CN106848631B - 一种Bi-2212超导导体接头 - Google Patents

一种Bi-2212超导导体接头 Download PDF

Info

Publication number
CN106848631B
CN106848631B CN201710027708.XA CN201710027708A CN106848631B CN 106848631 B CN106848631 B CN 106848631B CN 201710027708 A CN201710027708 A CN 201710027708A CN 106848631 B CN106848631 B CN 106848631B
Authority
CN
China
Prior art keywords
superconducting conductor
box body
cable
nbti
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710027708.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106848631A (zh
Inventor
刘华军
刘方
李建刚
武玉
秦经刚
雷雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Institutes of Physical Science of CAS
Original Assignee
Hefei Institutes of Physical Science of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Institutes of Physical Science of CAS filed Critical Hefei Institutes of Physical Science of CAS
Priority to CN201710027708.XA priority Critical patent/CN106848631B/zh
Publication of CN106848631A publication Critical patent/CN106848631A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106848631B publication Critical patent/CN106848631B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/68—Connections to or between superconductive connectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

本发明公开了一种Bi‑2212超导导体接头，包括有无氧铜接头盒，无氧铜接头盒包括有顶部和两端敞开的盒体，盒体右侧底部开有凹槽，凹槽中嵌装有Bi‑2212超导导体；所述盒体内放置有NbTi超导电缆，盒体顶部压装固定板后整体锡焊，其中位于Bi‑2212超导导体上方部位的NbTi超导电缆为退扭并去除铠甲层的NbTi超导电缆缆芯。本发明有效地降低超导电缆与接头的接触电阻从而降低接头电阻值，低温运行时其接头电阻应小于20 nΩ，满足10kA以上大电流低损耗运行以及性能试验条件。

Description

一种Bi-2212超导导体接头
技术领域：
本发明专利涉及一种超导导体接头制备技术，具体是一种在大型超导磁体装置中使用的Bi-2212新型超导材料导体接头。
背景技术：
目前超导技术在能源、交通、电力系统、医疗、军工及科学研究领域有着广泛的应用，其中大科学工程是超导技术应用的主要领域。由于超导磁体的零电阻特性，因此能够承载高电流而几乎不产生能量消耗，实现了人们追求的强磁场低能耗的要求，为大科学工程装置的发展提供了必要的技术基础。存在超导磁体的地方必然有超导接头连接，超导磁体导体之间、超导磁体导体与电流引线之间不可缺少大量超导导体接头的连接。超导导体接头的设计与安装关系到超导磁体系统的稳定运行，超导接头技术因此也是超导磁体系统的关键技术之一。
Bi-2212材料超导输运性能远优于现阶段在大科学装置中广泛使用的NbTi及Nb3Sn超导材料,同时由于Bi-2212能制备出高载流性能的圆线,因此Bi-2212管内电缆导体是应用于未来大科学装置的首选导体,具有非常大的应用前景。在管内电缆导体发展的近30年中，针对大电流NbTi及Nb3Sn CICC导体接头，世界上各国开展了多种结构的超导导体接头的研发，发展了多种导体接头技术。为发展Bi-2212新型超导导体研制技术,我们设计并成功制备了一种大电流、低电阻Bi-2212导体接头。
发明内容：
本发明目的就是为了发展新型超导导体技术，提供一种可靠的Bi-2212导体接头，在导体接头的设计时考虑有效地降低超导电缆与接头的接触电阻从而降低接头电阻值，低温运行时其接头电阻应小于20 nΩ，满足10kA以上大电流低损耗运行以及性能试验条件。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种Bi-2212超导导体接头，其特征在于： 包括有无氧铜接头盒，无氧铜接头盒包括有顶部和两端敞开的盒体，盒体右侧底部开有凹槽，凹槽中嵌装有Bi-2212超导导体；所述盒体内放置有NbTi超导电缆，盒体顶部压装固定板后整体锡焊，其中位于Bi-2212超导导体上方部位的NbTi超导电缆为退扭并去除铠甲层的NbTi超导电缆缆芯。
一种Bi-2212超导导体接头，其特征在于：所述Bi-2212超导导体为内部填锡的管内电缆导体。
一种Bi-2212超导导体接头，其特征在于：所述固定板为316不锈钢板。
本发明涉及的Bi-2212超导导体为管内电缆导体，该电缆由不同扭距的多级子缆扭绞而成，外部铠甲为纯银管。基于Bi-2212材料的脆性特征，本发明将Bi-2212管内电缆导体内部填锡，并与退扭并去除铠甲层的NbTi超导电缆缆芯及高RRR无氧铜接头盒紧密连接并整体锡焊，既保证Bi-2212超导导体的安全性，同时降低接头电阻值。经过测试，低温运行时该超导导体接头电阻小于5 nΩ。
所述NbTi超导电缆缆芯为ITER校正场线圈用CC导体端部去铠甲退扭后的电缆缆芯，其在低温下的临界性能满足Bi-2212导体性能试验要求。
Bi-2212超导导体为管内电缆导体，其端部约1.5倍最后一级绞缆扭距长度置于无氧铜接头盒内，并与接头盒上下紧密相连，去除铠甲后的NbTi超导电缆缆芯被放置并压紧在接头盒内Bi-2212超导导体上。
本发明的制作过程如下：
Bi-2212超导导体制备后，选取热处理后的Bi-2212超导导体，对Bi-2212超导导体整体灌锡，尤其是两端接头制作处导体内部需填满焊锡，锡焊温度控制在约210℃为宜。
选取满足测试及运行条件的NbTi超导电缆，NbTi超导电缆成型后去除接头处端部铠甲。
选取高RRR值无氧铜作为超导接头盒材料，使用数控加工中心加工无氧铜接头盒，要求接头盒底面与侧面平滑过渡无尖角及毛刺，防止组装过程中损伤超导电缆。
利用螺栓固定316L不锈钢板板，使Bi-2212超导导体以及去除铠甲后的NbTi超导电缆缆芯安装时紧密配合随后进行整体锡焊。锡焊后即制成Bi-2212超导接头。
本发明的优点是：
本发明有效地降低超导电缆与接头的接触电阻从而降低接头电阻值，低温运行时其接头电阻应小于20 nΩ，满足10kA以上大电流低损耗运行以及性能试验条件。
附图说明：
图1为本发明的截面图。
图2为无氧铜接头盒的主视图。
图3为无氧铜接头盒的俯视图。
具体实施方式：
参见附图。
一种Bi-2212超导导体接头，包括有无氧铜接头盒1，无氧铜接头盒包括有顶部和两端敞开的盒体，盒体右侧底部开有凹槽7，凹槽7中嵌装有Bi-2212超导导体2；所述盒体内放置有NbTi超导电缆3，盒体顶部用螺栓4压装固定板5后整体锡焊，其中位于Bi-2212超导导体上方部位的NbTi超导电缆为退扭并去除铠甲层的NbTi超导电缆缆芯6。
Bi-2212超导导体2为内部填锡的管内电缆导体。
固定板5为316不锈钢板。

Claims (3)

1.一种Bi-2212超导导体接头，其特征在于： 包括有无氧铜接头盒，无氧铜接头盒包括有顶部和两端敞开的盒体，盒体右侧底部开有凹槽，凹槽中嵌装有Bi-2212超导导体；所述盒体内放置有NbTi超导电缆，盒体顶部压装固定板后整体锡焊，其中位于Bi-2212超导导体上方部位的NbTi超导电缆为退扭并去除铠甲层的NbTi超导电缆缆芯。
2.根据权利要求1所述的一种Bi-2212超导导体接头，其特征在于：所述Bi-2212超导导体为内部填锡的管内电缆导体。
3.根据权利要求1所述的一种Bi-2212超导导体接头，其特征在于：所述固定板为316不锈钢板。
CN201710027708.XA 2017-01-16 2017-01-16 一种Bi-2212超导导体接头 Active CN106848631B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710027708.XA CN106848631B (zh) 2017-01-16 2017-01-16 一种Bi-2212超导导体接头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710027708.XA CN106848631B (zh) 2017-01-16 2017-01-16 一种Bi-2212超导导体接头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106848631A CN106848631A (zh) 2017-06-13
CN106848631B true CN106848631B (zh) 2019-04-05

Family

ID=59123827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710027708.XA Active CN106848631B (zh) 2017-01-16 2017-01-16 一种Bi-2212超导导体接头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106848631B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111313207B (zh) * 2020-02-21 2021-08-13 中国科学院合肥物质科学研究院 一种应用于ReBCO多带材超导电缆接头端子的设计及其制作方法
CN112743301A (zh) * 2020-12-29 2021-05-04 中国科学院合肥物质科学研究院 一种Bi-2212高温超导接头制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5398398A (en) * 1992-07-24 1995-03-21 Massachusetts Institute Of Technology Method of producing a superconducting joint with niobium-tin
CN1771628A (zh) * 2004-03-04 2006-05-10 住友电气工业株式会社 超导电缆的接线部
CN201699154U (zh) * 2010-03-25 2011-01-05 中国科学院等离子体物理研究所 管内电缆超导导体接头
CN102769214A (zh) * 2012-07-18 2012-11-07 合肥科烨电物理设备制造有限公司 大电流分布式超导导体接头
CN103855586A (zh) * 2014-03-21 2014-06-11 西北有色金属研究院 一种Bi-2212线材超导接头的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4568894B2 (ja) * 2003-11-28 2010-10-27 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 複合導体および超電導機器システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5398398A (en) * 1992-07-24 1995-03-21 Massachusetts Institute Of Technology Method of producing a superconducting joint with niobium-tin
CN1771628A (zh) * 2004-03-04 2006-05-10 住友电气工业株式会社 超导电缆的接线部
CN201699154U (zh) * 2010-03-25 2011-01-05 中国科学院等离子体物理研究所 管内电缆超导导体接头
CN102769214A (zh) * 2012-07-18 2012-11-07 合肥科烨电物理设备制造有限公司 大电流分布式超导导体接头
CN103855586A (zh) * 2014-03-21 2014-06-11 西北有色金属研究院 一种Bi-2212线材超导接头的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106848631A (zh) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8745851B2 (en) Process for fabricating an ultra-low-resistance superconducting joint having high shielding characteristics
EP1276171A3 (en) Superconductor connection structure
CN106848631B (zh) 一种Bi-2212超导导体接头
EP1722442A4 (en) INTERMEDIATE JOINT OF SUPER-CONDUCTIVE C BLE
CN102449848A (zh) 用于两个超导体的末端件的超导连接装置及其制造方法
CN102723160B (zh) 一种超导磁体接头及其制作方法
CN101518872A (zh) 一种Cu/Nb单芯复合线的制备方法
CN208423241U (zh) 一种设有保护结构的电缆分线端子
CN105048237A (zh) 一种MgB2超导线材的连接方法
CN103295695B (zh) 具有超导性三相电力传输元件的系统
CN109741900A (zh) Bi-2212铠装电缆子缆对接超导接头及制造方法
CN104134921B (zh) 一种冷绝缘高温超导电缆导体端部连接方法
CN105390830A (zh) 实现稀土钡铜氧高温超导导线之间超导连接的方法及结构
CN101178952A (zh) 一种超导导线组件及其制备方法
CN103367937B (zh) 一种NbTi超导体多芯线接头的制备方法
CN111969387A (zh) 一种接线端子的电磁成形系统及其成形方法
CN102509907B (zh) 一种NbTi超导体多芯线接头
CN102789867B (zh) 电磁压力制作超导接头的方法
CN104700932B (zh) 汽车用高强度0.13mm2电线
CN2904214Y (zh) 一种多功能电缆/线
CN207572207U (zh) 多相电抗器
CN201699153U (zh) 大电流超导连接块
CN112743301A (zh) 一种Bi-2212高温超导接头制造方法
CN203351807U (zh) 一种降低成本的防雷接地夹
CN208027841U (zh) 一种大型超导线圈出线头的尾段结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant