[發明專利]一種液體環境下超導帶材加壓實驗模具

在審

• 申請號: 201910292101.3
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110108755A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 李妍;劉宏偉;趙玉楓
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院;華北電力大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;G01N3/08;G01N3/02;G01L1/24
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本發明公開了一種超導帶材液體環境下的加壓實驗模具，設計超導帶材的電氣特性測試。該裝置包括底座、壓力傳導部件和壓力測量臺。底座的專利屬于超導限流器領域，涉及超導限流器主體材料超導帶材。實驗模具包括：底座、壓力測量臺、壓力傳導部件。通過此實驗模具，可以間接對超導帶材在液氮環境下進行加壓，并能通過相應手段測量帶材所受壓力。使用該模具施加和測量壓力，對外界施加壓力的過程不存在限制，因此可通過測量結果隨時調節外界壓力。

技術領域

本發明涉及超導限流器主體材料超導帶材，具體而言就是一種其超導帶材在液體環境、加壓狀態下進行實驗的模具。

背景技術

直流系統在實現大電網柔性互聯、大規模新能源接入等方面發揮著重要作用。然而發展直流電網最重要的技術瓶頸是直流故障的快速隔離技術。截至目前世界各國研究機構紛紛大力研發適用于直流電網的直流斷路器。對于直流電網而言，在直流線路串聯電感值很大的電抗器不但影響了電網響應的動態特性，而且在斷開故障電流時容易產生過電壓，影響直流斷路器和直流電網換流閥的安全。因此，采用限流器是極有必要的。歷經幾十年的研究與實踐表明，基于傳統材料與技術難于實現理想的限流器。基于超導材料超導態/正常態轉變特性的超導限流器可以打破傳統限流器面臨的困境，提高限流器的效率和可行性。超導限流器是實現零電阻和大電阻之間的快速切換、進而有效抑制短路故障電流的新型電力裝備。將超導直流限流器與直流斷路器配合使用，在出現短路故障后，通過超導限流器降低斷路器的開斷電流、減弱短路故障對直流系統的影響，有望解決目前直流輸電工程抗短路沖擊能力弱的現實性難題。

超導限流器之所以有上述性質，均是由于所應用的主體材料超導帶材擁有著失超電阻特性。然而現階段沒有提高超導帶材自身失超電阻的技術，僅有的改良型技術也基本是從增大沖擊電流來入手的，然而其對于主要應用領域(如限流器整體的應用)沒有幫助。目前較為簡便且經濟的方法增加超導帶材失超電阻的方式是通過對超導帶材施加壓力來完成的。然而應用該方式時，對超導帶材進行進一步的科學或工程試驗較為困難。其問題在于：1、超導帶材需要被放置于液氮環境下才具有超導特性，而在液氮環境下對帶材施加壓力比較困難。2、在液氮環境下對帶材施加壓力，其實際作用于帶材的壓力難以測定。

發明內容

本發明專利針對上述存在的問題，提出一種液體環境下超導帶材加壓實驗模具。

解決問題的技術方案：一種液化環境下超導帶材加壓實驗模具包括底座、壓力測量臺、壓力傳導部件；所述底座包含基座1、導線連接頭、散熱平面，所述基座1具有多種規格，依據所需測試帶材寬度可自行拆卸更換，所述導線連接頭為銅制，其余部件都是環氧樹脂材料制的，并和帶材基座貼合，所述散熱平面上有規則凸起，其整體能夠幫助散熱；

所述壓力測量臺包括通過嵌槽安裝于底座之上，可根據需求改變高度。臺上安裝基座2。基座2與基座1同規格，其上可置應力片，用于壓力的測量(每次測量前需定標)；

所述壓力傳導部件包含壓力接觸部件、連接部件1、連接部件2、連接部件3、調節部件、承壓平臺、引線架，所述壓力接觸部件有不同規格，其底面積和質量不同，配合基座成對使用，所述連接部件用于部件間的連接，其中[連接部件1的質量M1+引線架質量]＝2*[連接部件1質量M2]，所述調節部件用于調整壓力傳導部件的整體高度，并且可以用來加裝在底座和壓力測量臺間用于調整其高度，所述承壓平臺用于直接承受壓力，所述引線架標注刻度，并且可滑動，用以支撐和固定測量引線，使其形成對稱結構，減少附加磁場引起的測量誤差；

所述壓力接觸部件、連接部件、調節部件均可拆卸更換；

所述連接部件1、連接部件2、連接部件3各不相同；

本發明專利相對于現有技術具有如下有益效果：

1.大部分測量用光柵無法應用于液氮環境。目前市面上大多數測量用光柵都是在非低溫非液體環境下使用，因此想要在液氮環境下測量較為困難。本方案通過間接方法避免了該問題。