Устройство для ограничения токов короткого замыкания

 

Союз Соеетских

Социалистических

Уеспубпик

«1) 489176 (61}Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено05.10.73 (21) 1963473/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.10.75 Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания О4 О2;6 (51) М, Кл.

Н 02 а 3/16

Гасударственный комитет

Совета Минкотров СССР

an делам кааорвтеннй и открытий

М) УД<

621.316,925 (088.8 ) А. А. Азовцев, Ю. В. Блохин, H. Б. Гурвич, Е. Б. Келлер, Г. И. Китаенко и П. Г. Мещеряков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО

ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токоограничивающим устройствам, используемым в сетях переменного тока для ограничения токов короткого замыкания.

Известны устройства для ограничения токов короткого замыкания, состоящие из токоограничивающего активного сопротивления, сверхпроводящего коммутационного блока, который шутирует активное сопротивление, итояуктивной катушки с автоматическим выключателем, предназначенных для удержания сверхпроводящего коммутационного устройства в состоянии нормальной проводимости, и выключателя, превышающего ток в цепи сверхпроводящего коммутационного устройства.

Применение активного сопротивления для ограничения тока короткого замыкания требует значительных габаритов устройства, связано с выделением значительной активной мощности и перегрузкой первичного двигателя. Кроме того, использование специальной индуктивной катушки, для удержания сверхпроводящего коммутацион-) ного блока в состоянии нормальной прево-) димости и водяного охлаждения токоогра1 ничивающего активного сопротивления увеличивает габариты и число вспомогательных злементов устройства, что отрицательно сказывается на его надежности.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что для упрощения устройства, повышения его надежности и ликвидации выделения значительной активной мощности эа время короткого замыкания токоограничивающее сопротивление выполнено в виде реактивной катушки, расположенной коаксиально с коммутационным

15 блоком; катушка реактора выполнена из сверхпроводника второго рода, например, из сплава ниобий-цирконий и размещена в одном криостате с коммутационным устройством.

20 На фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 .. даны зависимооти критических значений тока I от

° с напряженности магнитного потока Н для с

25 сверхпроводников первого (кривая а") 489 176 и второго (кривая б") рода, 1, Устройство состоит из токоограничивающего реактора 1 и сверхпроводящего коммутационного блока 2, включенного параллельно реактору 1. Сверхпроводящий коммутационный блок 2 выполнен в виде двух катушек, соединенных между собой последовательно или параллельно и.намотанных встречно, что позволяет полностью исключать их индуктивное сопротивление.

Катушки сверхпроводящего коммутационного блока выполнены из сверхпроводника первого рода. Устройство расположено в теплоизолирующем криостате 3, предназначенном для поддержания низкой температуры, В нормальном режиме работы системы благодаря нулевому сопротивлению сверх-! проводящего коммутационного блока 2 ток-нагрузки протекает по нему минуя реактор 1. Включение реактора в цепь системы в момент короткого замыкания осуществляется в результате перехода сверхпроводящего коммутационного блока в состояние нормальной проводимости за счет увеличения проходящего по нему тока выше критического значения. При этом сопротивление коммутационного блока резко возрастает. Ток короткого замыкания начинает протекать по реактору и ограничивается по величине его реактивным сопротивлением. Поддержание сверхлроводящего коммутационного блока 2 в состоянии нормальной проводимости до отключения тока короткого замыкания осуществляется магнитным полем, создаваемым реактором 1, для чего катушки реактора и коммутационного блока расположены коаксильно. После отключения тока короткого замыкания сверхпроводящий коммутационный блок 2 автомат Фески восстанавливает сверхпроводящие свойства, и система реактор— коммутационный аппарат возращается в исходное состояние. Время восстановления

У сверхпроводящих свойств при ° обеспечении

1 надлежащего охлаждения незначительно, Это позволяет использовать реактор толь- -: ко в кратковременном режиме работы и уменьшить его объем и вес.

С целью получения минимальных объема и веса обмотка реактора 1 может быть изготовлена также из сверхпроводника.

В этом случае должен быть использован сверхпроводник второго рода, обладающий более высокими критическими параметрами по сравнению со сверхпроводниками первого рода (см. фиг. 2). В нормальном режиме работы ток будет также протекать по коммутацирнному блоку 2 из сверхпроводника первого рода, так как обмотка реактора обладает индуктивным сопротив» лением, рассчитанным по условию ограничения тока короткого замыкания. 0 Расположение сверхпроводящего реактора

1 в одном со сверхпроводящим коммутацион ным блоком теплоизолирующем криостате позволяет получить минимальные объем и вес предложенного устройства.

Предмет изобретения

1. Устройство для ограничения токов короткого замыкания, содержащее токоограничивающее сопротивление, шунтированное

30 сверхпроводяшим коммутационным блоком з о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью упрощения, повышения надежности и ликвидации выделения значительной активной мощности за время короткого замыкания, токоограничивающее сопротивление выполнено в виде реактивной катушки, расположенной коаксиально с коммутационным устройством.

2. Устройство по п..1, о т л и ч а ю40 щ е е с я тем, что, с целью уменьшения объема и веса, катушка реактора выполнена из сверхпроводника второго рода, например, из сплава ниобий-цирконий и размещена в одном криостате с коммутационным

45 устройством.

I I

489 176 нс

Составитель Л.Корнеевв

Корректор А.Ствпанов

Редактор ) .ôàäååûà Техреду.Семенов заказ Ajg изд. и (gg тираж Подписное

Ц! ИИИ1И I îñóäàðñòâåííîãî комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, I13035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24