一種多級(jí)電位補(bǔ)償裝置及失超檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多級(jí)電位補(bǔ)償裝置及失超檢測(cè)裝置，包括感應(yīng)線(xiàn)圈、補(bǔ)償線(xiàn)圈，位于補(bǔ)償線(xiàn)圈兩端的接線(xiàn)柱以及位于補(bǔ)償線(xiàn)圈上的多個(gè)分接頭；分接頭可沿著補(bǔ)償線(xiàn)圈的表面滑動(dòng)，在補(bǔ)償線(xiàn)圈的表面與分接頭接觸的部分可導(dǎo)電；感應(yīng)線(xiàn)圈通過(guò)接線(xiàn)柱與補(bǔ)償線(xiàn)圈并聯(lián)連接；感應(yīng)線(xiàn)圈與超導(dǎo)磁體同心放置，用于感應(yīng)超導(dǎo)磁體中的感應(yīng)電壓；補(bǔ)償線(xiàn)圈將感應(yīng)電壓通過(guò)多個(gè)分接頭分配并調(diào)節(jié)大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)超導(dǎo)磁體感應(yīng)電壓的補(bǔ)償。本發(fā)明可以消除超導(dǎo)磁體中感應(yīng)電壓在失超檢測(cè)過(guò)程中對(duì)電壓信號(hào)檢測(cè)的影響，避免失超保護(hù)裝置的誤判；同時(shí)該裝置制作安裝簡(jiǎn)單，補(bǔ)償效果好和利用率高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種多級(jí)電位補(bǔ)償裝置及失超檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超導(dǎo)失超檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種超導(dǎo)磁體失超檢測(cè)多級(jí)電位補(bǔ)償裝置及失超檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超導(dǎo)材料在臨界溫度以下具有零電阻無(wú)損耗的特性，現(xiàn)已得到較為廣泛的研究，且已有很多示范性應(yīng)用實(shí)例。然而超導(dǎo)磁體在運(yùn)行時(shí)可能會(huì)由于工作溫度、電流、磁場(chǎng)的變化發(fā)生失超，此時(shí)超導(dǎo)磁體中存儲(chǔ)的電磁能將在失超區(qū)域迅速轉(zhuǎn)換為熱能，并伴隨著一系列問(wèn)題發(fā)生，如發(fā)熱，過(guò)電壓和因低溫媒質(zhì)溫度升高、體積增大而導(dǎo)致的低溫容器過(guò)壓等問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)則可能會(huì)導(dǎo)致超導(dǎo)磁體的燒毀與擊穿。因此，在超導(dǎo)磁體的運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行失超檢測(cè)顯得尤為重要。
[0003]目前失超檢測(cè)方法有多種:溫升檢測(cè)，流速檢測(cè)，壓力檢測(cè)，電壓檢測(cè)等。其中最為快速、直接、準(zhǔn)確的測(cè)量方法是電壓檢測(cè)。電壓檢測(cè)法主要以測(cè)量超導(dǎo)磁體多個(gè)超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈的兩端電壓為依據(jù)，當(dāng)電壓超過(guò)某一閾值時(shí)，判斷為失超。以超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)(SMES，Superconductor Magnetics Energy Storage)為例，其超導(dǎo)磁體由多個(gè)超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈串聯(lián)而成，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，超導(dǎo)磁體中的電流并不恒定，檢測(cè)到的超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈的電壓信號(hào)中含有較大的感應(yīng)電壓以及外界環(huán)境的電磁噪聲干擾信號(hào)，這可能會(huì)造成失超檢測(cè)保護(hù)裝置的誤判，不利于超導(dǎo)磁體的穩(wěn)定運(yùn)行。所以，為了能更加準(zhǔn)確的提取到超導(dǎo)磁體在運(yùn)行時(shí)各個(gè)超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈的電壓信號(hào)，有必要對(duì)采集到的超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈的電壓信號(hào)進(jìn)行一定的補(bǔ)償處理，最大程度的消除感應(yīng)電壓與外界環(huán)境電磁噪聲干擾對(duì)失超檢測(cè)、判斷和保護(hù)動(dòng)作的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種多級(jí)電位補(bǔ)償裝置，目的是消除超導(dǎo)磁體中感應(yīng)電壓與外界環(huán)境電磁噪聲在失超檢測(cè)過(guò)程中對(duì)電壓信號(hào)檢測(cè)的影響，避免失超保護(hù)裝置的誤判。
[0005]本發(fā)明提供了一種多級(jí)電位補(bǔ)償裝置，包括感應(yīng)線(xiàn)圈、補(bǔ)償線(xiàn)圈，位于所述補(bǔ)償線(xiàn)圈兩端的接線(xiàn)柱以及位于補(bǔ)償線(xiàn)圈上的多個(gè)分接頭；分接頭可沿著補(bǔ)償線(xiàn)圈的表面滑動(dòng)，在補(bǔ)償線(xiàn)圈的表面與分接頭接觸的部分可導(dǎo)電；感應(yīng)線(xiàn)圈通過(guò)所述接線(xiàn)柱與補(bǔ)償線(xiàn)圈并聯(lián)連接；工作時(shí)，感應(yīng)線(xiàn)圈與超導(dǎo)磁體同心放置，用于感應(yīng)超導(dǎo)磁體中的感應(yīng)電壓；補(bǔ)償線(xiàn)圈將感應(yīng)電壓通過(guò)多個(gè)分接頭分配并調(diào)節(jié)大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)超導(dǎo)磁體感應(yīng)電壓和電磁噪聲干擾信號(hào)的補(bǔ)償。
[0006]其中，感應(yīng)線(xiàn)圈由漆包細(xì)銅導(dǎo)線(xiàn)繞制在空心絕緣材料管上形成的。
[0007]其中，感應(yīng)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓大于所述超導(dǎo)磁體的感應(yīng)電壓。
[0008]其中，補(bǔ)償線(xiàn)圈的電阻值大于IkQ。
[0009]本發(fā)明還提供了一種失超檢測(cè)裝置，包括超導(dǎo)磁體以及多級(jí)電位補(bǔ)償裝置，多級(jí)電位補(bǔ)償裝置為上述的多級(jí)電位補(bǔ)償裝置。
[0010]本發(fā)明將一個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈與超導(dǎo)磁體進(jìn)行磁耦合，當(dāng)變化的磁通在磁體中產(chǎn)生感應(yīng)電壓時(shí)，也會(huì)在感應(yīng)線(xiàn)圈中產(chǎn)生同樣波形的感應(yīng)電壓，利用補(bǔ)償線(xiàn)圈可滑動(dòng)的分接頭可以方便實(shí)現(xiàn)對(duì)感應(yīng)線(xiàn)圈中電壓的分配與大小調(diào)節(jié)，將補(bǔ)償線(xiàn)圈分接頭與超導(dǎo)磁體中的超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈電壓測(cè)量引線(xiàn)按一定規(guī)律進(jìn)行連接后便可實(shí)現(xiàn)對(duì)磁體中多個(gè)超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈的同時(shí)補(bǔ)償，消除超導(dǎo)磁體中感應(yīng)電壓與外界環(huán)境電磁噪聲在失超檢測(cè)過(guò)程中對(duì)電壓信號(hào)檢測(cè)的影響，避免失超保護(hù)裝置的誤判；同時(shí)對(duì)失超電壓進(jìn)行分析后，還能對(duì)失超的線(xiàn)圈進(jìn)行定位。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本裝置示意圖。
[0012]圖2為電路原理不意圖。
[0013]圖3為螺線(xiàn)管型超導(dǎo)磁體橫截面示意圖。
[0014]圖4為電流波形圖。
[0015]圖5為超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈在斜坡函數(shù)電流下失超波形圖。
[0016]圖6為加入補(bǔ)償裝置后超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈在斜坡函數(shù)電流下失超波形圖。
[0017]圖7為超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈在圖4電流下失超波形圖。
[0018]圖8為加入補(bǔ)償裝置后超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈在圖4電流下失超波形圖。
[0019]圖9為加入補(bǔ)償裝置后兩個(gè)超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈在圖4電流下先后失超波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)發(fā)明及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明消除超導(dǎo)磁體中感應(yīng)電壓與外界環(huán)境電磁噪聲在失超檢測(cè)過(guò)程中對(duì)電壓信號(hào)檢測(cè)的影響，避免失超保護(hù)裝置的誤判，提出了一種超導(dǎo)磁體失超檢測(cè)用連續(xù)可調(diào)多級(jí)電位的補(bǔ)償線(xiàn)圈裝置。該裝置利用電磁感應(yīng)定律，結(jié)合多段連續(xù)可調(diào)電阻，能簡(jiǎn)單方便地對(duì)超導(dǎo)磁體的多個(gè)超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈進(jìn)行電壓補(bǔ)償，以精確測(cè)得超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈的阻性電壓從而進(jìn)行準(zhǔn)確的失超判斷。此裝置具有制作安裝簡(jiǎn)單，補(bǔ)償效果好，利用率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0022]本發(fā)明在一個(gè)空心絕緣材料管上用漆包銅導(dǎo)線(xiàn)繞制一個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈，并接到一個(gè)帶有多接頭的補(bǔ)償線(xiàn)圈兩端，構(gòu)成連續(xù)可調(diào)多級(jí)電位的補(bǔ)償線(xiàn)圈裝置。使用時(shí)將感應(yīng)線(xiàn)圈與超導(dǎo)磁體同心放置，使其能感應(yīng)出超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈中的感應(yīng)電壓。多接頭的補(bǔ)償線(xiàn)圈用來(lái)分配并調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈感應(yīng)電壓和電磁噪聲干擾信號(hào)的補(bǔ)
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[0023]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)適用范圍廣，對(duì)大部分含螺線(xiàn)管型的超導(dǎo)磁體裝置都能進(jìn)行電壓補(bǔ)償；(2)能夠簡(jiǎn)單方便地對(duì)多個(gè)超導(dǎo)雙餅線(xiàn)圈進(jìn)行電壓補(bǔ)償，利用率高；(3)運(yùn)行過(guò)程中，能方便的連續(xù)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，使補(bǔ)償效果達(dá)到最好；(4)能夠?qū)κС某瑢?dǎo)雙餅線(xiàn)圈進(jìn)行定位；(5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，成本低。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的補(bǔ)償裝置主要由兩個(gè)部分組成，感應(yīng)線(xiàn)圈與帶有多個(gè)分接頭補(bǔ)償線(xiàn)圈。感應(yīng)線(xiàn)圈4由漆包細(xì)銅導(dǎo)線(xiàn)在空心絕緣材料管上繞制而成。多接頭補(bǔ)償線(xiàn)圈與普通滑動(dòng)變阻器相似，主要有分接頭、電阻絲、接線(xiàn)柱等結(jié)構(gòu)，我們可在參照普通滑動(dòng)變阻器設(shè)計(jì)多接頭補(bǔ)償線(xiàn)圈。
[0025]感應(yīng)線(xiàn)圈4由漆包細(xì)銅線(xiàn)在空心絕緣材料管上繞制而成，繞制時(shí)保證均勻、整齊。磁體運(yùn)行時(shí)，變化的磁通在同心放置的感應(yīng)線(xiàn)圈與磁體中產(chǎn)生相同波形的感應(yīng)電壓，根據(jù) r-'O
公式
【權(quán)利要求】
1.一種多級(jí)電位補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括感應(yīng)線(xiàn)圈(4)、補(bǔ)償線(xiàn)圈(2)，位于所述補(bǔ)償線(xiàn)圈(2)兩端的接線(xiàn)柱(3)以及位于所述補(bǔ)償線(xiàn)圈(2)上的多個(gè)分接頭(I)； 所述分接頭(I)可沿著補(bǔ)償線(xiàn)圈(2)的表面滑動(dòng)，在所述補(bǔ)償線(xiàn)圈(2)的表面與所述分接頭(I)接觸的部分可導(dǎo)電； 所述感應(yīng)線(xiàn)圈(4)通過(guò)所述接線(xiàn)柱(3)與所述補(bǔ)償線(xiàn)圈(2)并聯(lián)連接； 工作時(shí)，所述感應(yīng)線(xiàn)圈(4)與超導(dǎo)磁體同心放置，用于感應(yīng)超導(dǎo)磁體中的感應(yīng)電壓；所述補(bǔ)償線(xiàn)圈(2)將所述感應(yīng)電壓通過(guò)多個(gè)分接頭分配并調(diào)節(jié)大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述超導(dǎo)磁體感應(yīng)電壓的補(bǔ)償。
2.如權(quán)利要求1所述的多級(jí)電位補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述感應(yīng)線(xiàn)圈由漆包細(xì)銅導(dǎo)線(xiàn)繞制在空心絕緣材料管上形成的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多級(jí)電位補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述感應(yīng)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓大于所述超導(dǎo)磁體的感應(yīng)電壓。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的多級(jí)電位補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述補(bǔ)償線(xiàn)圈的電阻值大于IkQ。
5.一種失超檢測(cè)裝置，包括超導(dǎo)磁體以及多級(jí)電位補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述多級(jí)電位補(bǔ)償裝置為權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的多級(jí)電位補(bǔ)償裝置。
【文檔編號(hào)】H02P13/08GK103916060SQ201410152973
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】石晶, 聶少雄, 鄧嘉翕, 劉洋, 唐躍進(jìn), 廖于翔, 宋萌, 胡南南 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué), 云南電力試驗(yàn)研究院（集團(tuán)）有限公司電力研究院