DE10032368A1 - Supraleitungseinrichtung mit einer resistiven Strombegrenzereinheit unter Verwendung von Hoch-T¶c¶-Supraleitermaterial - Google Patents
Supraleitungseinrichtung mit einer resistiven Strombegrenzereinheit unter Verwendung von Hoch-T¶c¶-SupraleitermaterialInfo
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Abstract
Die Supraleitungseinrichtung (2) enthält eine Strombegrenzereinheit (7) sowie eine Wicklung (4, 5) jeweils mit Hoch-T¶c¶-Supraleitermaterial. Zur Kühlung auf eine Betriebstemperatur ist ein Kältemittel (KM) vorgesehen. Die Strombegrenzereinheit (7) soll auf dem Temperaturniveau (T) des Kältemittels (KM) an Anschlussleitern (9a, 9b) in den Stromkreis der Wicklung (4) unter Ausbildung einer Serienschaltung integriert sein. Vorzungsweise wird für die Strombegrenzereinheit (7) und die Wicklung (4, 5) ein gemeinsames Kryostatengefäß (10) vorgesehen.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Supraleitungseinrichtung
mit mindestens einer resistiven Strombegrenzereinheit, die
wenigstens eine für einen Nennstrom ausgelegte Leiterbahn
aufweist, welche Hoch-Tc-Supraleitermaterial enthält, von
einem Kältemittel auf Betriebstemperatur zu kühlen ist und an
ihren Enden mit Anschlussleitern verbunden ist. Eine entspre
chende Supraleitungseinrichtung geht aus der EP 0 829 101 B1
hervor.
In elektrischen Wechselstromversorgungsnetzen können Kurz
schlüsse und elektrische Überschläge nicht mit Sicherheit
vermieden werden. Dabei steigt der Wechselstrom im betroffe
nen Stromkreis sehr schnell, d. h. innerhalb der ersten Halb
welle, auf ein Vielfaches seines Nennwertes an, bis er durch
geeignete Sicherungs- und/oder Schaltmittel unterbrochen
wird. Als Folge davon treten in allen betroffenen Netzkompo
nenten wie Leitungen, Sammelschienen, Schaltern und Transfor
matoren erhebliche thermische sowie mechanische Belastungen
durch Stromkräfte auf. Da diese kurzzeitigen Lasten mit dem
Quadrat des Stromes zunehmen, kann eine sichere Begrenzung
des Kurzschlussstromes auf einen niedrigeren Spitzenwert die
Anforderungen an die Belastungsfähigkeit dieser Netzkomponen
ten erheblich reduzieren. Dadurch lassen sich Kostenvorteile
erreichen, etwa beim Aufbau neuer als auch beim Ausbau beste
hender Netze, indem durch einen Einbau von Strombegrenzerein
heiten ein Austausch von Netzkomponenten gegen höher belast
bare Ausführungsformen vermieden werden kann.
Mit supraleitenden Strombegrenzereinheiten vom resistiven Typ
kann in an sich bekannter Weise der Stromanstieg nach einem
Kurzschluss auf einen Wert von wenigen Vielfachen des Nenn
stromes begrenzt werden. Darüber hinaus ist eine solche
Begrenzereinheit kurze Zeit nach Abschaltung wieder betriebs
bereit. Sie wirkt also wie eine schnelle, selbstheilende Si
cherung. Dabei gewährleistet sie eine hohe Betriebssicher
heit, da sie passiv wirkt, d. h. autonom ohne vorherige Detek
tion des Kurzschlusses und ohne aktive Auslösung durch ein
Schaltsignal arbeitet.
Resistive supraleitende Strombegrenzereinheiten der eingangs
genannten Art bilden eine seriell in einen Stromkreis z. B.
mit einem Transformator einzufügende supraleitende Schalt
strecke. Dabei wird der Übergang mindestens einer supralei
tenden Leiterbahn vom praktisch widerstandslosen kalten Be
triebszustand unterhalb der Sprungtemperatur Tc des verwende
ten Supraleitermaterials in den normalleitenden Zustand über
Tc hinaus (sogenannter "Quench") ausgenutzt, wobei der nun
vorhandene elektrische Widerstand Rn der Leiterbahn den Strom
auf eine akzeptable Höhe I = U/Rn begrenzt. Die Erwärmung über
Tc geschieht durch Joule'sche Wärme in dem Supraleiter der
Leiterbahn selbst, wenn nach Kurzschluss die Stromdichte j
über den kritischen Wert jc des Supraleitermaterials an
steigt. Dabei kann das Material auch unterhalb von Tc bereits
einen endlichen elektrischen Widerstand annehmen. Im begren
zenden Zustand oberhalb von Tc fließt in dem Stromkreis ein
vorteilhaft verminderter Reststrom solange weiter, bis der
Stromkreis z. B. mittels eines zusätzlichen mechanischen
Trennschalters völlig unterbrochen wird.
Supraleitende Strombegrenzereinheiten mit bekannten metallo
xidischen Hoch-Tc-Supraleitermaterialien (sogenannten "HTS"-
Materialien), deren Tc so hoch liegt, dass sie mit flüssigem
Stickstoff (LN2) von höchstens 77 K im supraleitenden Be
triebszustand zu halten sind, zeigen eine schnelle Zunahme
des elektrischen Widerstandes beim Überschreiten von jc. Die
Erwärmung in den normalleitenden Zustand und somit die Strom
begrenzung geschehen dabei in hinreichend kurzer Zeit, so
dass der Spitzenwert eines Kurzschlussstromes auf einen
Bruchteil des unbegrenzten Stromes, etwa auf den 3- bis
10fachen Wert des Nennstromes begrenzt werden kann. Der sup
raleitende Strompfad sollte dabei in gut-wärmeleitendem Kon
takt mit einem geeigneten Kältemittel stehen, das ihn in ver
hältnismäßig kurzer Zeit nach Überschreitung von jc in den
supraleitenden Betriebszustand wieder zurückzuführen vermag.
Mit der aus der eingangs genannten EP-B-Schrift zu entnehmen
den Strombegrenzereinheit sind entsprechende Anforderungen zu
erfüllen. Die bekannte Einrichtung weist einen Trägerkörper
aus einem elektrisch isolierenden Material wie z. B. aus Y-
stabilisiertem ZrO2 (sogenanntem "YSZ") oder aus Glas auf,
auf welchem unmittelbar oder über mindestens eine Zwischen
schicht ein metalloxidisches HTS-Material in Form einer zu
mindestens einer Leiterbahn strukturierten Schicht aufge
bracht ist. Die Leiterbahn kann dabei insbesondere als Mäan
der gestaltet sein (vgl. EP 0 523 374 B1). An ihren Enden ist
die Leiterbahn der bekannten Begrenzereinheit mit weiteren,
normalleitenden Anschlussleitern zur Einspeisung bzw. Abnahme
des zu begrenzenden Stromes großflächig mittels Löt-, Press-
oder Federkontakten kontaktierbar.
All diese bekannten supraleitenden Strombegrenzereinheiten
erfordern jeweils einen eigenen Kryostaten, um das Supralei
termaterial ihrer mindestens einen Leiterbahn auf der erfor
derlichen Tieftemperatur, insbesondere der LN2-Temperatur, zu
halten. Ihre beiden zur Stromzu- bzw. -ableitung dienenden
Anschlussleiter führen dann jeweils von der Tieftemperatur
auf Raumtemperatur. Damit sind entsprechende Wärmeeinlei
tungsverluste in dem Kryostaten verbunden. Soll nun eine ent
sprechende Strombegrenzereinheit in den Stromkreis einer HTS-
Material enthaltenden Wicklung oder Spule integriert werden,
so geschieht das nach dem Stand der Technik im Bereich der
warmen Teile der Anschlussleiter dieser Wicklung. Folglich
sind bei einer entsprechenden HTS-Einrichtung mit einer HTS-
Strombegrenzereinheit und einer HTS-Wicklung pro Phase für
die Strombegrenzereinheit und die Wicklung jeweils zwei
Stromzuführungen mit Übergang zwischen Raumtemperatur und
Tieftemperatur erforderlich. Der diesbezügliche Kältemit
telaufwand aufgrund von Wärmeleitungsverlusten der erforder
lichen Kryostaten ist dementsprechend hoch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den Kälte
mittelaufwand einer solchen Supraleitungseinrichtung zu ver
ringern.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnah
men gelöst. Die Supraleitungseinrichtung nach der Erfindung
weist folglich mindestens eine resistive Strombegrenzerein
heit mit wenigstens einer für einen Nennstrom ausgelegten
Leiterbahn auf, welche Hoch-Tc-Supraleitermaterial enthält
und an ihren Enden mit Anschlussleitern verbunden ist, ferner
mindestens eine Wicklung mit wenigstens einem Leiter auf,
welcher Hoch-Tc-Supraleitermaterial enthält, sowie ein Kälte
mittel zur Kühlung der supraleitenden Teile der Einrichtung
auf mindestens eine Betriebstemperatur auf. Dabei soll die
Strombegrenzereinheit auf Kältemittelniveau über ihre An
schlussleiter in den Stromkreis der Wicklung unter Ausbildung
einer Serienschaltung integriert sein.
Die mit dieser Ausgestaltung der Supraleitungseinrichtung
verbundenen Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, dass
ihre Strombegrenzereinheit keine eigenen Stromzuführungen mit
Übergang zwischen Raumtemperatur und Tieftemperatur erfordert
und deshalb der Kältemittelbedarf entsprechend begrenzt ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Supraleitungseinrichtung
nach der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen her
vor.
So können insbesondere die Wicklung und die Begrenzereinheit
in einem gemeinsamen Kryostatengefäß angeordnet sein, das
zwei Kältemittelräume enthält, in denen die Wicklung bzw. die
Begrenzereinheit untergebracht sind. Dies hat den Vorteil,
dass sich in den Kältemittelräumen unterschiedliche Tempera
turniveau einstellen können.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Kältemittel in dem
Kältemittelraum der Wicklung sich auf einem tieferen Tempera
turniveau befindet als das Kältemittel in dem Kältemittelraum
der Begrenzereinheit. Vorzugsweise sollten sich dabei der
Kältemittelraum der Wicklung und der Kältemittelraum der
Begrenzereinheit zumindest annähernd auf gleichem Druck (un
ter Einschluss von Abweichungen des Drucks im Kältemittelraum
der Begrenzereinheit von dem Druck in dem Kältemittelraum der
Wicklung um maximal ±10%) befinden. Auf diese Weise kann
die in der Wicklung in Folge von Wechselstromverlusten des
Supraleiters entstehende Verlustwärme durch Konvektion abge
führt werden, ohne dass es zu einer unerwünschten Gasbildung
durch entsprechendes Verdampfen kommt. So lässt sich eine
durch Gasblasen verursachte Verminderung der elektrischen
Spannungsfestigkeit, die insbesondere bei Betrieb mit hoher
Spannung zu fordern ist, vermeiden.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Kältemittelräume unterein
ander in einer Kältemittelverbindung stehen. Denn damit ist
vorteilhaft ein Austausch des Kältemittels zwischen den bei
den eventuell auf differierendem Temperaturniveau befindli
chen Kältemittelräumen ermöglicht.
Aus den vorgenannten Gründen können vorteilhaft die Kältemit
telräume bis auf eine eventuell vorgesehene Kältemittelver
bindung durch eine wärmeisolierende Wand thermisch getrennt
sein.
Darüber hinaus können vorteilhaft magnetische Abschirmmittel
zur feldmäßigen Abschirmung der Wicklung von der zugeordneten
Begrenzereinheit vorgesehen sein, um so eine feldmäßige Be
einflussung der stromführenden Leiterbahn der Begrenzerein
heit durch die Wicklung zu unterbinden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Supraleitungseinrichtung sind aus den restlichen Ansprüchen
und der Zeichnung zu entnehmen.
Zur ergänzenden Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend
auf die Zeichnung Bezug genommen, in der schematisch bevor
zugte Ausführungsformen von Supraleitungseinrichtungen nach
der Erfindung veranschaulicht sind. Dabei zeigen jeweils in
schematischer Darstellung deren
Fig. 1 einen supraleitenden Transformator mit einer ersten
supraleitenden Strombegrenzereinheit in Schrägan
sicht,
Fig. 2 diesen Transformator mit einer zweiten Strombegrenze
reinheit in entsprechender Ansicht
sowie
Fig. 3 eine supraleitende Wicklung mit einer anderen supra
leitenden Strombegrenzereinheit in Schnittansicht.
In den Figuren sind sich entsprechende Teile jeweils mit den
selben Bezugszeichen versehen.
Bei der mindestens einen supraleitenden Wicklung der erfin
dungsgemäßen Supraleitungseinrichtung kann es sich insbeson
dere um die Primär- oder Sekundärwicklung eines supraleiten
den Transformators handeln (vgl. z. B. WO 00/16350 A).
Ebenso kann die supraleitende Wicklung eine Drosselspulen
wicklung (vgl. z. B. EP 0 440 664 B1) oder die Wicklung eines
sonstigen Magneten (vgl. z. B. US 5,168,259 A), beispielsweise
einer supraleitenden Glättungsdrossel im Gleichstrompfad
eines halbleitergesteuerten Frequenzumrichters oder eines
Gleichrichters sein. In dem Stromkreis dieser mindestens
einen Wicklung soll mindestens eine resistive Strombegrenze
reinheit integriert sein. Im allgemeinen wird sich diese Ein
heit an mindestens einer der Anschlussseiten der Wicklung be
finden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Wicklung in min
destens zwei Teilwicklungen unterteilt ist und die Strom
begrenzereinheit in dem Verbindungsbereich zwischen diesen
beiden Teilwicklungen angeordnet wird. Selbstverständlich
können auch mehrere Strombegrenzereinheiten beispielsweise
auf jeder Anschlussseite einer Wicklung vorgesehen werden.
Dabei sind die Wicklung bzw. Teilwicklungen und die ihr zuge
ordnete mindestens eine Strombegrenzereinheit seriell zusam
mengeschaltet. Für die Supraleitungseinrichtung nach der Er
findung geeignete Strombegrenzereinrichtungen sind prinzi
piell bekannt (vgl. z. B. EP 0 829 101 B1 oder die
EP 0 345 767 B1).
Als Leitermaterial für die supraleitenden Teile der Supralei
tungseinrichtung nach der Erfindung kann dasselbe HTS-
Material oder können auch verschiedene Materialien eingesetzt
werden. So kann z. B. die mindestens eine Leiterbahn der
Strombegrenzereinheit mit YBa2Cu3Ox-Supraleitermaterial er
stellt werden, während für den mindestens einen Leiter der
Wicklung (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oy-Material gewählt wird. Die kon
krete Wahl unterschiedlicher Materialien hängt z. B. von den
Herstellungsprozessen der einzelnen Teile ab oder wird wegen
unterschiedlicher Sprungtemperaturen der Materialien bevor
zugt bei unterschiedlichen Temperaturniveaus der Betriebstem
peraturen dieser Teile vorgesehen.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Supralei
tungseinrichtung nach der Erfindung angedeutet. Diese allge
mein mit 2 bezeichnete Einrichtung enthält einen HTS-
Transformator 3 mit Primär- und Sekundärwicklung 4 bzw. 5.
Diese Wicklungen umschließen sich konzentrisch und einen
mittleren Jochsteg 6a eines flussführenden Magnetjochs 6 aus
weichmagnetischem Material. Ferner ist eine HTS-Strombegren
zereinheit 7 mit mehreren hintereinander geschalteten Begren
zerplatten 8i (vgl. die genannte EP 0 829 101 B1) vorgesehen,
die jeweils mindestens eine für einen Nennstrom I ausgelegte
HTS-Leiterbahn L aufweisen. Die Begrenzereinheit ist an ihren
Leiterbahnenden E1 und E2 mit Anschlussleitern 9a und 9b ver
bunden. Sie ist über diese Anschlussleiter in den Stromkreis
z. B. der Primärwicklung 4 integriert.
Der Transformator 3 und die Strombegrenzereinheit 7 befinden
sich zusammen mit dem von den Wicklungen 4 und 5 umschlosse
nen Teil des mittleren Jochsteg 6a in einem gemeinsamen Kry
ostatengefäß 10. In dieses Gefäß wird ein von einer Kältema
schine 11 geliefertes Kältemittel KM eingespeist. Stattdessen
kann auch ein in dem Kryostatengehäuse befindliches Kältemit
tel K über einen Kaltkopf einer entsprechenden Kältemaschine
auf einem geforderten Temperaturniveau T zu halten sein. Mit
hilfe des Kältemittels KM werden die supraleitenden Teile der
Supraleitungseinrichtung 2 im Betriebszustand auf das Tempe
raturniveau T unterhalb der Sprungtemperatur des jeweils ver
wendeten HTS-Materials gekühlt.
Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, sind für die Primärwicklung
4 (einschließlich der mit ihr verschalteten Strombegrenze
reinheit 7) sowie für die Sekundärwicklung 5 vorteilhaft je
weils nur zwei Stromzuführungen 12a, 12b bzw. 13a, 13b mit
Temperaturübergängen von der Tieftemperatur T des Kältemit
tels KM auf Raumtemperatur RT erforderlich. Isolatoren dieser
Stromzuführungen, die wegen der Durchführung durch auf Erdpo
tential liegende Teile des Kryostatengehäuses 10 benötigt
werden, sind mit 14 bezeichnet.
Die in Fig. 2 dargestellte, allgemein mit 16 bezeichnete
Supraleitungseinrichtung nach der Erfindung unterscheidet
sich von der Einrichtung 2 nach Fig. 1 im wesentlichen nur
durch eine andere Ausführungsform ihrer Strombegrenzereinheit
17. Diese Einheit wird hier aus mehreren hintereinander ge
schalteten Stäben oder Rohren 18i gebildet. Diese Rohre be
stehen insbesondere aus schmelztexturiertem HTS-Material wie
YBa2Cu3Ox mit einer vorbestimmten kritischen Stromdichte jc
(ohne Feld bei 77 K) von mindestens 5 . 103 A/cm2. Die Rohre
18i sind an endseitigen Anschluss- oder Endkappen 19i kontak
tiert.
Die aus Fig. 3 entnehmbare Supraleitungseinrichtung 20 nach
der Erfindung umfasst ein Kryostatengefäß 21 mit zwei Kältemittelräumen
22 und 23. Die beiden Kältemittelräume 22 und 23
können dabei gemeinsam in dem Kryostatengefäß nebeneinander
angeordnet sein, wobei sie durch eine Trennwand getrennt
sind. Gemäß der dargestellten Ausführungsform kann in dem
Kryostatengefäß 21 der Kältemittelraum 22 aber auch den Käl
temittelraum 23 umschließen. Selbstverständlich ist auch eine
Ausführungsform möglich, bei der umgekehrt der Kältemittel
raum 23 den Kältemittelraum 22 umgibt. Der Kältemittelraum 22
dient zur Aufnahme mindestens einer HTS-Wicklung 25 bei
spielsweise eines Transformators oder einer Drosselspule. In
ihm wird ein Kältemittel KM1, beispielsweise LN2, von einer
Kältemaschine 11 auf einem vorbestimmten Temperaturniveau T1
unterhalb der Sprungtemperatur des HTS-Materials der Wick
lungsleiter gehalten. Vorzugsweise liegt das Temperaturniveau
T1 deutlich (z. B. 5 bis 10 K) unter der Siedetemperatur des
Kältemittels KM1 (von 77 K für LN2). Der Kältemittelraum 23
dient zur Aufnahme einer Strombegrenzereinheit 27. Die min
destens eine, beispielsweise mäanderförmige HTS-Leiterbahn L
dieser Einheit wird mittels eines Kältemittels KM2 auf einem
Temperaturniveau T2 gehalten. Dieses Temperaturniveau liegt
über dem von T1, insbesondere auf der Siedetemperatur des LN2
von etwa 77 K. Zur thermischen Trennung der beiden Kältemit
telräume ist der Kältemittelraum 23 von dem Kältemittelraum
22 durch eine wärmeisolierende Trennwand 28, beispielsweise
eine Doppelwand mit Vakuum- und/oder Schaumstoffisolierung,
getrennt. Die Kältemittel KM1 und KM2 in den beiden Kältemit
telräumen 22 und 23 sind untereinander über einen Verbin
dungskanal 29 verbunden. Außerdem ist eine Stromdurchführung
30 durch die Wand 28 vorgesehen, um die elektrische Hinter
einanderschaltung von Wicklung 25 und Strombegrenzereinheit
27 zu ermöglichen. Der elektrische Leiter dieser Stromdurch
führung kann aus normalleitendem Material oder aus HTS-
Material bestehen. Aus dem Kältemittelraum 23 führt ein Ga
sauslass 32 nach außen, über den Abgas des Kältemittels KM2
abzuführen ist. Auf Grund dieser Anordnung des Gasauslasses
ist auch zu gewährleisten, dass sich eine Kältemittelströmung
vom auf T1 gehaltenen Kältemittelraum 22 zum auf T2 < T1 liegenden
Kältemittelraum 23 einstellt. In der Figur sind ferner
noch die beiden für die Hintereinanderschaltung von Strombe
grenzereinrichtung 27 und Wicklung 25 erforderlichen, nach
außen führenden Stromzuführungen 12a und 13a mit ihren Isola
toren 14 angedeutet.
Über die vorstehend erläuterten Ausführungsformen einzelner
Supraleitungseinrichtungen 2, 16, 20 nach der Erfindung an
Hand der Figuren hinaus können magnetische Abschirmmittel
z. B. in Form von Blechen vorgesehen werden, um so eine feld
mäßige Beeinflussung der supraleitenden Wicklung seitens der
in den Leiterbahnen der Strombegrenzereinrichtung geführten
Ströme zu unterbinden.
Statt der Wahl von LN2 als Kältemittel KM, KM1 und KM2 sind
selbstverständlich auch andere Kältemittel wie z. B. LNe, LHe
oder GHe möglich, um das mindestens eine in der Supralei
tungseinrichtung nach der Erfindung verwendete Hoch-Tc-
Supraleitermaterial auf der Betriebstemperatur dieses Materi
als zu halten. Das Kältemittel braucht dabei nicht unbedingt
flüssig bzw. siedend zu sein (wie im Fall einer Verwendung
von GHe). Gegebenenfalls ist auch statt der für die Ausfüh
rungsbeispiele angenommenen Badkühlung eine forcierte Kühlung
möglich. Dies gilt insbesondere für den Fall einer Verwendung
von GHe.
Claims (9)
1. Supraleitungseinrichtung (2, 16, 20) mit
mindestens einer resistiven Strombegrenzereinheit (7, 17, 27), die wenigstens eine für einen Nennstrom (I) ausgeleg te Leiterbahn (L) aufweist, welche Hoch-Tc- Supraleitermaterial enthält und an ihren Enden (E1, E2) mit Anschlussleitern (9a, 9b) verbunden ist,
mindestens einer Wicklung (4, 5, 25), die wenigstens einen Leiter aufweist, welcher Hoch-Tc-Supraleitermaterial ent hält
und
einem Kältemittel (KM, KM1, KM2) zur Kühlung der supralei tenden Teile der Einrichtung auf mindestens eine Betriebs temperatur (T, T1, T2),
wobei die Strombegrenzereinheit (7, 17, 27) auf Kältemittel niveau über ihre Anschlussleiter (9a, 9b) in den Stromkreis der Wicklung (4, 25) unter Ausbildung einer Serienschaltung integriert ist.
mindestens einer resistiven Strombegrenzereinheit (7, 17, 27), die wenigstens eine für einen Nennstrom (I) ausgeleg te Leiterbahn (L) aufweist, welche Hoch-Tc- Supraleitermaterial enthält und an ihren Enden (E1, E2) mit Anschlussleitern (9a, 9b) verbunden ist,
mindestens einer Wicklung (4, 5, 25), die wenigstens einen Leiter aufweist, welcher Hoch-Tc-Supraleitermaterial ent hält
und
einem Kältemittel (KM, KM1, KM2) zur Kühlung der supralei tenden Teile der Einrichtung auf mindestens eine Betriebs temperatur (T, T1, T2),
wobei die Strombegrenzereinheit (7, 17, 27) auf Kältemittel niveau über ihre Anschlussleiter (9a, 9b) in den Stromkreis der Wicklung (4, 25) unter Ausbildung einer Serienschaltung integriert ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Wicklung (4, 5, 25) und
die Strombegrenzereinheit (7, 17, 27) in einem gemeinsamen
Kryostatengefäß (10, 21) angeordnet sind, das zwei Kältemit
telräume (22, 23) enthält, in denen die Wicklung bzw. die
Strombegrenzereinheit untergebracht sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Kältemittelräume (22,
23) untereinander in einer Kältemittelverbindung stehen.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, dass sich das Kältemittel
(KM1) in dem Kältemittelraum (22) der Wicklung (25) auf einem
tieferen Temperaturniveau (T2) befindet als das Kältemittel
(KM2) in dem Kältemittelraum (23) der Strombegrenzereinheit
(27).
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, dass sich der Kältemittelraum
(22) der Wicklung (25) und der Kältemittelraum (23) der
Strombegrenzereinheit (27) zumindest annähernd auf gleichem
Druck befinden.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da
durch gekennzeichnet, dass die Kälte
mittelräume (22, 23) bis auf die Kältemittelverbindung durch
eine wärmeisolierende Wand (28) thermisch getrennt sind.
7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mit der
Wicklung die Primär- oder Sekundärwicklung (4 bzw. 5) eines
supraleitenden Transformators ausgebildet ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, dass mit der
Wicklung die Wicklung einer Drosselspule oder einer sonstigen
Magnetspule ausgebildet ist.
9. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass magneti
sche Abschirmmittel zur feldmäßigen Abschirmung der Wicklung
von der zugeordneten Strombegrenzereinheit vorgesehen sind.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE10032368A DE10032368A1 (de) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | Supraleitungseinrichtung mit einer resistiven Strombegrenzereinheit unter Verwendung von Hoch-T¶c¶-Supraleitermaterial |
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2001
- 2001-06-21 WO PCT/DE2001/002296 patent/WO2002003401A1/de not_active Ceased
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Also Published As
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