from each other relative to the vertical.
Для обеспечения электрической прочности, из-за безопасного изоляционного расстояния от ввода до земли криостат будет довольно высоким, из-за вводов, которые располагаются горизонтально увеличивается длина криостата. Помимо увеличения габаритов криостата, также неудобно подключение ЛЭП к высоковольтным вводам. Использовать расположение высоковольтных вводов под наклоном друг от друга также не целесообразно, т.к. при классах напряжения 110 кВ и выше высоковольтные вводы невозможно разместить на колодцах, из-за габаритов вводов, его веса и есть большая вероятность испортить твердую изоляцию при монтаже.To ensure electrical strength, due to the safe insulation distance from the input to the ground, the cryostat will be quite high, because of the inputs that are located horizontally, the length of the cryostat is increased. In addition to increasing the dimensions of the cryostat, it is also inconvenient to connect power lines to high-voltage bushings. It is also not advisable to use the location of the high-voltage bushings at an angle from each other, because with voltage classes of 110 kV and higher, high-voltage bushings cannot be placed on wells, because of the dimensions of the bushings, its weight, there is a high probability of spoiling the solid insulation during installation.
Вышеперечисленные недостатки известного технического решения являются технической проблемой при реализации высоковольтных ТОУ. Раскрытие сущности полезной модели.The above disadvantages of the known technical solutions are a technical problem in the implementation of high-voltage TOU. Disclosure of the essence of the utility model.
Заявленная полезная модель позволяет устранить данную техническую проблему, а именно, позволяет обеспечить стабильную эксплуатацию ВТСП ТОУ на напряжениях 220 кВ и более, а также упростить конструкцию ВТСП ТОУ. Высоковольтное токоограничивающее устройство на основе высокотемпературной сверхпроводимости в соответствии с заявленной полезной моделью содержит:The claimed utility model allows to eliminate this technical problem, namely, it allows to ensure the stable operation of the HTSC TOU at voltages of 220 kV and more, as well as to simplify the design of the HTSC TOU. A high-voltage current-limiting device based on high-temperature superconductivity in accordance with the claimed utility model contains:
горизонтальный цилиндрический криостат с внутренней и внешней стенками, образующими объем для размещения криогенной среды;a horizontal cylindrical cryostat with internal and external walls forming a volume for placement of a cryogenic medium;
установленную в криостате ВТСП сборку соосно размещенных сверхпроводящих токоограничивающих модулей;the assembly of coaxially placed superconducting current-limiting modules installed in the HTSC cryostat;
колодцы, размещенные в верхней части криостата и выполненные заедино с криостатом;wells located in the upper part of the cryostat and made integrally with the cryostat;
вертикально установленные в колодцах подводящий и отводящий токовводы, где каждый токоввод одним концом соединен со сборкой упомянутых модулей, а вторым концом - с электрической сетью;vertically installed in the wells supply and outlet current leads, where each current lead is connected at one end to the assembly of the above-mentioned modules, and at the other end to the electrical network;
при этом, каждый упомянутый токоввод представляет собой электрический проводник, содержащий последовательно расположенные изолирующую оболочку, выполненную из пропитанного электроизоляционной смолой нетканого гидрофобного материала и монолитную защитную оболочку из диэлектрического эластичного материала.at the same time, each said current lead is an electric conductor containing a sequentially located insulating sheath made of a nonwoven hydrophobic material impregnated with an electrical insulating resin and a monolithic protective sheath made of a dielectric elastic material.
В частных воплощениях полезной модели токоограничивающего устройства модуль выполнен в виде катушки намотанной высокотемпературной сверхпроводящей ленты второго поколения.In private embodiments of a useful model of a current-limiting device, the module is made in the form of a coil of a second-generation high-temperature superconducting tape wound.
Упомянутые катушки в сборке модулей могут быть размещены соосно горизонтальной оси криостата и соединены между собой соединительными шинами.Mentioned coils in the assembly of modules can be placed coaxially with the horizontal axis of the cryostat and interconnected by connecting buses.
В других воплощениях полезной модели подводящий токоввод соединен со сборкой модулей посредством подводящей шины, а отводящий токоввод соединен с набором модулей посредством отводящей шины. Монолитная защитная оболочка в частных воплощениях полезной модели может быть выполнена из полиэтилена.In other embodiments of the utility model, the lead-in current lead is connected to the module assembly via the lead-in bus, and the lead-in current lead is connected to the set of modules through the lead-out bus. The monolithic protective shell in particular embodiments of the utility model may be made of polyethylene.
Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.
На фиг. 1 приведено схематическое изображение сверхпроводящего ограничителя тока.In FIG. 1 is a schematic illustration of a superconducting current limiter.
На фиг. 2 приведено схематическое изображение высоковольтного токоввода.In FIG. 2 is a schematic representation of a high voltage current lead.
Позиции на фигурах означают следующее:The positions in the figures mean the following:
1. горизонтальный цилиндрический криостат,1. horizontal cylindrical cryostat,
2. внутренняя стенка криостата,2. the inner wall of the cryostat,
3. внешняя стенка криостата,3. the outer wall of the cryostat,
4. объем для размещения криогенной среды,4. volume to accommodate the cryogenic environment,
5. набор соосно размещенных сверхпроводящих токоограничивающих модулей,5. a set of coaxially placed superconducting current-limiting modules,
6. технологическое отверстие для заливки криогенной среды,6. technological hole for filling the cryogenic medium,
7. колодец,7. well,
8. подводящий токоввод,8. lead-in current lead,
9. отводящий токоввод,9. diverting current lead,
10. подводящая шина,10. lead bus,
11. отводящая шина,11. take-off tire,
12. электрический проводник,12. electrical conductor,
13. изолирующая оболочка,13. insulating sheath,
14. защитная оболочка.14. protective sheath.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ.IMPLEMENTATION OF A USEFUL MODEL.
В предлагаемой нами конструкции ВТСП ТОУ, включающей горизонтальный цилиндрический криостат с расположенной внутри него ВТСП сборкой токоограничивающих модулей и высоковольтные токовводы, токоввод представляет собой электрический проводник из меди, алюминия или сплавов на основе меди или алюминия, у которого электроизолирующая оболочка выполнена из пропитанного электроизоляционной смолой нетканого гидрофобного полимерного материала, а защитная монолитная оболочка - из диэлектрического эластичного материала.In our design of HTSC TOU, which includes a horizontal cylindrical cryostat with a HTSC assembly inside it of assembly of current-limiting modules and high-voltage current leads, the current lead is an electrical conductor made of copper, aluminum or copper or aluminum based alloys, in which the insulating sheath is made of non-woven impregnated with electrical insulating resin hydrophobic polymeric material, and a protective monolithic shell - from a dielectric elastic material.
Такое выполнение токовводов обеспечивает высокие электроизоляционные, механические и водоотталкивающие свойства, а выполнение криостата в виде горизонтального цилиндра («бочка на боку») позволяет снизить риск появления электрического разряда между концами токовводов при высоких напряжениях, что, в совокупности, позволяет стабильно эксплуатировать заявленный ВТСП ТОУ при высоких напряжениях сети.This embodiment of current leads provides high electrical insulating, mechanical and water-repellent properties, and the implementation of a cryostat in the form of a horizontal cylinder (“barrel on its side”) reduces the risk of an electric discharge between the ends of the current leads at high voltages, which, in aggregate, makes it possible to stably operate the declared HTSC TOU at high mains voltages.
Как следует из фиг. 1, ВТСП ТОУ содержит горизонтальный цилиндрический криостат (1) с внутренней (2) и внешней (3) стенками, образующими объем (4) для размещения криогенной среды.As follows from FIG. 1, HTSC TOU contains a horizontal cylindrical cryostat (1) with internal (2) and external (3) walls forming a volume (4) to accommodate a cryogenic medium.
В криостате (1) установлена ВТСП сборка (5) из соосно размещенных токоограничивающих модулей.In the cryostat (1), an HTSC assembly (5) is installed from coaxially placed current-limiting modules.
Криогенная среда заливается в объем (4) с помощью технологических отверстий (6).The cryogenic medium is poured into the volume (4) using technological holes (6).
В верхней части криостата (1) расположены колодцы (7).Wells (7) are located in the upper part of the cryostat (1).
Во колодцах (7) вертикально установлены подводящий (8) и отводящий (9) токовводы. Каждый из токовводов (8, 9) одним концом соединен со сборкой (5) упомянутых модулей, а вторым концом - с электрической сетью (не показана). Соединение токовводов (8, 9) со сборкой модулей ВТСП ТОУ (5) осуществляется с помощью, соответственно, подводящей (10) или отводящей (11) шин, представляющих собой плетеные медные провода.In the wells (7), the supply (8) and the discharge (9) current leads are vertically installed. Each of the current leads (8, 9) is connected at one end to the assembly (5) of these modules, and at the other end to an electrical network (not shown). The connection of current leads (8, 9) with the assembly of HTSC TOU modules (5) is carried out using, respectively, the supply (10) or discharge (11) busbars, which are braided copper wires.
Как следует из фиг. 2, каждый токоввод - подводящий (8) или отводящий (9) представляет собой электрический проводник (12), содержащий последовательно расположенные изолирующую оболочку (13), выполненную из пропитанного электроизоляционной смолой нетканого гидрофобного полимерного материала и монолитную защитную оболочку (14), выполненную из диэлектрического эластичного материала.As follows from FIG. 2, each current lead - inlet (8) or outlet (9) is an electrical conductor (12) containing a sequentially located insulating sheath (13) made of a nonwoven hydrophobic polymeric material impregnated with an electrical insulating resin and a monolithic protective sheath (14) made of dielectric elastic material.
Под нетканым материалом в уровне техники понимается материал из волокон или нитей, соединенных между собой без применения методов ткачества.Under the non-woven material in the prior art refers to a material of fibers or threads interconnected without the use of weaving methods.
В качестве нетканого гидрофобного материала можно использовать материал, полученный из гидрофобных волокон, таких, например, как полиэфирные, полипропиленовые, полиэтиленовые, поливинилхлоридные, полиакрилонитрильные, полиолефиновые и др.As a non-woven hydrophobic material, one can use material obtained from hydrophobic fibers, such as, for example, polyester, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polyolefin, etc.
В качестве смолы для пропитки может быть использована любая электроизоляционная смола, например, фенолформальдегидная, эпоксидная и пр.As an impregnation resin, any insulating resin, for example, phenol-formaldehyde, epoxy, etc., can be used.
В качестве диэлектрического материала для защитной оболочки (14) могут быть использованы, например, такие материалы как кремнийорганическая (силиконовая) смола, этиленпропиленовая смола, полиуретан, полиэтилен. Нами использовался полиэтилен, как недорогой и технологичный материал. ВТСП сборка (5) соосно размещенных токоограничивающих модулей состоит из отдельных модулей, каждый из которых может быть выполнен в виде катушки с намотанной высокотемпературной сверхпроводящей лентой второго поколения. ВТСП ленты 2 поколения в последнее время получили большое распространение благодаря высоким значениям плотности тока, температуре перехода в сверхпроводящее состояние выше 77 К.As the dielectric material for the protective sheath (14), for example, materials such as silicone (silicone) resin, ethylene propylene resin, polyurethane, polyethylene can be used. We used polyethylene as an inexpensive and technologically advanced material. HTSC assembly (5) of coaxially placed current-limiting modules consists of separate modules, each of which can be made in the form of a coil with a second-generation high-temperature superconducting tape wound. HTSC ribbons of the 2nd generation have recently gained wide distribution due to high current densities and the temperature of transition to the superconducting state above 77 K.
Если в ВТСП ТОУ будет использована сборка из модулей в виде вышеописанных катушек, то набор модулей целесообразно разместить соосно горизонтальной оси криостата. В этом случае мы получим наиболее эргономичное размещение сборки модулей (5) в криостате (1). Изобретение осуществляется следующим образом.If the assembly of modules in the form of the above coils is used in the HTSC TOU, it is advisable to place the set of modules coaxially with the horizontal axis of the cryostat. In this case, we obtain the most ergonomic placement of the module assembly (5) in the cryostat (1). The invention is as follows.
В криостат (1) устанавливается ВТСП сборка (5) токоограничивающих модулей, где каждый модуль выполнен в виде вышеописанной катушки с намотанной ВТСП лентой второго поколения. Модули соединены между собою соединительными шинами. В колодцы (7) устанавливают подводящий токоввод (8) и отводящий токоввод (9), каждый из которых включает проводник (12), изолирующую оболочку (13) из нетканого материала, пропитанного эпоксидной смолой и защитную облочку (14) из полиэтилена.An HTSC assembly (5) of current-limiting modules is installed in the cryostat (1), where each module is made in the form of the coil described above with a second-generation HTSC ribbon wound. The modules are interconnected by connecting buses. A supply current lead (8) and a lead current lead (9) are installed in the wells (7), each of which includes a conductor (12), an insulating sheath (13) of nonwoven material impregnated with epoxy resin and a protective sheath (14) made of polyethylene.
Нижние концы токовводов (8, 9) подключают через шины (10, 11) к сборке (5) модулей, а верхние - к источнику электрического тока, например, к линии электропередачи.The lower ends of the current leads (8, 9) are connected via buses (10, 11) to the assembly (5) of the modules, and the upper ends are connected to an electric current source, for example, to a power line.
В технологические отверстия (6) заливают жидкий азот и включают ток.Liquid nitrogen is poured into technological holes (6) and current is turned on.
Заявленный ВТСП ТОУ 220 кВ прошел испытания в Корее, в испытательном центре KERI, где был подвергнут следующим испытаниям:The HTSC declared TOU 220 kV was tested in Korea, at the KERI test center, where it was subjected to the following tests:
- грозовой импульс - 950 кВ;- lightning impulse - 950 kV;
- повышенное напряжение промышленной частоты - 440 кВ;- increased voltage of industrial frequency - 440 kV;
- замер частичных разрядов - 220 кВ;- partial discharge measurement - 220 kV;
- повышенное напряжение промышленной частоты под дождем - 360 кВ.- increased voltage of industrial frequency in the rain - 360 kV.
ВТСП ТОУ 220 кВ - первое подобное высоковольтное устройство в мире. Предыдущим высоковольтным устройством являлось ТОУ 154 кВ, Сеул, Корея, но оно испытывалось при меньших значениях напряжения.HTSC TOU 220 kV - the first such high-voltage device in the world. The previous high-voltage device was TOU 154 kV, Seoul, Korea, but it was tested at lower voltage values.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122672U RU183512U1 (en) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122672U RU183512U1 (en) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU183512U1 true RU183512U1 (en) | 2018-09-25 |
Family
ID=63671459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018122672U RU183512U1 (en) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU183512U1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU187625U1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-03-14 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY |
| RU187770U1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-03-19 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY WITH REMOVABLE WELL |
| RU2691746C1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-06-18 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | Current-limiting device based on high-temperature superconductivity |
| RU193909U1 (en) * | 2019-09-05 | 2019-11-21 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY |
| RU194013U1 (en) * | 2019-09-05 | 2019-11-25 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY |
| RU198663U1 (en) * | 2020-05-15 | 2020-07-21 | Закрытое акционерное общество «СуперОкс» (ЗАО «СуперОкс») | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE |
| RU2770419C1 (en) * | 2021-12-21 | 2022-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерные технологии защиты" | High-voltage fuse with a high-temperature superconducting insert and a current limiter with such a fuse |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5063472A (en) * | 1989-04-04 | 1991-11-05 | Gec Alsthom Sa | Device for detecting superconductor quenching and application to a superconducting current limiter |
| RU2126568C1 (en) * | 1994-09-29 | 1999-02-20 | Абб Рисерч Лтд. | Device limiting electric current |
| RU89783U1 (en) * | 2009-07-17 | 2009-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") | CURRENT LIMITER |
| RU2453961C1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" | Inductive current-limiting device |
-
2018
- 2018-06-21 RU RU2018122672U patent/RU183512U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5063472A (en) * | 1989-04-04 | 1991-11-05 | Gec Alsthom Sa | Device for detecting superconductor quenching and application to a superconducting current limiter |
| RU2126568C1 (en) * | 1994-09-29 | 1999-02-20 | Абб Рисерч Лтд. | Device limiting electric current |
| RU89783U1 (en) * | 2009-07-17 | 2009-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") | CURRENT LIMITER |
| RU2453961C1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" | Inductive current-limiting device |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU187625U1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-03-14 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY |
| RU187770U1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-03-19 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY WITH REMOVABLE WELL |
| RU2691746C1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-06-18 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | Current-limiting device based on high-temperature superconductivity |
| RU193909U1 (en) * | 2019-09-05 | 2019-11-21 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY |
| RU194013U1 (en) * | 2019-09-05 | 2019-11-25 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY |
| RU198663U1 (en) * | 2020-05-15 | 2020-07-21 | Закрытое акционерное общество «СуперОкс» (ЗАО «СуперОкс») | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE |
| RU2770419C1 (en) * | 2021-12-21 | 2022-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерные технологии защиты" | High-voltage fuse with a high-temperature superconducting insert and a current limiter with such a fuse |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU183512U1 (en) | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY | |
| US7558030B2 (en) | Resistive superconducting fault current limiter | |
| KR101685994B1 (en) | Technique for limiting transmission of fault current | |
| CN1246210A (en) | Device and method relating to protection of object against over-currents comprising over-current reduction and current limitation | |
| CN1246212A (en) | Device and method relating to protection of object against over-currents comprising over-current reduction | |
| KR20150013067A (en) | Method for electrically conductive connection of two superconducting cables | |
| KR102033032B1 (en) | Arrangement with a superconducting direct-current electric cable system | |
| RU187625U1 (en) | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY | |
| Pi et al. | Insulation design and simulation for three-phase concentric high-temperature superconducting cable under 10-kV power system | |
| Kosaki | Research and development of electrical insulation of superconducting cables by extruded polymers | |
| Wei et al. | A study of the composite insulation breakdown properties for wrapping cables in liquid nitrogen | |
| CN109818342B (en) | Superconducting current limiter with composite insulating structure | |
| Doukas et al. | Damping of electromagnetic transients in a superconducting VSC transmission system | |
| Noe et al. | High voltage design, requirements and tests of a 10 MVA superconducting fault current limiter | |
| CN201845648U (en) | Primary resonance eliminator | |
| US4294504A (en) | High voltage cable | |
| KR20110086241A (en) | Shielding conductor connection structure of terminal equipment for superconducting cable | |
| JP2012146821A (en) | Superconductive coil device | |
| RU187770U1 (en) | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY WITH REMOVABLE WELL | |
| Boeck | Solutions of essential problems of gas insulated systems for substations (GIS) and lines (GIL) | |
| CN209748184U (en) | Superconducting current limiter with composite insulation structure | |
| KR101011004B1 (en) | Insulation Structure of Current Lead for High Voltage Superconducting Power Equipment | |
| CN114220601A (en) | High-reliability superconducting cable structure | |
| JP2022070777A (en) | Lightning surge absorber, lightning surge absorber and lightning surge absorption method | |
| Ulbricht | A resistive superconducting power switch with a switching power of 40 MW at 47 kV |