单相永磁饱和型FCL的原理示意，如图5-1所示。为方便分析，设铁心（Iron Core）与永磁体（Permanent Magnet，PM）的截面积均为S，且各机械接合处无气隙。图中，铁心相对磁导率为μ₁，永磁体回复相对磁导率为μ₂，穿过铁心和永磁体的磁感应强度与磁通量分别为B和Ф，铁心与永磁体的磁场强度分别为H₁和H₂，铁心上铜导线限流绕组的匝数为N，导线电流为i，铁心和永磁体的平均有效磁路长度分别为l₁和l₂。为限制全波短路电流，需将两个结构相同的单元反向串联在线路中，使两个铁心在一个周期的正负半波交替退出饱和。

图5-1 永磁饱和型FCL原理拓扑

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图5-2 永磁体和软磁铁心的工作点配合

图5-2为永磁体和软磁铁心工作点的变化配合图。永磁体（设其剩磁磁通密度与矫顽力分别为B_r和H_c）的退磁曲线在第二象限，但实际工作区间在退磁曲线的回复线cd上（相应的磁感应强度分别为B_c和B_d。软磁铁心的磁滞效应可近似忽略。软磁铁心平常工作在深度饱和状态，其磁场强度为H_p；系统短路时限流绕组将产生与永磁磁场可比的反向磁场，使软磁铁心的工作点沿其磁滞回线运动到临界磁场H_s以下，铁心退出饱和而呈现较大限流电抗。短路结束后反向磁场消失，软磁铁心重新回到深度饱和状态。