[发明专利]一种饱和铁芯型超导限流器以及杜瓦

说明书

技术领域

本发明涉及饱和铁芯型超导限流器，更具体的说，涉及一种饱和铁芯型超导限流器以及杜瓦。

背景技术

参考图1，图1为现有技术中的一种饱和铁芯型超导限流器的结构示意图，所述饱和铁芯型超导限流器包括：铁芯、缠绕在铁芯上的第一线圈1、第二线圈2以及超导线圈3。一般的，超导线圈放置于杜瓦之内，图1未示出杜瓦。其中，第一线圈1以及第二线圈2为常规的导体线圈。铁芯包括相对放置的两个轭铁4。两个轭铁4之间设置有第一交流柱7、第二交流柱6以及直流柱5。直流柱5位于第一交流柱7与第二交流柱6之间。第一线圈1缠绕在第一交流柱7上，第二线圈2缠绕在第二交流柱6上，超导线圈3缠绕在直流柱5上。当超导线圈3通入大电流时，铁芯饱和，此时第一线圈1以及第二线圈2的阻抗小，能够通过比较大电流。当发生短路时，超导线圈3中电流断开，铁芯不再饱和，此时第一线圈1以及第二线圈2阻抗大，短路电流就能得到抑制。

在饱和铁芯型超导限流器，超导线圈3为铁芯提供励磁，需要通过低温容器杜瓦来实现超导材料所需要的低温环境。超导线圈3在不同的磁场下，其通流能力有很大的区别。

发明人研究发现，在饱和铁芯型超导限流器中，因超导线圈的两端的磁场比较大，中部的磁场比较小，导致了超导线圈的整体通流能力在两端比较小，在中部比较大。而由于超导线圈的中部与两端是串联在一起的，中部和两端通过电流需要一样，整个超导线圈通流能力受到两端较低的通流能力限制，导致超导线圈的通流能力较差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种饱和铁芯型超导限流器以及杜瓦，所述杜瓦将内筒侧壁用于放置冷却介质与超导线圈的腔室分为三部分，使得超导线圈的中部以及两端处于不同冷却环境中，进而可以提高超导线圈两端的通流能力，以提高超导线圈的通流能力。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种杜瓦，用于饱和铁芯型超导限流器，所述饱和铁芯型超导限流器具有直流柱以及超导线圈，所述超导线圈具有串联的第一部分、第二部分以及第三部分，所述第二部分位于所述第一部分与所述第三部分之间；

所述杜瓦包括：内筒以及外筒；

所述外筒的侧壁具有第一内表面以及第一外表面，所述第一内表面与所述第一外表面之间具有第一腔室；所述内筒设置在所述第一腔室内；所述第一内表面包围形成第二腔室，所述第二腔室用于放置所述直流柱；

所述内筒的侧壁具有第二内表面以及第二外表面；在所述直流柱的延伸方向上，所述第二内表面与所述第二外表之间具有依次排布的第一子腔室、第二子腔室以及第三子腔室；

其中，所述第一子腔室用于放置第一冷却介质以及所述第一部分；所述第二子腔室用于放置第二冷却介质以及所述第二部分；所述第三子腔室用于放置所述第一冷却介质以及所述第三部分；所述第一冷却介质与所述第二冷却介质不同。

优选的，在上述杜瓦中，所述第一冷却介质为液氖或是液氦，所述第二冷却介质为液氮。

优选的，在上述杜瓦中，所述第一内表面为圆筒的侧面或椭圆筒的侧面；

所述第一外表面为圆筒的侧面或椭圆筒的侧面；

所述第二内表面为圆筒的侧面或椭圆筒的侧面；

所述第二外表面为圆筒的侧面或椭圆筒的侧面。

优选的，在上述杜瓦中，所述内筒以及所述外筒均为圆筒。

优选的，在上述杜瓦中，所述第一部分与所述第二部分之间以及所述第二部分与所述第三部分之间均通过超导引线连接。

本发明还提供了一种饱和铁芯型超导限流器，该饱和铁芯型超导限流器包括：直流柱、超导线圈、内筒以及外筒；

所述超导线圈具有串联的第一部分、第二部分以及第三部分，所述第二部分位于所述第一部分与所述第三部分之间；

所述外筒的侧壁具有第一内表面以及第一外表面，所述第一内表面与所述第一外表面之间具有第一腔室；所述内筒设置在所述第一腔室内；所述第一内表面包围形成第二腔室，所述第二腔室用于放置所述直流柱；

所述外筒的侧壁具有第二内表面以及第二外表面；在所述直流柱的延伸方向上，所述第二内表面与所述第二外表之间具有依次排布的第一子腔室、第二子腔室以及第三子腔室；

其中，所述第一子腔室用于放置第一冷却介质以及所述第一部分；所述第二子腔室用于放置第二冷却介质以及所述第二部分；所述第三子腔室用于放置所述第一冷却介质以及所述第三部分；所述第一冷却介质与所述第二冷却介质不同。

优选的，在上述饱和铁芯型超导限流器中，所述第一冷却介质为液氖，所述第二冷却介质为液氮。