[发明专利]故障电流超导限制器

权利要求书

1.一种故障限流器(1)，包括：

连接至受保护电路的由有源器件(3a、3b、3c、3d)构成的整流器桥(2)，所述整流器桥(2)具有四个分支，形成四个节点(4、5、6、7)，其中第一节点(4)和与所述第一节点(4)不相邻的第二节点(5)连接至受保护电路(12、13)，

特征在于它包括

连接在所述整流器桥(2)的第三节点(6)和第四节点(7)之间的中心分支(8)，包括至少一个电路元件或由至少一个电路元件构成，所述至少一个电路元件包含电感组件以及非线性超导电阻性组件，所述电感组件适合于降低流过所述中心分支(8)的电流的波动幅度，具有：

-第一操作条件，其中流过所述中心分支(8)的电流低于给定阈值，从而包括非线性超导电阻性组件的所述至少一个电路元件处于超导状态；以及

-第二操作条件，其中流过所述中心分支(8)的电流超过所述固定阈值，从而包括非线性超导电阻性组件的所述至少一个电路元件不处于超导状态，所以提供电阻行为。

2.如权利要求1所述的限流器(1)，其特征在于，所述至少一个电路元件包括电感器(9)和超导非线性电阻器(10)。

3.如权利要求2所述的限流器(1)，其特征在于，所述电感器(9)由超导材料制成且被设计成不经历向所述第二操作条件的转变。

4.如权利要求2或3所述的限流器(1)，其特征在于，所述电感器(9)和所述超导非线性电阻器(10)串联连接。

5.如权利要求2-4中的一个所述的限流器(1)，其特征在于，所述电感器(9)被放置成接近非线性超导电阻器(10)，以便借助于所产生的磁场帮助从所述第一操作条件向所述第二操作条件的转变。

6.如权利要求1所述的限流器(1)，其特征在于，所述至少一个电路元件包括具有电感组件和非线性超导电阻性组件的由超导材料制成的电感器。

7.如前述权利要求中的任一项所述的限流器(1)，其特征在于，它包括与包括所述超导非线性电阻性组件的所述至少一个电路元件并联连接的至少一个常规电阻器(11、11’、1”)，以便排放在所述第二操作条件下流过所述至少一个电路元件的电流的一部分，因此减少其上的热负载和所述限流器(1)的恢复时间。

8.如权利要求7所述的限流器(1)，其特征在于，所述至少一个常规电阻器(11”)连接到所述整流器桥(2)的所述第一节点(4)和所述第二节点(5)。

9.如权利要求7或8所述的限流器(1)，其特征在于，它包括连接到所述整流器桥(2)的所述第三节点(6)和所述第四节点(7)的常规电阻器(11’)。

10.如权利要求7或9所述的限流器(1)，其特征在于，它包括与包括超导非线性电阻性组件的所述电路元件并联连接的常规电阻器(11)。

11.如前述权利要求中的任一项所述的限流器(1)，其特征在于，包括所述超导非线性电阻性组件的所述至少一个电路元件的超导材料在以下材料中选择：二硼化镁(MgB2)；铋锶钙铜氧化物(BSCCO)；钇钡铜氧化物(YBCO)。

12.如前述权利要求中的任一项所述的限流器(1)，其特征在于，它包括用于冷却包括所述超导非线性电阻性组件的所述至少一个电路元件的冷却系统。

13.如前述权利要求中的任一项所述的限流器(1)，其特征在于，所述有源器件包括二极管(3a、3b、3c和3d)。

14.如权利要求1-12中的任一项所述的限流器(1)，其特征在于，所述有源器件包括晶闸管以及用于控制所述晶闸管的装置。

15.如前述权利要求中的任一项所述的限流器(1)，其特征在于，所述整流器桥(2)包括所述有源器件，每个所述有源器件设置有如下所述连接的阳极和阴极：

-第一有源器件(3a)具有连接到所述第一节点(4)的阳极和连接到所述第三节点(6)的阴极；

-第二有源器件(3b)具有连接到所述第四节点(7)的阳极和连接到所述第二节点(5)的阴极；

-第三有源器件(3c)具有连接到所述第四节点(7)的阳极和连接到所述第一节点(4)的阴极；以及

-第四有源器件(3d)具有连接到所述第二节点(5)的阳极和连接到所述第三节点(6)的阴极。