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专利名称：高温超导电缆通电导体高压信号引出系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压信号引出系统，特别涉及高温超导电缆通电导体高压信号引出系统。
背景技术：
高温超导电缆采用了具有零电阻、大电流传输特性的高温超导材料作为导体，以价格低廉的液态氮作为冷却介质，具有体积小、重量轻、损耗低和传输容量大的优点，是实现大容量、低损耗输电的一个重要途径。高温超导电缆的通电导体安装在低温杜瓦管内，低温杜瓦管为高温超导电缆通电导体提供低温保障。低温杜瓦管由两个同心的不锈钢波纹管组成，内外管夹层间绕包有多层绝热材料，夹层设计为高真空。低温杜瓦管与高温超导电缆的通电导体等电位，正常工作时为高电压状态。高温超导电缆的电压测量线焊接在通电导体两端，通过安装在低温杜瓦管上电压测量线引出插头将通电导体的电压测量线从低温杜瓦管内部引出至测试仪表。传统的电压引出插头只能耐受600V的电压，不能满足本文所述的高温超导电缆需通过直流5000V耐压的要求。现有的超导电缆电压引出插头通过光纤或漆包铜线直接引出，光纤传输可解决耐压问题，但需要数字信号和模拟信号的转变，不利于弱信号的测量。漆包铜线引出则不能解决测量线之间的耐压问题。

发明内容
本发明的目的是克服现有电压引出插头耐受电压低的不足，提出高温超导电缆通电导体高压信号引出系统。本发明将低温杜瓦管内通电导体的电压测量线引出至高电压绝缘引出插头，高电压绝缘引出插头再将通电导体的电压测量线引出至电压测试仪表。所述的高电压绝缘引出插头可耐受5000V电压，完全满足高温超导电缆需耐受1300V的要求。本发明可靠性高，可有效保证高温超导电缆所需耐受电压的要求，从而保证高温超导电缆正常工作。本发明高温超导电缆通电导体高压信号引出系统包括以下几部分高温超导电缆通电导体、低温杜瓦管、电压测量线、高电压绝缘引出插头、电压测试仪表和串口隔离器。所述的高温超导电缆通电导体套装在所述的低温杜瓦管内，所述的电压测量线的一端同高温超导电缆通电导体连接，所述的电压测量线的另一端同高电压绝缘引出插头连接，所述的电压测量线沿高温超导电缆通电导体敷设。高电压绝缘引出插头安装于低温杜瓦管端部外层。电压测试仪表和串口隔离器安装在低温杜瓦管外面，并通过测量线连接。所述的高电压绝缘引出插头由引出端子、环氧底座、上连接部件和下连接部件组成。高电压绝缘引出插头的下连接部件与低温杜瓦管相连接，用以保证低温杜瓦管的密封。所述的电压测量线的一端焊接在高电压绝缘引出插头的引出端子的下部，所述的引出端子的上部与测量线焊接，测量信号从高电压绝缘引出插头的下连接部件中间穿出引出接至电压测试仪表。高电压绝缘引出插头的环氧底座用可用于耐5000V以上高压的环氧材料制成，形状为圆柱体，环氧底座上面等距离开孔，将引出端子穿过环氧底座的小孔，并用环氧浇注以保证耐压等级。引出端子使用直径为0. 5cm的紫铜线，环氧底座的穿孔直径稍大于引出端子的直径。高电压绝缘引出插头的连接螺栓用于连接高电压绝缘引出插头的上连接部件和下连接部件。本发明装置中的电压测试仪表不接地，处于悬浮电位，以保证电压测试仪表工作在高电压时的安全性，电压测试仪表与计算机控制系统通过串口传输测试数据，串口传输数据时电压测试仪表接5000V串口隔离器，这样便可保证整个系统工作在安全的高电压电位上。


图1高温超导电缆通电导体高压信号弓丨出系统组成示意图，图中1低温杜瓦管、2 高温超导电缆通电导体、3电压测量线、4高电压绝缘引出插头、5电压测试仪表、6串口隔离器、7计算机控制系统、测量线8 ；图2高电压绝缘引出插头结构图，图中9上连接部件、10引出端子、11环氧底座、 12下连接部件、13连接螺栓。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
进一步说明本发明。如图1所示，本发明装置包括低温杜瓦管1、高温超导电缆通电导体2、电压测量线 3、高电压绝缘引出插头4、电压测试仪表5，以及串口隔离器6。电压测量线3的一端接在高温超导电缆通电导体2的端部，电压测量线3的另一端接至高电压绝缘引出插头4，电压测量线3沿高温超导电缆通电导体2的表面敷设。高电压绝缘引出插头4再将电压测量线3 引出接至电压测试仪表5，电压测试仪表5处于悬浮工作电位，其测试数据通过串口隔离器 6输出至计算机控制系统。图2为高电压绝缘引出插头4的结构图。如图2所示，高电压绝缘引出插头4由引出端子10、环氧底座11、上连接部件9、下连接部件12、连接螺栓13构成。下连接部件12 与低温杜瓦管1相连接以保证低温杜瓦管1的密封性。上连接部件9 一端连接电压测量线 3，上连接部件9的另一端通过测量线8连接于电压测试仪表5。高温超导电缆通电导体高压信号引出系统引出端子10的下部焊接有由高温超导电缆通电导体2上引出的电压测量线3，引出端子10的上端通过测量线8连接电压测试仪表5，引出端子10的下端连接电压测量线3。环氧底座11用于引出端子10的安装和保证绝缘。引出端子10通过环氧树脂浇注固定在环氧底座10上，引出端子10可以为多个。正常工作时，低温杜瓦管1、高温超导电缆通电导体2、高电压绝缘引出插头4工作在高压条件下，高电压绝缘引出插头4的多个引出端子10相互之间为绝缘状态，并可经受直流5000V高压。电压测量信号通过电压测量线3、引出端子10、测量线8传输至电压测试仪表5，测量信号经串口隔离器6和测量线8输出至计算机控制系统。本发明装置可有效保证高温超导电缆通电导体高压信号引出系统能通过高温超导电缆通电导体5000V直流耐压试验，系统运行可靠、安全。
权利要求
1.一种高温超导电缆通电导体高压信号引出系统，其特征在于，所述的引出系统包括低温杜瓦管(1)、高温超导电缆通电导体O)、电压测量线(3)、高电压绝缘引出插头0)、 电压测试仪表(5)，以及串口隔离器(6)；所述的电压测量线(3)的一端接在高温超导电缆通电导体⑵的端部，电压测量线⑶的另一端接至高电压绝缘引出插头G)，电压测量线 (3)沿高温超导电缆通电导体(2)的表面敷设；高电压绝缘引出插头(4)将电压测量线(3) 引出接至电压测试仪表(5)，电压测试仪表( 处于悬浮工作电位，电压测试仪表(5)的测试数据通过串口隔离器(6)输出至计算机控制系统。
2.根据权利要求1所述的高温超导电缆通电导体高压信号引出系统，其特征在于，所述的高电压绝缘引出插头⑷由引出端子(10)、环氧底座(11)、上连接部件(9)、下连接部件(12)、连接螺栓(1 构成；所述的下连接部件(1 与低温杜瓦管(1)相连接；上连接部件(9)的一端连接电压测量线(3)，上连接部件(9)的另一端通过测量线⑶连接于电压测试仪表(5)；所述的引出端子(10)的下部焊接有从高温超导电缆通电导体(2)上引出的电压测量线(3)，引出端子(10)的上端通过测量线⑶连接电压测试仪表(5)；引出端子(10) 通过环氧树脂浇注固定在环氧底座(10)上。
3.根据权利要求1或2所述的高温超导电缆通电导体高压信号引出系统，其特征在于， 正常工作时，所述的低温杜瓦管(1)、高温超导电缆通电导体O)、高电压绝缘引出插头⑷ 工作在高压条件下，高电压绝缘引出插头的多个引出端子(10)之间为绝缘状态，能够经受直流5000V高压。
全文摘要
一种高温超导电缆通电导体高压信号引出系统，包括低温杜瓦管(1)、高温超导电缆通电导体(2)、电压测量线(3)、高电压绝缘引出插头(4)、电压测试仪表(5)，以及串口隔离器(6)；所述的电压测量线(3)的一端接在高温超导电缆通电导体(2)的端部，电压测量线(3)的另一端接至高电压绝缘引出插头(4)，电压测量线(3)沿高温超导电缆通电导体(2)的表面敷设；高电压绝缘引出插头(4)将电压测量线(3)引出接至电压测试仪表(5)，电压测试仪表(5)处于悬浮工作电位，电压测试仪表(5)的测试数据通过串口隔离器(6)输出至计算机控制系统。
文档编号G01R1/04GK102539845SQ20121002335
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月2日 优先权日2012年2月2日
发明者张丰元, 戴少涛, 朱志芹, 滕玉平, 高智远 申请人:中国科学院电工研究所