[發明專利]一種超導電纜通流導體電磁特性的測試裝置

在審

• 申請號: 201910062314.7
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109856571A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 胡子珩;龐驍剛;廖建平;章彬;汪楨子;汪偉
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

本發明提供一種超導電纜通流導體電磁特性的測試裝置，包括：超導帶材繞制骨架以及螺旋纏繞在所述超導帶材繞制骨架上的n層超導帶材；對稱嵌套在所述超導帶材繞制骨架兩端的n對測試模塊；各層超導帶材按照纏繞的層數自外向內分別與由內及外的各對測試模塊相連。本發明的超導電纜通流導體電磁特性的測試裝置以模塊化設置，可適用于高溫超導電纜導體通流實驗，研究分析包括帶材繞制半徑、繞向角、縫隙寬度以及導體層數等的結構參數對電纜導體臨界電流、交流損耗的作用規律，以對高溫超導電纜的設計提供參考。

技術領域

本發明涉及超導電纜技術領域，尤其涉及一種超導電纜通流導體電磁特性的測試裝置。

背景技術

隨著我國經濟飛速發展，許多大中城市中心區域的電力負荷激增，輸配電容量大幅增加，減少電網損耗和提高電網運行穩定性等問題也隨之提出。超導材料具有低損耗、高效率、傳輸電流密度高等優點，對于未來電力行業的發展具有重要意義。超導電纜也因其通流能力強，結構緊湊，無電磁輻射污染等優勢受到廣泛關注，目前世界范圍內已經有多條超導電纜掛網運行。

超導電力電纜三相導體中的每一相都是由若干層超導帶材纏繞而成。在繞制過程中，不同的帶材繞制半徑、繞向角、層數、帶材間縫隙寬度，以及導體通流大小，都會對導體通流性能產生影響。導體通流時產生的電磁熱發生累積，導體的溫度上升，一旦超過超導材料的臨界溫度，會造成電力電纜的失超故障甚至燒毀。因此，開展針對螺旋纏繞導體通流性能的實驗測試研究十分必要。

由于超導電纜單相導體的每一層中帶材都是呈螺旋對稱分布的，不同超導帶材的感抗幾乎相同；并且實際中的超導電纜長達數百米甚至幾千米，帶材與電流引線之間的接頭電阻相對于帶材感抗可以忽略不計，因此每根超導帶材流過的電流大致相等。但在實驗測試中電纜模型的長度有限，帶材的接頭電阻對帶材分流情況影響較大。針對帶材分流不均的問題，目前已有的研究主要是從控制帶材接頭電阻入手來達到均流的效果，但這對試驗樣品的焊接提出了更高的要求，實施難度極大，同時均流效果也較差；此外，傳統的實驗裝置需要大通流能力的交、直流電源，帶材數量越多、導體層數越多，對電源的要求就越高，隨著電纜通流水平的提高，實驗測試所需的電源容量也會水漲船高，通過購買更大容量的實驗電源顯然是不經濟的。因此需要一種新的實驗測試裝置來對超導電纜導體的通流特性進行實驗研究。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種實施簡單、經濟實用的超導電纜通流導體電磁特性的測試裝置。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種超導電纜通流導體電磁特性的測試裝置，包括：

超導帶材繞制骨架以及螺旋纏繞在所述超導帶材繞制骨架上的n層超導帶材；

對稱嵌套在所述超導帶材繞制骨架兩端的n對測試模塊；

各層超導帶材按照纏繞的層數自外向內分別與由內及外的各對測試模塊相連。

其中，所述超導帶材繞制骨架上纏繞內外兩層的超導帶材，所述超導帶材繞制骨架兩端嵌套內外兩對測試模塊，其中，第一測試模塊位于外側，第二測試模塊位于內側，第一超導帶材位于內層，第二超導帶材位于外層，所述第一超導帶材與所述第一測試模塊相連，所述第二超導帶材與所述第二測試模塊相連。

其中，所述測試模塊包括基底圓盤以及多個安裝在所述基底圓盤上的電流引線接頭。

其中，所述基底圓盤呈圓臺形，且具有一軸向的通孔，供所述超導帶材繞制骨架穿過；所述基底圓盤的圓臺側面均勻間隔設置有多個收容部，與多個所述電流引線接頭一一對應，用于分別容納多個所述電流引線接頭。

其中，所述電流引線接頭呈L型，包括連接部和裝配部，所述裝配部固定在所述基底圓盤的收容部中，所述裝配部遠離所述基底圓盤的表面還用于焊接超導帶材，所述連接部中央具有一連接孔，用于鉸接通流電纜。