超导储能系统响应测试检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-28  

本文阐述超导储能系统响应测试检测内容,涵盖临界电流、交流损耗等检测项目,涉及高温超导带材等检测范围,遵循ASTM等国内外标准,介绍高精度低温温度计等检测仪器,为系统性能评估提供专业依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

临界电流密度:测量超导材料在特定条件下承载临界电流的能力,涉及温度、磁场等参数,测量范围0.1×10⁶A/cm² - 10×10⁶A/cm²,精度±0.5%。

交流损耗特性:评估超导材料在交流电流下的能量损耗情况,频率范围0.1Hz - 1000Hz,测量精度±1%。

动态响应时间:确定系统从接收到信号到开始响应的时间,时间分辨率0.1ms,测量范围0.1ms - 100ms。

温度稳定性:监测超导系统在不同工况下温度变化的稳定性,温度测量精度±0.01℃,测量范围 - 200℃ - 100℃。

磁通钉扎能力:衡量超导材料抑制磁通运动的能力,磁场强度范围0T - 10T,分辨率0.01T。

机械强度测试:对超导储能系统关键部件进行机械性能检测,拉力测试范围0N - 100000N,精度±1%。

绝缘性能:检测超导系统各组件的绝缘状况,耐压测试范围0V - 100kV,精度±0.5%。

高频损耗特性:研究超导系统在高频环境下的能量损耗,频率范围1MHz - 1GHz,测量精度±1.5%。

冷却系统效率:评估超导系统冷却环节的效率,温度变化测量精度±0.05℃,流量测量精度±0.1L/min。

过流保护响应:检测系统过流保护装置的响应速度和准确性,电流测量范围0A - 10000A,精度±0.2%。

检测范围

高温超导带材:用于超导储能系统中实现电流传输和磁场产生,具有低电阻和高临界电流特性。

低温制冷系统:为超导储能系统提供低温环境,确保超导材料处于超导状态,包含压缩机、冷头等组件。

储能线圈结构:用于储存磁能,由超导导线绕制而成,其结构设计影响储能效率和磁场分布。

超导接头组件:实现超导电路的连接,要求低电阻和高可靠性,保障电流在超导回路中的稳定传输。

电流引线系统:将外部电流引入或引出超导系统,减少引线自身的电阻损耗和热量传递。

真空绝热层:减少超导系统与外界的热交换,维持低温环境,由多层绝热材料和真空腔体组成。

电力电子控制器:控制超导储能系统的充放电过程,实现对功率的调节和转换,包含功率器件和控制电路。

热管理系统:调节超导系统的温度分布,防止局部过热,包括散热器和温度控制装置。

磁屏蔽结构:减少超导系统产生的磁场对外界的影响,同时防止外界磁场干扰超导系统,由磁性材料构成。

安全监控模块:实时监测超导储能系统的运行状态,包括温度、电流、磁场等参数,保障系统安全运行。

检测标准

ASTM A391/A391M - 18:关于高温超导带材的机械性能测试标准,规定了拉伸试验等方法。

ISO 61788 - 3:2012:超导带材交流损耗测量的国际标准,明确了测量方法和数据处理要求。

GB/T 20692 - 2006:针对高温超导带材的特性测试标准,涵盖临界电流、机械性能等方面的测试方法。

IEC 61753 - 1:2002:光纤传感器在低温环境中的应用标准,对超导储能系统中可能使用的光纤传感器检测有指导意义。

GB/T 31524 - 2015:超导储能系统的通用技术条件标准,规定了系统性能、安全等方面的要求。

ASTM D2000 - 18:有关橡胶和塑料产品的标准,可用于超导储能系统中部分橡胶密封等部件的性能评估。

ISO 1942 - 1:2016:变压器相关标准,对超导储能系统中可能涉及的变压器类设备检测有一定参考价值。

GB/T 1094.1 - 2013:电力变压器第1部分总则标准,有助于理解超导储能系统中变压器相关部分的检测要求。

IEC 60076 - 1:2011:电力变压器第1部分总则标准,为超导储能系统中变压器类设备的检测提供国际标准依据。

GB/T 13462 - 2011:电力变压器经济运行标准,对超导储能系统中变压器的经济运行评估有参考作用。

检测仪器

高精度低温温度计:采用特殊的传感技术,能够在低温环境下精确测量温度,为超导系统的温度稳定性检测等提供数据,在检测项目温度稳定性中用于测量系统不同部位的温度变化。

大电流脉冲发生器:可输出大电流脉冲信号,用于模拟超导系统可能遇到的短路电流冲击等情况,在检测项目动态响应时间等检测中提供电流激励。

振动噪声分析仪:能够分析超导储能系统运行过程中的振动和噪声情况,检测机械振动对系统的影响,在机械强度测试等项目中辅助评估系统组件的机械性能。

微波损耗分析仪:针对超导材料在高频环境下的损耗进行检测,在高频损耗特性检测项目中精确测量超导系统的微波损耗情况。

真空度测试仪:用于测量超导系统真空绝热层的真空度,确保绝热层达到良好的真空状态,在真空绝热层相关检测中发挥作用。

微电流测量仪:具备高灵敏度,可测量微小电流信号,在超导接头组件等低电阻部件的检测中,用于测量微小电流以评估接触性能。

光纤光栅传感器:可实现对超导系统温度、应变等参数的高精度测量,在多个检测项目中用于获取关键部位的状态信息。

电磁兼容测试仪:检测超导储能系统的电磁兼容性,确保系统在电磁环境中正常运行,避免电磁干扰对系统性能的影响。

激光测振仪:采用激光技术对超导系统的振动进行非接触式测量,为振动噪声分析仪等提供补充数据,辅助评估机械振动影响。

超导量子干涉仪:用于测量极弱的磁场信号,在超导储能系统的磁场相关检测项目中,可精确测量磁场分布和变化。

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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