[发明专利]一种高温超导线圈热稳定性测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及超导应用技术领域，特别是涉及一种高温超导线圈热稳定性测试系统。

背景技术

高温超导限流器、磁储能系统、可控电抗器等超导电工系统在电力领域的应用越来越广泛，而大型超导线圈是组成此类电工系统的基本单元，所以超导线圈在超导电工系统的工作中起到很大的作用。

然而，大型超导线圈在动态电流下工作时，会产生交流损耗并形成分布不均匀的发热区，局部过高的热量累积会使器件停止工作，甚至烧毁线圈。由于超导线圈在动态电流下的热稳定性而引起的安全问题，现有技术中并未有相关的测试系统。

因此，了解高温超导线圈在动态电流作用下的动态热稳定性，以及建立高温超导线圈的应用可行性、安全性和经济性的评价标准，对超导电工系统在电力领域的安全、稳定应用起到很大的作用。

发明内容

本发明实施例中提供了一种高温超导线圈热稳定性测试系统，以解决现有技术中的高温超导线圈在动态电流下的热稳定性测试问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明公开了一种高温超导线圈热稳定性测试系统，包括：

真空密闭腔体，所述真空密闭腔体内设置有封闭的防辐射冷屏，所述防辐射冷屏内设置有冷盘和温度探头组件；

超低温多级制冷机，所述超低温多级制冷机设置于所述真空密闭腔体外、且通过制冷机冷头换热器与所述冷盘连接；

真空源，所述真空源设置于所述真空密闭腔体外、且通过真空管道与所述真空密闭腔体连通；

电流信号输入端，所述电流信号输入端设置于所述真空密闭腔体外，所述电流信号输入端通过输入电流引线与所述温度探头组件连接；

温度信号输出端，所述温度信号输出端设置于所述真空密闭腔体外，所述温度信号输出端通过温度信号输出线与所述温度探头组件连接。

优选的，所述高温超导线圈热稳定性测试系统还包括待测试高温超导线圈，所述待测试高温超导线圈通过低温胶固定在所述冷盘上、且与所述温度探头组件连接。

优选的，所述温度探头组件包括多个温度传感器和传感器信号集成端，所述温度传感器与所述待检测高温超导线圈连接，所述传感器信号集成端与所述温度信号传输线连接。

优选的，所述真空源设置为真空泵。

优选的，所述高温超导线圈热稳定性测试系统还包括一外壳，所述真空密闭腔体由所述外壳围绕形成；

所述外壳设置为高机械强度、低透气率以及低热导性结构。

优选的，所述冷盘设置为高热导结构。

优选的，所述电流信号输入端和温度信号输出端设置为真空密封插座结构。

优选的，所述高温超导线圈热稳定性测试系统还包括支架，所述真空密闭腔体设置于所述支架上。

本发明的有益效果包括：本发明提供的高温超导线圈热稳定性测试系统，包括真空密闭腔体、超低温多级制冷机和防辐射冷屏，保证测试环境为真空、防辐射环境，真空环境防止热对流，防辐射环境可以减少热辐射，维持单一的换热方式，使高温超导线圈在动态电流的激励下产生的热量通过热传导的形式传导。制冷环境保证高温超导线圈本身温度维持在77K左右，从而实现优于铜线圈和其他类型线圈的电磁特性。

在上述单一的换热方式下，实际测试高温超导线圈的热稳定性，为大型高温超导线圈的设计提供理论性、经验型的参考，从而保证高温超导限流器、磁储能系统、可控电抗器等超导电工系统中安全、稳定工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种高温超导线圈热稳定性测试系统结构示意图；

图1中，符号表示：

1-真空密闭腔体，2-防辐射冷屏，3-支架，4-超低温多级制冷机，5-真空泵真空管道，6-真空源，7-制冷机冷头换热器，8-冷盘，9-低温胶，10-待检测高温超导线圈，11-温度探头组件，12-电流信号输入端，13-输入电流引线，14-温度信号传输线，15-温度信号输出端。

具体实施方式