故障限流器制造技术

一种这样的类型的故障限流器，其具有借助于周围磁场朝向饱和磁性地偏置的至少一个伸长核心，以及围绕核心的交流线圈，故障限流器包括：伸长核心，具有在交流线圈的邻近区域中沿着核心的轴的可变截面，从而提供核心的增加的饱和并且增强对于低直流偏置的故障限流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及限流，并且更具体地涉及饱和磁芯类型的故障限流器(FCL)。
技术介绍
贯穿本说明书对
技术介绍
的任何讨论绝不应被视为对此现有技术是广泛已知或形成本领域中常见的一般知识的部分的认可。磁饱和核心故障限流器通常是已知的。例如，参考美国专利7,551,410和7,193,825。例如，从PCT公开WO2009/121,143中开口核心FCL是已知的。虽然这些FCL提供有效的功能，但已发现可基本上改进它们的运行特性。理想地，以简单和紧密结合形式制成任何FCL装置。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供具有许多有利特征的有用的替代FCL。根据本专利技术第一方面，提供这种类型的故障限流器，其具有借助于周围磁场朝向饱和磁性地偏置的至少一个伸长核心，以及围绕核心的交流线圈，故障限流器包括：伸长核心，具有在交流线圈的邻近区域中沿着核心的轴可变的截面，从而辅助核心饱和。在一些实施方式中，在交流线圈的邻近区域中放大截面积。在其他实施例中，截面积经历朝向核心的端部的逐渐缩减。优选地，在磁场强度沿着伸长核心轴向变化的地方，在磁场的较大强度的邻近区域中的轴向可变截面可更大。可通过围绕核心的至少一个直流线圈，或者通过包括磁芯端盖，永久或相反，或邻近核心的直流线圈的其他方式产生磁场。在一些实施方式中，两个间隔直流线圈围绕核心并且核心优选地包括两个间隔直流线圈之间区域中的减小的截面积。在其他实施例中，直流线圈的数目可以是一并且伸长核心优选地可包括与直流线圈相邻的第一区域中的放大的截面积，与直流线圈间隔的第二区域中减小的截面积。在一些实施方式中，伸长核心可进一步优选地包括伸长核心的端部第三区域中放大的截面积。第三区域的放大截面可由放置在伸长核心的端部的单独核心块形成。在一些实施方式中，限流器每功率相位具有两个伸长核心，其中每个核心彼此间隔开并具有围绕每个相位的两个核心的直流线圈。在一些实施方式中，核心具有基本D形截面。在一些实施方式中，相位的数目可以是三并且核心的数目可以是六，且以圆形或其他紧凑的方式布置核心。核心优选地由层压状高导磁材料形成。在一些实施方式中，磁屏蔽可布置在核心和交流绕组周围。这可由诸如铜或不锈钢的导电材料制成。根据本专利技术另一方面，提供一种改善故障限流器的操作的方法，故障限流器为这样一种类型，即，具有借助于周围磁场朝向饱和磁性地偏置的至少一个伸长核心，以及围绕核心的交流线圈，该方法包括以下步骤：(a)确定沿着伸长核心的轴的潜在磁场；(b)改动沿着核心的轴的截面积以增强故障限流器的运行特性。根据本专利技术的另一方面，提供一种改善以上故障限流器的操作的方法，其中步骤(b)可优选地包括，无论通过锥形、梯形或其他几何图形，增大高磁场强度的区域中的截面积，减小低磁场强度的截面积并增大伸长核心的端部的截面积。根据本专利技术另一方面，提供该种类型的故障限流器，具有在正常操作过程中朝向饱和磁性地偏置的至少一个核心以及核心周围的交流载流线圈，故障限流器包括：围绕其缠绕交流线圈的至少一个伸长核心，伸长核心在交流线圈邻近区域中包括沿其长度的可变截面，且优化可变截面以降低诱导核心饱和所需的围绕核心的周围磁场力度。根据本专利技术另一方面，提供该种类型的故障限流器，具有借助于周围磁场朝向饱和磁性地偏置的至少一个核心的伸长部分，以及围绕核心部分的交流线圈，核心的伸长部分进一步包括沿着伸长轴的可变截面积从而辅助故障限流器的运行特性。附图说明现在将参照附图仅以实例的方式描述本专利技术的优选实施方式，附图中：图1示出通过第一单相故障限流器的示意性截面图；图2示出通过第二故障限流器的示意性截面图；图3是与图2描述的相似的多相故障限流器的侧透视图；图4示出单相故障限流器的替代核心的侧透视图；图5示出了图4的核心的，示出各种核心测量的侧平面图；图6示出具有‘D’形核心的另一替代单相故障限流器的侧透视图；布置；图7是图6的布置的俯视平面图；图8是另一替代单相FCL布置的侧透视图；图9示出图8的核心的外形视图；图10是图8的布置的核心和缠绕交流线圈的侧透视图；图11是另一替代单相FCL布置的侧透视图；图12是与图11相似但具有额外屏蔽的布置的侧透视图；图13是具有两个直流饱和线圈的另一交错布置的侧透视图；图14示出另一替代FCL布置的侧透视图；图15示出另一替代FCL布置的侧透视图；图16示出与图15相似的另一替代FCL布置的侧透视图；图17示出通过图14的布置的截面图；图18是相对于两个FCL装置的安培匝数的比较阻抗的曲线图；图19示出了未故障稳态条件中图18的装置两端间的电压；图20示出故障电流检测结果的曲线图；图21是示出在故障电流环境期间检测的FCL装置两端间的电压的曲线图；图22示出第二组的两个检测FCL装置两端的故障电流；图23示出故障电流状态期间第二组的两个检测FCL装置两端产生的反电动势；图24示出未故障稳态条件中第三组检测FCL装置两端的稳定状态电压；图25示出预期故障电流和受限故障电流作为第三组检测FCL装置的时间函数；以及图26示出故障期间第三组检测FCL产生的反电动势。具体实施方式在优选的实施方式中，优化沿着故障限流器的长度的钢核心的截面以提供改善的故障电流限制效果。通过实验发现所需磁场强度基本上较低。这对于三相装置或单相装置两者均适用。已进一步发现通过优化核心截面积，核心比通过使用具有恒定的截面积的核心的传统设计方法所需要的更短。以限定方式改变沿着核心长度的钢核心的截面积允许钢核心利用较少的安培匝数偏置(例如，对于一个设计，与710kAT相比，为500kAT)并可用较少用的故障安培匝数去偏置。这对磁场规格具有极少的预期故障电流的设计特别有用。先看图1，示出通过单相故障限流器10的操作部分的截面图。故障限流器包括由层叠钢形成的两个核心11、12。核心11、12形成为使周围直流线圈13提供的核心的磁饱和最大化。核心11、12也支撑互相连接(未示出)并在反指向电连接的周围交流线圈15、16以便提供故障的交替半循环的故障覆盖率。单直流线圈13的使用建议相应对称的核心结构。在这种情况下，核心结构由顶部渐变部分18、19，部分20、21，其他部分22、23，中间部分24、25和与上部分对称的下部分26-31本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种故障限流器，包括借助于周围磁场朝向饱和磁性地偏置的核心的至少一个伸长部分，以及围绕所述核心的所述部分的交流线圈，所述故障限流器进一步包括：核心的伸长部分，在所述交流线圈的邻近区域中具有沿着所述核心的所述部分的轴可变的截面，截面的所述变化辅助所述故障限流器的运行特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种故障限流器，包括借助于周围磁场朝向饱和磁性地偏置的核心
的至少一个伸长部分，以及围绕所述核心的所述部分的交流线圈，
所述故障限流器进一步包括：
核心的伸长部分，在所述交流线圈的邻近区域中具有沿着所述
核心的所述部分的轴可变的截面，截面的所述变化辅助所述故障限
流器的运行特性。
2.根据权利要求1所述的故障限流器，其中，所述可变截面提供所述核
心的增加的饱和或减少使所述核心饱和或降低饱和所需的磁通量。
3.根据权利要求1所述的故障限流器，其中，所述磁场的强度沿着所述
伸长核心轴向变化，并且轴向的所述可变截面在所述磁场的较大强
度的邻近区域中更大。
4.根据权利要求3所述的故障限流器，其中，通过围绕所述核心的至少
一个直流线圈产生所述磁场。
5.根据权利要求3所述的故障限流器，其中，通过永磁体产生所述磁场
的一部分。
6.根据权利要求4所述的故障限流器，其中，两个间隔直流线圈围绕所
述核心，并且所述核心包括在所述两个间隔直流线圈之间的区域中
的减小的截面积。
7.根据权利要求4所述的故障限流器，其中，直流线圈的数目是一，并
且所述伸长核心包括与所述直流线圈相邻的第一区域中的放大的截
面积、与所述直流线圈间隔开的第二区域中的减小的截面积。
8.根据权利要求7所述的故障限流器，其中，所述伸长核心进一步包括
在所述伸长核心的端部的第三区域中的放大的截面积。
9.根据权利要求1所述的故障限流器，其中，所述限流器每功率相位具
有两个伸长核心，并且每个核心彼此间隔开并且具有围绕每个相位
的两个核心的直流线圈。
10.根据权利要求9所述的故障限流器，其中，所述核心具有基本D形截
面。
11.根据权利要求9所述的故障限流器，其中，相位的数目为三，并且核
心的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：约恩·帕特里克·霍奇，弗朗西斯·安东尼·达曼，
申请(专利权)人：ASG超导体股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT