CN102705699A - 用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜及低温绝热体 - Google Patents

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应建明
徐冬球
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Abstract

本发明涉及一种用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜及低温绝热体，所述的镀铝薄膜包括塑料薄膜和位于塑料薄膜上的镀铝层，所述的镀铝层包括若干个镀铝条，各镀铝条之间相互隔离；所述低温绝热体包括若干层缠绕在内胆上的低温绝热纸和镀铝薄膜，低温绝热纸和镀铝薄膜间隔设置，所述的镀铝薄膜包括塑料薄膜和位于塑料薄膜上的镀铝层，所述的镀铝层包括若干个镀铝条，各镀铝条之间相互隔离，任意一个镀铝条均不形成环路。本发明的镀铝薄膜上各镀铝条之间相互隔离，任意一个镀铝条均不形成环路，从而基本杜绝了涡流的产生；镀铝膜可以直接缠绕在内胆上，操作方便。

Description

用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜及低温绝热体
技术领域
本发明涉及一种用于电力超导低温环境支持系统中的保温材料，尤其是一种镀铝薄膜及低温绝热体。
背景技术
一般的金属材料，在接近绝对零度的温度范围内，随着温度的下降，其电阻率趋近于一有限的常数。某些纯金属、合金和化合物等在某一特定的温度Tc附近，电阻突然消失，这种现象叫超导电性，具有这种性能的材料称为超导材料。一般来说，在4.2K左右具有超导性能的物体称为低温超导体，在液氮温度下(77K)具有超导性能的物体称为高温超导体。
低温超导线材和带材主要在液氦温度(4.2K)下应用。利用超导体的各种特性，如电阻突然消失、完全抗磁性、在强磁场中能承受很大的超导电流以及超导体在发生超导态向正常态转变时的物理性能的变化，低温超导线带材已开始在许多科学技术领域得到应用，并显示出突出的优点和广阔前景。 
自1986年高温超导体发现以来，世界将进入一个新的超导时代。高温超导电性如能在一系列重要领域，特别是所谓强电(大电流)诸如电力输送、电机、受控核聚变、交通、医疗等领域获得应用并显示出巨大的优越性，将导致一场新的技术革命。与低温超导体相比，高温超导材料设备在至少20K或更高温度运行时，主要的好处是比较便宜和更可靠的致冷可以实现。在20K以上工作，高温超导材料可以进一步降低致冷机造价和电能消耗，所以，在经济上，对于上述各种应用领域，高温超导体全面优于低温超导体。由于高温超导体将运行在较高温度，此时材料的热容会大为增加，同时制作的装置会更加稳定，并且更能容许交流损耗。现在开发的高温超导线材和带材均能满足应用的要求。如高温超导变压器将比常规多纤维Nb3Sn制作的变压器更优越。由于超导线感受到的磁感应强度只有0.3～0.5T，采用高温超导材料是适当的。高温超导材料在液氮下的绝缘强度比在液氦下高，所以，将会使变压器的绝缘更简化。加之高温超导体的导体损耗预期很小，所以，可以通过增加导体截面积避免在故障态下失超。超导电力传输线采用高温超导线材后，输电的总费用可降低15％～30％。
目前，电力系统用的超导电力传输线的低温环境支持系统可采用液氮、液氦进行冷却，低温环境支持系统主要是让电力传输线保持在所需的低温环境中，它包括内胆、外胆和内外胆之间的多层绝热材料，是储藏液态气体，低温研究和晶体元件保护的一种双层容器，两层壁间的空气抽掉，形成真空，保温用的多层绝热材料缠绕在内胆上。绝热材料通常是由低温绝热纸与反射屏（铝箔或镀铝薄膜）复合而成，低温绝热纸与反射屏材料间隔设置。中国专利CN101058209A公开了一种用于密封绝热容器上的低温绝热纸及复合绝热材料。
由于在电力传导过程中，电力线周围会产生磁场，而铝本身为一种优良的导体，容易在多层环绕的反射屏（铝箔或镀铝薄膜）中产生涡流，从而使保温材料发热而损坏低温结构。所以在电力超导系统的低温环境支持体系中，铝箔无法作为反射屏材料，而镀铝薄膜上的镀铝层需经过无磁化处理。
中国专利CN1356491公开了一种高频无磁液氮杜瓦，是与高Tc SQUID测量元件相配套的液氮杜瓦，由内胆、外壳、颈管、吸气剂和特种多层绝热体组成。所有材料均为磁化率低于10-5Gs/Oe无磁材料。内胆、颈管和外壳均采用无磁玻璃钢材料，该材料用无磁玻璃纤维通过特种环氧粘接剂、聚氨酯固化剂及其他助剂粘合固化成型。该发明的特种多层绝热体将5层厚度约400A(400*10-9m)的超薄镀铝膜切割成1cm见方，用尼龙线联接后，每5层对称交叉缠绕至所需厚度而成。该新工艺减少了绝热体中产生的涡流，但其存在的问题是镀铝膜仍然会形成环路，不能完全杜绝涡流的产生；并且超薄镀铝膜采用尼龙线连接，操作十分烦琐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜及低温绝热体，其可以基本杜绝镀铝薄膜中涡流的产生。
本发明的技术方案是：一种用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜，所述的镀铝薄膜包括塑料薄膜和位于塑料薄膜上的镀铝层，所述的镀铝层包括若干个镀铝条，各镀铝条之间相互隔离。
优选地，所述各镀铝条之间相互平行。
一种电力超导低温环境支持系统中的低温绝热体，所述低温环境支持系统包括内胆，所述低温绝热体包括若干层缠绕在内胆上的低温绝热纸和镀铝薄膜，低温绝热纸和镀铝薄膜间隔设置，所述的镀铝薄膜包括塑料薄膜和位于塑料薄膜上的镀铝层，所述的镀铝层包括若干个镀铝条，各镀铝条之间相互隔离，任意一个镀铝条均不形成环路。
优选地，所述各镀铝条之间相互平行，并与内胆的纵向中心线平行。
优选地，所述各镀铝条之间相互平行，并与内胆的纵向中心线垂直。
本发明的电力超导低温环境支持系统中的内胆、外壳及其它附件推荐采用无磁玻璃钢材料。
本发明所述的塑料薄膜可选用BOPET、BOPA、BOPP、CPP、PE等薄膜基材，塑料薄膜的镀铝工艺一般采用直镀法，即将铝层直接镀在基材薄膜表面。调整传统的镀膜设备，使得塑料薄膜上形成若干条相互间隔的镀铝条。
本发明的有益效果在于：
1、镀铝薄膜上各镀铝条之间相互隔离，任意一个镀铝条均不形成环路，从而基本杜绝了涡流的产生；
2、镀铝膜可以直接缠绕在低温环境支持系统内胆上，操作方便。
附图说明
图1是实施例1所述镀铝薄膜的结构示意图。
图2是实施例2所述镀铝薄膜的结构示意图。
图3是实施例3所述镀铝薄膜的结构示意图。
图4是本发明电力超导低温环境支持系统中的低温绝热体的截面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
参照图1及图4，一种用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜，所述的镀铝薄膜包括塑料薄膜1和位于塑料薄膜1上的镀铝层，所述的镀铝层包括若干个镀铝条2，各镀铝条2之间相互隔离。
一种电力超导低温环境支持系统中的低温绝热体，所述低温环境支持系统包括内胆3和外壳，所述低温绝热体包括若干层缠绕在内胆3上的低温绝热纸4和镀铝薄膜5，低温绝热纸4和镀铝薄膜5间隔设置，所述的镀铝薄膜包括塑料薄膜1和位于塑料薄膜上的镀铝层，所述的镀铝层包括若干个镀铝条2，各镀铝条2之间相互隔离，任意一个镀铝条2均不形成环路。所述各镀铝条2之间相互平行，并与内胆的纵向中心线平行。
实施例2
参照图2及图4，本实施例中镀铝条2呈块状，镀铝条2的长边与内胆的纵向中心线平行。其它同实施例1。
实施例3
参照图3及图4，本实施例中镀铝条2呈块状，镀铝条2的长边与内胆的纵向中心线垂直。其它同实施例1。

Claims (5)

1. 一种用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜，其特征在于：所述的镀铝薄膜包括塑料薄膜和位于塑料薄膜上的镀铝层，所述的镀铝层包括若干个镀铝条，各镀铝条之间相互隔离。
2. 根据权利要求1所述的用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜，其特征在于：所述各镀铝条之间相互平行。
3. 一种电力超导低温环境支持系统中的低温绝热体，所述低温环境支持系统包括内胆，其特征在于：所述低温绝热体包括若干层缠绕在内胆上的低温绝热纸和镀铝薄膜，低温绝热纸和镀铝薄膜间隔设置，所述的镀铝薄膜包括塑料薄膜和位于塑料薄膜上的镀铝层，所述的镀铝层包括若干个镀铝条，各镀铝条之间相互隔离，任意一个镀铝条均不形成环路。
4. 根据权利要求3所述的电力超导低温环境支持系统中的低温绝热体，其特征在于：所述各镀铝条之间相互平行，并与内胆的纵向中心线平行。
5. 根据权利要求3所述的电力超导低温环境支持系统中的低温绝热体，其特征在于：所述各镀铝条之间相互平行，并与内胆的纵向中心线垂直。
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