超导储能系统的磁屏蔽

随着对电力故障非常敏感的计算机和半导体器件的广泛研究应用，越来越多电力企业用户对供电服务质量提出了一个更高要求。磁场线圈通常指呈环形的导线绕组，其电感量大小与有无磁芯有关，Q值愈高，回路的损耗愈小，广泛应用于马达、电感、变压器和环形天线等。CD型铁芯船用变压器的重要装置之一,CD型铁芯装在船用变压器油箱及存油柜的联管之间,它的底部高于船用变压器箱盖,顶盖高于存油柜的底部电抗器铁芯常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一种含硅的钢，其含硅量在0.8~4.8%。储能技术人员能够有效地改善我国电力信息系统的稳定性，提高供电质量，因此储能技术的发展过程中逐步受到人们重视。

超导磁体储能系统（Superconducting Magnetic Energy Storage, SMES）具有快速吸收、释放和储备电能的能力，并且储能密度高，结构紧凑。这为超导储能系统参与电力系统、改善供电质量提供了有利条件[1]。近些年来超导储能成为超导应用研究领域的一个热点。现在微型超导储能系统已实现产品化。今年， IGC公司的一台IPQ-750 SMES系统安装于美国Tyndall*基地，并成功并网运行[2]。

超导磁铁作为一种电磁储能元件，在使用过程中会产生强大的磁场。超导磁体通常会产生104高斯的中心磁场，但10高斯的磁场会导致一些电子设备故障。高斯的磁场可能会危及带有心脏起搏器的人。因此，如果不采取相应措施限制和屏蔽超导磁铁系统外的杂散漏磁场，将会对周围环境造成不良影响。为了扩大超导磁铁储能系统的应用范围，减小超导磁铁杂散磁场对超导磁铁系统应用的限制，必须考虑系统的磁屏蔽作用。

2. 超导储能磁体及其磁场特性

电流在闭合超导线圈中流过时，没有常规线圈中出现的焦耳热损耗，发热时间较少。因此，与常规线圈结构相比，超导线圈的运行过程中电流我们可以通过达到要求很高的水平。较高的运行控制电流就意味着企业可以发展产生具有较高的磁场，这也是我国大多数超导磁体不需要铁磁材料成本构成磁通回路，也能产生强磁场的原因。

当超导磁铁运行时，它会产生一个具有特定分布的磁场，这个磁场储存了一定数量的电磁能。在能量交换中，超导储能系统利用相应的电磁储能的磁场，而不是特定的磁场形状，磁场的分布对能量交换没有直接的作用。因此，早期超导磁铁设计的基本目标之一就是以尽可能少的超导材料储存尽可能多的电磁能量。并且在设计过程中不需要直接考虑磁场图案。

由于超导储能系统储能密度高，整个储能装置可以做得相当紧凑。体积小、储能高是超导储能系统的一个优势。由于体积小、重量轻，超导磁体储能系统还具有一定的可移动性。这在某些特殊场合显得尤为重要。

高场强、能量转换可以不受场型限制、结构设计紧凑，这三个特性是考虑超导储能系统磁屏蔽技术问题的基本理论出发点。

3.屏蔽方法的选取

目前，超导储能系统的超导磁体主要采用两种结构形式：螺旋线圈和环形线圈。