CN111948499A - 一种超导磁体局部帕邢测试的试验装置 - Google Patents

一种超导磁体局部帕邢测试的试验装置 Download PDF

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沈光
吴欢
陆坤
卫靖
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程凤
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Abstract

本发明公开了一种超导磁体局部帕邢测试的试验装置，包括有half结构的局部帕邢测试工装，真空规，真空抽组，调气压的精密阀门，气源及直流高压测试设备。测试工装安装于超导磁体疑似发生帕邢放电的部件的绝缘表面，用真空泥或真空胶带密封。通过精密阀门调节气压，能方便的对大型超导磁体局部进行完整的1Pa‑10000Pa五个量级的帕邢测试。

Description

一种超导磁体局部帕邢测试的试验装置
技术领域
本发明涉及超导磁体试验方法技术领域，主要涉及一种超导磁体局部帕邢测试的试验装置。
背景技术
帕邢定律是一种气体放电基本特性，描述的是气体间隙击穿电压V与两电极间隙距离d和气体气压p之间非线性函数关系。
在超导托卡马克装置中，超导磁体作为其重要的必不可少的一部分，其运行的稳定直接关系到整个聚变装置的安全运行。对于大型超导磁体系统而言，一旦真空系统出现破坏或故障，如氦气冷却管路破裂、真空容器泄露事故等，超导磁体将直接暴露在低真空氦气环境中，Paschen条件极易达到，所以位于高电位的超导磁体必须进行固体绝缘处理，以隔绝高低电位之间的放电通路。
在大型超导磁体的制造和验收过程中，帕邢测试是必不可少的一环。但由于大型超导磁体体量庞大，系统复杂，包含各种高、低压引线，绝缘子子装配件，氦管，接头等部件。如果某些绝缘存在缺陷，导致发生帕邢放电，那么仅仅通过在帕邢测试真空容器腔体内部安装高速摄像机或通过观察窗进行放电现象捕捉，是很难完全覆盖的，难以捕捉到全部的放电位置。同时整体帕邢测试费时费力，因此发展一种局部帕邢测试的方法配合整体帕邢测试就显得尤为重要。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种超导磁体的局部帕邢测试试验装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种超导磁体局部帕邢测试的试验装置，包括有half结构的局部帕邢测试工装，真空规，真空抽组，调气压的精密阀门，气源及直流高压测试设备。真空规用于测试装置的真空度，所述局部帕邢测试工装是不锈钢结构，包含有一个half结构的筒体、两侧有half结构的侧板和两个紧固装置。所述局部帕邢测试工装的两个half结构的筒体上焊接有两个KF40的快接。所述的局部帕邢测试工装的两个紧固装置，分布于所述局部帕邢测试筒体两边，起到固定所述局部帕邢测试工装的作用。所述局部帕邢测试工装安装于大型超导磁体疑似发生帕邢放电的部件的绝缘表面，所述局部帕邢测试工装两侧half结构的侧板抱卡在所述疑似发生帕邢放电的部件绝缘表面，并应贴合，使两者之间的间隙尽量小。用真空泥或密封胶带密封所述局部帕邢测试工装侧板与所述疑似发生帕邢放电的部件绝缘表面的间隙、所述局部帕邢测试工装两half结构侧板间间隙、所述局部帕邢测试工装筒体和局部帕邢测试工装侧板间的间隙。
进一步地，安装所述真空规于所述局部帕邢测试筒体的一个KF40的快接上，并连接所述真空规的电源及相应真空计。连接一三通于所述真空规于所述局部帕邢测试筒体的另一个KF40的快接上，连接所述精密阀门于所述三通上的一个口上，并将所述精密阀门连接于气源，气源可以是空气或是氦气。连接所述真空抽组于所述三通另一个口上。安装所述直流高压测试仪的高压端于所述超导磁体的导体上，安装所述直流高压测试仪的低压端于所述局部帕邢测试工装的筒体上。打开所述真空抽组并对所述局部帕邢测试工装抽真空，如果有漏，按压真空泥或真空密封胶带。当真空度达到1Pa以下时，调节所述精密阀门，使所述局部帕邢测试工装的真空度动态平衡1Pa，开启所述直流高压测试设备进行1Pa的帕邢测试，同理，进行10Pa，100Pa，1000Pa，10000Pa量级的帕邢测试操作。
本发明的优点是：
本发明方法简单，易于操作，具体表现为：1)能够将所述局部帕邢测试工装抽至较好的真空度，比如容易将所述局部帕邢测试工装抽至1Pa以下，节省时间。2)能够完成一个完整的1Pa-10000Pa 5个量级的帕邢测试，得到完整数据，便于分析。3)直接选用所述局部帕邢测试工装作为所述直流高压测试设备的低压端，省去了制作所述直流高压测试设备的低压端的步骤，减小了工作量。4)使用真空泥或密封胶带密封，所述局部帕邢测试工装可多次使用，操作便捷。5)经济实用，维护简单。
附图说明
图1为本发明一种超导磁体局部帕邢测试的试验装置的结构示意图。
图中附图标记含义为：
1为绝缘，2-1为第一真空泥或真空密封胶带2-1，2-2为第二真空泥或真空密封胶带，3-1为第一侧板，3-2为第二侧板，4-1为第一紧固装置，4-2为第二紧固装置，5为筒体，6-1为第一KF40的快接，6-2为第二KF40的快接，7为真空规，8为导体，9为高压端，10为直流高压测试仪，11为低压端，12为三通，13为真空抽组，14为精密阀门，15为气源。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。
如图1所示，一种超导磁体局部帕邢测试的试验装置，包括有half结构的局部帕邢测试工装，真空规7，真空抽组13，调气压的精密阀门14，气源15及直流高压测试仪10。真空规7用于测试装置的真空度，所述局部帕邢测试工装是不锈钢结构，包含有一个half结构的筒体5、两侧有两对half结构的第一侧板3-1，第二侧板3-2，和第一紧固装置4-1，第二紧固装置4-2。所述局部帕邢测试工装的两个half结构的筒体上分别焊接有两个KF40的快接，即第一KF40的快接6-1，第二KF40的快接6-2。所述的局部帕邢测试工装的两个紧固装置即第一紧固装置4-1，第二紧固装置4-2，分布于所述局部帕邢测试筒体5两边，起到固定所述局部帕邢测试工装的作用。所述局部帕邢测试工装安装于大型超导磁体疑似发生帕邢放电的部件的绝缘1表面，所述局部帕邢测试工装两侧half结构的第一侧板3-1，第二侧板3-2抱卡在疑似发生帕邢放电的部件的绝缘1表面，并应贴合，使两者之间的间隙尽量小。用第一真空泥或真空密封胶带2-1，第二真空泥或真空密封胶带2-2密封所述局部帕邢测试工装的第一侧板3-1，第二侧板3-2与所述疑似发生帕邢放电的部件绝缘表面1的间隙、所述局部帕邢测试工装两half结构的第一侧板3-1，第二侧板3-2间间隙、所述局部帕邢测试工装的筒体5和局部帕邢测试工装的第一侧板3-1，第二侧板3-2间的间隙。安装所述真空规7于所述局部帕邢测试筒体的第一KF40的快接6-1上，并连接所述真空规的电源及相应真空计。连接一三通12于所述局部帕邢测试筒体5的第二KF40的快接6-2上，连接所述精密阀门14于所述三通12上的一个口上，并将所述精密阀门14连接于气源15，气源15可以是空气或是氦气。连接所述真空抽组13于所述三通12另一个口上。安装所述直流高压测试仪10的高压端9于所述超导磁体的导体8上，安装所述直流高压测试仪10的低压端11于所述局部帕邢测试工装的筒体5上。打开所述真空抽组13并对所述局部帕邢测试工装抽真空，如果有漏，按压第一真空泥或真空密封胶带2-1，第二真空泥或真空密封胶带2-2。当真空度达到1Pa以下时，调节所述精密阀门14，使所述局部帕邢测试工装的真空度动态平衡1Pa，开启所述直流高压测试仪10进行1Pa的帕邢测试，同理，进行10Pa，100Pa，1000Pa，10000Pa量级的帕邢测试操作。
试验具体实施步骤如下：
安装half结构局部帕邢测试工装的筒体5于大型超导磁体疑似发生帕邢放电的部件的绝缘1表面，用局部帕邢测试工装的第一紧固装置4-1，第二紧固装置4-2固定局部帕邢测试工装的筒体5，安装局部帕邢测试工装两侧两对half结构的第一侧板3-1，第二侧板3-2，用第一真空泥或真空密封胶带2-1，第二真空泥或真空密封胶带2-2固定并密封局部帕邢测试工装两侧两对half结构的第一侧板3-1，第二侧板3-2。安装真空规7于局部帕邢测试筒体的第一KF40的快接6-1上，并连接真空规的电源及相应真空计。连接一三通12于局部帕邢测试的筒体5的第二KF40的快接6-2上，连接精密阀门14于所述三通12上的一个口上，并将精密阀门14连接于气源15，气源15可以是空气或是氦气。连接真空抽组13于所述三通12另一个口上。安装直流高压测试仪10的高压端9于超导磁体的导体8上，安装直流高压测试仪10的低压端11于局部帕邢测试工装的筒体5上。打开真空抽组13并对局部帕邢测试工装抽真空，如果有漏，按压第一真空泥或真空密封胶带2-1，第二真空泥或真空密封胶带2-2。当真空度抽至1Pa以下时，调节精密阀门14，使局部帕邢测试工装的真空度动态平衡1Pa，开启直流高压测试仪10进行1Pa的帕邢测试，同理，进行10Pa，100Pa，1000Pa，10000Pa量级的帕邢测试操作。

Claims (2)

1.一种超导磁体局部帕邢测试的试验装置，其特征在于：包括有half结构的局部帕邢测试工装，真空规，真空抽组，调气压的精密阀门，气源及直流高压测试设备；真空规用于测试装置的真空度，所述的half结构的局部帕邢测试工装是不锈钢结构，包含有一个half结构的筒体、两侧有两对half结构的侧板和两个紧固装置，所述局部帕邢测试工装的两个half结构的筒体上焊接有两个KF40的快接，所述的局部帕邢测试工装的两个紧固装置，分布于所述局部帕邢测试筒体两边，起到固定所述局部帕邢测试工装的作用；所述局部帕邢测试工装安装于大型超导磁体疑似发生帕邢放电的部件的绝缘表面，所述局部帕邢测试工装两侧half结构的侧板抱卡在所述疑似发生帕邢放电的部件绝缘表面，用真空泥或真空密封胶带密封所述局部帕邢测试工装侧板与所述疑似发生帕邢放电的部件绝缘表面的间隙、所述局部帕邢测试工装两half结构侧板间间隙、所述局部帕邢测试工装筒体和局部帕邢测试工装侧板间的间隙。
2.根据权利要求1所述的超导磁体局部帕邢测试的试验装置，其特征在于：安装所述真空规于所述局部帕邢测试筒体的一个KF40的快接上，并连接所述真空规的电源及相应真空计，连接一三通于所述局部帕邢测试筒体的另一个KF40的快接上，连接所述精密阀门于所述三通上的一个口上，并将所述精密阀门连接于气源，气源可以是空气或是氦气，连接所述真空抽组于所述三通另一个口上。安装所述直流高压测试仪的高压端于所述超导磁体的导体上，安装所述直流高压测试仪的低压端于所述局部帕邢测试工装的筒体上，打开所述真空抽组并对所述局部帕邢测试工装抽真空，如果有漏，按压真空泥或真空密封胶带，当真空度达到1Pa以下时，调节所述精密阀门，使所述局部帕邢测试工装的真空度动态平衡1Pa，开启所述直流高压测试设备进行1Pa的帕邢测试，同理，进行10Pa，100Pa，1000Pa，10000Pa量级的帕邢测试操作。
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