The invention relates to a superconducting magnet insulation reliability technology, in order to realize the strong magnetic field environment in the simulated superconducting magnet system, the electric tree observation and the image acquisition function in the low temperature environment. Low temperature polymer treeing interaction under the electromagnetic field caused by the invention method and apparatus, including digital microscope system, temperature control system, constant temperature box, controllable high-voltage pulse power supply and a magnetic field generating device, the temperature control system of constant temperature control box temperature by liquid nitrogen cooling device; the magnetic field generating device is composed of constant current and electromagnetic field generator electromagnet, electromagnet adopts single choke U structure; the polymer for polymer samples of electrical treeing, the polymer is in the middle position of single choke U shaped structure, both ends of the needle plate electric controllable high-voltage pole structure is connected with the constant temperature box external pulse power supply; electrical tree growth time observation of epoxy resin sample digital microscope imaging system the. The invention is mainly applied to the superconducting magnet insulation occasions.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超导磁体绝缘可靠性技术,具体讲,涉及电磁场共同作用下的低温聚合物电树枝引发装置。
技术介绍
目前,国际热核聚变工程引起广泛的关注,国际上针对该项工程提出了磁约束高温等离子体的领先概念,世界范围内的磁约束聚变装置集中到托卡马克型(Tokamak,EAST)的环形磁约束装置上来。低温超导磁体系统是Tokamak装置中的重要组成单元,以环氧树脂为基体的复合绝缘子分别构成超导磁体系统中匝间绝缘、层间绝缘及磁体与地绝缘(对地绝缘)的绝缘部分。环氧胶在超导Tokamak装置中承担连接和绝缘的作用。超导磁体运行时需工作在液氦温度下,以环氧树脂为基体绝缘材料需要有较高的低温力学性能和电性能。英国卢瑟福实验室研制的环氧胶被我国引入成为超导磁体的耐低温绝缘材料。在ITER装置运行过程中,其内部的超导绝缘材料处于强磁场的环境中,因此,超导线圈以及线圈周围的绝缘复合材料除了承受液氮温度的极端环境外,还必须承受强磁场的作用。在磁场与电场的共同作用下,空间电荷的运动状态会发生改变,进而导致电树枝绝缘老化过程发生变化。磁通密度是表征磁场强弱的重要参数,超导装置中磁场的磁通密度变化范围为数百mT至几T,该强度下的磁场足以引起电荷运动特性发生改变,进而导致电树枝表现出不同的生长特性。目前,针对于磁场环境下的聚合物电树枝生长情况的研究较少,尚未建立一套完整的实验系统及方法来观测电磁场共同作用对电树枝生长特性的影响,因此急需建立一套电磁场环境下的电树枝测试装置来完善相关的理论体系。
技术实现思路
为克服现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种电磁场共同作用下的低温聚合物电树枝引 ...
【技术保护点】
一种电磁场共同作用下的低温聚合物电树枝引发装置,其特征是,由数字显微镜成像系统、温度控制系统、恒温箱、可控高压脉冲电源和磁场发生装置构成,所述温度控制系统通过液氮冷却装置控制恒温箱温度;所述磁场发生装置由恒流电磁场发生器与电磁铁组成,电磁铁采用单扼U形结构,卧式水冷;所述聚合物为进行电树枝老化的聚合物试样,由环氧树脂制成,聚合物处于单扼U形结构中间位置,两端通过针‑板电极结构连接恒温箱外部的可控高压脉冲电源;数字显微镜成像系统实时观测环氧树脂试样中的电树枝生长情况。
【技术特征摘要】
1.一种电磁场共同作用下的低温聚合物电树枝引发装置,其特征是,由数字显微镜成像系统、温度控制系统、恒温箱、可控高压脉冲电源和磁场发生装置构成,所述温度控制系统通过液氮冷却装置控制恒温箱温度;所述磁场发生装置由恒流电磁场发生器与电磁铁组成,电磁铁采用单扼U形结构,卧式水冷;所述聚合物为进行电树枝老化的聚合物试样,由环氧树脂制成,聚合物处于单扼U形结构中间位置,两端通过针-板电极结构连接恒温箱外部的可控高压脉冲电源;数字显微镜成像系统实时观测环氧树脂试样中的电树枝生长情况。2.如权利要求1所述的电磁场共同作用下的低温聚合物电树枝引发装置,其特征是,针-板电极结构选取高纯度银针与可控高压脉冲电源接通作为高压电极,厚度为100μm的铝箔贴附在试样底部与铝板压紧,铝板和地相连,作为地电极。3.如权利要求2所述的电磁场共同作用下的低温聚合物电树枝引发装置,其特征是,高纯度银针为...
【专利技术属性】
技术研发人员:李进,杜伯学,薛巨邵,韩涛,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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