Трансформатор

 

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ. Союз Советских

Социалистических республик (<>) 509902

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к «вт. св. (22) Заявлеио30.12,72 (2l) 1864387/24 7

Я (51) М. Кл.Н 01F 27/36 (23) Приоритет (З2) Э1.12.71

Гооударстееинмй комитет

Совете Ииннотроо СССР ио делам нзеоретений и открытий (31) Я РН01 f /160093(ЭЭ) ГДР (43) Опубликованс05.04.76.Бюллетень №13 (53) УДК 621.314,21:

:537.Э 12.8(088.8) (45) Дата опубликования описания 01 07 76

Иностранец

Хорст Герлах (ГДР) (72) Автор: иэобретеиия

Иностранное предприятие

"Институт "Прюффельд Фюр Электрише Хохляйстунгстехник" (ГДР) (71) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к трансформаторам с ограничением тока для зашиты подключ нных сверклаа,оводяших элементов установки от повышенных то..ов короткого замыкания.

Известно подключение к элементам устройства сильноточных криотронов иэ сверхпроводящего тороидальн ого и управляющего проводников н подключенйе катушек, заэкранированных сверхпроводяшим материалом, либо выполнение трансформаторсз с вьи-оким напряжением короткого замыкания, что ведет к возникновению больших полей рассеяния, в результате чего в сверхпроводниках возникают большие потери в переменном поле. Поэтому трансформаторы со сверхпроводящими обмотками выполняются так, что содержат незначительное напряжение короткого замыкания, приводяшее к высокому току короткого замыкания.

Для ограничения беэ допэлнительных устройств избыточных токов или токов короткого замыкания сверхлроводяшими элементами без потери сверхпроводимо2 сти и главных каналах рассеяния, образованных обмотками трансформатора, размешены сверхпроводяшие экраны, в реэуль;тате чего образуется объем, свободный ,от электромагнитных полей при нормальной работе трансформатора. Для экрани. ровання полей рассеяния в зоне обмоток выполнены сверхпроводяшне экраны поперек полей рассеяния.

На фиг. 1 схематически изображено описываемое устройство в продольном ! разрезе (на диаграммах я и О идеа лизированная зависимость полей рассеяния В (t ); на фиг. 2 - описываемое устрой15 ство с электромагнитным проводником (на диаграммах в и 5 -идеализирован ная зависимость полей рассеяния В (Ã ); на фиг. 3 - cëèñûâàåìîå устройство с экраном, размещенным внутри обмотки (на диаграммах 3 и b - идеализированная зависимость полей рассеяния

В (Г ) вдоль линий пересечения A-А и

Б-Б, Между обмотками 1 и 2 в главном

Я5 канале рассеяния размещена экранируюшая

509902

3 сетка 3. Обозначенная пунктиром оболочка криостата 4 указывает, что обмотка 1 расположена в зоне нормальных температур. Обе обмотки могут быть расположеHb> также в зоне окружающей или низкой температуры. При превышении критической электромагнитной напряженности поля сет-! ки 3 зависимость поля B (й ) по фиг, la преобразуется соответственно в зависи алость поля по фиг. 16 в пересчете на равную намагничиваюшую силу обмоток 1 и 2. Повышение напряжения тока короткого замыкания показано на диаграмме 16, Экран 5 (фиг. 2) изображен открытым с одной стороны. Внутри экрана 5 либо 3 (фиг. 1 и 3) может быть предусмотреи электромагнитный проводник, усиливающий описываемый эффект, что иаглядно1:показано; на диаграммах зави- симости полей рассеяния В (f ) нафиг,2а и 26. Электромагнитный проводник 6 может иметь щели или зазоры 7, оказывающие влияние на индукцию в электрмагнитном проводнике.

Внутри обмотки 2 (фиг. 3) размещены экраны 8, способствующие ослаблению поля рассеяния в зоне обмотки 2, как показано на характеристике В (), вдоль ,линий перееечения А-А и Б-Б. Периоду прекращения сверхпроводимости экрана 3, и 8 соответствует характеристика Б (1 ), (фиг. 16). Экранируюшие элементы 3, 5, 8 не должны образовывать замкнутого витка, т, е., они должны быть снабжены шлицем, причем шлицы должны быть установлены со смещением относительно друг— другай

Сверхпроводящие экраны в главном канале рассеяния выполнены в виде сетки, которая мож т иметь с торцевой стороны отверстие, У шлицев между внутренним и наружным цилиндрами предпочтительно выполнить проводящее соединение.

Для дальнейшего повышения напряжения тока короткого замыкания внутри сетки установлен ферромагнитный материал, который находится преимущественно в зоне нормальной температуры. Для оказания воздействия на индукцию в ферромагнитном материале он может быть выполнен с зазорами или щелями.

Сверхпроводяшие экраны выполнены, например, из ткани, оплетки иэ фольги, или иначе разделенного материала, причем места стыков отдельных элементов должны быть выполнены с.достаточным перекрытием.

Описываемое устройство работает слейдуюшнм образом.

Формуда изобретения

1. Трансформатор, содержащий обмотки, по крайней мере, одна из которых сверхпроводящая, образующие главные каналы рассеяния, по крайней мере одна из обмо ток находится в зоне низких т мператур, и сверхпроводяшие экраны, о т л и ч а к . ш и и с я тем, что, с целью ограничения токов короткого замыкания без наруиюнйя сверхпроводимости обмоток, сверхпроводяшие экраны размещены в главных каналах рассеяния и в зоне обмоток поперек поля рассеяния.

2. Трансформатор по п. 1, о т л ич а ю ш и и с я тем, что сверхпроводяшие экраны в главном канале рассеяния выполнены в виде сетки, имеющей е одной торцевой стороны разрез.

3. Трансформатор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что сверхпроводяшие экраны выполнены в виде слоев сверхпроводящей оплетки, например иэ фольги, причем стыки слоев выполнены с перекрытием.

4. Трансформатор по пп. 2, 3, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что в сверхпроводящем экране размещен магнитопро вод„выполненный с воздушными зазора» чи.

4 Сверхпроводяшие экраны при прев weнии критической электромагнитно". напряженности полей рассеяния переходят в нор- лальный режим проводимости, В этом режиме они пронизываются электромагнитными полями. По величине объема обмотки, пронизываемого электромагнитными полями в нормальном режиме проводимости экранировок, повышается напряжение тока щ короткого замыкания, в результате чего возникает эффект ограничения тока. Благодаря соответствующей установке и выбору сверхпроводящего материала устанавливается ограничиваемая сила перегрузочд5 ного тока..

Отношение значений напряжения тока короткого замыкания после Ц и перед

Н „ ограничением тока выражается формуййй у J + pl(— и — и

Я +й

h 3

20 -Ч=

Я 1 3 где dt, 8» 9 и Я - размеры по фиг. 1;

Е

5 - эквивалентная магнитная проницаечость экранированного пространства между

25 обмотками, причем jk ) 1;

С1, С2, С3 - коэффициенты, учитывающие ослабление поля установкой сверхпроводящих экранов внутри обмоток, причем С1 и С2(1,0, а С301,0.

ЗО

Изд. ИЩ5 .ира>к 9с> 3

Заказ 5 ЦС

Подписное

Е1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Филиал (1ПП Патент r. Ужгороц, ул. 11Роекгляя, 4

Составитель д глотова

Редактор Ц.фвлт,лавен Tezpea F..Полурушииа Корректор

* Л.Гал ахов в