[發明專利]一種高溫超導線圈熱穩定性測試系統

在審

• 申請號: 201510868467.2
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105425073A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 胡南南;馬宏明;劉光祺;高琦;陳思維
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院;北京原力辰超導技術有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

技術領域

本發明涉及超導應用技術領域，特別是涉及一種高溫超導線圈熱穩定性測試系統。

背景技術

高溫超導限流器、磁儲能系統、可控電抗器等超導電工系統在電力領域的應用越來越廣泛，而大型超導線圈是組成此類電工系統的基本單元，所以超導線圈在超導電工系統的工作中起到很大的作用。

然而，大型超導線圈在動態電流下工作時，會產生交流損耗并形成分布不均勻的發熱區，局部過高的熱量累積會使器件停止工作，甚至燒毀線圈。由于超導線圈在動態電流下的熱穩定性而引起的安全問題，現有技術中并未有相關的測試系統。

因此，了解高溫超導線圈在動態電流作用下的動態熱穩定性，以及建立高溫超導線圈的應用可行性、安全性和經濟性的評價標準，對超導電工系統在電力領域的安全、穩定應用起到很大的作用。

發明內容

本發明實施例中提供了一種高溫超導線圈熱穩定性測試系統，以解決現有技術中的高溫超導線圈在動態電流下的熱穩定性測試問題。

為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了如下技術方案：

本發明公開了一種高溫超導線圈熱穩定性測試系統，包括：

真空密閉腔體，所述真空密閉腔體內設置有封閉的防輻射冷屏，所述防輻射冷屏內設置有冷盤和溫度探頭組件；

超低溫多級制冷機，所述超低溫多級制冷機設置于所述真空密閉腔體外、且通過制冷機冷頭換熱器與所述冷盤連接；

真空源，所述真空源設置于所述真空密閉腔體外、且通過真空管道與所述真空密閉腔體連通；

電流信號輸入端，所述電流信號輸入端設置于所述真空密閉腔體外，所述電流信號輸入端通過輸入電流引線與所述溫度探頭組件連接；

溫度信號輸出端，所述溫度信號輸出端設置于所述真空密閉腔體外，所述溫度信號輸出端通過溫度信號輸出線與所述溫度探頭組件連接。

優選的，所述高溫超導線圈熱穩定性測試系統還包括待測試高溫超導線圈，所述待測試高溫超導線圈通過低溫膠固定在所述冷盤上、且與所述溫度探頭組件連接。

優選的，所述溫度探頭組件包括多個溫度傳感器和傳感器信號集成端，所述溫度傳感器與所述待檢測高溫超導線圈連接，所述傳感器信號集成端與所述溫度信號傳輸線連接。

優選的，所述真空源設置為真空泵。

優選的，所述高溫超導線圈熱穩定性測試系統還包括一外殼，所述真空密閉腔體由所述外殼圍繞形成；

所述外殼設置為高機械強度、低透氣率以及低熱導性結構。

優選的，所述冷盤設置為高熱導結構。

優選的，所述電流信號輸入端和溫度信號輸出端設置為真空密封插座結構。

優選的，所述高溫超導線圈熱穩定性測試系統還包括支架，所述真空密閉腔體設置于所述支架上。

本發明的有益效果包括：本發明提供的高溫超導線圈熱穩定性測試系統，包括真空密閉腔體、超低溫多級制冷機和防輻射冷屏，保證測試環境為真空、防輻射環境，真空環境防止熱對流，防輻射環境可以減少熱輻射，維持單一的換熱方式，使高溫超導線圈在動態電流的激勵下產生的熱量通過熱傳導的形式傳導。制冷環境保證高溫超導線圈本身溫度維持在77K左右，從而實現優于銅線圈和其他類型線圈的電磁特性。

在上述單一的換熱方式下，實際測試高溫超導線圈的熱穩定性，為大型高溫超導線圈的設計提供理論性、經驗型的參考，從而保證高溫超導限流器、磁儲能系統、可控電抗器等超導電工系統中安全、穩定工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種高溫超導線圈熱穩定性測試系統結構示意圖；

圖1中，符號表示：

1-真空密閉腔體，2-防輻射冷屏，3-支架，4-超低溫多級制冷機，5-真空泵真空管道，6-真空源，7-制冷機冷頭換熱器，8-冷盤，9-低溫膠，10-待檢測高溫超導線圈，11-溫度探頭組件，12-電流信號輸入端，13-輸入電流引線，14-溫度信號傳輸線，15-溫度信號輸出端。

具體實施方式