[發明專利]LNG溫區的超導帶材及電纜的變溫變磁場臨界電流測試平臺

有效

• 申請號: 202011336628.0
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112611992B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 張東;杜曉紀;宋乃浩;滕玉平;許熙;周微微;邱清泉;張國民;肖立業
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12;G01R1/04
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;屠曉旭

1.一種LNG溫區的超導帶材及電纜的變溫變磁場臨界電流測試平臺，其特征在于，該測試平臺包括樣品室、樣品臺、背景磁場磁體系統、溫控裝置和工況機，所述工況機與所述背景磁場磁體系統、所述溫控裝置通信連接；

所述樣品室包括內部設置有超導帶材的絕熱腔體，所述絕熱腔體的一端通過真空電極連接設置有電流引線、電壓測量線和溫度測量線；所述絕熱腔體內部設置有制冷機的冷頭，所述冷頭包括一級冷頭和二級冷頭；所述樣品臺設置于所述二級冷頭遠離所述一級冷頭的一側，所述樣品臺通過導冷桿與所述二級冷頭連接，通過電流引線與所述一級冷頭連接；所述樣品室浸泡在液氮冷卻介質中,被測試樣品的溫度可通過制冷機或者液氮的加壓冷卻控制；所述樣品室具有沿自身軸線移動的自由度以及沿自身軸線轉動的自由度；

所述背景磁場磁體系統配置為提供超導帶材或超導電纜的變溫變磁場臨界電流測試的背景磁場；

所述溫控裝置配置為提供超導帶材或超導電纜所需的不同溫度環境；

該測試平臺還包括水冷機組、真空泵和儀表柜；

所述水冷機組配置為對所述真空泵和所述制冷機工作降溫；

所述真空泵配置為對所述絕熱腔體、所述背景磁場磁體系統的磁體抽真空；

所述儀表柜包括溫控儀、納伏表、直流電源、高斯計、復合真空計、數字溫度測量儀和高精度磁體電源；所述納伏表、所述直流電源均與所述工況機通信連接；所述溫控儀配置為監測所述電流引線的溫度以及超導帶材或超導電纜的溫度；所述納伏表配置為檢測超導帶材或超導電纜兩端的電壓；所述直流電源配置為提供樣品所需電流；所述高斯計與設置在樣品上的霍爾傳感器電性連接以顯示超導帶材或超導電纜所處的磁場強度；所述復合真空計配置為檢測所述樣品室內真空度；所述數字溫度測量儀配置為監測制冷機的冷頭以及磁體溫度；

所述絕熱腔體內設有LN₂加熱器、加熱層和溫度傳感器，所述LN₂加熱器用于加熱LN₂，所述加熱層處于LN₂加熱器的一端并伸入于LN₂的加熱端，所述溫度傳感器設置于所述加熱層端部。

2.根據權利要求1所述的LNG溫區的超導帶材及電纜的變溫變磁場臨界電流測試平臺，其特征在于，所述溫控裝置包括磁體直流源、溫控容器和溫度監控系統，所述溫控裝置通過對杜瓦加壓以提高所述溫控容器的溫度或者通過對杜瓦抽真空以降低所述溫控容器的溫度；

所述磁體直流源配置為提供實驗所需電流；

所述溫度控制系統配置為進行所述溫控容器的溫度監控。

3.根據權利要求2所述的LNG溫區的超導帶材及電纜的變溫變磁場臨界電流測試平臺，其特征在于，所述溫控容器為變溫變壓杜瓦罐；

所述溫度控制系統包括溫度傳感器，所述溫度傳感器的材料為陶制的氧化物。

4.根據權利要求1所述的LNG溫區的超導帶材及電纜的變溫變磁場臨界電流測試平臺，其特征在于，該測試平臺還包括用于固定所述樣品室的基座，所述基座上設置有平移裝置和旋轉支撐裝置，所述平移裝置用于控制所述樣品室沿所述基座的長度方向的移動；所述旋轉支撐裝置用于控制所述樣品室的旋轉角度，以調節超導帶材方向或超導電纜與所述背景磁場磁體系統提供的背景磁場磁力線方向的角度。

5.根據權利要求4所述的LNG溫區的超導帶材及電纜的變溫變磁場臨界電流測試平臺，其特征在于，所述基座的材料為非導磁材料；

所述非導磁材料為鋁、不銹鋼、環氧材料或者尼龍材料的任一種。

6.根據權利要求1所述的LNG溫區的超導帶材及電纜的變溫變磁場臨界電流測試平臺，其特征在于，所述超導帶材或所述超導電纜的固定裝置的材料為大熱容材料；

所述大熱容材料為鋁或環氧樹脂。

7.根據權利要求1所述的LNG溫區的超導帶材及電纜的變溫變磁場臨界電流測試平臺，其特征在于，所述導冷桿為銅桿。