Сверхпроводящий выключатель

Сверхпроводящий выключатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.12.76 (21) 2435621/24-07 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (51) Ч.Кл.з Н 01 L 39/16

H01 F 7/22

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 23.12.81. Бюллетень М 47 (53) УДК 621.318.56 (088.8) (45) Дата опубликования описания 23.12.81 (72) Авторы изобретения

Г. П. Амелин и А. И. Блудов (71) Заявитель Научно-исследовательский институт ядерной физики, электроники и автоматики при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова (54) СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ ВЫКЛ1ОЧАТЕЛЪ

Изобретение относится к области сверхпроводящей электротехники и использует эффект сверхпроводимости для коммутации токов.

Известны выключатели, работающие при низки., температурах, коммутация тока в которых осуществляется вследствие перехода материала электрического проводника из сверхпроводящего состояния в нормальнопроводящее. Для увеличения быстродействия и уменьшения энергии, рассеиваемой в криогепном объеме в момент размыкания, проводник в таких выключателях выполнен в виде безындуктивной обмотки (1).

Известен сверхпроводящий выключатель, содержащий безындуктивную сверхпроводяшло обмотку, управляющий конденсатор, его зарядное устройство и замыкающий элемент (2), Однако быстродействие такого выключателя ограничивается остаточной пндуктивностью выключателя, -индуктивностью управляющего конденсатора, а также индуктивностью замыкающего элемента и TGко и одв од о в.

Целью изобретения является повышение быстродействия сверхпроводящего выключателя.

Цель достигается тем, что обмотка выключателя выполнена из двух плоских параллельных электропроводящих шин, между которыми расположен изоляционный материал с высоким значением диэлектрической проницаемости, причем одна из шин выполнена из сверхпроводящего материала, а обе шины совместно служат обкладками управляющего конденсатора.

На фиг. 1 показан схематический при,ер конструктивного выполнения обмотки выключателя; на фиг. 2 — пример электрической схемы управления сверхпроводя щп м в ы кл юч а тел ем.

Между двумя слоями изоляционного материала 1 расположены шины 2 из сверхпроводящего материала и шина 3, образующая вторую обкладку конденсатора, между которыми расположен диэлектрический материал 4 с высоким значением диэлектрической проницаемости. В целом же данный композиционный проводник с токоведущей сверхпроводящей шиной может быть сх:онтирован известными методами в виде бсзындуктивной обмотки.

Работа сверхпроводящего выключателя происходит следующим образом.

От зарядного устройства 5 заряжается до требуемого напряжения электрический конденсатор. образованный шинами 2 и 3.

668523

Формула изобретения

= -з. 3 + - т + . паял. « 2 г

C0cT

Техред Л. Куклина

Корректор И. Осиповская

Редактор Т. Кузнецова

Заказ 1627/1233 Изд. Ы 602 Тираж 784 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

В требуемый момент времени замыкается элемент 6 и происходит разряд конденсагора, образованного шипами обмотки. При этом по шинам потечет ток. При превышении суммарным током отключающей об- 5 мотки критического значения, материал шины 2 перейдет в нормальное состояние.

Фронт нарастания тока управления определяется индуктивностью разрядной цепи, которая прц традиционном выполнении выкл1очателя равна

L =:=- L„,, 1-/., +Z„. +L „.. где L,, — — индуктивность замыкающс элемента;

L, — индук1ивность токоподводов;

L,. — индуктивность копденсатора;

L„, — остаточная индуктивность отключающей обмотки.

В свою очередь индуктивность конден- 20 сатора равна

Lê /- „,û,„+I. озал. где L „„— индуктивность выводом многократно превышающая 25

/,пгкл — индуктивность обкладок конденсатораа.

В описываемом выключателе индуктивность разрядного контура складывается цз

Остаточная индуктивность обмотки выключателя влияния на индуктивность разрядного контура не оказывает, поскольку токи в шинах направлены противоположно.

Описываемый сверхпроводящий выключатель позволяет существенно уменьшить индуктивность цепи управления и соответсгвснцо увеличить быстродействие выключателя.

Свсрхцроводяшнй выключатель, содержащий безындуктцвную сверхпроводящую отключающуio обмотку, управляющий конденсатор, зарядное устройство и замыкающий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, обмотка выключателя выполнена из двух плоски.: электропроводящих параллельныл

lliifll, меж Iv KQTopb!MH расположен изоля ццонный материал с высоким значением диэлектрической проницаемости, причем о/п а из шин выполнена из сверхпроводящего материала, а обе шины совместно образуют обкладки управляющего конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Эймин и Видерхольд. Быстродействующие мощные сверхпроводящие выключатели». Приборы для научных исследований, 1964, М 6, с. 78 — 82.

2. 1 а1 цег ct аl. Proc. of the Арр1. Super, Conf. Anapolis, 1972, с. 98 — 101.