一种基于陶瓷电阻的可调节高能量移能电阻系统的制作方法

本实用新型涉及超导聚变装置技术领域，尤其涉及一种基于陶瓷电阻的可调节高能量移能电阻系统。

背景技术：

在超导聚变装置的实验过程中，一旦超导磁体发生失超现象，大量的能量将存贮于磁体内部，从而造成超导磁体的损害。因此，失超保护系统是对于超导磁体发生失超现象时的第一保护措施，其通过对其开关工序的控制，将存在于超导磁体内部的能量转移到高能量移能电阻系统中，并通过移动电阻系统能电阻热量的消耗将能量最终散发，从而起到保护超导磁体的目的。

目前实际上使用较多的高能量移能电阻系统主要是通过不锈钢的能量转移发热消耗超导磁体的能量，但是由于不锈钢片受电磁效应的影响较大，需要设计多道内部支撑来保护电阻片的正常运行，因此对工艺制造提出了更多复杂性的要求。而陶瓷电阻作为高能量移能电阻的选择，其不仅系统结构设计简单，占地空间更小，同时其在相同能量承载的情况所需要的温升数值更低。

技术实现要素：

本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于陶瓷电阻的可调节高能量移能电阻系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于陶瓷电阻的可调节高能量移能电阻系统，包括有多个并列放置的移能电阻矩阵堆栈，在移能电阻矩阵堆栈的上方和下方分别设有抽风风道和吹风风道，在每个移能电阻矩阵堆栈的上方和下方分别设有抽风机和吹风机，所有的吹风机与吹风风道连接，所有的抽风机与抽风风道连接。

所述的移能电阻矩阵堆栈是由多个移能电阻模块叠放组成的，并通过电流引线将多个移能电阻模块串联或并联。

所述的移能电阻模块包括有多个电阻模块和环氧树脂外框，所述的电阻模块是通过支撑棒穿过多个电阻的中心然后通过螺栓固定在所述的环氧树脂外框上。

所述的电阻为陶瓷电阻，陶瓷电阻为中心空心的饼状结构，其导电面在饼状结构的上下面，通过支撑棒穿过所有的陶瓷电阻的中心将其串联连接，再将金属导电片连接至两侧最外侧陶瓷电阻的导电面上通过压接连接弹簧垫片并通过螺母固定。

所述的支撑棒采用不锈钢钢管包裹耐高压绝缘云母构成的。

每个移能电阻模块的前端通过开孔引出正负极的电流引线，电流引线通过连接铜牌横跨两个模块进行连接。

在每个环氧树脂外框的左右两边均开有多个吊装孔。

1、本实用新型所涉及的高能量移能电阻系统，由多个移能电阻矩阵堆栈组成，通过改变所有堆栈的串并联连接形式可以改变整个电阻系统的阻值。在超导磁体感值相同的情况下，可通过改变电阻系统阻值，从而根据负载需要改变能量转移的时间。

2、本实用新型所涉及的每个移能电阻矩阵堆栈由若干个移能电阻模块组成，通过串并联的调节，可以改变单个移能电阻矩阵堆栈的阻值，更加有助于整个系统的阻值调节。

3、每个移能电阻模块由前部延伸出平行放置的铜制电流连接引线，可用于电阻模块的连接。

4、移能电阻模块采用环饼状结构的陶瓷电阻，所有电阻中心位置横穿支撑棒固定于框架上，电阻两端由弹簧垫片压接可以保证电阻间更好的连接效果。同时每组陶瓷电阻外侧连接有电流引线片拥有模块内部的连接。

5、支撑棒采用内容刚结构外部包裹绝缘耐高压云母的形式，既可以提高高强度的支撑，又可以提供高强度耐压和绝缘。

6、系统采用风冷的降温手段，每个堆栈的下部安置一个吹风机，所有移能电阻堆栈上部链接通风管道用于将热风抽至室外。

本实用新型的优点是：本实用新型在用于超导磁体失超过程中能量的转移，相比于其他能量转移系统，由于其采用了陶瓷电阻为基础，可以不用考虑电磁应力形变的影响，因此可以降低对其固定支撑的额外考虑。同时陶瓷电阻几乎为无感部件，整个电阻系统的内部电感几乎为零，可以更好的提高能量转移的效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为移能电阻模块结构图。

图3为移能电阻模块去掉前侧板后结构图。

图4为移能电阻模块内部结构图。

图5为单个电阻模块结构图。

图6为支撑棒结构图。

图7为移能电阻模块之间连接结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于陶瓷电阻的可调节高能量移能电阻系统，包括有多个并列放置的移能电阻矩阵堆栈1，在移能电阻矩阵堆栈1的上方和下方分别设有抽风风道2和吹风风道3，在每个移能电阻矩阵堆栈1的上方和下方分别设有抽风机4和吹风机5，所有的吹风机5与吹风风道3连接，所有的抽风机4与抽风风道2连接。每个系统由多个移能电阻堆栈1并排放置于墙边，在特制的地基下建造风道，每个移能电阻堆栈配备一个吹风机5。移能电阻堆栈的顶端布置抽风风道2，所有风道连接由抽风机4与墙体外进行空气交换，从而及时将热风抽至室外。

所述的移能电阻矩阵堆栈1是由多个移能电阻模块6叠放组成的，并通过电流引线7将多个移能电阻模块6串联或并联。根据实际需要，可调节电阻模块矩阵的放置以及串并联方式改变整个电阻的电气性能。

如图2、3所述的移能电阻模块6包括有多个电阻模块8和环氧树脂外框9，所述的电阻模块8是通过支撑棒10穿过多个电阻11的中心然后通过螺栓12固定在所述的环氧树脂外框9上。每个移能电阻模块6采用环氧树脂外框9铸造而成，为了便于电阻的散热，其上、下两个平面采用不设面板的形式。

如图4、5所示，所述的电阻11为陶瓷电阻，陶瓷电阻为中心空心的饼状结构，其导电面在饼状结构的上下面，通过支撑棒10穿过所有的陶瓷电阻的中心将其串联连接，再将金属导电片13连接至两侧最外侧陶瓷电阻的导电面上通过压接连接弹簧垫片14并通过螺母15固定，实现紧密连接从而保证电阻导电面接触的有效性。单模块内的陶瓷电阻可由多组陶瓷电阻组成，其内部的连接也可改变，从而改变单模块电阻的阻值。再确定阻值后，最后将所有陶瓷电阻封装在环氧树脂框架中。

如图6所示，所述的支撑棒10采用不锈钢钢管16包裹耐高压绝缘云母17构成的。通过中间穿不锈钢钢管16可以提高整个支撑棒的强度，从而可以保证支撑时支撑棒的形变。外围包裹的云母17可以有效的提高支撑棒的耐压等级，避免陶瓷电阻在通电情况下被击穿。

如图7所示，每个移能电阻模块6的前端通过开孔引出正负极的电流引线7，电流引线7通过连接铜牌18横跨两个模块进行连接，用于模块与模块之间的串并联。

在每个环氧树脂外框9的左右两边均开有多个吊装孔19，用于电阻矩阵调节、安装或者维修时的吊装。