CN204114353U - 用于磁绝缘传输线内筒支撑调整的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于磁绝缘传输线内筒支撑调整的结构，包括绝缘支撑杆，绝缘支撑杆位于传输线内筒与传输线外筒之间，绝缘支撑杆的横截面为圆形，其沿杆身外表面开设有螺旋状线槽，沿螺旋状线槽绕制有电感，电感的一端与传输线内筒电连接，电感的另一端接地。本实用新型由于结合了弹簧式螺旋线圈的大电感可有效避免磁绝缘传输线工作过程中在支撑结构处形成闪络击穿和大的电流损失。

Description

用于磁绝缘传输线内筒支撑调整的结构

技术领域

本实用新型涉及一种能够实现磁绝缘传输线内筒支撑、调整的电感支撑结构，应用于磁绝缘传输线安装和实验中的内筒支撑和对中调整。

背景技术

磁绝缘传输线是大型脉冲功率装置中的关键器件，是实现高压电脉冲安全高效传输的关键。长距离磁绝缘传输线的安装和对中准直等问题是传输线物理设计、工程实现的难点和关键问题之一，电感支撑结构为其提供了一种解决办法。

磁绝缘传输线工作在复杂电磁场环境中，受强电场作用，传输线阴极表面发射电子，当传输线工作电流较强时，电子受自磁场作用发生偏转，其偏转半径小于传输线间隙时即被限制在传输线阴极表面，实现磁绝缘。磁绝缘形成后的稳定工作阶段，在传输线区域阴阳极间隙中存在电子电荷流。针对长距离的水介质传输线、油介质传输线和真空传输线等，支撑结构通常采用绝缘介质杆或堆栈式支撑。由于磁绝缘传输线间隙中电子电荷流的存在，容易在绝缘介质杆或堆栈式支撑杆上聚集电荷，形成放电通道导致电击穿，影响装置可靠性。中国工程物理研究院流体物理研究所理论模拟和实验研究了大电感刚性弹簧悬挂磁绝缘传输线内筒的可行性，获得了较小电流损失的螺旋线圈内筒悬挂结构，但是刚性弹簧结构较难实现内筒的精确调节，工程应用存在较大困难。

实用新型内容

为了克服绝缘介质杆或堆栈式支撑结构难以满足绝缘要求、刚性弹簧悬挂结构强度不高的问题，本实用新型提供了一种结合绝缘支撑杆和大电感螺旋线圈的电感支撑结构。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种用于磁绝缘传输线内筒支撑调整的结构，包括绝缘支撑杆，所述绝缘支撑杆位于传输线内筒与传输线外筒之间，其特殊之处在于：所述绝缘支撑杆的横截面为圆形，其沿杆身外表面开设有螺旋状线槽，沿螺旋状线槽绕制有电感，所述电感的一端与传输线内筒电连接，所述电感的另一端接地。

上述支撑调整的结构还包括两组金属垫圈和金属电极，其中一组金属垫圈和金属电极位于绝缘支撑杆的一端和传输线内筒之间，该组中的金属电极的一端与传输线内筒电连接，该组中金属电极的另一端沿轴向开设有带有内螺纹的盲孔，绝缘支撑杆靠近内筒的一端部设置有外螺纹，金属电极与绝缘支撑杆通过螺纹连接，该组中的金属垫圈位于该组金属电极与绝缘支撑杆之间；

另一组金属垫圈和金属电极位于绝缘支撑杆的另一端和传输线内筒之间，该组中的金属电极的一端与传输线外筒连接，该组中金属电极的另一端沿轴向开设有带有内螺纹的盲孔，绝缘支撑杆靠近外筒的另一端设置有外螺纹，金属电极与绝缘支撑杆通过螺纹连接，该组中的金属垫圈位于该组金属电极与绝缘支撑杆之间；

所述电感的两端分别通过两个金属垫圈与金属电极连接。

上述绝缘支撑杆、电感、铜垫片、铜电极的轴线相同，所述轴线位于与真空磁绝缘传输线垂直的平面上。

上述绝缘支撑杆为多个，均匀设置在内筒的周围。

上述绝缘支撑杆的材料为有机玻璃或聚乙烯。

本实用新型与现有技术相比，优点是：

本实用新型提供的用于长距离磁绝缘传输线内筒支撑和调节的电感支撑结构，由于结合了弹簧式螺旋线圈的大电感、绝缘支撑杆及堆栈式结构的电场优化、强度高等优点，可有效避免磁绝缘传输线工作过程中在支撑结构处形成闪络击穿和大的电流损失。另外，在圆周方向设置多个支撑结构，易于实现多个方向的调整和支撑，从而保证了传输线对中。

附图说明

图1是本发明单个支撑杆结构示意图。

图2是支撑杆结构的安装和调整局部剖视图。

其中：1-绝缘支撑杆、2-金属垫圈、3-连接螺纹、4-支撑杆接地端金属电极、5-带绝缘漆层的铜线、7-传输线内筒、8-磁绝缘传输线外筒上用于安装支撑结构的法兰、9-与同轴圆筒磁绝缘传输线外筒连接的法兰、10-支撑杆接地端、11-封真空盲板、12-真空密闭法兰、13-磁绝缘传输线外筒上用于安装支撑结构的另一法兰。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明单个支撑杆结构示意图。图中，整个绝缘支撑杆1为圆柱状，圆柱两端采用导电性能良好的黄铜材料制作电极，高、低压端电极通过连接螺纹3与绝缘支撑杆连接。在绝缘支撑杆的整个线槽内，采用合适直径的漆包线，如带绝缘漆层的铜线5绕制螺旋电感。漆包线从绝缘杆始末端引出，漆包线末端刮去绝缘层，保持与金属垫圈2接触良好。绝缘支撑杆两端的电极分别接触电高压端和地电位，两端金属电极通过金属垫圈2与漆包线连接，漆包线绕制成多匝螺旋线圈。在高压电脉冲作用下，螺旋线圈为大电感结构，呈高阻状态，避免绝缘支撑杆1上泄漏电流过大。

图2是本发明支撑杆结构的安装和调整局部剖视图。磁绝缘传输线外筒上用于安装支撑结构的法兰8如图2所示，同一位置不同角度可设置多个支撑杆，其余法兰如磁绝缘传输线外筒上用于安装支撑结构的另一法兰13的布置如图2所示。为便于工程实践，支撑杆所在位置磁绝缘传输线阳极由法兰与上下游磁绝缘传输线连接，与同轴圆筒磁绝缘传输线外筒连接的法兰9如图2所示。

图中，绝缘支撑杆一端良好接触磁绝缘传输线内筒7，另一端通过支撑杆接地端金属电极4固定于支撑杆接地端10上。绝缘支撑杆两端分别连接磁绝缘传输线内筒和外筒，在电脉冲作用下依靠较大感抗值保证旁路电流较小，实现功率高效传输；足够长的绝缘沿面距离，也保证避免滑闪出现。此外，为保证支撑结构区域真空度要求，在磁绝缘传输线外筒引出法兰侧面开抽真空法兰，该法兰通过波纹管与真空机组连接。

安装过程中，首先法兰连接磁绝缘传输线内、外筒，法兰连接留有一定调整空间时安装支撑法兰结构。线下组装好支撑结构后进行线上安装。线上安装时，支撑法兰末端金属电极对应磁绝缘传输线上对应的凹坑结构，保证电极的良好接触。在此基础上，固定支撑结构接地端在磁绝缘传输线外筒上的引出法兰上，随后安装真空密闭法兰等辅助结构。如图2所示存在多个支撑结构时，可在多个支撑杆线上装配后通过调整各个支撑杆来实现传输线内筒的三维调整，最后再安装真空密闭法兰12和封真空盲板11。

Claims (5)

1.一种用于磁绝缘传输线内筒支撑调整的结构，包括绝缘支撑杆，所述绝缘支撑杆位于传输线内筒与传输线外筒之间，其特征在于：所述绝缘支撑杆的横截面为圆形，其沿杆身外表面开设有螺旋状线槽，沿螺旋状线槽绕制有电感，所述电感的一端与传输线内筒电连接，所述电感的另一端接地。 

2.根据权利要求1所述的用于磁绝缘传输线内筒支撑调整的结构，其特征在于：所述支撑调整的结构还包括两组金属垫圈和金属电极，其中一组金属垫圈和金属电极位于绝缘支撑杆的一端和传输线内筒之间，该组中的金属电极的一端与传输线内筒电连接，该组中金属电极的另一端沿轴向开设有带有内螺纹的盲孔，绝缘支撑杆靠近内筒的一端部设置有外螺纹，金属电极与绝缘支撑杆通过螺纹连接，该组中的金属垫圈位于该组金属电极与绝缘支撑杆之间； 

另一组金属垫圈和金属电极位于绝缘支撑杆的另一端和传输线内筒之间，该组中的金属电极的一端与传输线外筒连接，该组中金属电极的另一端沿轴向开设有带有内螺纹的盲孔，绝缘支撑杆靠近外筒的另一端设置有外螺纹，金属电极与绝缘支撑杆通过螺纹连接，该组中的金属垫圈位于该组金属电极与绝缘支撑杆之间； 

所述电感的两端分别通过两个金属垫圈与金属电极连接。 

3.根据权利要求2所述的用于磁绝缘传输线内筒支撑调整的结构，其特征在于：所述绝缘支撑杆、电感、铜垫片、铜电极的轴线相同，所述轴线位于与真空磁绝缘传输线垂直的平面上。 

4.根据权利要求1或2或3所述的用于磁绝缘传输线内筒支撑调整的结构，其特征在于：所述绝缘支撑杆为多个，均匀设置在内筒的周围。 

5.根据权利要求4所述的用于磁绝缘传输线内筒支撑调整的结构，其特征在于：所述绝缘支撑杆的材料为有机玻璃或聚乙烯。