[实用新型]一种超导磁体励磁电极冷却绝缘装置

说明书

本实用新型公开了一种超导磁体励磁电极冷却绝缘装置，包括无氧铜导冷容器，以及贯穿地连接无氧铜导冷容器的电极，其中：无氧铜导冷容器内设中空腔体以贮存惰性气体，一端设置冷端连接部以连接冷头冷端，另一端设置热端以连接磁体冷屏，设置电极贯穿口一和电极贯穿口二供给电极连接使用；电极贯穿口一内设绝缘密封件一绝缘密封；电极贯穿口上端与电极连接部位布置贮液缝以贮存固态惰性气体或液态惰性气体，贯穿口下端内设置绝缘密封件二。本实用新型的超导磁体励磁电极冷却绝缘装置，保证了超导磁体在整个励磁过程具有足够的冷却量，还保证具有较好的绝缘性能，可以更好地保证超导磁体在工作前、工作过程以及工作后的整个制冷以及安全性能。

技术领域

本实用新型涉及冷却绝缘装置技术领域，特别是涉及一种超导磁体励磁电极冷却绝缘装置。

背景技术

常规绝缘材料的导热系数都很低，不能满足在较小接触面积下的导冷要求，不利于磁体小型化。尤其是在超导磁体励磁过程中，需要对励磁线圈的4K端保证充足的冷量制冷，并且要保准电极端具有足够的绝缘性，才能保证超导磁体励磁时电极具有足够的冷量，保证电极在4K端产生的焦耳热及电极漏热能够得到及时的冷却，同时还需保证电极具有很好的绝缘效果。

在现有的超导体磁力工作过程中，经常会出现磁体过热现象，导致需要停机检修。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种电极冷却装置在磁体励磁时冷却电极产生的焦耳热及电极漏热，以保证磁体电极下端的温度在4K，并保护电极与磁体冷却部分绝缘具有较好的绝缘性能。

本实用新型所采用的技术方案是：一种超导磁体励磁电极冷却绝缘装置，包括无氧铜导冷容器，以及贯穿地连接无氧铜导冷容器的电极，其中：

无氧铜导冷容器，内设中空腔体以贮存惰性气体，一端设置冷端连接部以连接冷头冷端，另一端设置热端以连接磁体冷屏进而为磁体冷屏放热，设置电极贯穿口一和电极贯穿口二供给电极连接使用；

电极贯穿口一内设绝缘密封件一绝缘密封；

电极贯穿口二，设置为倒T字型结构，上端与电极连接部位布置贮液缝以贮存固态惰性气体或液态惰性气体，贯穿口下端内设置绝缘密封件二。

进一步地，所述电极为无氧铜超导复合电极。

进一步地，所述电极的横截面为圆形。

进一步地，贮液缝为狭缝、楔形缝或台阶缝的其中一种。

进一步地，贮液缝的宽度为中空腔体宽度的1-3%,高度为不低于15mm。

进一步地，无氧铜导冷容器的中空腔体内的惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气和氙气中的其中一种或数种混合。

进一步地，中空腔体内的惰性气体的气、液、固三相的状态和比例依据电极温度状态确定，电极温度随超导体励磁电流而变化。

进一步地，所述无氧铜导冷容器还设有注气口，注气口连接安全阀，进而提供注气及常温减压保护，这样设计的好处是可以使用安全阀和注气口在需要是向无氧铜导冷容器的中空腔体内注入、添加或者适当排放惰性气体，以便更好地保证该电极冷却绝缘装置的冷却和绝缘性能。

进一步地，当4K端的温区需要控制在77K温区时，中空腔体的贮液缝内贮存液氮提供超大冷量。

本实用新型的超导磁体励磁电极冷却绝缘装置的工作原理是：

超导磁体励磁电极冷却绝缘装置在电极通电情况下，励磁前磁体降温后，腔体贮液缝内固态的惰性气体融化为液体，极大提高了导冷能力，为磁体励磁冷却电极产生的焦耳热及电极漏热降温，最终腔体内电极温度达到平衡点--即惰性气体的熔点附近。

本电极的绝缘性能取决于绝缘密封件的基础绝缘及所使用的惰性气体的绝缘性能，完全能够满足超导磁体要求。