RU2587680C1 - Superconducting current limiter - Google Patents

Superconducting current limiter Download PDF

Info

Publication number
RU2587680C1
RU2587680C1 RU2015112629/07A RU2015112629A RU2587680C1 RU 2587680 C1 RU2587680 C1 RU 2587680C1 RU 2015112629/07 A RU2015112629/07 A RU 2015112629/07A RU 2015112629 A RU2015112629 A RU 2015112629A RU 2587680 C1 RU2587680 C1 RU 2587680C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tape
bifilar
ribs
insulating frame
insulating
Prior art date
Application number
RU2015112629/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Исаакович Будковский
Валерий Павлович Иванов
Леонид Михайлович Фишер
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина"
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 Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс")
Priority to RU2015112629/07A priority Critical patent/RU2587680C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2587680C1 publication Critical patent/RU2587680C1/en

Links

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
    • H02H9/023—Current limitation using superconducting elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
    • 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

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention can be used in electrical engineering. Insulating frame is made of warped threaded connection and main part of fixing part. Each part is in form of outer ring and centre bar. Ring and plate are rigidly connected by ribs. Ribs of main part of insulating frame have slots in which there is a spiral tape bifilar of superconductor. Spiral bifilar is enveloped with two arched inserts fitted in peripheral slots. Slots in ribs of insulating frame are made with increasing from centre to periphery step to reduce difference of effect of ponderomotive forces on turns of bifilar of different curvature and provision of required insulation distances in current limitation.
EFFECT: technical result is faster recovery of superconducting properties of superconducting current limiter (SOT) after current limitation by increasing openness superconducting tape for liquid nitrogen with provision of stiffness of proposed structure and its stability to action of ponderomotive forces; SOT comprises insulating frame in which there is a spiral bifilar of tape with substrate and insulating tape, which is glued onto a substrate by means of a film.
2 cl, 5 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области электротехники, в частности к силовым сверхпроводящим ограничителям тока (СОТ), предназначенным для защиты электрооборудования от токов короткого замыкания (КЗ), в том числе в режиме повторного автоматического включения (АПВ) в сетях среднего и высокого напряжения постоянного и переменного тока. Такие устройства существенно ограничивают ток КЗ за счет быстрого (за время около 1 мс) ввода в сеть большого активного сопротивления, облегчая работу выключателей по полному прерыванию тока. Использование СОТ в режиме АПВ требует быстрого восстановления сверхпроводящего состояния после прекращения тока КЗ.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to power superconducting current limiters (COT), designed to protect electrical equipment against short circuit currents (short circuit), including in the mode of automatic restart (AR) in medium and high voltage DC and AC . Such devices significantly limit the short-circuit current due to the fast (in about 1 ms) input of a large active resistance into the network, facilitating the operation of the circuit breakers to completely interrupt the current. The use of COT in the AR mode requires the rapid restoration of the superconducting state after the cessation of short circuit current.

Предлагаемое устройство может быть использовано самостоятельно или в качестве модуля сборного СОТ на большие токи и/или напряжения.The proposed device can be used independently or as a module prefabricated COT for high currents and / or voltages.

Уровень техникиState of the art

В современных СОТ в качестве активного элемента используются высокотемпературные сверхпроводники (СП) при температуре, близкой к температуре жидкого азота, ленточного типа с последовательными по толщине слоями: подложка, буферные слои, сверхпроводящая керамика, наружный защитный электропроводящий слой. Для уменьшения индуктивности СОТ лента сверхпроводника наматывается в виде спиральных бифиляров.In modern COTs, high-temperature superconductors (SC) are used as an active element at a temperature close to the temperature of liquid nitrogen, a ribbon type with layers successive in thickness: substrate, buffer layers, superconducting ceramics, and an outer protective electrically conductive layer. To reduce the inductance of the COT, the superconductor tape is wound in the form of spiral bifilars.

Известен СОТ с бифилярными катушками, в котором бифилярные катушки из ленты СП с изоляционными прокладками намотаны спирально на каркасную трубу [Патент US 6275365 В1, МПК: H01F 6/06, Н02Н 9/02, опубликован 14.08.2001]. В каждой катушке имеются две ветви, которые соединены около трубы в петлю, образуя бифиляр. Лента СП может наматываться спирально в один, два или три слоя, образуя параллельные бифиляры. Такая конструкция компактна и достаточно жестка, но плохо открыта для охлаждения кипящим азотом при токоограничении и, следовательно, медленно восстанавливает сверхпроводящее состояние. В такой конструкции время восстановления может составлять несколько десятков секунд, что неприемлемо для режимов АПВ.COT with bifilar coils is known, in which bifilar coils from a joint venture tape with insulating spacers are wound spirally on a frame pipe [Patent US 6275365 B1, IPC: H01F 6/06, H02H 9/02, published on 08/14/2001]. In each coil there are two branches that are connected around the pipe in a loop, forming a bifilar. SP tape can be wound spirally in one, two or three layers, forming parallel bifilars. This design is compact and quite rigid, but poorly open for cooling with boiling nitrogen during current limitation and, therefore, slowly restores the superconducting state. In this design, the recovery time can be several tens of seconds, which is unacceptable for autoreclose modes.

Известен СОТ, в котором лента СП спирально намотана на изоляционный каркас [патент US 8112134 В2, МПК: H01L 39/16, Н02Н 9/02, опубликован 07.02.2012]. Каркас состоит из гладкой изоляционной ленты, к которой приклеена синтетической смолой изоляционная гофрированная лента с углублениями с равным шагом по длине ленты. Лента СП приклеена, или припаяна, или приварена к углублениям. Углубления имеют большую ширину, чем ширина СП ленты и фиксируют ее в осевом направлении. Бифиляр ленты образован за счет скрепления внутренних концов защитного слоя СП ленты, так что ее подложка расположена на внешней стороне навивки. Недостатками такой конструкции являются: сложность и ненадежность изготовления изоляционного каркаса и закрепления ленты на нем с многочисленными плохо контролируемыми точками крепления; значительная часть поверхности ленты закрыта для контакта с жидким азотом, что ухудшает условия охлаждения ленты после токограничения и препятствует выполнению операции АПВ.COT is known, in which the joint venture tape is spirally wound on an insulating frame [patent US 8112134 B2, IPC: H01L 39/16, Н02Н 9/02, published on 02/07/2012]. The frame consists of a smooth insulating tape to which an insulating corrugated tape with recesses with equal pitch along the length of the tape is glued with synthetic resin. The joint venture tape is glued, or soldered, or welded to the recesses. The recesses are wider than the width of the SP tape and fix it in the axial direction. The tape bifilar is formed by bonding the inner ends of the protective layer of the SP tape so that its substrate is located on the outside of the winding. The disadvantages of this design are: the complexity and unreliability of manufacturing an insulating frame and fixing the tape on it with numerous poorly controlled attachment points; a significant part of the surface of the tape is closed to contact with liquid nitrogen, which worsens the cooling conditions of the tape after current limitation and prevents the reclosure operation.

Наиболее близким к предлагаемому решению является СОТ, в котором спиральный бифиляр из ленты сверхпроводника и изоленты размещен на изоляционном каркасе [патент US 8255024 В2, МПК: H01F 27/30, H01L 39/02, опубликован 28.08.2012]. Изоляционный каркас образован поддерживающей изолентой, на которой через равные промежутки закреплены массивные разделительные элементы с образованием полостей для прохода жидкого азота. Разделительные элементы выполнены из керамики с хорошей теплопроводностью, например из Аl2O3, и прикреплены к поддерживающей ленте и сверхпроводниковой ленте пайкой или сваркой. Недостаток прототипа состоит в том, что значительная часть поверхности ленты СП закрыта для контакта с жидким азотом, а участки лент, соприкасающиеся с жидким азотом и разделительными элементами, имеют разный отвод тепла, что вызовет существование перегретых точек по длине ленты, особенно в зонах контакта с жидким азотом при образовании паровой пленки, препятствующей пузырьковому кипению в процессе токоограничения. Это ухудшает условия охлаждения ленты после токограничения и увеличивает время АПВ.Closest to the proposed solution is COT, in which a spiral bifilar from a superconductor strip and electrical tape is placed on an insulating frame [patent US 8255024 B2, IPC: H01F 27/30, H01L 39/02, published on 08/28/2012]. The insulating frame is formed by a supporting electrical tape, on which massive dividing elements are fixed at regular intervals with the formation of cavities for the passage of liquid nitrogen. The separation elements are made of ceramic with good thermal conductivity, for example, Al 2 O 3 , and are attached to the supporting tape and superconducting tape by soldering or welding. The disadvantage of the prototype is that a significant part of the surface of the tape of the joint venture is closed for contact with liquid nitrogen, and the sections of tapes in contact with liquid nitrogen and separation elements have different heat dissipation, which will cause the existence of superheated points along the length of the tape, especially in contact zones with liquid nitrogen during the formation of a vapor film that prevents bubble boiling during current limitation. This worsens the conditions for cooling the tape after current limitation and increases the reclosure time.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Техническим результатом изобретения является ускорение восстановления сверхпроводящих свойств СОТ после токоограничения за счет увеличения открытости ленты СП для жидкого азота с обеспечением жесткости предлагаемой конструкции и ее устойчивости к действию пондеромоторных сил.The technical result of the invention is to accelerate the restoration of the superconducting properties of COT after current limitation by increasing the openness of the SP tape for liquid nitrogen, ensuring the rigidity of the proposed structure and its resistance to ponderomotive forces.

Предметом изобретения является сверхпроводящий ограничитель тока, содержащий изоляционный каркас, спиральный бифиляр из ленты сверхпроводника с подложкой и изоленты, отличающийся тем, что изоляционный каркас выполнен из стянутых резьбовым соединением основной и фиксирующей частей, каждая из которых выполнена в виде наружного кольца и центральной планки, жестко связанных ребрами, при этом ребра основной части изоляционного каркаса имеют пазы, в которых размещен спиральный бифиляр, охваченный двумя дуговыми вставками, закрепленными в периферийных пазах ребер основной части.The subject of the invention is a superconducting current limiter comprising an insulating cage, a spiral bifilar made of a superconductor strip with a substrate and electrical tape, characterized in that the insulating casing is made of the main and fixing parts tightened by a threaded connection, each of which is made in the form of an outer ring and a central strip, rigidly connected by ribs, while the ribs of the main part of the insulating frame have grooves in which a spiral bifilar is placed, covered by two arc inserts fixed in peripheral grooves of the ribs of the main part.

Изобретение имеет развитие, которое состоит в том, что пазы в ребрах изоляционного каркаса выполнены с возрастающим шагом от центра намотки к периферии.The invention has a development, which consists in the fact that the grooves in the ribs of the insulating frame are made with an increasing step from the center of the winding to the periphery.

Это позволяет дополнительно повысить устойчивость ограничителя тока к действию пондеромоторных сил.This allows you to further increase the stability of the current limiter to the action of ponderomotive forces.

Конструкция предлагаемого СОТ поясняется чертежами.The design of the proposed COT is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показан предлагаемый СОТ в разрезе. На фиг. 2 укрупненно показан фрагмент В, выделенный на фиг. 1.In FIG. 1 shows the proposed COT in the context. In FIG. 2, fragment B shown in FIG. one.

На фиг. 3 показан вид сверху на основную часть изоляционного каркаса с бифиляром(вид Α-A на СОТ по фиг. 1).In FIG. 3 shows a top view of the main part of the insulating frame with a bifilar (view A-A on the COT of FIG. 1).

На фиг. 4 показана основная часть изоляционного каркаса (вид сверху без бифиляра).In FIG. 4 shows the main part of the insulating frame (top view without a bifilar).

На фиг. 5 показана фиксирующая часть изоляционного каркаса (вид Б-Б на СОТ по фиг. 1).In FIG. 5 shows the fixing part of the insulating frame (view BB on COT of FIG. 1).

На фиг. 2 через t1, t2, t3 обозначены шаги между пазами ребер каркаса; δ - радиальный размер паза.In FIG. 2 through t 1 , t 2 , t 3 marked steps between the grooves of the ribs of the frame; δ is the radial size of the groove.

Осуществление изобретения с учетом его развитияThe implementation of the invention in view of its development

На фигурах показаны:The figures show:

1 - основная часть изоляционного каркаса;1 - the main part of the insulating frame;

2 - фиксирующая часть изоляционного каркаса;2 - the fixing part of the insulating frame;

3 - лента сверхпроводника;3 - tape superconductor;

4 - подложка ленты 3;4 - substrate tape 3;

5 - изоляционная лента (изолента);5 - insulating tape (electrical tape);

6 - клеящая пленка;6 - adhesive film;

7 - гибкий токоподвод;7 - flexible current supply;

8 - подсоединительная шина;8 - connecting bus;

9 - болт;9 - a bolt;

10 - изоляционная трубка;10 - insulating tube;

11 - изоляционная шпилька;11 - an insulating hairpin;

12 - наружное кольцо основной части 1 изоляционного каркаса;12 - the outer ring of the main part 1 of the insulating frame;

13, 14, 15 - ребра основной части 1 изоляционного каркаса;13, 14, 15 - ribs of the main part 1 of the insulating frame;

16 - паз;16 - groove;

17 - планка основной части 1 изоляционного каркаса;17 - strip of the main part 1 of the insulating frame;

18 - дуговая вставка;18 - arc insert;

19 - наружное кольцо фиксирующей части 2 изоляционного каркаса;19 - the outer ring of the fixing part 2 of the insulating frame;

20, 21, 22 - ребра фиксирующей части 2 изоляционного каркаса;20, 21, 22 - ribs of the fixing part 2 of the insulating frame;

23 - планка фиксирующей части 2 изоляционного каркаса;23 - strip fixing part 2 of the insulating frame;

24 - защитный слой ленты 3;24 - a protective layer of tape 3;

25 - отрезок трубы.25 - pipe section.

СОТ содержит изоляционный каркас, в котором размещен спиральный бифиляр из ленты 3 с подложкой 4 и изоленты 5, которая наклеена к подложку 4 с помощью пленки 6.COT contains an insulating frame in which a spiral bifilar from a tape 3 with a substrate 4 and an electrical tape 5 is placed, which is glued to the substrate 4 using a film 6.

Изоляционный каркас выполнен из стянутых резьбовым соединением основной части 1 и фиксирующей части 2. Части 1 и 2 имеют наружные кольца 12 и 19 соответственно и центральные планки 17 и 23 соответственно. Кольцо 12 и планка 17 жестко связаны ребрами 13, 14, 15, а кольцо 19 и планка 23 - ребрами 20, 21, 22. Ребра 13, 14, 15 основной части 1 имеют пазы 16, в которых размещен спиральный бифиляр с лентой 3.The insulating frame is made of tightened threaded connection of the main part 1 and the fixing part 2. Parts 1 and 2 have outer rings 12 and 19, respectively, and central planks 17 and 23, respectively. Ring 12 and strap 17 are rigidly connected by ribs 13, 14, 15, and ring 19 and strap 23 are connected by ribs 20, 21, 22. The ribs 13, 14, 15 of the main part 1 have grooves 16 in which a spiral bifilar with a tape 3 is placed.

Изолента 5 наклеена на подложку 4 ленты 3 по всей ее длине. Спиральный бифиляр охвачен двумя вставками 18, закрепленными в периферийных пазах 16 ребер 13, 14, 15.The electrical tape 5 is glued to the substrate 4 of the tape 3 along its entire length. The spiral bifilar is covered by two inserts 18, fixed in the peripheral grooves of 16 ribs 13, 14, 15.

Пазы 16 в ребрах изоляционного каркаса выполнены с возрастающим от центра к периферии шагом t (t3>t2>t1 на фиг. 2) для уменьшения разницы воздействия пондеромоторных сил на витки бифиляра различной кривизны и обеспечения необходимых изоляционных расстояний при токоограничении.The grooves 16 in the ribs of the insulating frame are made with a step t increasing from the center to the periphery (t 3 > t 2 > t 1 in Fig. 2) to reduce the difference in the effect of ponderomotive forces on the turns of the bifilar of various curvatures and to provide the necessary insulation distances during current limitation.

Центральная часть спирального бифиляра намотана на два отрезка трубы 13, закрепленных в центре основной части 1 изоляционного каркаса.The Central part of the spiral bifilar is wound on two pieces of pipe 13, fixed in the center of the main part 1 of the insulating frame.

Изоляционные трубки 10 и изоляционные шпильки 11 служат для соединения частей 1 и 2, а также для соединения нескольких заявляемых СОТ в единую модульную конструкцию, помещаемую в криостат. Гибкие токоподводы 7 вместе с подсоединительными шинами 8 закреплены на наружном кольце 12 и служат для электрического подключения к заявляемому СОТ.Insulating tubes 10 and insulating studs 11 are used to connect parts 1 and 2, as well as to connect several of the claimed COT in a single modular design, placed in a cryostat. Flexible current leads 7 together with connecting buses 8 are mounted on the outer ring 12 and are used for electrical connection to the claimed SOT.

Изоляционные шпильки 11 могут быть использованы при намотке ленты сверхпроводника 3 с изоляционной лентой 5 в бифиляр.The insulating studs 11 can be used when winding the tape of the superconductor 3 with the insulating tape 5 in the bifilar.

Клеящая пленка 6 изготовлена на основе синтетических смол с микрокристаллическим наполнителем высокой теплопроводности и теплоемкости, например из технического алмаза, Аl2O3. Для компенсации усилий в радиальном направлении от пондеромоторных сил наружные участки лент крепятся к вставкам 18 либо механически, либо приклеиванием. Токоподводы 7 сделаны гибкими для возможности намотки бифиляра с определенным натягом и компенсации температурных деформаций. Соединение половин ленты сверхпроводника в бифиляр между отрезками 13 труб производится пайкой и/или механически так, чтобы обеспечить в обеих половинах ленты наружное расположение подложки 4. Взаимное прижатие ребер частей изоляционного каркаса предотвращает смещение ленты СП в осевом направлении, не уменьшая поверхность омывания защитного слоя жидким азотом.The adhesive film 6 is made on the basis of synthetic resins with a microcrystalline filler of high thermal conductivity and heat capacity, for example, from industrial diamond, Al 2 O 3 . To compensate for the forces in the radial direction from the ponderomotive forces, the outer sections of the tapes are attached to the inserts 18 either mechanically or by gluing. Current leads 7 are made flexible for the possibility of winding a bifilar with a certain tightness and compensate for temperature deformations. The halves of the superconductor tape are connected to the bifilar between the pipe sections 13 by soldering and / or mechanically so as to ensure the external arrangement of the substrate in both halves of the tape 4. The mutual pressing of the ribs of the parts of the insulating frame prevents the joint tape from moving in the axial direction, without reducing the surface of washing the protective layer with liquid nitrogen.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При прохождении номинального тока ниже критического, составляющего (250÷350) А, СОТ имеет небольшое сопротивление порядка десятков микроом. При превышении током критической величины с началом короткого замыкания сопротивление ленты СП за сотни микросекунд увеличивается до нескольких Ом и продолжает расти по мере ее нагревания от проходящего тока, чем и определяется назначение СОТ по ограничению тока КЗ.When the nominal current passes below the critical component (250 ÷ 350) A, the COT has a small resistance of the order of tens of microohms. If the current exceeds a critical value with the onset of a short circuit, the resistance of the SP tape in hundreds of microseconds increases to several ohms and continues to increase as it heats up from the passing current, which determines the purpose of the SOT to limit the short-circuit current.

После отключения тока выключателем (до 10 мс после начала КЗ) начинается процесс остывания ленты СП при кипении жидкого азота. После остывания ленты СП до примерно 90° К она практически восстанавливает свои сверхпроводящие свойства, после чего может снова пропускать номинальный ток. Для выполнения АПВ остывание ленты должно произойти за (2÷3) с. Указанное время отключения может быть обеспечено при использовании вакуумных выключателей. Во время короткого замыкания при токе в 1000А на ленты в бифиляре в радиальном направлении действуют пондеромоторные отталкивающие силы около 50 Н/м, которые обратно пропорциональны расстоянию между смежными лентами.After the current is turned off by the switch (up to 10 ms after the start of the short circuit), the cooling tape begins to cool when the liquid nitrogen boils. After cooling the SP tape to about 90 ° K, it practically restores its superconducting properties, after which it can again pass the rated current. To perform automatic reclosure, cooling of the tape must occur in (2 ÷ 3) s. The indicated shutdown time can be provided by using vacuum circuit breakers. During a short circuit at a current of 1000 A, ponderomotive repulsive forces of about 50 N / m, which are inversely proportional to the distance between adjacent tapes, act on the tapes in the bifilar in the radial direction.

Действие этих сил на ленты внутри изоляционного каркаса уравновешены. Неуравновешенное усилие приходится на периферийные витки лент бифиляра, примыкающие к вставкам 18, которые и компенсируют эти усилия.The action of these forces on the tapes inside the insulating frame is balanced. An unbalanced force falls on the peripheral turns of the bifilar ribbons adjacent to the inserts 18, which compensate for these forces.

В предлагаемом СОТ лента 3 сверхпроводника с внутренней стороны бифиляра почти полностью открыта для омывания жидким азотом, за исключением небольшого пространства в пазах 17. Для улучшения теплоотдачи целесообразно применять изоляционную ленту 5 и клеящую пленку 6 из материалов с высокой теплопроводностью и теплоемкостью.In the proposed COT, the superconductor tape 3 on the inside of the bifilar is almost completely open for washing with liquid nitrogen, with the exception of a small space in the grooves 17. To improve heat transfer, it is advisable to use insulation tape 5 and adhesive film 6 made of materials with high thermal conductivity and heat capacity.

При испытаниях макета СОТ на 10 кВ и ток 1000 А время охлаждения после тока КЗ длительностью 8 мс оказалось не более 1,5 с.When testing the layout of SOT at 10 kV and a current of 1000 A, the cooling time after a short-circuit current of 8 ms duration turned out to be no more than 1.5 s.

Claims (2)

1. Сверхпроводящий ограничитель тока, содержащий изоляционный каркас, спиральный бифиляр из ленты сверхпроводника с подложкой и изоленты, отличающийся тем, что изоляционный каркас выполнен из стянутых резьбовым соединением основной и фиксирующей частей, каждая из которых выполнена в виде наружного кольца и центральной планки, жестко связанных ребрами, при этом ребра основной части изоляционного каркаса имеют пазы, в которых размещен спиральный бифиляр из ленты сверхпроводника, охваченный двумя дуговыми вставками, закрепленными в периферийных пазах ребер.1. A superconducting current limiter comprising an insulating cage, a spiral bifilar made of a superconductor strip with a substrate and electrical tape, characterized in that the insulating casing is made of main and fixing parts tightened by a threaded connection, each of which is made in the form of an outer ring and a central strip rigidly connected ribs, while the ribs of the main part of the insulating frame have grooves in which a spiral bifilar from the superconductor tape is placed, covered by two arc inserts fixed in The serial grooves ribs. 2. Ограничитель по п. 1, отличающийся тем, что пазы в ребрах изоляционного каркаса выполнены с возрастающим шагом от центра намотки к периферии. 2. The limiter according to claim 1, characterized in that the grooves in the ribs of the insulating frame are made with an increasing step from the center of the winding to the periphery.
RU2015112629/07A 2015-04-07 2015-04-07 Superconducting current limiter RU2587680C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015112629/07A RU2587680C1 (en) 2015-04-07 2015-04-07 Superconducting current limiter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015112629/07A RU2587680C1 (en) 2015-04-07 2015-04-07 Superconducting current limiter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2587680C1 true RU2587680C1 (en) 2016-06-20

Family

ID=56132303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015112629/07A RU2587680C1 (en) 2015-04-07 2015-04-07 Superconducting current limiter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2587680C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639316C1 (en) * 2017-03-23 2017-12-21 Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") Superconducting fault current limiter
RU178606U1 (en) * 2017-11-13 2018-04-11 Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") HOLDER FOR HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVE TAPE
RU2759833C1 (en) * 2018-05-17 2021-11-18 Сьюпергрид Инститьют Superconducting current limiter with an electrically conductive spacer
RU208602U1 (en) * 2021-06-22 2021-12-27 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Superconducting current limiting device for voltage class up to 1000 V
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 (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008006689A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Resistive superconductive current limiter device having bifilar winding made of hts strip conductors and winding spacer
RU2366056C1 (en) * 2008-08-29 2009-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") Super conducting resistive current limiter module (versions)
RU132929U1 (en) * 2013-04-02 2013-09-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER MODULE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008006689A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Resistive superconductive current limiter device having bifilar winding made of hts strip conductors and winding spacer
RU2366056C1 (en) * 2008-08-29 2009-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") Super conducting resistive current limiter module (versions)
RU132929U1 (en) * 2013-04-02 2013-09-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER MODULE

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639316C1 (en) * 2017-03-23 2017-12-21 Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") Superconducting fault current limiter
RU178606U1 (en) * 2017-11-13 2018-04-11 Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") HOLDER FOR HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVE TAPE
RU2759833C1 (en) * 2018-05-17 2021-11-18 Сьюпергрид Инститьют Superconducting current limiter with an electrically conductive spacer
RU208602U1 (en) * 2021-06-22 2021-12-27 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Superconducting current limiting device for voltage class up to 1000 V
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
RU2587680C1 (en) Superconducting current limiter
KR101548404B1 (en) Conductor arrangement for a resistive switching element having at least two composite conductors made from superconducting conductor bands
US4994932A (en) Superconducting current limiting apparatus
CN108140714B (en) Assembly for carrying an electric current in a coil of a magnet, field coil and segment comprising such an assembly, and method for the production thereof
RU2639316C1 (en) Superconducting fault current limiter
EP0935261B1 (en) Resistive fault current limiter
JPS62138021A (en) Ac current limiter
KR102098005B1 (en) Superconducting coil device comprising coil winding and contacts
JP6320518B2 (en) Superconducting coil device including coil winding
JPH0523485B2 (en)
KR101372396B1 (en) Superconducting current-limiting device of the resistive type with holding element
KR20070090785A (en) Resistive current limiter
US6809910B1 (en) Method and apparatus to trigger superconductors in current limiting devices
RU132929U1 (en) SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER MODULE
JP5741094B2 (en) Superconducting coil
RU154188U1 (en) SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER
RU156060U1 (en) CURRENT LIMITER
JP5858723B2 (en) Laminated superconducting coil device and superconducting coil device
KR20070018652A (en) High precise and miniaturized current transformer, method for manufacturing the same, trip current circuit and using the same
KR100763164B1 (en) Superconducting fault current limiters having fault current module used superconductive tape
JPH1131424A (en) Superconducting current limiting cable
JP7343859B2 (en) Conduction-cooled superconducting coil
WO2014011272A9 (en) Radio frequency-assisted fast superconducting switch
TW201939838A (en) Superconducting fault current limiter element, superconducting fault current limiter system and method for limiting fault current
RU151876U1 (en) SUPERCONDUCTOR RESISTIVE TYPE CURRENT LIMITER