一种超导限流器线圈预紧装置的制作方法

本发明涉及超导限流器技术领域，具体而言，涉及一种超导限流器线圈预紧装置。

背景技术：

随着国民经济的迅速发展，对电力需求不断增加，电网规模不断扩大，故障电流突破现有断路器开断容量，将严重危及系统中的相关电气设备。为了保证系统的安全可靠运行，必须快速切除故障电流。为了将短路电流限制在可控水平，人们很早就提出了超导限流器概念。但是，由于低温超导体运行于液氦温度，运行成本过高、低温系统庞大，因此无法实现商业化。1986年随着新型高温超导材料的发现，高温超导限流器技术又被提到议事日程。近十几年来，国内外成功研发了多种高温超导限流样机，其中有部分实现了挂网试验运行。但是超导限流器线圈的安全稳定一直是实际应用中较难解决的问题之一，特别是绕制过程中的预紧应力会对限流线圈的机械稳定性起到重要的支撑作用，需要确保施加方法牢固可靠。而且，超导限流器通常需要在液氮温区运行，在系统降温和升温过程中很容易出现超导线圈因热胀冷缩而松动的情况，将会严重影响系统运行的稳定性。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种超导限流器线圈预紧装置，旨在解决现有超导限流器中超导线圈因热胀冷缩而松动的问题。

本发明提出了一种超导限流器线圈预紧装置，该超导限流器线圈预紧装置包括：线圈支撑机构、两个固定机构和调节机构；其中，两个所述固定机构分别设置于所述线圈支撑机构的端部，用于卡设所述线圈支撑机构；所述固定机构与所述线圈支撑机构之间设有滑动间隙，用于调节所述线圈支撑机构卡设于所述固定机构内的位置；所述调节机构设置于所述线圈支撑机构上，用于驱动所述线圈支撑机构沿所述滑动间隙滑动以对超导线圈施加预紧力。

进一步地，上述超导限流器线圈预紧装置，所述调节机构包括：调节杆、弹性预紧件和预紧固定件；其中，所述调节杆穿设于所述线圈支撑机构和所述固定机构，并与所述线圈支撑机构相螺接；所述预紧固定件设置于所述调节杆的第一端且与所述调节杆相螺接，所述弹性预紧件套设于所述调节杆上，并且，所述弹性预紧件夹设于所述固定机构和所述预紧固定件之间，通过所述预紧固定件沿所述调节杆的移动调节所述弹性预紧件施加至所述预紧固定件上的调节力，并通过所述调节杆传递至所述线圈支撑机构上，以对所述超导线圈施加预紧力。

进一步地，上述超导限流器线圈预紧装置，所述调节杆的第二端设置有限位件，用于对所述调节杆进行限位。

进一步地，上述超导限流器线圈预紧装置，所述调节杆的端部设有绝缘保护套，其套设于所述弹性预紧件和所述预紧固定件的外部。

进一步地，上述超导限流器线圈预紧装置，所述调节杆上设置有刻度，用于显示所述弹性预紧件的压缩量。

进一步地，上述超导限流器线圈预紧装置，所述弹性预紧件为弹簧。

进一步地，上述超导限流器线圈预紧装置，所述固定机构包括：底座和顶板；其中，所述顶板设置于所述线圈支撑机构的端部，用于支撑所述线圈支撑机构；所述底座设置于所述线圈支撑机构与所述底座之间，所述底座上设置有支撑凹槽，用于卡设在所述线圈支撑机构的端部。

进一步地，上述超导限流器线圈预紧装置，所述底座上设置有固定孔，用于对所述调节机构的调节杆进行导向。

进一步地，上述超导限流器线圈预紧装置，所述底座的侧壁上设置有卡设凹槽，用于卡设所述线圈支撑机构的弹性预紧件。

进一步地，上述超导限流器线圈预紧装置，所述线圈支撑机构沿其轴向设置有若干个并列设置的弧形凹槽，用于卡设所述超导线圈。

本发明提供的超导限流器线圈预紧装置，通过在固定机构与线圈支撑机构之间设置滑动间隙，以便通过调节机构的调节以驱动线圈支撑机构沿滑动间隙滑动，进而使得线圈支撑机构向超导线圈靠近滑动以对超导线圈施加预紧力，进而确保超导线圈的张紧和预紧应力符合要求，解决超导线圈因热胀冷缩而松动的情况。另外，可通过预先调节调节机构，以使该装置在使用过程中线圈支撑机构始终对超导线圈施加预紧力，以便当超导线圈出现松弛时，由于预紧力一直存在，可一直补偿补线圈应力，解决松弛的问题，亦可补偿在使用过程中因为绝缘材料和线圈材料收缩不一致而导致的线圈松弛的问题，同时，该装置制造成本较低，安装方便。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的超导限流器线圈预紧装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的超导限流器线圈预紧装置的剖面图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1和图2，其示出了本发明实施例提供的超导限流器线圈预紧装置的优选结构。如图所示，该线圈预紧装置包括：线圈支撑机构1、两个固定机构2和调节机构3；其中，两个固定机构2分别设置于线圈支撑机构1的端部，用于卡设线圈支撑机构1。具体地，线圈支撑机构1设置于超导线圈4迂回部位置，用于卡设超导线圈4，以使超导线圈4呈s型或其他形状排布。为确保线圈支撑机构1卡设超导线圈4的稳定性，优选地，线圈支撑机构1沿其轴向（如图2所示的竖直方向）设置有若干个并列设置的弧形凹槽11，用于卡设超导线圈4，以避免超导线圈4的掉落。两个固定机构2设置于线圈支撑机构1的端部，以实现线圈支撑机构1的固定和上下两端的平衡，进而确保线圈支撑机构1的平稳性，避免线圈支撑机构1的倾斜导致超导线圈4的松弛。

继续参见图1和图2，固定机构2与线圈支撑机构1之间设有滑动间隙5，用于调节线圈支撑机构1卡设于固定机构2内的位置。具体地，固定机构2上卡设线圈支撑机构1的槽口尺寸大于线圈支撑机构1的尺寸，以使两者之间存在滑动间隙5，以便在超导线圈4出现松弛时，通过两者之间的滑动使得线圈支撑机构1向超导线圈4靠近，以对超导线圈施加预紧力，进而确保超导线圈4的张紧和预紧应力符合要求。

继续参见图1和图2，调节机构3设置于线圈支撑机构1上，用于驱动线圈支撑机构1沿滑动间隙5滑动以对超导线圈4施加预紧力。具体地，通过操作人员对调节机构3的调节，以使其对线圈支撑机构1施加一驱动力，使得线圈支撑机构1沿滑动间隙5向超导线圈4靠近。

显然可以理解的是，本实施例中提供的超导限流器线圈预紧装置，通过在固定机构2与线圈支撑机构1之间设置滑动间隙5，以便通过调节机构3的调节以驱动线圈支撑机构1沿滑动间隙5滑动，进而使得线圈支撑机构1向超导线圈4靠近滑动以对超导线圈4施加预紧力，进而确保超导线圈4的张紧和预紧应力符合要求，解决超导线圈因热胀冷缩而松动的情况。另外，可通过预先调节调节机构3，以使该装置在使用过程中线圈支撑机构1始终对超导线圈4施加预紧力，以便当超导线圈6出现松弛时，由于预紧力一直存在，可一直补偿补线圈应力，解决松弛的问题。

继续参见图1和图2，固定机构2包括：底座21和顶板22；其中，顶板22设置于线圈支撑机构1的端部，用于支撑线圈支撑机构1。具体地，顶板22为方形板状结构，设置于线圈支撑机构1下端的固定机构2的顶板22铺设在地面，以便确保该装置的稳定性，进而确保其支撑的超导线圈4的稳定性。

继续参见图1和图2，底座21设置于线圈支撑机构3与底座21之间，底座21上设置有支撑凹槽211，用于卡设在线圈支撑机构3的端部。具体地，底座21通过螺栓固定至顶板22相对于线圈支撑机构3的侧面上，底座21与顶板22相背的侧面上设置有支撑凹槽211，以便卡设在线圈支撑机构3的端部。为实现线圈支撑机构3的滑动，优选地，支撑凹槽211与线圈支撑机构3之间间隙配合，即滑动间隙5设置于底座21与线圈支撑机构3之间。为便于调节机构3的调节杆31的调节，优选地，底座21上设置有固定孔212，用于对调节杆31进行导向，进而确保调节杆31与线圈支撑机构1之间调节的稳定性。底座21的侧壁上设置有卡设凹槽213，用于卡设线圈支撑机构3的弹性预紧件32，以使弹性预紧件32的左端位置固定，进而通过线圈支撑机构3的预紧固定件33调节弹性预紧件32的右端以调节弹性预紧件32施加的调节力。

继续参见图1和图2，调节机构3包括：调节杆31、弹性预紧件32、预紧固定件33和限位件34；其中，调节杆31穿设于线圈支撑机构1和固定机构2，并与线圈支撑机构1相螺接。具体地，调节杆31与线圈支撑机构1的轴向垂直设置，其穿设于线圈支撑机构1和底座21上的固定孔212，并与线圈支撑机构1螺纹连接，以便实现两者之间相对移动和力的传递。其中，调节杆31为螺杆，以便与线圈支撑机构1上垂直于其轴向的螺纹孔21螺纹连接。

继续参见图1和图2，预紧固定件33设置于调节杆31的第一端（如图2所示的右端）且与调节杆31相螺接，弹性预紧件32套设于调节杆31上，并且，弹性预紧件32夹设于固定机构2和预紧固定件33之间，通过预紧固定件33沿调节杆31的移动调节弹性预紧件32施加至预紧固定件33上的调节力，并通过调节杆31传递至线圈支撑机构1上，以对超导线圈4施加预紧力。具体地，预紧固定件33与调节杆31相螺接，以便其沿调节杆31的长度滑动，进而使其靠近线圈支撑机构1滑动时即向图2所示的左边移动，使线圈支撑机构1和预紧固定件33之间的弹性预紧件32压缩，进而使得弹性预紧件32施加至预紧固定件33上的向右的调节力或增大该调节力，由于预紧固定件33与调节杆31之间相螺接，调节杆31与线圈支撑机构1之间相螺接，以便依次将调节力传递至线圈支撑机构1上，使得线圈支撑机构1受到向右的调节力，进而对超导线圈4施加预紧力。其中，弹性预紧件32为弹簧，当然亦可为其他科弹性变形的结构件。为便于实现该装置的量化调节，优选地，调节杆31上设置有刻度，用于显示弹性预紧件32的压缩量，以便客观了解线圈支撑机构1上受到的调节力的大小。为避免尖端部位放电，优选地，调节杆31的端部设有绝缘保护套35，其套设于弹性预紧件32和预紧固定件33的外部，以便将尖端遮挡。

继续参见图1和图2，调节杆31的第二端（如图2所示的左端）设置有限位件34，用于对调节杆31进行限位，避免调节杆31调节过程中自固定孔212和线圈支撑机构1的螺纹孔内脱落。为进一步实现调节杆31沿线圈支撑机构1的螺纹孔的移动，优选地，限位件34与调节杆31相螺接，以便调节限位件34的位置。

综上，本实施例中提供的超导限流器线圈预紧装置，通过在固定机构2与线圈支撑机构1之间设置滑动间隙5，以便通过调节机构3的调节以驱动线圈支撑机构1沿滑动间隙5滑动，进而使得线圈支撑机构1向超导线圈4靠近滑动以对超导线圈4施加预紧力，进而确保超导线圈4的张紧和预紧应力符合要求，解决超导线圈因热胀冷缩而松动的情况。另外，可通过预先调节调节机构3，以使该装置在使用过程中线圈支撑机构1始终对超导线圈4施加预紧力，以便当超导线圈6出现松弛时，由于预紧力一直存在，可一直补偿补线圈应力，解决松弛的问题，亦可补偿在使用过程中因为绝缘材料和线圈材料收缩不一致而导致的线圈松弛的问题，同时，该装置制造成本较低，安装方便。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。