CN109192436A - 一种电阻型超导限流器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电阻型超导限流器，包括：限流器腔体和冷却腔体；所述冷却腔体设置于所述限流器腔体竖直方向的上方，且所述冷却腔体通过隔热管道与所述限流器腔体连通；所述冷却腔体的腔内温度低于氮气的液化温度。本申请通过设置冷却腔体，将限流器失超时液氮汽化后产生的氮气通过隔热管道排放到与限流器腔体连通的冷却腔体中，通过冷却腔体的低温环境将氮气重新液化为液氮，再回流到限流器腔体中，解决了现有技术需要从外部补充液氮造成的液氮消耗量大的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及超导设备领域，尤其涉及一种电阻型超导限流器。
背景技术
电阻型超导限流器是使用超导材料特殊特性而制作的一种限流器，当超导带材失超，呈现电阻特性，电流通过时，电阻会产生热量，让超导带材温度上升，超导带材温度上升后，热量传导到带材表面，带材外面的液氮将吸收热量，并形成气泡，将热量带出，然而现有的电阻型超导限流器在气泡大量产生时，腔体内压力瞬间增大，为了保证安全，需要将产生氮气排出腔体，再从外部补充液氮，以保持限流器的腔体内的氮含量，导致了现有的电阻型超导限流器液氮消耗量大的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种电阻型超导限流器，用于解决现有的电阻型超导限流器液氮消耗量大的技术问题。
本申请提供了一种电阻型超导限流器，包括：限流器腔体和冷却腔体；
所述冷却腔体设置于所述限流器腔体竖直方向的上方，且所述冷却腔体通过隔热管道与所述限流器腔体连通；
所述冷却腔体的腔内温度低于氮气的液化温度。
优选地，所述隔热管道与所述冷却腔体的腔体内壁连接部为漏斗结构。
优选地，还包括：隔离阀门；
所述隔离阀门设置于所述隔热管道中。
优选地，还包括：第一传感开关和第二传感开关；
所述第一传感开关和所述第二传感开关用于控制所述隔离阀门的开启和闭合；
其中，所述第一传感开关设置于所述隔离阀门靠近所述限流器腔体的一侧；
所述第二传感开关设置于所述隔离阀门靠近所述冷却腔体的一侧。
优选地，所述隔热管道具体包括：第一隔热管道和第二隔热管道；
所述第一隔热管道与所述第二隔热管道均用于连通所述冷却腔体和所述限流器腔体。
优选地，所述第二隔热管道与所述冷却腔体的腔体内壁连接部为漏斗结构；
所述第二隔热管道与所述冷却腔体的连接端的高度低于所述第一隔热管道与所述冷却腔体的连接端。
优选地，所述第一隔热管道和所述第二隔热管道中均设置有隔离阀门。
优选地，所述第一隔热管道中的第一隔离阀门靠近所述限流器腔体的一侧设置有第一传感开关；
所述第二隔热管道中的第二隔离阀门靠近所述冷却腔体的一侧设置有第二传感开关。
优选地，所述第一传感开关具体为气压传感开关。
优选地，所述第二传感开关具体为液位传感开关。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请提供了一种电阻型超导限流器，包括：限流器腔体和冷却腔体；
所述冷却腔体设置于所述限流器腔体竖直方向的上方，且所述冷却腔体通过隔热管道与所述限流器腔体连通；所述冷却腔体的腔内温度低于氮气的液化温度。
本申请通过设置冷却腔体，将限流器失超时液氮汽化后产生的氮气通过隔热管道排放到与限流器腔体连通的冷却腔体中，通过冷却腔体的低温环境将氮气重新液化为液氮，再回流到限流器腔体中，解决了现有技术需要从外部补充液氮造成的液氮消耗量大的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有的电阻型超导限流器的结构示意图；
图2为本申请提供的一种电阻型超导限流器的第一个实施例的结构示意图；
图3为本申请提供的一种电阻型超导限流器的第二个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种电阻型超导限流器，用于解决现有的电阻型超导限流器液氮消耗量大的技术问题。
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，图1为传统的电阻型超导限流器结构，包括超导线圈1，限流器腔体2，其中限流器腔体2内装有液氮，超导线圈1浸泡在液氮内。电流引线3，用于与外界连接，失超时候的氮气排放口7，带有一个阀门，阀门在压力超过预设值后就会开启，将氮气直接排出限流器腔体2外，导致了现有的电阻型超导限流器液氮消耗量大的技术问题。
请参阅图2，本申请实施例提供了一种电阻型超导限流器，包括：限流器腔体2和冷却腔体6；
冷却腔体6设置于限流器腔体2竖直方向的上方，且冷却腔体6通过隔热管道4与限流器腔体2连通；
冷却腔体6的腔内温度低于氮气的液化温度。
需要说明的是，当限流器失超时，超导线圈1升温，并使得线圈周围的液氮汽化，本实施例通过将液氮汽化后产生的氮气通过隔热管道4排放到与限流器腔体2连通的冷却腔体6中，通过冷却腔体6的低温环境将氮气重新液化为液氮，再回流到限流器腔体2中，解决了现有技术需要从外部补充液氮造成的液氮消耗量大的技术问题；
其中，本实施例的冷却腔体6为带冷却系统的冷源腔，与外界隔热良好，平时处于低温(远低于氮气液化温度，通过制冷机冷却)低压(远低于限流器腔体22的压力甚至接近真空状态下)，内部填充有储冷量大的物质，呈疏松多孔结构，有利于保持冷却腔体6的低温环境。
另外，本实施例通过至少一根隔热管道4连通限流器腔体2和冷却腔体6。
进一步地，隔热管道4与冷却腔体6的腔体内壁连接部为漏斗结构。
需要说明的是，将冷却腔体6的腔体内壁设置成漏斗结构，有利于液氮在重力的作用下汇集到隔热管道4处，然后回流到限流器腔体2内。
进一步地，还包括：隔离阀门5；
隔离阀门5设置于隔热管道4中。
进一步地，还包括：第一传感开关和第二传感开关；
第一传感开关和第二传感开关用于控制隔离阀门5的开启和闭合；
其中，第一传感开关设置于隔离阀门5靠近限流器腔体2的一侧；
第二传感开关设置于隔离阀门5靠近冷却腔体6的一侧。
进一步地，第一传感开关具体为气压传感开关。
进一步地，第二传感开关具体为液位传感开关。
需要说明的是，本实施例在连通隔热管道4中设置隔离阀门5，避免限流器腔体2与冷却腔体6的过度接触，将限流器腔体2内的气体全部液化，使得限流器腔体2内的气压低于限流器正常工作的气压，同时，为了方便控制隔离阀门5的开启和闭合，本实施例还在隔离阀门5的两侧设置了第一传感开关和第二传感开关，其中，第一传感开关为气压传感开关，设置于隔离阀门5靠近限流器腔体2的一侧，用于监测限流器腔体2内的气压变化，当限流器失超导致限流器腔体2气压升高时，第一传感开关则发出指令控制隔离阀门5开启；
第二传感开关为液位传感开关，设置于隔离阀门5靠近冷却腔体6的一侧，用于监测冷却腔体6内及隔热管道4内的液氮的液位高度，当液位高度达到一定阈值时，第二传感开关则发出指令控制隔离阀门5开启。
本实施例通过设置冷却腔体6，将限流器失超时液氮汽化后产生的氮气通过隔热管道4排放到与限流器腔体2连通的冷却腔体6中，通过冷却腔体6的低温环境将氮气重新液化为液氮，再回流到限流器腔体2中，解决了现有技术需要从外部补充液氮造成的液氮消耗量大的技术问题。
以上为本申请提供的一种电阻型超导限流器的第一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一冲电阻型超导限流器的第二个实施例的详细说明。
请参阅图3，本申请提供了一种电阻型超导限流器，包括：限流器腔体2和冷却腔体6；
冷却腔体6设置于限流器腔体2竖直方向的上方，且冷却腔体6通过隔热管道4与限流器腔体2连通；
冷却腔体6的腔内温度低于氮气的液化温度。
需要说明的是，当限流器失超时，超导线圈1升温，并使得线圈周围的液氮汽化，本实施例通过将液氮汽化后产生的氮气通过隔热管道4排放到与限流器腔体2连通的冷却腔体6中，通过冷却腔体6的低温环境将氮气重新液化为液氮，再回流到限流器腔体2中，解决了现有技术需要从外部补充液氮造成的液氮消耗量大的技术问题；
本实施例的冷却腔体6为带冷却系统的冷源腔，与外界隔热良好，平时处于低温(远低于氮气液化温度，通过制冷机冷却)低压(远低于限流器腔体22的压力甚至接近真空状态下)，内部填充有储冷量大的物质，呈疏松多孔结构，有利于保持冷却腔体6的低温环境。
进一步地，隔热管道4具体包括：第一隔热管道41和第二隔热管道42；
第一隔热管道41与第二隔热管道42均用于连通冷却腔体6和限流器腔体2。
进一步地，第二隔热管道42与冷却腔体6的腔体内壁连接部为漏斗结构；
第二隔热管道42与冷却腔体6的连接端的高度低于第一隔热管道41与冷却腔体6的连接端。
需要说明的是，本实施例将氮气的排放口与液氮的回流口分开，以第一隔热管道41作为氮气排向冷却腔体6的通过，将第二隔热管道42与冷却腔体6的腔体内壁连接部设置为漏斗结构，以便液氮的聚集，作为液氮回流到限流器腔体2的通道。
进一步地，第一隔热管道41和第二隔热管道42中均设置有隔离阀门5。
进一步地，第一隔热管道41中的第一隔离阀门51靠近限流器腔体2的一侧设置有第一传感开关；
第二隔热管道42中的第二隔离阀门52靠近冷却腔体6的一侧设置有第二传感开关。
进一步地，第一传感开关具体为气压传感开关。
进一步地，第二传感开关具体为液位传感开关。
需要说明的是，本实施例在第一隔热管道41和第二隔热管道42中均设置了隔离阀门5，避免限流器腔体2与冷却腔体6的过度接触，将限流器腔体2内的气体全部液化，使得限流器腔体2内的气压低于限流器正常工作的气压，同时，为了方便控制隔离阀门5的开启和闭合，本实施例还设置了第一传感开关和第二传感开关，其中，第一传感开关为气压传感开关，设置于第一隔热管道41中的第一隔离阀门51靠近限流器腔体2的一侧，用于监测限流器腔体2内的气压变化，当限流器失超导致限流器腔体2气压升高时，第一传感开关则发出指令控制第一隔离阀门51开启；
第二传感开关为液位传感开关，设置于第二隔热管道42中的第二隔离阀门52靠近冷却腔体6的一侧，用于监测冷却腔体6内及隔热管道4内的液氮的液位高度，当液位高度达到一定阈值时，第二传感开关则发出指令控制第二隔离阀门52开启。
本实施例通过设置冷却腔体6，将限流器失超时液氮汽化后产生的氮气通过隔热管道4排放到与限流器腔体2连通的冷却腔体6中，通过冷却腔体6的低温环境将氮气重新液化为液氮，再回流到限流器腔体2中，解决了现有技术需要从外部补充液氮造成的液氮消耗量大的技术问题，同时，本实施例提供了一种电阻型超导限流器的优选方案，通过将氮气流通隔热管道4与液氮流通分离，避免了氮气与液氮同时通过隔热管道4流通时相互产生阻力的影响，提高了本实施例的限流器的氮流通效率。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电阻型超导限流器，其特征在于，包括：限流器腔体和冷却腔体；
所述冷却腔体设置于所述限流器腔体竖直方向的上方，且所述冷却腔体通过隔热管道与所述限流器腔体连通；
所述冷却腔体的腔内温度低于氮气的液化温度。
2.根据权利要求1所述的一种电阻型超导限流器，其特征在于，所述隔热管道与所述冷却腔体的腔体内壁连接部为漏斗结构。
3.根据权利要求2所述的一种电阻型超导限流器，其特征在于，还包括：隔离阀门；
所述隔离阀门设置于所述隔热管道中。
4.根据权利要求3所述的一种电阻型超导限流器，其特征在于，还包括：第一传感开关和第二传感开关；
所述第一传感开关和所述第二传感开关用于控制所述隔离阀门的开启和闭合；
其中，所述第一传感开关设置于所述隔离阀门靠近所述限流器腔体的一侧；
所述第二传感开关设置于所述隔离阀门靠近所述冷却腔体的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种电阻型超导限流器，其特征在于，所述隔热管道具体包括：第一隔热管道和第二隔热管道；
所述第一隔热管道与所述第二隔热管道均用于连通所述冷却腔体和所述限流器腔体。
6.根据权利要求5所述的一种电阻型超导限流器，其特征在于，所述第二隔热管道与所述冷却腔体的腔体内壁连接部为漏斗结构；
所述第二隔热管道与所述冷却腔体的连接端的高度低于所述第一隔热管道与所述冷却腔体的连接端。
7.根据权利要求6所述的一种电阻型超导限流器，其特征在于，所述第一隔热管道和所述第二隔热管道中均设置有隔离阀门。
8.根据权利要求7所述的一种电阻型超导限流器，其特征在于，所述第一隔热管道中的第一隔离阀门靠近所述限流器腔体的一侧设置有第一传感开关；
所述第二隔热管道中的第二隔离阀门靠近所述冷却腔体的一侧设置有第二传感开关。
9.根据权利要求4或8所述的一种电阻型超导限流器，其特征在于，所述第一传感开关具体为气压传感开关。
10.根据权利要求4或8所述的一种电阻型超导限流器，其特征在于，所述第二传感开关具体为液位传感开关。
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| CN201811333216.4A CN109192436A (zh) | 2018-11-09 | 2018-11-09 | 一种电阻型超导限流器 |
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| CN (1) | CN109192436A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110132361A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-16 | 重庆大学 | 一种超导限流器状态监测系统及状态监测方法 |
| RU195807U1 (ru) * | 2019-12-02 | 2020-02-05 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | Высоковольтное токоограничивающее устройство |
-
2018
- 2018-11-09 CN CN201811333216.4A patent/CN109192436A/zh active Pending
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| RU195807U1 (ru) * | 2019-12-02 | 2020-02-05 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | Высоковольтное токоограничивающее устройство |
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