CN104934136A - 铠装电缆导体超导母线的绝缘对地屏蔽层的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铠装电缆导体超导母线的绝缘对地屏蔽层的加工工艺，采用两层碳纤维预浸料带形成碳纤维材料对地屏蔽层，并采用真空固化工艺将碳纤维材料对地屏蔽层与绝缘层使用真空袋膜共同固化。
Description
技术领域
本发明涉及低温超导磁体馈线技术领域，具体是一种铠装电缆导体超导母线的绝缘对地屏蔽层的加工工艺。
背景技术
铠装电缆导体（CICC）超导母线（见图1）是大型磁约束核聚变装置中超导馈线系统传输电能的部件，CICC超导母线外表面通常采用湿法涂胶或预浸渍工艺加工一层固体环氧基玻璃纤维绝缘层，以满足磁体运行时交直流耐电压要求，绝缘层的外层需制作对地屏蔽层以形成完整的电回路。
对地屏蔽层通常的做法是在绝缘层外表面直接包裹一层或多层金属箔，金属箔多选择铝箔或不锈钢箔，表面带胶易于粘结。在金属箔包裹时绝缘层已处于固化完成状态。我国在运行的EAST超导托卡马克聚变装置的磁体馈线全部采用的是此类型的对地屏蔽形式。这种方法虽然操作方法简单，但由于CICC超导母线绝缘层固化后表面并不平整，金属箔在包绕与粘贴后也很难保持平整，极易夹杂气泡或其他杂质，这带来的最大坏处是当超导母线处于交流工况下，夹杂的空气会因介电强度低在较低的运行电压下就会发生局部放电现象，从而降低绝缘层整体寿命；另外由于超导母线在运行时候会受到周期性的应力作用，较薄的金属箔很容易磨损或开裂，尤其在超导母线被夹持的位置，而这对于磁体安全运行是极为不利的现象。
国际热核聚变反应堆(ITER)的超导馈线系统中，超导母线绝缘对地屏蔽对以上技术进行了改进，其在绝缘层包绕时就半迭包上一层0.1mm厚的不带胶铝箔，并在铝箔外侧再包绕一层预浸料带，这样绝缘层与对地屏蔽层一同固化。这样做的目的是降低对地屏蔽层施工时带入的空气，并且最外层的预浸料在固化后可以起到对地屏蔽保护的作用。但从实施的效果来看，结果并不理想，主要原因是铝箔包绕时，其下部的绝缘层并未固化，处于相对蓬松的状态，而在其外层又要包绕预浸料带，包绕时的张力、固化时绝缘层收缩产生的应力使得这层铝箔对地屏蔽产生较为严重的褶皱，而褶皱的对地屏蔽必然会在绝缘层局部产生不均匀电场分布，这些都是磁体长时间安全运行的隐患。
发明内容 本发明的目的是提供一种铠装电缆导体超导母线的绝缘对地屏蔽层的加工工艺，以解决现有技术存在的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
铠装电缆导体超导母线的绝缘对地屏蔽层的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、首先将CICC超导母线预弯成特定形状后，采用预浸料工艺制造绝缘层，预浸料为环氧玻璃纤维预浸带，根据耐电压等级采用平包或半迭包的方式将构成绝缘层的环氧玻璃纤维预浸带包绕到CICC超导母线外层至规定厚度；
（2）、包绕绝缘层完成后，在绝缘层上依次包绕两层碳纤维预浸料带，碳纤维预浸料带包绕时需平整无褶皱，施加不小于5kg的张力，张力尽可能保持恒定，并且包绕方式与包绕方向与其依附的由环氧玻璃纤维预浸带构成的绝缘层相同，可采用手工或机器自动包绕方式，由两层碳纤维预浸料带形成碳纤维材料对地屏蔽层；
（3）、碳纤维材料对地屏蔽层包绕完成后，在碳纤维材料对地屏蔽层外部包绕一层脱模布，脱模布外包绕吸胶毡或干玻璃纤维带，在吸胶毡或干玻璃纤维带外套入真空袋膜，并用密封胶条密封真空袋膜，真空袋膜上留有真空抽口；
（4）、将真空袋膜上真空抽口通过真空阀门及相应管路连接至真空泵系统，并使用真空计系统测试真空袋膜中的真空度，通过真空泵系统将真空袋膜内抽真空至<1000Pa量级，待真空袋膜干瘪后，把整个CICC超导母线置于热压罐之中，按照树脂要求固化温度曲线实施固化；
（5）、固化完成待温度降至室温，拆开真空袋膜及密封胶条，如碳纤维材料对地屏蔽层表面有富胶或不平整区，使用砂纸打磨掉即可。
所述的铠装电缆导体超导母线的绝缘对地屏蔽层的加工工艺，其特征在于：步骤（4）中，如不使用热压罐，可使用加热带或其他加热装置对整个CICC超导母线加温固化。
所述的铠装电缆导体超导母线的绝缘对地屏蔽层的加工工艺，其特征在于：碳纤维预浸料带与环氧玻璃纤维预浸带需有着相同的纤维编织形式以及尺寸，并且碳纤维预浸料带与环氧玻璃纤维预浸带必须采用相同体系的环氧树脂胶。
本发明设计了一种基于碳纤维材料的对地屏蔽层加工工艺。碳纤维材料与绝缘层本体的环氧玻璃纤维材料有着类似的编织方式和尺寸，可采用绝缘层本体环氧玻璃纤维带相同的包绕或铺层工艺，并与绝缘层本体一次固化成型。碳纤维材料的本身的体积电阻率在10-3Ω-cm量级，浸胶固化后变化很小，是较为理想的接地极材料；同时碳纤维材料有着较强的力学性能，其可以直接作为超导母线绝缘的最外层材料与夹具接触。
附图说明
图1为本发明工艺原理图。
具体实施方式
参见图1所示，铠装电缆导体超导母线的绝缘对地屏蔽层的加工工艺，包括以下步骤：
（1）、首先将CICC超导母线1预弯成特定形状后，采用预浸料工艺制造绝缘层2，预浸料为环氧玻璃纤维预浸带，根据耐电压等级采用平包或半迭包的方式将构成绝缘层2的环氧玻璃纤维预浸带包绕到CICC超导母线1外层至规定厚度；
（2）、包绕绝缘层2完成后，在绝缘层2上依次包绕两层碳纤维预浸料带，碳纤维预浸料带包绕时需平整无褶皱，施加不小于5kg的张力，张力尽可能保持恒定，并且包绕方式与包绕方向与其依附的由环氧玻璃纤维预浸带构成的绝缘层相同，可采用手工或机器自动包绕方式，由两层碳纤维预浸料带形成碳纤维材料对地屏蔽层3；
（3）、碳纤维材料对地屏蔽层3包绕完成后，在碳纤维材料对地屏蔽层3外部包绕一层脱模布5，脱模布5外包绕吸胶毡或干玻璃纤维带6，在吸胶毡或干玻璃纤维带6外套入真空袋膜7，并用密封胶条4密封真空袋膜7，真空袋膜7上留有真空抽口；
（4）、将真空袋膜7上真空抽口通过真空阀门9及相应管路连接至真空泵系统10，并使用真空计系统8测试真空袋膜7中的真空度，通过真空泵系统10将真空袋膜7内抽真空至<1000Pa量级，待真空袋膜7干瘪后，把整个CICC超导母线置于热压罐之中，按照树脂要求固化温度曲线实施固化；
（5）、固化完成待温度降至室温，拆开真空袋膜及密封胶条，如碳纤维材料对地屏蔽层3表面有富胶或不平整区，使用砂纸打磨掉即可。
步骤（4）中，如不使用热压罐，可使用加热带或其他加热装置对整个CICC超导母线加温固化。
碳纤维预浸料带与环氧玻璃纤维预浸带需有着相同的纤维编织形式以及尺寸，并且碳纤维预浸料带与环氧玻璃纤维预浸带必须采用相同体系的环氧树脂胶。
Claims (3)
1.铠装电缆导体超导母线的绝缘对地屏蔽层的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、首先将CICC超导母线预弯成特定形状后，采用预浸料工艺制造绝缘层，预浸料为环氧玻璃纤维预浸带，根据耐电压等级采用平包或半迭包的方式将构成绝缘层的环氧玻璃纤维预浸带包绕到CICC超导母线外层至规定厚度；
（2）、包绕绝缘层完成后，在绝缘层上依次包绕两层碳纤维预浸料带，碳纤维预浸料带包绕时需平整无褶皱，施加不小于5kg的张力，张力尽可能保持恒定，并且包绕方式与包绕方向与其依附的由环氧玻璃纤维预浸带构成的绝缘层相同，可采用手工或机器自动包绕方式，由两层碳纤维预浸料带形成碳纤维材料对地屏蔽层；
（3）、碳纤维材料对地屏蔽层包绕完成后，在碳纤维材料对地屏蔽层外部包绕一层脱模布，脱模布外包绕吸胶毡或干玻璃纤维带，在吸胶毡或干玻璃纤维带外套入真空袋膜，并用密封胶条密封真空袋膜，真空袋膜上留有真空抽口；
（4）、将真空袋膜上真空抽口通过真空阀门及相应管路连接至真空泵系统，并使用真空计系统测试真空袋膜中的真空度，通过真空泵系统将真空袋膜内抽真空至<1000Pa量级，待真空袋膜干瘪后，把整个CICC超导母线置于热压罐之中，按照树脂要求固化温度曲线实施固化；
（5）、固化完成待温度降至室温，拆开真空袋膜及密封胶条，如碳纤维材料对地屏蔽层表面有富胶或不平整区，使用砂纸打磨掉即可。
2.根据权利要求1所述的铠装电缆导体超导母线的绝缘对地屏蔽层的加工工艺，其特征在于：步骤（4）中，如不使用热压罐，可使用加热带或其他加热装置对整个CICC超导母线加温固化。
3.根据权利要求1所述的铠装电缆导体超导母线的绝缘对地屏蔽层的加工工艺，其特征在于：碳纤维预浸料带与环氧玻璃纤维预浸带需有着相同的纤维编织形式以及尺寸，并且碳纤维预浸料带与环氧玻璃纤维预浸带必须采用相同体系的环氧树脂胶。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109655725A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-19 | 合肥聚能电物理高技术开发有限公司 | 快速检测固体绝缘层在低气压下帕邢性能的装置及方法 |
| CN113270224A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-17 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种耐高电压的超导电缆电位探测线绝缘引出结构 |
| CN114803652A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-29 | 苏州科伦特电气有限公司 | 一种集送胶、缠胶一体化的母排缠胶装置及其工作方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101342942A (zh) * | 2008-08-21 | 2009-01-14 | 马献林 | 翼型框架与蒙皮一次性固化成形工艺方法 |
| CN101740185A (zh) * | 2010-01-22 | 2010-06-16 | 陕西泰普瑞电工绝缘技术有限公司 | 大直径复合绝缘子实心芯棒的制备方法 |
| US20110218111A1 (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-08 | Hitachi, Ltd. | High temperature superconducting parallel conductors, high temperature superconducting coil using the same, and high temperature superconducting magnet |
| CN103117117A (zh) * | 2013-03-11 | 2013-05-22 | 孙闻峰 | 绝缘管母线及其制造方法 |
| CN103396656A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-11-20 | 连云港神鹰碳纤维自行车有限责任公司 | 一种纳米改性碳纤维预浸料用环氧树脂体系的制备方法 |
| CN104194454A (zh) * | 2009-02-16 | 2014-12-10 | 塞特克技术公司 | 用于热固性复合材料的雷击及电磁干扰屏蔽的共固化导电表面膜 |
-
2015
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101342942A (zh) * | 2008-08-21 | 2009-01-14 | 马献林 | 翼型框架与蒙皮一次性固化成形工艺方法 |
| CN104194454A (zh) * | 2009-02-16 | 2014-12-10 | 塞特克技术公司 | 用于热固性复合材料的雷击及电磁干扰屏蔽的共固化导电表面膜 |
| CN101740185A (zh) * | 2010-01-22 | 2010-06-16 | 陕西泰普瑞电工绝缘技术有限公司 | 大直径复合绝缘子实心芯棒的制备方法 |
| US20110218111A1 (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-08 | Hitachi, Ltd. | High temperature superconducting parallel conductors, high temperature superconducting coil using the same, and high temperature superconducting magnet |
| CN103117117A (zh) * | 2013-03-11 | 2013-05-22 | 孙闻峰 | 绝缘管母线及其制造方法 |
| CN103396656A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-11-20 | 连云港神鹰碳纤维自行车有限责任公司 | 一种纳米改性碳纤维预浸料用环氧树脂体系的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 崔益民等: "托卡马克HT-7U低温超导磁体的绝缘系统", 《核科学与工程》 * |
| 张宪荣: "《工业设计辞典》", 30 June 2011 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109655725A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-19 | 合肥聚能电物理高技术开发有限公司 | 快速检测固体绝缘层在低气压下帕邢性能的装置及方法 |
| CN113270224A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-17 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种耐高电压的超导电缆电位探测线绝缘引出结构 |
| CN113270224B (zh) * | 2021-05-20 | 2022-08-16 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种耐高电压的超导电缆电位探测线绝缘引出结构 |
| CN114803652A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-29 | 苏州科伦特电气有限公司 | 一种集送胶、缠胶一体化的母排缠胶装置及其工作方法 |
| CN114803652B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-02-23 | 苏州科伦特电气有限公司 | 一种集送胶、缠胶一体化的母排缠胶装置及其工作方法 |
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