CN205210239U - 绕包超导体绝缘性能的测试装置及其实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种绕包超导体绝缘性能的测试装置，包括：杜瓦、与杜瓦固定连接的高压套管以及与杜瓦连通的迫流循环冷却系统；其中：杜瓦为真空复合隔热金属杜瓦，杜瓦的外壁设置接地端；高压套管的一端位于杜瓦内，高压套管的另一端位于杜瓦外，且高压套管与杜瓦密封连接；杜瓦内设置绕包型绝缘结构微型模型，绕包型绝缘结构微型模型的外壁设置接地引线，接地引线电连接杜瓦内壁，绕包型绝缘结构微型模型的金属导体电连接高压套管位于杜瓦内的一端；迫流循环冷却系统连通杜瓦，为测试装置提供液氮。本实用新型提供的绕包超导体绝缘性能的测试装置及其实验装置，为绕包型绝缘结构的绝缘性能测试提供方便。

Description

绕包超导体绝缘性能的测试装置及其实验装置

技术领域

本实用新型涉及超导体检测设备技术领域，更为具体地说，涉及一种绕包超导体绝缘性能的测试装置及其实验装置。

背景技术

高温超导电缆比常规电缆所传送的电力要高三到五倍(相同截面时)，可以满足城市不断增长的电力需求。如此在电力需求不断加大的情况，人们对超导电缆等超导电力装置的研究越来越多，超导电力装置在投入使用之前要进行众多实验测试，各项指标都满足的时候才能投入使用。

超导电缆等超导电力装置外层长绕包一定的绝缘结构，且超导电缆等超导电力装置的使用往往在一定的压力并处在液氮环境中，而液氮的压力和流速等因素会对绕包型绝缘结构的绝缘性能产生一定的影响。为保证超导电缆等超导电力装置能够正常使用，需要对超导电缆等超导电力装置的进行绕包型绝缘结构的绝缘性能进行测试。然而目前还没有专门的实验装置对其进行试验测试，绕包型绝缘结构的绝缘性能测试较为复杂。

可见，如何为绕包型绝缘结构的绝缘性能测试提供方便装置以及实验装置，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种绕包超导体绝缘性能的测试装置及其实验装置，为绕包型绝缘结构的绝缘性能测试提供方便的装置以及实验装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供的一种绕包超导体绝缘性能的测试装置，包括：杜瓦、与所述杜瓦固定连接的高压套管以及与所述杜瓦连通的迫流循环冷却系统；其中：

所述杜瓦为真空复合隔热金属杜瓦，所述杜瓦的外壁设置接地端；所述高压套管的一端位于所述杜瓦内，所述高压套管的另一端位于所述杜瓦外，且所述高压套管与所述杜瓦密封连接；所述杜瓦内设置绕包型绝缘结构微型模型，所述绕包型绝缘结构微型模型的外壁设置接地引线，所述接地引线电连接所述杜瓦内壁，所述绕包型绝缘结构微型模型的金属导体电连接所述高压套管位于所述杜瓦内的一端；

所述迫流循环冷却系统连通所述杜瓦，为所述测试装置提供液氮。

优选的，上述绕包超导体绝缘性能的测试装置中，所述迫流循环冷却系统两端分别设置第一通管和第二通管，所述第一通管和第二通管分别连通所述杜瓦和所述迫流循环冷却系统。

优选的，上述绕包超导体绝缘性能的测试装置中，所述第一通管内设置第一绝缘隔离装置，所述第二通管内设置第二绝缘隔离装置。

优选的，上述绕包超导体绝缘性能的测试装置中，所述第一绝缘隔离装置设置在所述第一通管连接所述杜瓦的一端，所述第二绝缘隔离装置设置在所述第二通管连接所述杜瓦的一端。

优选的，上述绕包超导体绝缘性能的测试装置中，所述绕包型绝缘结构微型模型的金属导体的外层依次为金碳纸、绝缘层和金碳纸，所述绝缘层将所述绕包型绝缘结构微型模型绕包成前后两端稍厚的模型。

优选的，上述绕包超导体绝缘性能的测试装置中，所述接地引线设置在所述绕包型绝缘结构微型模型最外层的金碳纸层，且位于所述模型的中间位置。

本实用新型提供的绕包超导体绝缘性能的测试装置，包括杜瓦、与所述杜瓦固定的高压套管以及与所述杜瓦连通的迫流循环冷却系统，杜瓦为真空复合隔热金属杜瓦，能够提供理想的实验环境，高压套管为实验测试连接装置，迫流循环冷却系统用于提供实验测试的液氮环境，将杜瓦的外壁接地，被测物绕包型绝缘结构微型模型置于杜瓦内，绕包型绝缘结构微型模型的金属导体与高压套管位于杜瓦内的一端相连，绕包型绝缘结构微型模型的外壁设置的基地引线连接杜瓦内壁。本实用新型提供的绕包超导体绝缘性能的测试装置有利于绕包超导体绝缘性能的测试。为绕包超导体绝缘性能的测试提供优良的平台，有助于超导体的研究。

基于上述绕包超导体绝缘性能的测试装置，本实用新型还提供绕包超导体绝缘性能的实验装置。绕包超导体绝缘性能的实验装置，利用上述绕包超导体绝缘性能的测试装置进行测试，该实验装置包括，绕包超导体绝缘性能的测试装置、实验变压器、保护电阻、耦合电容、测量电阻和局部放大检测装置；其中：

所述实验变压器串联所述保护电阻后与高压套管位于杜瓦外的一端电连接；

所述耦合电容与所述绕包超导体绝缘性能的测试装置并联；

所述耦合电容串联测量电阻；

所述测量电阻连接局部放大检测装置。

优选的，上述绕包超导体绝缘性能的实验装置中，所述局部放大检测装置包括MPD600局放监测器、与所述MPD600局放监测器相连的MCU502控制器和与所述MCU502控制器相连的计算机。

本实用新型提供的绕包超导体绝缘性能的实验装置，为绕包超导体绝缘性能实验提供方便，更加有助于绕包型绝缘超导体的研究与试验，为绕包型绝缘超导体的研究提供便利。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型提供的绕包超导体绝缘性能的测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的绕包超导体绝缘性能的测试装置的绕包型绝缘结构微型模型示意图；

图3是本实用新型提供的绕包超导体绝缘性能的测试装置的实验结构图。

其中：

1-杜瓦，2-高压套管，3-接地端，4-第一绝缘隔离装置，5-第一通管，6-迫流循环冷却系统，7-第二通管，8-第二绝缘隔离装置，9-绕包型绝缘结构微型模型，901-金属导体，902-接地引线，903-金碳纸，904-绝缘层,10-实验变压器，11-保护电阻，12-耦合电容，13-测量电阻，14-MPD600局放监测器，15-MCU502控制器，16-计算机。

具体实施方式

本实用新型实施例提供的一种绕包超导体绝缘性能的测试装置及其实验装置，为绕包型绝缘结构的绝缘性能测试提供方便的装置以及实验装置，方便超导体的研究。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

参考附图1，该图示出了本实用新型提供的绕包超导体绝缘性能的测试装置的基本结构，其主要包括杜瓦1，与杜瓦1固定连接的高压套管2，与杜瓦1连通的迫流循环冷却系统6；杜瓦1为真空复合隔热金属杜瓦，具有隔热绝缘的作用，用于充满液氮并盛放实验材料绕包型绝缘结构微型模型9，杜瓦1的外壁设置接地端3，用于接地，绕包型绝缘结构微型模型9的外壁设置接地引线902，接地引线902连接杜瓦1的内壁，绕包型绝缘结构微型模型9的金属导体901电连接高压套管2位于杜瓦1内的一端。高压套管2与杜瓦1密封连接，其中高压套管2的一端位于杜瓦1内，高压套管2的另一端位于杜瓦1外，高压套管2固定在杜瓦1的开口处，高压套管2用于安全引入电压。迫流循环冷却系统6连通杜瓦1，用于连续可调的液氮。

杜瓦1为绕包超导体绝缘性能提供良好的模拟环境，有助于实验的进行，同时设置迫流循环冷却系统6为实验提供连续可调的液氮，更加方便实验的进行。本实用新型提供的绕包超导体绝缘性能的测试装置有利于绕包超导体绝缘性能的测试。为绕包超导体绝缘性能的测试提供优良的平台，有助于超导体的研究。

为方便本实用新型提供的绕包绝缘超导体绝缘性能的测试装置的使用，在迫流循环冷却系统6两端分别设置第一通管5和第二通管7，迫流循环冷却系统6通过第一通管5和第二通管7与杜瓦1连通，迫流循环冷却系统6通过第一通管5和第二通管7为绝缘超导体绝缘性能的测试装置的杜瓦1供给液氮。

为预防杜瓦1内的液氮被击穿，使杜瓦1带电，从而击穿连接杜瓦1的迫流循环冷却系统6，为迫流循环冷却系统6和周围工作人员带来危害，在杜瓦1与迫流循环冷却系统6连通的出口设置绝缘隔离装置，在杜瓦1带电的时候进行隔绝。还可以将绝缘隔离装置设置在第一通管5和第二通管7内，具体的在第一通管5内设置第一绝缘隔离装置4，第二通管7内设置第二绝缘隔离装置8，并且将第一绝缘隔离装置4设置在第一通管5连接杜瓦1的一端，第二绝缘隔离装置8设置在第二通管7连接杜瓦1的一端，如此都靠近杜瓦1，具有更加的防护作用。

为方便绕包绝缘超导体绝缘性能的测试装置的使用，本实用新型还对绕包型绝缘结构微型模型9进行优化，参考附图2，该图示出了本实用新型提供的绕包型绝缘结构微型模型9的基本结构，绕包型绝缘结构微型模型9的金属导体901的外层依次为金碳纸903、绝缘层904和金碳纸903，绝缘层904将绕包型绝缘结构微型模型9绕包成前后两端稍厚的模型。金属导体901的外层依次包裹金碳纸903层、绝缘层904层和金碳纸903层，更加有助于测试绕包绝缘超导体绝缘性能，同时更加方便超导体的研究。

为获得更加精确的实验结果，将接地引线902设置在绕包型绝缘结构微型模型9最外层的金碳纸层903，且位于绕包型绝缘结构微型模型9的中间位置。

为了更加方便的进行绕包绝缘超导体绝缘性能的测试，本实用新型实施例还提供了一种绕包超导体绝缘性能的实验装置，参考附图3，该图为本实用新型提供的绕包超导体绝缘性能的测试装置的实验结构图。绕包超导体绝缘性能的实验装置用于上述绕包超导体绝缘性能的测试装置的使用，主要包括：该实验装置包括，绕包超导体绝缘性能的测试装置、实验变压器10、保护电阻11、耦合电容12、测量电阻13和局部放大检测装置；其中：

实验变压器10串联保护电阻10后与高压套管2位于杜瓦1外的一端电连接；

耦合电容12与所述绕包超导体绝缘性能的测试装置并联；

耦合电容12串联测量电阻13；

测量电阻13连接局部放大检测装置

优选的，局部放大检测装置包括MPD600局放监测器14、与所述MPD600局放监测器14相连的MCU502控制器15和与所述MCU502控制器15相连的计算机16。

利用耦合电容12、测量电阻13、MPD600局放监测器14、MCU502控制器15和计算机16构成脉冲电流法检测装置，从而进行局部放电量监测。同时，耦合电容12、测量电阻13和保护电阻11根据绕包型绝缘结构微型模型9或其他待测超导体的特性进行自行选择。

本实用新型提供的绕包超导体绝缘性能的实验装置，为绕包超导体绝缘性能实验提供方便，更加有助于绕包型绝缘超导体的研究与试验，为绕包型绝缘超导体的研究提供便利。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种绕包超导体绝缘性能的测试装置，其特征在于，包括：杜瓦、与所述杜瓦固定连接的高压套管以及与所述杜瓦连通的迫流循环冷却系统；其中：

所述杜瓦为真空复合隔热金属杜瓦，所述杜瓦的外壁设置接地端；所述高压套管的一端位于所述杜瓦内，所述高压套管的另一端位于所述杜瓦外，且所述高压套管与所述杜瓦密封连接；所述杜瓦内设置绕包型绝缘结构微型模型，所述绕包型绝缘结构微型模型的外壁设置接地引线，所述接地引线电连接所述杜瓦内壁，所述绕包型绝缘结构微型模型的金属导体电连接所述高压套管位于所述杜瓦内的一端；

所述迫流循环冷却系统连通所述杜瓦，为所述测试装置提供液氮。

2.根据权利要求1所述的绕包超导体绝缘性能的测试装置，其特征在于，所述迫流循环冷却系统两端分别设置第一通管和第二通管，所述第一通管和第二通管分别连通所述杜瓦和所述迫流循环冷却系统。

3.根据权利要求2所述的绕包超导体绝缘性能的测试装置，其特征在于，所述第一通管内设置第一绝缘隔离装置，所述第二通管内设置第二绝缘隔离装置。

4.根据权利要求3所述的绕包超导体绝缘性能的测试装置，其特征在于，所述第一绝缘隔离装置设置在所述第一通管连接所述杜瓦的一端，所述第二绝缘隔离装置设置在所述第二通管连接所述杜瓦的一端。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的绕包超导体绝缘性能的测试装置，其特征在于，所述绕包型绝缘结构微型模型的金属导体的外层依次为金碳纸、绝缘层和金碳纸，所述绝缘层将所述绕包型绝缘结构微型模型绕包成前后两端稍厚的模型。

6.根据权利要求5所述的绕包超导体绝缘性能的测试装置，其特征在于，所述接地引线设置在所述绕包型绝缘结构微型模型最外层的金碳纸层，且位于所述模型的中间位置。

7.绕包超导体绝缘性能的实验装置，利用上述权利要求1-6中任意一项所述的绕包超导体绝缘性能的测试装置进行测试，其特征在于，该实验装置包括，绕包超导体绝缘性能的测试装置、实验变压器、保护电阻、耦合电容、测量电阻和局部放大检测装置；其中：

所述实验变压器串联所述保护电阻后与高压套管位于杜瓦外的一端电连接；

所述耦合电容与所述绕包超导体绝缘性能的测试装置并联；

所述耦合电容串联测量电阻；

所述测量电阻连接局部放大检测装置。

8.根据权利要求7所述的绕包超导体绝缘性能的实验装置，其特征在于，所述局部放大检测装置包括MPD600局放监测器、与所述MPD600局放监测器相连的MCU502控制器和与所述MCU502控制器相连的计算机。