三相一体的结构可以有效地利用超导绕组的励磁能力，只需要用一个超导绕组、一套低温系统、一套直流励磁系统就可以实现三相六个铁心的励磁功能。设备结构简单、占用体积小、制作成本低。在220kV电压等级的饱和铁心型高温超导限流器中，交流绕组处于高电位，其他各部件都处于低电位。通过采用合理的铁心、绕组装配结构，使交流绕组自然分散，从而保证了足够的绝缘距离。在高压电气设备中，为了满足绝缘要求，避免单台设备体积过于庞大造成的装配困难，常采用三相分体的结构形式。限流器如果采用三相分体结构，需要制作三套超导绕组、直流励磁系统、低温杜瓦，这将使制作成本大幅增加。另外，三相铁心彼此独立，没有磁关联，也不利于三相交流绕组磁势在铁心中的相互抵消，这会给超导直流绕组带来高的感应电压，不利于设备的安全稳定运行。
交、直流绕组有两种耦合方式：紧耦合和松耦合，分别如图4.8和图4.9所示。所谓的紧耦合是指交、直流绕组绕制在同一个铁心柱上，磁耦合效率高；松耦合是指交、直流绕组分别处于不同的铁心立柱上，它们通过铁心窗口进行磁耦合，磁耦合效率相对较低。
图4.8 松耦合结构
图4.9 紧耦合结构(www.xing528.com)
变压器设计中常见的是紧耦合结构，其优势是可以大大降低空气中的漏磁通，提高电磁转换效率。对于限流器而言，设计的要点是稳态时使交流铁心深度饱和，因此，紧耦合不是必须的选择。相反，若采用紧耦合结构将为设计和制造带来很多困难。首先，在限流器中，直流绕组是低压部件，交流绕组是高压部件，紧耦合意味着直流绕组和交流绕组在同一铁心上绕制，它们之间必须的绝缘空间将使铁心绕组的整体结构松散、体积庞大、造价昂贵。其次，直流励磁绕组工作在液氮温度下，为其创造低温工作环境的杜瓦是必不可少的。紧耦合结构要求直流绕组及杜瓦包裹交流绕组，这大大地增加了杜瓦的体积，增加了低温系统的冷量需求、制作复杂程度、运行消耗，降低了系统稳定性。根据上述原因，紧耦合的结构难以实现，且成本很高，因此在本例220kV超导限流器的设计中采用松耦合结构。
本设计例基于三相一体结构，每相由2个口字形铁心组成，三相共计6个铁心窗口。为了减少设备体积，使结构更为紧凑，6个铁心的中柱设计为60度楔形，装配后铁心中柱为拼接成的圆柱状立柱。6个铁心窗口的另外一个立柱则均匀分布在外圆周上。交、直流绕组装配结构如图4.10所示，直流绕组装配在铁心中柱上，可以为6个铁心励磁，交流绕组分别装配在六铁心的外边柱上，交、直流绕组为松耦合的方式。可以将图4.10所示的铁心、绕组装配结构称为三相六柱松耦合结构。
图4.10 三相六柱松耦合结构示意图
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