[实用新型]一种多级电位补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型属于超导失超检测技术领域，更具体地，涉及一种超导磁体失超检测多级电位补偿装置。

背景技术

超导材料在临界温度以下具有零电阻无损耗的特性，现已得到较为广泛的研究，且已有很多示范性应用实例。然而超导磁体在运行时可能会由于工作温度、电流、磁场的变化发生失超，此时超导磁体中存储的电磁能将在失超区域迅速转换为热能，并伴随着一系列问题发生，如发热，过电压和因低温媒质温度升高、体积增大而导致的低温容器过压等问题，严重时则可能会导致超导磁体的烧毁与击穿。因此，在超导磁体的运行过程中进行失超检测显得尤为重要。

目前失超检测方法有多种：温升检测，流速检测，压力检测，电压检测等。其中最为快速、直接、准确的测量方法是电压检测。电压检测法主要以测量超导磁体多个超导双饼线圈的两端电压为依据，当电压超过某一阈值时，判断为失超。以超导磁储能系统(SMES，Superconductor Magnetics Energy Storage)为例，其超导磁体由多个超导双饼线圈串联而成，在实际应用过程中，超导磁体中的电流并不恒定，检测到的超导双饼线圈的电压信号中含有较大的感应电压以及外界环境的电磁噪声干扰信号，这可能会造成失超检测保护装置的误判，不利于超导磁体的稳定运行。所以，为了能更加准确的提取到超导磁体在运行时各个超导双饼线圈的电压信号，有必要对采集到的超导双饼线圈的电压信号进行一定的补偿处理，最大程度的消除感应电压与外界环境电磁噪声干扰对失超检测、判断和保护动作的影响。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种多级电位补偿装置，目的是消除超导磁体中感应电压与外界环境电磁噪声在失超检测过程中对电压信号检测的影响，避免失超保护装置的误判。

本实用新型提供了一种多级电位补偿装置，包括感应线圈、补偿线圈，位于所述补偿线圈两端的接线柱以及位于所述补偿线圈上的多个分接头；所述分接头可沿着补偿线圈的表面滑动，在所述补偿线圈的表面与所述分接头接触的部分可导电；所述感应线圈通过所述接线柱与所述补偿线圈并联连接；工作时，所述感应线圈与超导磁体同心放置，用于感应超导磁体中的感应电压；所述补偿线圈将所述感应电压通过多个分接头分配并调节大小，实现对所述超导磁体感应电压和电磁噪声干扰信号的补偿。

其中，所述感应线圈由漆包细铜导线绕制在空心绝缘材料管上形成的。

其中，所述感应线圈的感应电压大于所述超导磁体的感应电压。

其中，所述补偿线圈的电阻值大于1kΩ。

本实用新型将一个感应线圈与超导磁体进行磁耦合，当变化的磁通在磁体中产生感应电压时，也会在感应线圈中产生同样波形的感应电压，利用补偿线圈可滑动的分接头可以方便实现对感应线圈中电压的分配与大小调节，将补偿线圈分接头与超导磁体中的超导双饼线圈电压测量引线按一定规律进行连接后便可实现对磁体中多个超导双饼线圈的同时补偿，消除超导磁体中感应电压与外界环境电磁噪声在失超检测过程中对电压信号检测的影响，避免失超保护装置的误判；同时对失超电压进行分析后，还能对失超的线圈进行定位。

附图说明

图1为本实用新型提供的多级电位补偿装置的结构示意图。

图2为电路原理示意图。

图3为螺线管型超导磁体横截面示意图。

图4为电流波形图。

图5为超导双饼线圈在斜坡函数电流下失超波形图。

图6为加入补偿装置后超导双饼线圈在斜坡函数电流下失超波形图。

图7为超导双饼线圈在图4电流下失超波形图。

图8为加入补偿装置后超导双饼线圈在图4电流下失超波形图。

图9为加入补偿装置后两个超导双饼线圈在图4电流下先后失超波形图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术实用新型及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型消除超导磁体中感应电压与外界环境电磁噪声在失超检测过程中对电压信号检测的影响，避免失超保护装置的误判，提出了一种超导磁体失超检测用连续可调多级电位的补偿线圈装置。该装置利用电磁感应定律，结合多段连续可调电阻，能简单方便地对超导磁体的多个超导双饼线圈进行电压补偿，以精确测得超导双饼线圈的阻性电压从而进行准确的失超判断。此装置具有制作安装简单，补偿效果好，利用率高等优点。