(57)【要約】一実施形態では、障害電流制限装置は、非障害状態中その障害電流制限装置の挿入インピーダンスを低減するために、交互巻線を有する電流分割リアクタを備える。その交互巻線を有する電流分割リアクタは、コアと、複数のサブ巻線を含む第１巻線と、複数のサブ巻線を含む第２巻線とを備え、前記第１巻線のサブ巻線と前記第２のサブ巻線は前記コアの周囲に交互に巻かれている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互巻線を有する電流分割リアクタを備える障害電流制限装置であって、前記電流分割リアクタは、
コアと、
前記コアの周囲に巻かれた第１巻線と、
前記障害電流制限装置の挿入インピーダンスを低減するために、前記コアの周囲に、前記第１巻線と交互に巻かれた第２巻線と、
を備える、障害電流制限装置。
【請求項２】
障害状態時に前記第２巻線のインピーダンスを変化させるために、前記第２巻線に電気的に接続された電圧制御リアクタを更に備える、請求項１記載の障害電流制限装置。
【請求項３】
前記電圧制御リアクタに並列に電気的に接続された障害トリガ回路を更に備え、前記障害トリガ回路は障害状態時に開いて前記障害トリガ回路に接続された前記巻線を流れる電流を減少させるように構成されている、請求項２記載の障害電流制限装置。
【請求項４】
前記電圧制御リアクタに並列に電気的に接続された障害トリガ回路を更に備え、前記障害トリガ回路は障害状態時に高いインピーダンスを挿入して前記障害トリガ回路に接続された前記巻線を流れる電流を減少させるように構成されている、請求項２記載の障害電流制限装置。
【請求項５】
前記第１巻線及び前記第２巻線の各々は複数のサブ巻線を含み、前記第１巻線のサブ巻線は前記第２巻線のサブ巻線と交互に巻かれている、請求項１記載の障害電流制限装置。
【請求項６】
前記コアの周囲の一つおきの巻線は前記第１巻線のサブ巻線に相当する、請求項４記載の障害電流制限装置。
【請求項７】
前記第１巻線の前記サブ巻線は互いに直列又は並列に電気的に接続され、前記第２巻線の前記サブ巻線は互いに直列又は並列に電気的に接続され、前記コアは前記鉄コアのハード飽和を回避するために磁気帰路のない開コアである、請求項４記載の障害電流制限装置。
【請求項８】
交互巻線を有する電流分割リアクタを備える障害電流制限装置であって、前記電流分割リアクタは、
コアと、
複数のサブ巻線を含む第１巻線と、
複数のサブ巻線を含む第２巻線と、
を備え、前記第１巻線のサブ巻線と前記第２のサブ巻線は、前記障害電流制限装置の挿入インピーダンスを低減するために、前記コアの周囲に交互に巻かれている、障害電流制限装置。
【請求項９】
前記第１巻線の前記サブ巻線は互いに直列又は並列に電気的に接続され、前記第２巻線の前記サブ巻線は互いに直列又は並列に電気的に接続され、前記第１巻線及び前記第２巻線の各々は２〜７個のサブ巻線を含んでいる、請求項８記載の障害電流制限装置。
【請求項１０】
前記障害電流制限装置は非障害状態時にシステムインピーダンスの１％未満の挿入インピーダンスを有する、請求項８記載の障害電流制限装置。
【請求項１１】
前記第１巻線の前記サブ巻線は前記第２巻線の前記サブ巻線から複数の空隙で分離されている、請求項８記載の障害電流制限装置。
【請求項１２】
交互巻線を有する前記電流分割リアクタの等価リアクタンスは交互巻線を有する前記電流分割リアクタの自己リアクタンスと前記複数の空隙の数の２乗との比であり、前記コアは磁気帰路のない開コアである、請求項１１記載の障害電流制限装置。
【請求項１３】
障害状態時に前記障害トリガ回路の両端間電圧を制御するために前記第２巻線に電気的に接続された電圧制御リアクタを更に備える、請求項８記載の障害電流制限装置。
【請求項１４】
電圧制御リアクタに並列に電気的に接続された障害トリガ回路を更に備え、前記障害トリガ回路は障害状態時に開いて前記電圧制御リアクタを通して電流を流すように構成されている、請求項８記載の障害電流制限装置。
【請求項１５】
電源と、
前記電源に電気的に接続された負荷と、
障害状態時に電力システムの電流量を制限するために前記電源と前記負荷に電気的に結合された障害電流制限装置と、
を備える電力システムであって、
前記障害電流制限装置は交互巻線を有する電流分割リアクタを備え、前記電流分割リアクタは、
コアと、
複数のサブ巻線を含む第１巻線と、
複数のサブ巻線を含む第２巻線と、
を備え、前記第１巻線のサブ巻線と前記第２のサブ巻線は、通常動作状態時に前記障害電流制限装置の挿入インピーダンスを低減するために、前記コアの周囲に交互に巻かれている、
電力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流制御装置に関し、より詳しくは、障害電流制限装置及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
障害電流制限装置（ＦＣＬ）は、例えば、送電網内において電流サージからの保護を与えるために使用される。超電導障害電流制限装置（ＳＣＦＣＬ）、固体障害電流制限装置、誘導障害電流制限装置等の様々なタイプのＦＣＬが過去数十年に亘って開発され、他の変種も周知である。ＦＣＬが実装される電力システムは、電力を発生し、様々な工業、商業及び／又は住宅電気負荷に供給する発電網、送電網、及び配電網を含み得る。
【０００３】
障害電流は電気システム内の短絡等の障害に起因して電気システム内に生じる異常電流である。障害電流はシステム内において多数の事象又は障害、例えば悪天候（例えば落雷）による電力線又は他のシステム構成要素の損傷によって起こり得る。このような障害の発生時に、障害電流制限装置はシステムを障害電流から保護するように作用する。しかし、通常動作中は、障害電流制限装置は保護するシステムに殆ど影響を与えないのが望ましい。
【０００４】
従って、通常動作中は低い挿入インピーダンスを有し、保護する回路内に無視し得るほど小さい電圧降下及び電力損を生じるが、依然として障害電流から保護することができる障害電流制限装置が必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
この概要は、発明を実施するための形態において以下にさらに記載される複数の概念の抜粋を簡素化された形で導入すべく提供される。この概要は、請求の趣旨の複数の主要な特徴または複数の不可欠な特徴を特定することを意図するものではなく、請求の趣旨の範囲の決定を補助することが意図されるものでもない。
【０００６】
一実施態様では、障害電流制限装置が提供される。この障害電流制限装置は、交互巻線を有する電流分割リアクタを含み、前記電流分割リアクタは、コアと、前記コアの周囲に巻かれた第１巻線と、この障害電流制限装置の挿入インピーダンスを低減するために前記コアの周囲に前記第１巻線と交互に巻かれた第２巻線とを備える。
【０００７】
一実施態様では、障害電流制限装置が提供される。この障害電流制限装置は、交互巻線を有する電流分割リアクタを含み、前記電流分割リアクタは、コアと、複数のサブ巻線を含む第１巻線と、複数のサブ巻線を含む第２巻線とを備え、この障害電流制限装置の挿入インピーダンスを低減するために前記第１巻線のサブ巻線と前記第２巻線のサブ巻線が前記コアの周囲に交互に巻かれている。
【０００８】
一実施態様では、電力システムが提供される。この電力システムは、電力源と、前記電力源に電気的に結合された負荷と、障害状態時にこの電力システムの電流量を制限するために前記電力源及び前記負荷に電気的に結合された障害電流制限装置とを含み、前記障害電流制限装置は、交互巻線を有する電流分割リアクタを含み、前記電流分割リアクタは、コアと、複数のサブ巻線を含む第１巻線と、複数のサブ巻線を含む第２巻線とを備え、前記障害電流制限装置の挿入インピーダンスを低減するために前記第１巻線のサブ巻線と前記第２巻線のサブ巻線が前記コアの周囲に交互に巻かれている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】交互巻線を有する電流分割リアクタを含むＦＣＬ装置を内蔵するシステムの一実施形態を示す。
【図２】交互巻線を有する電流分割リアクタを含むＦＣＬ装置の一実施形態を示す。
【図３】交互巻線を有する電流分割リアクタの一実施形態を示す。
【図４】図３の交互巻線を有する電流分割リアクタの概略図を示す。
【図５】交互巻線を有する電流分割リアクタの一実施形態を示す。
【図６】図５の交互巻線を有する電流分割リアクタの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
いくつかの実施形態を示す添付図面を参照して本発明は以下でより詳細に説明される。しかし、本発明の要旨は多くの異なる形態で具体化することができ、ここに記載した実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示を完全かつ完璧なものとし、本発明の要旨の範囲を当業者に充分に伝えるために提供されている。図面において、同様の番号は全図を通して同様の要素を指している。
【００１１】
本明細書に記載する様々な実施形態は、交互巻線を有する電流分割リアクタ（ＣＳＲ）を含むＦＣＬを提供する。更に、電流分割リアクタは開コア設計とし得る。交互巻線を有するＣＳＲを含むＦＣＬは、有利には、低い挿入インピーダンスをもたらす。一例として、本明細書に記載するＦＣＬは、通常動作状態中、全システムインピーダンスの１％未満の挿入インピーダンスを有する。
【００１２】
更に、本明細書に記載する例示的なＦＣＬは、任意の電気システム、例えば送電、配電及び発電システム内の障害電流を制限するように実装することができる。更に、いくつかの例では、交互巻線を有するＣＳＲは、超電導ＦＣＬ、固体ＦＣＬ、高速スイッチＦＣＬ内に実装することができ、一般に、通常動作中、低い挿入インピーダンスが望まれる場合には、障害電流からシステムを保護するように構成された任意の障害電流制限回路に実装することができる。いくつかの例では、本明細書に記載するＦＣＬは飽和鉄コア又はシールドコアを組み込むことができる。特に例示的な例では、本明細書に記載する交互巻線を有するＣＳＲを備えたＦＣＬは、一般的に高い挿入インピーダンスを有することが認識されている飽和鉄コアＦＣＬの挿入インピーダンスを低下させるために設けることができる。
【００１３】
更に、本明細書に記載する様々な例は高周波数システム用及び低周波数システム用のＦＣＬ装置に実装することができる。
【００１４】
図１は例示的システム１０００に実装されたＦＣＬ回路２００を示す。ＦＣＬ２００は、交互巻線（ＩＷＣＳＲ）２１０（図３−６を参照して詳細に説明される）を有する電流分割リアクタを含む。電源１０１は電力をインタフェース回路１０３及び回路遮断器１０５を通して供給する。送電線１０６は、送電線電圧を負荷１２１，１２３と適合する電圧に昇圧するように構成された変圧器１０９とのインタフェース１０７につながる。変圧器１０９の出力は回路遮断器１１１及びＦＣＬ２００に結合することができる。ＦＣＬ２００は回路遮断器１１５及び整合回路１１７，１１９を経て負荷１２１，１２３に結合することができる。追加の負荷及び整合回路を設けてもよい。短絡障害１２５が存在するかもしれず、もしあれば本明細書に記載する様々な実施形態の動作によって絶縁分離することができる。
【００１５】
図２は本発明の少なくともいくつかの実施形態に従って構成された例示的なＦＣＬ２００を示す。ＦＣＬ２００は、コア２１６の周囲に反対方向に交互に巻かれた第１巻線２１２及び第２巻線２１４を有するＩＷＣＳＲ２１０（図３−６につき詳述する）を含む。ＦＣＬ２００は、ＦＣＬ２００を保護すべき回路（例えば、図１に示す負荷１２１，１２３）に接続するための入力端子２０２及び出力端子２０４を含む。更に、ＦＣＬ２００は並列接続の電圧制御リアクタ（ＶＣＲ）２２０及び障害トリガ回路（ＦＴＣ）２３０を含む。第２巻線２１４は入力端子２０２と並列接続のＶＣＲ２２０及びＦＴＣ２３０との間に直列に接続される。更に、障害電流により生じるトランジェント過電圧から回路を抑制、分路、又はその他の方法で保護するために、様々なトランジェント過電圧制御回路(図示せず)をＶＣＲ２２０に接続してもよい。ＣＳＲを含むＦＣＬ及びその動作は本出願人の未公開の米国特許出願公開第２０１２／０２６４６１３号により完全に記載されており、その全内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。図２はＶＣＲ２２０を用いて実装したＦＣＬ２００を示すが、本発明の様々な実施形態はＶＣＲなしで実装してもよいことに留意することが重要である。例えば、ＦＣＬはＶＣＲなしで本発明に従って実装してもよい。その場合には、ＦＣＬは自己電圧を制御し、障害の場合に、電流をＦＣＬの高インピーダンス回路を通して流す。
【００１６】
通常動作状態中（例えば、短絡障害１２５のような障害電流が検出されない間）、ＦＴＣ２３０は閉じ、極めて小さいインピーダンスを示す。従って、全電流（ＩT）が入力端子２０２からＦＣＬ２００に流入し、第１巻線２１２及び第２巻線２１４を通過する。ＦＴＣ２３０は閉じているので、ＶＣＲ２２０を流れる電流は無視し得るほど小さい。従って、第１巻線２１２及び第２巻線２１４は全電流ＩTのうち、それらの巻線の巻数比に比例する部分を流す。第１巻線２１２及び第２巻線２１４は反対方向に巻かれているので、それらの磁界はコア２１６内で互いに相殺する。その結果、ＦＣＬ２００は、通常動作の間、極めて低い挿入インピーダンスを示す。いくつかの実施形態では、ＦＣＬ２００は、通常動作中、システムインピーダンスの１％未満のインピーダンスを挿入するか、或いは１％未満の電圧降下を生ずるものとし得る。いくつかの例では、（例えば、ＣＳＲ２１０が第１巻線２１２と第２巻線２１４との間に３：１の電流比を有する場合）、ＶＣＲ２２０及びＦＴＣ２３０は全電流ＩTの２５％を受けるにすぎない。巻線２１２及び２１４の間の巻数比を変えることによって他の比を達成することができる。
【００１７】
障害電流状態時に、通常電流よりも高い障害電流が入力端子２０２から第１巻線２１２及び第２巻線２１４の両方に流入する。障害電流が所定のトリガ電流を越えるとき、ＦＴＣ２３０は開くか、極めて高いインピーダンスを挿入し、障害電流はＶＣＲ２２０及び他の接続されたトランジェント過電圧制御回路（ＴＯＣＣ）へ流入する。更に、ＦＴＣが開くか、高インピーダンスになると、ＶＣＲ２２０及び他の接続されたＴＯＣＣのインピーダンスが巻線２１４を流れる電流を低減するのに十分なほど高くなり、それによりＣＳＲ２１０がその磁界相殺を失い、高い電流制限リアクタンスを導入する。言い換えれば、障害状態時に、電流がＶＣＲ２２０を流れ始め、それにより第２巻線２１４を流れる電流が減少せしめられる。従って、第１巻線２１２と第２巻線２１４を流れるアンペアターンの量はもはや等しくならず、コア２１６内の磁界は最早相殺されず、それによってＩＷＣＳＲ２１０のリアクタンスを増大する。これはＦＣＬ２００の挿入インピーダンスを増大し、障害電流の制限に役立つ。
【００１８】
従って、ＦＣＬ２００は通常動作中低い挿入インピーダンスを提供するが、障害状態時に高い挿入インピーダンスを提供し、障害電流を制限するように動作する。明らかなように、システム電圧が増加すると、障害電流を制限するために必要とされるインピーダンスも増加する。電流制限インピーダンスの増加は第１巻線２１２及び第２巻線２１４の自己リアクタンスの増加を必要とする。通常動作中のＦＣＬ２００の等価リアクタンス（Ｘeq）は次式で表すことができ、ここでＸw1は第１巻線２１２の自己リアクタンス、Ｘw2は第２巻線２１４の自己リアクタンスであり、ｋは第１巻線２１２と第２巻線２１４との間の磁気結合係数である。更に、ＦＴＣ２３０は、通常動作状態中、閉じるので、ＦＴＣ２３０のインピーダンス（ＺFTC）はゼロである。
【数１】
2017500840.tif 000003
【００１９】
障害電流動作時のＦＣＬ２００の等価リアクタンスＸeqは次式で表すことができ、ここでＸVCRはＶＣＲ２２０のリアクタンスである。
【数２】
2017500840.tif 000004
【００２０】
いくつかの実施形態では、ＦＣＬ２００は磁気結合係数ｋが約１になるように設計するのが望ましい。従って、障害電流動作中のＦＣＬ２００の等価リアクタンスＸeqは次式で表すことができ、この式はｋ＝１と仮定している。
【数３】
2017500840.tif 000005
【００２１】
更に、巻数比ｎ＝Ｎ２／Ｎ１（ここで、Ｎ２は第２巻線２１４の巻数、Ｎ１は第１巻線２１２の巻数、及びＸw2＝ｎ2×Ｘw1）であると仮定すると、ＦＣＬ２００の等価リアクタンスは次式で表すことができる。
【数４】
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ＸVCR ≫ Ｘw1×(１＋ｎ)2の場合、ＦＣＬ２００の等価リアクタンスＸeqは第１巻線２１２のリアクタンスに略等しい。言い換えれば、ＸeqはＸw1に略等しい。
【００２２】
上記の式から明らかなように、低い挿入インピーダンス（例えば、システムインピーダンスの１％未満）を実現することは、特に大きなＦＣＬ装置に対して困難である。言い換えれば、第１巻線２１２と第２巻線２１４の磁気結合係数は第１巻線２１２と第２巻線２１４のサイズの増加とともに増加する傾向があるので、通常動作中に互いに略相殺する磁界を得ることが難しくなる。
【００２３】
しかしながら、本発明は、第１巻線２１２と第２巻線２１４が通常動作中の挿入インピーダンスを低減するように交互に配置されたＩＷＣＳＲを提供する。一般的に、ＩＷＣＳＲは、第１巻線２１２と第２巻線２１４をサブ巻線に分割し、それらのサブ巻線をコア２１６の周囲に交互に配置することによって第１巻線２１２と第２巻線２１４の結合を高めることができる。図３−図４はサブ巻線を直列に接続したＩＷＣＳＲの一例を示し、図５−図６はサブ巻線を並列に接続したＩＷＣＳＲの一例を示す。
【００２４】
次に特に図３を参照して説明すると、コア３１６の周囲に巻かれた第１巻線３１２及び第２巻線３１４を有するＩＷＣＳＲ３１０が示されている。図から明らかなように、第１巻線３１２はサブ巻線３１２−１〜３１２−４を含み、第２巻線３１４はサブ巻線３１４−１〜３１４−４を含む。図３はＩＷＣＳＲ３１０の側断面図を示す点に留意されたい。第１巻線３１２及び第２巻線３１４はコア３１６の周囲に巻かれていることを認識されたい。従って、サブ巻線（例えば、サブ巻線３１２−１〜３１２−４及び３１４−１〜３１４−４）の各々は断面図で目に見える部分がコア３１６の両側に２回示されている。具体的には、第１巻線３１２のサブ巻線３１２−１〜３１２−４は第１の方向に巻かれるが、第２巻線３１４のサブ巻線３１４−１〜３１４−４は反対方向に巻かれる。これは図３の○の中の＋記号で示されている。
【００２５】
いくつかの例では、第１巻線３１２のサブ巻線３１２−１〜３１２−４は電気的に直列に接続され、第２巻線３１４のサブ巻線３１４−１〜３１４−４は電気的に直列に接続される。更に、サブ巻線（例えば３１２及び３１４）は空隙３４０で分離される。具体的には、空隙３４０−１〜３４０−７がサブ巻線３１２−１〜３１２−４と３１４−１〜３１４−４を分離する。いくつかの例では、空隙３４０−１〜３４０−７は２ｍｍから３ｃｍの間とすることができ、且つ冷却及び高圧絶縁を容易にするように設けることができる。
【００２６】
図４は図３に示すＩＷＣＳＲ３１０の概略図を示す。この図から明らかなように、サブ巻線３１２−１〜３１２−４は電気的に直列に接続されて第１巻線３１２を形成し、サブ巻線３１４−１〜３１４−４も電気的に直列に接続されて第２巻線３１４を形成する。いくつかの例では、ＦＣＬ装置をＩＷＣＳＲ３１０で実装し、直列に接続されたサブ巻線の結果として増加した電圧搬送容量を提供することができる。
【００２７】
次に特に図５を参照して説明すると、コア５１６の周囲に巻かれた第１巻線５１２及び第２巻線５１４を有するＩＷＣＳＲ５１０が示されている。図から明らかなように、第１巻線５１２はサブ巻線５１２−１〜５１２−４を含み、第２巻線５１４はサブ巻線５１４−１〜５１４−４を含む。図５はＩＷＣＳＲ５１０の側断面図を示す点に留意されたい。第１巻線５１２及び第２巻線５１４はコア５１６の周囲に巻かれていることを認識されたい。従って、サブ巻線（例えば、サブ巻線５１２−１〜５１２−４及び５１４−１〜５１４−４）の各々は断面図で目に見える部分がコア５１６の両側に２回示されている。具体的には、第１巻線５１２のサブ巻線５１２−１〜５１２−４は第１の方向に巻かれるが、第２巻線５１４のサブ巻線５１４−１〜５１４−４は反対方向に巻かれる。これは図３の○の中の＋記号で示されている。
【００２８】
いくつかの例では、第１巻線５１２のサブ巻線５１２−１〜５１２−４は電気的に並列に接続され、第２巻線５１４のサブ巻線５１４−１〜５１４−４は電気的に並列に接続される。更に、サブ巻線（例えば５１２及び５１４）は空隙５４０で分離される。具体的には、空隙５４０−１〜５４０−７がサブ巻線５１２−１〜５１２−４と５１４−１〜５１４−４を分離する。いくつかの例では、空隙５４０−１〜５４０−７は２ｍｍから３ｃｍの間とすることができ、且つ冷却及び高圧絶縁を容易にするように設けることができる。
【００２９】
図６は図５に示すＩＷＣＳＲ５１０の概略図を示す。この図から明らかなように、サブ巻線５１２−１〜５１２−４は電気的に並列に接続されて第１巻線５１２を形成し、サブ巻線５１４−１〜５１４−４も電気的に並列に接続されて第２巻線５１４を形成する。いくつかの例では、ＦＣＬ装置をＩＷＣＳＲ５１０で実装し、並列に接続されたサブ巻線の結果として増加した電圧搬送容量を提供することができる。
【００３０】
上述したように、サブ巻線は空隙（例えば、ＩＷＣＳＲ３１０の場合には空隙３４０又はＩＷＣＳＲ５１０の場合には空隙５４０）で分離される。ＩＷＣＳＲ３１０又は５１０の等価リアクタンスはサブ巻線を分離する空隙の数に基づいて表すことができる。例えば、等価リアクタンスを表すために次式を使用することができ、ここでｐはサブ巻線間の空隙の数に等しく、ＸFULLは第１巻線と第２巻線の全リアクタンスに等しい。
【数５】
2017500840.tif 000007
【００３１】
図３又は図５に示すＩＷＣＳＲの例を使用すると、等価リアクタンスＸeqは次のように決定することができる。即ち、空隙の数ｐが７に等しい場合、等価リアクタンスＸeqはＸeq＝ＸFULL／７2＝ＸFULL／４９＝０．０２ＸFULLに減少する。言い換えれば、ＩＷＣＳＲ３１０又はＩＷＣＳＲ５１０を内蔵するＦＣＬ装置の挿入インピーダンスはＦＣＬ装置の全リアクタンスの約２％にすることができる。
【００３２】
サブ巻線の数は本明細書に例示する数より多くしても少なくしてもよい。例えば、第１及び第２巻線の各々は僅か２個のサブ巻線を含んでよい。別の例では、第１巻線及び第２巻線は４個より多数のサブ巻線を含んでもよい。いくつかの例では、第１巻線及び第２巻線はそれぞれ２〜７個のサブ巻線を含んでもよい。更に、上述したように、第１巻線と第２巻線の巻数比は変えてもよい。例えば、より高い電流用途はより高い巻数比を必要とする。
【００３３】
上述したＩＷＣＳＲ（例えば、ＩＷＣＳＲ２１０，３１０又は５１０）は、交互配置された第１巻線と第２巻線に加えて、開コア又は閉コアを有する。更に、コアは空気、プラスチック、又は鉄材料から形成し得る。いくつかの例では、鉄コアはより小さいＩＷＣＳＲ設計でより高い電流制限インピーダンスを提供するために使用し得る。コアが閉コアである場合には、コア（例えば２１６，３１６又は５１６）は第１巻線及び第２巻線を完全に取り囲む。言い換えれば、閉コアは磁界の帰路を与える。例えば、鉄コアの場合には、鉄帰路が与えられる。コアが開コアの場合には、コア（例えばコア２１６，３１６又は５１６）は第１巻線及び第２巻線を完全には取り囲まない（図３及び図５参照）。言い換えれば、開コアは磁界の帰路を提供し得ない。いくつかの例では、開コアは障害状態中の電流制限インピーダンスのソフト飽和及び損失の低減を提供するために使用し得る。更に、いくつかの例では、鉄材料を使用する開コアは空気コアの３倍から５倍のリアクタンスを提供することができる。
【００３４】
従って、通常動作状態中、低い挿入インピーダンスを有するが、障害電流状態中、高い挿入インピーダンスを有するＦＣＬが提供される。特に、これらのＦＣＬは、ＦＣＬ装置の挿入インピーダンスの大幅な低減をもたらす交互配置された巻線を有するＣＳＲを含む。
【００３５】
本発明はここに開示する特定の実施形態により制限されないことは当業者に認識されよう。実際、ここに開示した実施形態に加えて、本発明の他の様々な実施形態及び変更例が当業者に、以上の開示及び添付図面の開示から明らかになるであろう。従って、このような他の実施形態及び変更例は本発明の範囲に含まれることが意図されている。更に、本発明は特定の目的に対する特定の環境における特定の実施と関連して記載されているが、当業者は、その有用性がこれに限定されず、本発明は任意の数の目的に対して任意の数の環境において有利に実施できることを認識されよう。従って、後記の特許請求の範囲はここに記載する本発明の範囲の広さ及び精神を考慮して解釈すべきである。
【図１】
2017500840.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2017500840.tif 000012
【図６】
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【国際調査報告】
2017500840.tif 000014
2017500840.tif 000015