CN202084906U - 一种聚变装置中超导线圈失超检测输出接口 - Google Patents

一种聚变装置中超导线圈失超检测输出接口 Download PDF

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朱则英
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Abstract

本实用新型公开了超导托卡马克装置中一种超导线圈失超检测输出接口系统，包括有前级电路、二级转换电路和后级电路。它直接用时间继电器，中间继电器及扩展电路组成，结构简单，易于制作、装配和维护。该输出接口系统实现了失超信号及时、准确、且时间可控的无失真传输，其性能完全可以满足失超检测系统与总控系统传输要求。

Description

一种聚变装置中超导线圈失超检测输出接口
技术领域
  本实用新型涉及超导托卡马克装置中一种超导线圈失超检测输出接口系统。
背景技术
本实用新型发明涉及超导线圈失超检测系统，所有超导托卡马克的超导磁体即使在其设计的运行参数范围内均会在某些运行条件下发生失超（超导线圈从超导态向正常态转变），若不能及时进行失超保护，将磁体内储能泄放，超导磁体或与其相关联的某些重要部件将被损坏或烧毁。本系统就是一旦检测到超导线圈失超，就及时、可靠的向总控系统发出保护指令，断开线圈供电电源，闭合泄放回路，保护线圈及装置安全。本输出接口系统不仅能在电气上满足高压绝缘要求，而且具有较强的抗电磁干扰能力，可用于强电磁干扰与远距离信号传输等区域。
实用新型内容
超导磁体在其设计的运行参数范围内均会在某些运行条件下发生失超，本实用新型是及对超导体时进行失超保护，将磁体内储能泄放，超导磁体或与其相关联的某些重要部件将被损坏或烧毁。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种聚变装置中超导线圈失超检测输出接口系统，包括前级电路、二级转换电路和后级电路，所述的前级电路，失超结点1、失超结点2、直流继电器J1的常开结点J1-1相互并联后一端接电源，另一端通过直流继电器J1、直流继电器J2、J2-1和时间继电器J3串联后相互并联的电路后，串接时间继电器J3常闭结点J3-1、复位按钮K1后接电源负极；所述的二级转换电路，直流继电器J1结点J1-2、直流继电器J2结点J2-2相互并联后一端接电源，另一端通过中间继电器J4、中间继电器J5组成相互并联的电路后串接电源开关K2回到电源另一端；所述的后级电路，中间继电器J4结点J4-3和指示灯L1串联、中间继电器J5结点J5-3和蜂鸣器串联、电源块S相互并联后一端接电源，另一端串接电源开关K3后接电源,所述的电源快S的两个输出端分别接在中间继电器J5结点J5-4、中间继电器J4的结点J4-4。
从失超检测电路发出信号，在10毫秒内将信号功率扩大，锁定，再经过二级电路转换，增加负载结点的对数和容量，后级电路向总控系统发出失超报警信号，将磁体内储能泄放，暂停放电试验，同时向本系统发出报警信号，采集、保存数据，以便进一步分析问题。
本实用新型的有益效果是：（1）、本实用新型结构简单，使用很少的常用元器件即可完成其功能，且易于制作、装配和维护；（2）、本实用新型的电路结构采用常用的电子元器件搭建而成，成本较低，性价比高；（3）、本实用新型用途广泛，可以运用在需要电磁干扰恶劣的场合，实现远距离信号的可靠传输。
附图说明
图1为本实用新型的前级电路框图。
图2为本实用新型的二级转换电路框图。
图3本实用新型的后级电路框图。
具体实施方式
本实用新型的实施实例系统主要有三大部分组成，其前级电路框图如图1所示。失超结点1、失超结点2和直流继电器J1的常开结点J1-1并联，再串联12V直流电源、复位按钮、时间继电器J3的常闭结点J3-1；直流继电器J1、J2和时间继电器J3并联后也串联在如图1所示的电路中，另外在时间继电器J3支路上串联J2的常开结点J2-1。各部分作用：失超结点1、失超结点2为两路失超触发信号，正常打开，失超触发时闭合；J1-1常开结点是一旦失超信号触发，就将信号锁定，保证失超信号可靠传输； 12V直流电源是给所有的直流继电器供电，采用的是稳压直流电源；复位按钮是提供手动复位，切断失超传输信号；J2-1常开结点闭合时，时间继电器J3开始计时；J3-1常闭结点的作用是时间继电器计时结束，自动切断回路；
二级转换电路如图2所示。J2-2的常开结点和J1-2的常开结点并联后串在如图2所示的电路中，中间继电器J4，J5并联后与交流220V电源及电源开关也串联在回路中。各部分功能：J2-2常开结点、J1-2常开结点是前级电路触发信号，正常打开，触发时闭合；J4，J5是中间继电器互为备份，为后级电路提供多对结点；AC220V电源为UPS电源，提供J4，J5的工作电源；带指示灯的电源开关来控制AC220V工作电源的通断。
后级电路如图3所示。AC220V串联一个带指示灯的电源开关，中间继电器J4的常开结点J4-3串联红色报警灯L1，并联在电源上；中间继电器J5的常开结点J5-3串联蜂鸣器L2，也并联在电源上；另外，给总控传输的5V高电平的电源模块的输入端也并联在电源上，其输出端分别串联中间继电器J5的常闭结点J5-4和中间继电器J4的常闭结点J4-4来传输+5V电平到总控系统。各部分功能如下：AC220V提供电路供电电源；带指示灯电源开关用来控制AC220V工作电源的通断；报警灯L1是失超信号触发时灯光报警；蜂鸣器是失超信号触发时声音报警；5V电源模块在正常时，向总控传送稳定5V高电平，失超保护触发时转变为0V低电平向总控传送，总控马上暂停放电实验，切断超导线圈供电回路，同时闭合泄放回路，保护线圈及装置安全。
该系统在有强电磁干扰及温度变化不大的情况下，可以对失超信号进行及时、可靠的传输，已在超导托卡马克装置失超检测系统中运用多年，未发生误触发和拒触发，性能完全可以满足实时传输和保护要求。

Claims (1)

1.一种聚变装置中超导线圈失超检测输出接口系统，包括前级电路、二级转换电路和后级电路，所述的前级电路，失超结点1、失超结点2、直流继电器J1的常开结点J1-1相互并联后一端接电源，另一端通过直流继电器J1、直流继电器J2、J2-1和时间继电器J3串联后相互并联的电路后，串接时间继电器J3常闭结点J3-1、复位按钮K1后接电源负极；所述的二级转换电路，直流继电器J1结点J1-2、直流继电器J2结点J2-2相互并联后一端接电源，另一端通过中间继电器J4、中间继电器J5组成相互并联的电路后串接电源开关K2回到电源另一端；所述的后级电路，中间继电器J4结点J4-3和指示灯L1串联、中间继电器J5结点J5-3和蜂鸣器串联、电源块S相互并联后一端接电源，另一端串接电源开关K3后接电源,所述的电源快S的两个输出端分别接在中间继电器J5结点J5-4、中间继电器J4的结点J4-4。
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CN108773392A (zh) * 2018-04-10 2018-11-09 浙江众合科技股份有限公司 全电子联锁系统故障后安全点亮铁路信号机禁止灯的装置
CN109917310A (zh) * 2019-01-29 2019-06-21 兰州大学 一种超导实验中失超信号高速同步采集与保护控制系统

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