[發明專利]一種可實時觀測的低溫超導絕緣局部帕邢試驗裝置

在審

• 申請號: 202111362832.4
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114062986A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 謝延玉;吳歡;沈光;胡兵;商明明;張夢緣;朱紅剛;韓浩
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12;G01R31/12;G01R1/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 李曉莉

本發明公開了一種可實時觀測的低溫超導絕緣局部帕邢試驗裝置，包括有局部帕邢測試工裝，用于接地的金屬網格，測試真空度的真空測量系統，真空抽組，調氣壓的精密閥門，氣源及直流高壓測試設備。測試工裝包含有一個透明筒體、筒體兩側有側板和兩個緊固裝置。測試工裝安裝于需要測試的低溫超導絕緣表面，用真空泥或真空膠帶密封。使用筒體內部的金屬網作為接地電極，通過精密閥門調節氣壓，能方便的對低溫超導絕緣局部進行可實時觀測的帕邢測試。

技術領域

本發明涉及超導磁體試驗方法技術領域，主要涉及一種可實時觀測的低溫超導絕緣局部帕邢試驗裝置。

背景技術

帕邢定律是一種氣體放電基本特性，描述的是氣體間隙擊穿電壓V與兩電極間隙距離d和氣體氣壓p之間非線性函數關系。

在超導托卡馬克裝置中，超導磁體作為其重要的必不可少的一部分，其運行的穩定直接關系到整個聚變裝置的安全運行。對于大型超導磁體系統而言，一旦真空系統出現破壞或故障，如氦氣冷卻管路破裂、真空容器泄露事故等，超導磁體將直接暴露在低真空氦氣環境中，Paschen條件極易達到，所以位于高電位的超導磁體必須進行固體絕緣處理，以隔絕高低電位之間的放電通路。

在大型超導磁體的制造前期，用來進行認證的超導磁體部件，為了模擬大型超導磁體運行時的現實工狀，很多磁體部件一般都需要進行冷熱循環測試，在冷熱循環測試前后會進行交流高壓測試，直流高壓測試及帕邢測試，以判斷絕緣部件在冷熱沖擊前后的絕緣工藝穩定性及絕緣性能的可靠性，如氦管絕緣樣件，接頭絕緣樣件，尾段絕緣樣件等。但由于帕邢測試是在真空環境中進行，被測部件經常被置于不銹鋼真空容器之中，不便于人眼直接對部件進行觀察，如果部件發生帕邢放電，放電的確切位置的判斷將成為一個難題，這為后面部件帕邢放電的原因分析及部件絕緣修復造成困擾。特別是對于大型超導磁體的帕邢測試，由于大型超導磁體體量更為龐大，系統更為復雜，包含各種高、低壓引線，絕緣子裝配件，氦管，接頭等部件。如果某些絕緣存在缺陷，導致發生帕邢放電，那么判斷發生帕邢放電的確切位置就顯得更為困難，因此發展一種可實時觀測的低溫超導絕緣局部帕邢試驗裝置就顯得迫切和重要。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種可實時觀測的低溫超導絕緣局部帕邢試驗裝置。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種可實時觀測的低溫超導絕緣局部帕邢試驗裝置，包括有局部帕邢測試工裝，用于接地的金屬網格，測試真空度的真空測量系統，真空抽組，調氣壓的精密閥門，氣源及直流高壓測試設備。

所述局部帕邢測試工裝，包括一個局部帕邢測試工裝筒體；

所述用于接地的金屬網格，安裝于局部帕邢測試工裝筒體的內表面，所述金屬網格通過金屬絲引出所述工裝外部，作為所述直流高壓測試設備的接地極；

所述測試真空度的真空測量系統，連接到所述局部帕邢測試工裝筒體上；

所述真空抽組，連接到所述局部帕邢測試工裝筒體上；

所述調氣壓的精密閥門，連接到所述局部帕邢測試工裝筒體上；

所述氣源，經過所述精密閥門連接到所述局部帕邢測試工裝筒體上；

所述直流高壓測試設備的低壓端連接所述金屬網格的金屬絲。

進一步地，所述局部帕邢測試工裝筒體一側設置有第一側板，所述筒體的另一側設置有第二側板；所述的局部帕邢測試工裝的第一緊固裝置和第二緊固裝置，分布于所述局部帕邢測試工裝筒體兩邊，起到固定所述局部帕邢測試工裝的作用。

進一步地，所述局部帕邢測試工裝筒體上挖有兩個孔，每個孔用于安裝一個快接法蘭；其中一個快接法蘭連接測試真空度的真空測量系統，另一個快接法蘭連接三通的第一接口；三通的第二接口依次連接精密閥門和氣源，三通的第三接口連接真空抽組。