[发明专利]具有饱和芯的改善故障限流器

权利要求书

1.一种用于交流系统的三相限流装置(30)，所述三相限流装置包括：

AC磁路，对三相AC电源的每一相具有至少一个AC线圈(35R1，35S1，35T1)，缠绕在可饱和铁磁芯上并且被配置为使用于每一相的相应AC线圈经受共同磁通量，以及

DC磁路(34a，34b)，用于在正常状态下将所述AC磁路偏置至饱和；

所述AC线圈被配置为在使用时与负载串联连接，并且在所述AC电源的交替半个周期期间，至少一个所述AC线圈产生与所述DC磁路的磁场相反的磁场；并且

用于每一相的所述AC线圈(35R，35S，35T)被配置为使得至少一个所述AC线圈相对于用于每一相的所述AC线圈中的其它AC线圈表现出不平衡磁阻抗。

2.根据权利要求1所述的三相限流装置，其中所述AC磁路是开放的并且所述DC磁路是闭合的。

3.根据权利要求1所述的三相限流装置，其中所述AC磁路是开放的并且所述DC磁路是开放的。

4.根据权利要求1所述的三相限流装置，其中所述AC磁路是闭合的并且所述DC磁路是开放的。

5.根据权利要求1所述的三相限流装置，其中所述AC磁路是闭合的并且所述DC磁路是闭合的。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的三相限流装置，其中所述DC磁路包括围绕所述磁路的一个所述柱围绕的至少一个DC偏置线圈(34a，34b)。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的三相限流装置，其中：

DC偏置柱在其相对柱的中间耦合至所述磁路；并且

所述至少一个DC偏置线圈(34a，34b)围绕所述DC偏置柱缠绕。

8.根据权利要求6或7所述的三相限流装置，其中所述至少一个DC偏置线圈(34a，34b)为超导线圈。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的三相限流装置，其中所述磁偏置装置包括永磁芯。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的三相限流装置，其中所述AC线圈缠绕不同匝数，以实现不对称磁阻抗。

11.根据权利要求1到10中任一项所述的三相限流装置，其中所述AC线圈布置在所述柱的不同部分上，以实现不对称磁阻抗。

12.根据权利要求1到11中任一项所述的三相限流装置，其中所述AC线圈具有不同的线圈几何形状，以实现不对称磁阻抗。

13.根据权利要求1到12中任一项所述的三相限流装置，其中与不同相相关的至少两个所述AC线圈至少部分交叠。

14.根据权利要求1到13中任一项所述的三相限流装置，其中至少一个相应去耦合回路缠绕在每个AC电路柱上，以便至少部分抑制所述AC线圈之间的通量传输，并且从而控制AC线圈之间的交互磁阻抗。

15.根据权利要求14所述的三相限流装置，其中所述去耦合回路用作短路线圈。

16.根据权利要求14所述的三相限流装置，其中所述去耦合回路连接至可变外部负载。

17.根据权利要求14所述的三相限流装置，其中去耦合线圈被构建为允许在使用期间改变它们的匝数和/或截面。

18.根据权利要求1或2所述的三相限流装置(30)，包括：

单个磁芯(31)，形成用于至少一个DC偏置电路生成的通量的闭合磁路，所述DC偏置电路适合在正常和适当超载状态下将两个相对柱(33a，33b)保持为饱和状态，以及

三个AC线圈(35R，35S，35T)，每个所述AC线圈用于相应相(R，S，T)并且围绕所述磁芯(31)的所述两个柱(33a，33b)缠绕，使得所述磁芯表现为用于AC电流引起的通量的开放磁路，并且在正常和适当超载状态下提供低阻抗；

所述AC线圈设置在所述饱和芯(31)上，使得对于在三相的任意组合中同时短路至地的情况，AC电流引起的磁场使得所述相应柱(33a，33b)或所述相应柱一部分不再饱和，从而所述相应AC线圈的阻抗自动增加以提供所需的限流能力。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述DC偏置电路包括缠绕在所述磁芯(31)的一个或多个柱(32a，32b)上的至少一个DC偏置线圈(34a，34b)。