复合式高温超导电流引线

本发明涉及超导电流引线，具体涉及一种复合式高温超导电流引线。

背景技术：

1、传导冷却超导磁体技术相较于液氦浸泡的方式具有成本低、结构紧凑、运行方便等优点，使得利用制冷机来搭建超导磁体测试系统成为可能。但是由于冷却功率受限，漏热过大会使其冷却效率大大折扣。

2、电流引线是将电流从室温环境的电源连接至低温区的中间过渡载流装置，是漏热产生的主要原因之一，通常传导冷却超导磁体系统使用金属-超导电流引线的形式给超导磁体供电。其包含两个接头中间部分的超导材料，其引线的一个接头位于外部室温环境，另一头连接制冷机的冷头。靠近冷头的接头热量可以被冷头带走，而超导材料由于零电阻特性几乎不产生焦耳热，同时由于其截面小，导热率低，使得引线的传导漏热进一步减小。

3、传统的超导电流引线通常由端头、超导带、支撑杆等结构组成，通过将超导带和支撑杆固定保持稳定，两端与超导带连接。这种结构导致金属固定杆漏热较大，且未考虑低温环境的形变。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种通过利用corc电缆进行连接，达到漏热小、传输电流大的目的的复合式高温超导电流引线，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

3、本发明提供一种复合式高温超导电流引线，包括：缆线结构；所述缆线结构的两端均连接有一个底座端子；两个所述底座端子间连接有多个外层保护超导带，多个所述外层保护超导带围绕在所述缆线结构的周围。

4、优选的，所述缆线结构包括骨架支撑棒，以及缠绕在所述骨架支撑棒上的超导电流引线带。

5、优选的，所述骨架支撑棒由环氧树脂材料制成。

6、优选的，所述超导电流引线带绕制过程中留有一定缝隙，用于平衡热胀冷缩带来的轴向应变。

7、优选的，所述超导电流引线带为ybco高温超导带材。

8、优选的，所述超导电流引线带为镀铜超导带材。

9、优选的，所述底座端子的端面的中部设有连接孔，所述骨架支撑棒的两端的接头与连接孔连接。

10、优选的，所述连接孔的内壁设有内螺纹，所述接头的表面设有外螺纹，接头和连接孔通过内螺纹和外螺纹的配合实现螺纹连接。

11、优选的，所述底座端子的端面上，围绕所述连接孔对称设置有多个盲槽。外层保护超导带的两端分别插入两端的底座端子上的盲槽内焊接连接。

12、优选的，所述外层保护超导带采用不锈钢铠装超导带，所述外层保护超导带为波浪状，用于补偿热胀冷缩带来的应变。

13、本发明有益效果：载流能力强、机械性能稳定、漏热小；可以承载大电流，缠绕间隙可以抵消由于上下温差导致的应变；在环氧棒缠绕多层带材或在底座焊接不锈钢铠装超导带材，提高了载流量。

14、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种复合式高温超导电流引线，其特征在于，包括：缆线结构(1)；所述缆线结构(1)的两端均连接有一个底座端子(2)；两个所述底座端子(2)间连接有多个外层保护超导带(3)，多个所述外层保护超导带(3)围绕在所述缆线结构(1)的周围。

2.根据权利要求1所述的复合式高温超导电流引线，其特征在于，所述缆线结构(1)包括骨架支撑棒(4)，以及缠绕在所述骨架支撑棒(4)上的超导电流引线带(5)。

3.根据权利要求2所述的复合式高温超导电流引线，其特征在于，所述骨架支撑棒(4)由环氧树脂材料制成。

4.根据权利要求2所述的复合式高温超导电流引线，其特征在于，所述超导电流引线带(5)绕制过程中留有一定缝隙，用于平衡热胀冷缩带来的轴向应变。

5.根据权利要求2-4任一项所述的复合式高温超导电流引线，其特征在于，所述超导电流引线带(5)为ybco高温超导带材。

6.根据权利要求5所述的复合式高温超导电流引线，其特征在于，所述超导电流引线带(5)为镀铜超导带材。

7.根据权利要求2所述的复合式高温超导电流引线，其特征在于，所述底座端子(2)的端面的中部设有连接孔(6)，所述骨架支撑棒(4)的两端的接头(7)与连接孔(6)连接。

8.根据权利要求7所述的复合式高温超导电流引线，其特征在于，所述连接孔(6)的内壁设有内螺纹，所述接头(7)的表面设有外螺纹，接头(7)和连接孔(6)通过内螺纹和外螺纹的配合实现螺纹连接。

9.根据权利要求7或8所述的复合式高温超导电流引线，其特征在于，所述底座端子(2)的端面上，围绕所述连接孔(6)对称设置有多个盲槽(8)。

10.根据权利要求1所述的复合式高温超导电流引线，其特征在于，所述外层保护超导带(3)采用不锈钢铠装超导带，所述外层保护超导带(3)为波浪状，用于补偿热胀冷缩带来的应变。

技术总结
本发明提供一种复合式高温超导电流引线，属于超导电流引线技术领域，缆线结构的两端均连接有一个底座端子；两个底座端子间连接有多个外层保护超导带，外层保护超导带围绕在缆线结构的周围；缆线结构包括骨架支撑棒，以及缠绕在骨架支撑棒上的超导电流引线带；底座端子的端面的中部设有连接孔，骨架支撑棒的两端的接头与连接孔连接；外层保护超导带采用不锈钢铠装超导带，为波浪状，可补偿热胀冷缩带来的应变。本发明载流能力强、机械性能稳定、漏热小；可以承载大电流，缠绕间隙可以抵消由于上下温差导致的应变；在环氧棒缠绕多层带材或在底座焊接不锈钢铠装超导带材，提高了载流量。

技术研发人员：戴少涛,袁颂桢,马韬
受保护的技术使用者：北京交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14