超导接头局放起始电压试验检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-27  

超导接头局放起始电压试验检测是评估超导设备绝缘性能的关键技术环节,通过多维度参数测量与标准方法验证,确定接头在局部放电起始前的耐受电压阈值,为超导系统运行安全提供数据支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

局部放电起始电压:测定超导接头绝缘介质中首次产生可检测局部放电时的最低施加电压,参数包括工频、冲击两种电压类型下的起始电压值,测量精度±2%。

工频耐受电压:在额定频率下对超导接头施加规定时间的工频电压,验证其绝缘耐受能力,参数包括试验电压值(1.5倍额定电压)、持续时间(60s)、泄漏电流限值(≤100μA)。

冲击耐受电压:通过标准操作冲击波(波形1.2/50μs)或雷电冲击波(波形10/200μs)施加瞬时高压,评估接头抗瞬时过电压能力,参数包括冲击电压峰值(2.5倍最大运行电压)、波前时间(1.2μs)、半峰值时间(50μs)。

介质损耗因数:测量超导接头绝缘材料在交变电场下的能量损耗程度,反映介质老化状态,参数包括测试频率(50Hz/100Hz)、损耗因数tanδ≤0.001。

直流电阻:测量接头导体部分的直流电阻值,评估连接可靠性,参数包括测试电流(10A)、电阻值偏差(≤标称值的0.5%)。

交流泄漏电流:在工频电压下测量接头绝缘表面的泄漏电流,判断绝缘表面缺陷,参数包括测试电压(U/√3)、泄漏电流限值(≤50μA)。

热稳定性能:在额定电流下持续通电,监测接头温度变化及温升速率,验证热设计合理性,参数包括最高允许温度(≤200℃)、温升速率(≤5℃/min)。

机械拉伸强度:对超导接头施加轴向拉力,测试其机械连接可靠性,参数包括最大拉伸力(≥10kN)、断裂伸长率(≥2%)。

界面压力均匀性:测量接头导体接触界面的压力分布,确保电流传输均匀性,参数包括接触压力(≥5MPa)、压力偏差(≤10%)。

真空度保持能力:针对低温超导接头真空绝热层,测试长期运行中的真空度变化,参数包括初始真空度(≤1×10^-4Pa)、24小时压升率(≤1×10^-5Pa/h)。

检测范围

高温超导带材接头:采用REBCO涂层导体制作的超导带材连接部位,应用于超导电缆、电机等设备。

低温超导股线接头:铌钛(NbTi)或铌三锡(Nb3Sn)股线焊接或压接形成的连接节点,用于超导磁体。

高温超导线圈连接组件:由高温超导带材绕制线圈后各段的拼接部位,涉及电流引线与线圈的连接。

低温超导磁体引线接头:连接超导磁体与外部电源的超导引线过渡接头,需兼顾低温与常温环境。

超导电缆终端接头:超导电缆与电网连接终端的接头,包含低温杜瓦与常温套管的过渡结构。

超导限流器并联接头:超导限流器中并联分支超导导体的连接部位,用于故障电流限制功能。

超导储能系统连接接头:超导储能线圈与功率调节系统的连接接头,涉及大电流传输与快速切换。

医疗MRI超导磁体接头:医用核磁共振设备中主磁体与梯度线圈的超导连接部位,要求高均匀性与稳定性。

粒子加速器超导腔耦合接头:粒子加速器中超导射频腔与馈线的连接接头,需低损耗与高Q值特性。

工业超导变压器绕组接头:工业用超导变压器绕组线饼之间或绕组与引线的连接接头,影响变压器效率。

检测标准

IEC61788-21:2019超导材料第21部分:超导带材和电缆的机械性能试验方法,规定了超导接头机械性能测试要求。

GB/T31529-2015超导带材接头性能测试方法,明确了超导带材接头局放、耐压等电气性能测试方法。

ASTMD2413-14高电压试验技术第14部分:局部放电测量,适用于工频与冲击电压下局部放电起始电压的测量。

IEC60034-15:2016旋转电机第15部分:局部放电测量,提供了旋转电机中局部放电测量的通用方法,可参考用于超导电机接头。

GB/T16927.1-2011高电压试验技术第1部分:一般定义及试验要求,规定了高电压试验的基本术语、符号和安全要求。

ISO14620-1:2018液氢第1部分:试验方法,涉及低温环境下超导接头的真空度与热性能测试方法。

GB/T20838-2007高压直流输电用油浸式平波电抗器,包含超导电抗器接头绝缘性能测试的相关条款。

ASTMA342/A342M-19标准规范用于机械和电气试验的超导导线,规定了超导导线及接头力学与电学性能的测试方法。

IEC62344:2016超导系统第1部分:系统特性和试验方法,涵盖了超导系统整体及接头性能的综合测试要求。

GB/T35697-2017超导电力装置术语和定义,为超导接头相关试验的术语规范提供了依据。

检测仪器

局部放电检测仪:集成高频(HF)传感器与特高频(UHF)传感器的综合检测设备,用于采集超导接头局部放电信号,测量起始电压与放电量,频率范围覆盖100kHz~3GHz。

工频耐压试验装置:由调压器、试验变压器及保护电阻组成的高电压试验系统,可输出0~1000kV工频电压,用于验证接头工频耐受能力。

冲击电压发生器:多级电容串联结构的高压发生装置,可产生1.2/50μs操作冲击波与10/200μs雷电冲击波,输出电压范围0~2000kV,用于冲击耐受电压测试。

介质损耗测试仪:基于西林电桥原理的介损测量仪器,支持50Hz/100Hz频率,测量精度±0.5%,用于检测接头绝缘介质损耗因数。

直流电阻测试仪:采用四端法测量原理的低电阻测试设备,测试电流10A~100A,分辨率0.1μΩ,用于测量接头导体直流电阻。

红外热像仪:非制冷焦平面红外热像仪,工作波段8~14μm,温度分辨率0.05℃,用于监测接头运行中的温度分布与温升异常。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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