CN109102987A - 一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构 - Google Patents

一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构 Download PDF

Info

Publication number
CN109102987A
CN109102987A CN201810778970.2A CN201810778970A CN109102987A CN 109102987 A CN109102987 A CN 109102987A CN 201810778970 A CN201810778970 A CN 201810778970A CN 109102987 A CN109102987 A CN 109102987A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cake
purity copper
superconductive magnet
temperature superconductive
layer
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.)
Pending
Application number
CN201810778970.2A
Other languages
English (en)
Inventor
郭亮
刘华军
马红军
刘方
施毅
于敏
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 CN201810778970.2A priority Critical patent/CN109102987A/zh
Publication of CN109102987A publication Critical patent/CN109102987A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
    • H01F6/065—Feed-through bushings, terminals and joints

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，包括有高温超导磁体双饼线圈，高温超导磁体双饼线圈中每饼线圈的外侧面上均固定焊接有左、右高纯铜接头，上层饼线圈的左高纯铜接头与下层饼线圈的右高纯铜接头之间通过有阻焊接连接有与高温超导磁体双饼线圈材料相同的连接超导带材。本发明适用于高温超导磁体双饼线圈饼间跨层连接，可保证接头电阻在10‑7~10‑8Ω范围内（77K）。本发明具有接头结构设计简单、易加工、连接块沿线圈外侧任意安放、饼间连接易固定等优点,且在高温超导磁体上得到应用，接头最小电阻为2×10‑8Ω。

Description

一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构
技术领域：
本发明涉及高温超导技术领域，具体涉及一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，其设计的连接接头电阻可以控制在10-7~10-8Ω范围内（77K），能够保证超导装置的稳定运行。
背景技术：
随着高温超导带材生产工艺的发展，高温超导带材所制成的超导磁体凭借磁场强度高、低运行费用、安全可靠等优势以广泛应用于电力运输、磁选等行业。但是，随着应用的深入，对高温超导带材也提出了一些新的要求，特别是单根带材长度。
目前，现有单根高温超导带材长度虽然可以达到千米量级，但远远不能满足超导装置带材整体长度使用需求。这就需要通过接头（多采用焊接）的方式，将多根相对较短的超导带材连成一根来达到超导装置带材使用长度的要求。然而，超导装置在运行过程中，带材连接的接头存在电阻、会产生热负荷，从而影响制冷系统的工作效率。所以，为了保证超导装置的稳定运行，需要尽可能地降低接头电阻，减少冷量损失。
对于高温超导带材双饼线圈来说，相邻饼间线圈的连接一般采用出线头直接焊接，然后进行绝缘、固定处理。这种处理方法存在出线头位置固定、工艺复杂、工序较多，且固定工装不易放置等问题。
发明内容：
本发明提供了一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，它保证接头电阻在10-7~10-8Ω范围内（77K），解决了相邻饼间线圈跨层问题，以保证带材的长度满足超导装置的使用要求。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，包括有高温超导磁体双饼线圈，其特征在于：高温超导磁体双饼线圈中每饼线圈的外侧面上均固定焊接有左、右高纯铜接头，上层饼线圈的左高纯铜接头与下层饼线圈的右高纯铜接头之间通过有阻焊接连接有与高温超导磁体双饼线圈材料相同的连接超导带材。
一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，其特征在于：左、右高纯铜接头均通过有阻焊接的方式固定对应线圈的外侧面上。
一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，其特征在于：所述高纯铜接头使用的铜为高RRR值铜块，其中RRR>100；高纯铜接头内表面形状为弧形，尺寸为R，其中R为双饼线圈外径，高纯铜接头宽度为R+δ，其中δ>6mm，高纯铜接头高度与超导带材宽度匹配。
一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，其特征在于：所述高纯铜接头的长度不小于50mm。
一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，其特征在于：连接超导带材两端分别有阻焊接在对应的高纯铜接头上，有阻焊接时接超导带材超导面与高纯铜接头接触。
高纯铜接头通过简单可靠的有阻焊接（挂锡—压焊）的方式，固定在双饼线圈外侧面任意位置，其外侧为超导涂层面，无需考虑线圈带材出线位置所带来的区域固定所造成的安装不便影响。
相邻饼间线圈连接材料，采用与线圈材料一致的连接超导带材，通过有阻焊接的方式，将连接超导带材固定在高纯铜接头上（连接超导带材超导面与高纯铜接头接触）。且超导带材短时间内焊接温度不能超过200℃，以免出现分层现象，破坏超导带材。
相邻饼间连接的超导带材需要跨层，这样会造成超导带材侧向弯曲。而较大的侧向弯曲会引发超导带材载流能力的退化，所以，要求单个高纯铜接头的长度不小于50mm，以保证连接超导带材与高纯铜接头有足够的接触面。
本发明适用于高温超导磁体双饼线圈饼间跨层连接，可保证接头电阻在10-7~10-8Ω范围内（77K）。
本发明的优点是：
本发明相对于一般线圈出线头接头处理方式—出线头位置固定、工艺繁琐、焊接后接头不易固定，本发明的接头处理无需考虑出线头位置，且相关结构件设计简单，加工方便，饼间跨层连接仅需要一根长度合适的连接超导带材即可完成。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图中：1—连接超导带材 2—高纯铜接头
具体实施方式：
参见附图。
一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，包括有高温超导磁体双饼线圈，高温超导磁体双饼线圈中每饼线圈的外侧面上均固定焊接有左、右高纯铜接头2，上层饼线圈的左高纯铜接头与下层饼线圈的右高纯铜接头之间通过有阻焊接连接有与高温超导磁体双饼线圈材料相同的连接超导带材1。
所述的高纯铜接头2采用高RRR值铜料（RRR>100），且高纯铜接头2内表面形状为弧形，尺寸为R（R为双饼线圈外径），高纯铜接头2宽度为（R+δ,δ>6）mm，高度与超导带材宽度相当。由于邻饼间连接超导带材1需要跨层，这样会造成连接超导带材1侧向弯曲。而较大的侧向弯曲会引发超导带材载流能力的退化，所以，要求单个高纯铜高纯铜接头2的长度不小于50mm，以保证连接超导带材1与高纯铜接头2有足够的接触面。
将所述的高纯铜接头2通过简单可靠的有阻焊接（挂锡—压焊）的方式，固定在双饼线圈外侧（带外侧为超导涂层面）安装位置，保证高纯铜接头2与双饼线圈外侧有足够的接触面积。然后，将所述的连接超导带材1采用与线圈材料一致的超导带，使用相同的焊接方式将连接超导带材1固定在两个跨层高纯铜接头2上（带材超导面与高纯铜接头2接触），且超导带材短时间内焊接温度不能超过200℃，以免出现分层现象，破坏超导带材。最后采用相同的办法依次将超导装置所需要的双饼线圈进行连接。

Claims (5)

1.一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，包括有高温超导磁体双饼线圈，其特征在于：高温超导磁体双饼线圈中每饼线圈的外侧面上均固定焊接有左、右高纯铜接头，上层饼线圈的左高纯铜接头与下层饼线圈的右高纯铜接头之间通过有阻焊接连接有与高温超导磁体双饼线圈材料相同的连接超导带材。
2.根据权利要求1所述的一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，其特征在于：左、右高纯铜接头均通过有阻焊接的方式固定对应线圈的外侧面上。
3.根据权利要求1所述的一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，其特征在于：所述高纯铜接头使用的铜为高RRR值铜块，其中RRR>100；高纯铜接头内表面形状为弧形，尺寸为R，其中R为双饼线圈外径，高纯铜接头宽度为R+δ，其中δ>6mm，高纯铜接头高度与超导带材宽度匹配。
4.根据权利要求1所述的一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，其特征在于：所述高纯铜接头的长度不小于50mm。
5.根据权利要求1所述的一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构，其特征在于：连接超导带材两端分别有阻焊接在对应的高纯铜接头上，有阻焊接时接超导带材超导面与高纯铜接头接触。
CN201810778970.2A 2018-07-16 2018-07-16 一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构 Pending CN109102987A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810778970.2A CN109102987A (zh) 2018-07-16 2018-07-16 一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810778970.2A CN109102987A (zh) 2018-07-16 2018-07-16 一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109102987A true CN109102987A (zh) 2018-12-28

Family

ID=64846321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810778970.2A Pending CN109102987A (zh) 2018-07-16 2018-07-16 一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109102987A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021236901A3 (en) * 2020-05-20 2022-01-13 Massachusetts Institute Of Technology Techniques for distributing forces in high field magnets and related systems and methods
CN114937539A (zh) * 2022-06-07 2022-08-23 合肥国际应用超导中心 Rebco高温超导线圈内接头、焊接装置及制备方法
CN115083722A (zh) * 2022-08-23 2022-09-20 山东奥新医疗科技有限公司 一种磁共振超导线圈的跨层爬线结构及跨层爬线方法
US11810712B2 (en) 2018-12-27 2023-11-07 Massachusetts Institute Of Technology Grooved, stacked-plate superconducting magnets and electrically conductive terminal blocks and related construction techniques

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1707706A (zh) * 2004-06-09 2005-12-14 中国科学院电工研究所 高温超导双饼线圈骨架
CN101075496A (zh) * 2007-04-20 2007-11-21 中国科学院电工研究所 一种高温超导磁体双饼线圈间的接头及其焊接方法
US20110028327A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 Hitachi, Ltd. Superconducting Circuit, Production Method of Superconducting Joints, Superconducting Magnet, and Production Method of Superconducting Magnet
CN102610352A (zh) * 2012-03-06 2012-07-25 中国科学院电工研究所 一种高温超导电阻型限流器用无感线圈
CN202650758U (zh) * 2012-05-09 2013-01-02 湖北省电力公司电力科学研究院 一种储能用高温超导混合磁体
CN106298153A (zh) * 2016-08-22 2017-01-04 中国科学院电工研究所 一种饼式高温超导无感线圈

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1707706A (zh) * 2004-06-09 2005-12-14 中国科学院电工研究所 高温超导双饼线圈骨架
CN101075496A (zh) * 2007-04-20 2007-11-21 中国科学院电工研究所 一种高温超导磁体双饼线圈间的接头及其焊接方法
US20110028327A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 Hitachi, Ltd. Superconducting Circuit, Production Method of Superconducting Joints, Superconducting Magnet, and Production Method of Superconducting Magnet
CN102610352A (zh) * 2012-03-06 2012-07-25 中国科学院电工研究所 一种高温超导电阻型限流器用无感线圈
CN202650758U (zh) * 2012-05-09 2013-01-02 湖北省电力公司电力科学研究院 一种储能用高温超导混合磁体
CN106298153A (zh) * 2016-08-22 2017-01-04 中国科学院电工研究所 一种饼式高温超导无感线圈

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11810712B2 (en) 2018-12-27 2023-11-07 Massachusetts Institute Of Technology Grooved, stacked-plate superconducting magnets and electrically conductive terminal blocks and related construction techniques
WO2021236901A3 (en) * 2020-05-20 2022-01-13 Massachusetts Institute Of Technology Techniques for distributing forces in high field magnets and related systems and methods
CN114937539A (zh) * 2022-06-07 2022-08-23 合肥国际应用超导中心 Rebco高温超导线圈内接头、焊接装置及制备方法
CN115083722A (zh) * 2022-08-23 2022-09-20 山东奥新医疗科技有限公司 一种磁共振超导线圈的跨层爬线结构及跨层爬线方法
CN115083722B (zh) * 2022-08-23 2023-02-24 山东奥新医疗科技有限公司 一种磁共振超导线圈的跨层爬线结构及跨层爬线方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109102987A (zh) 一种高温超导磁体双饼线圈相邻饼间跨层连接结构
CN106450992B (zh) 一种液氮传导冷却型高温超导电流引线结构
CN107068324B (zh) 6kA高温超导电流引线
JP4593933B2 (ja) 多相超電導ケーブルの接続構造
CN101221848B (zh) 高温超导电流引线
CN103730927B (zh) 一种无线充电器
JP4207223B2 (ja) 超電導ケーブル及びこの超電導ケーブルを用いた超電導ケーブル線路
CN109215931B (zh) 一种用于万安级电流引线的低温超导段结构
CN108140961B (zh) 用于超导导体的连接器以及连接器的用途
CN109148074A (zh) 一种圆柱形子电缆搭接超导接头
CN104134921B (zh) 一种冷绝缘高温超导电缆导体端部连接方法
CN102468539B (zh) 冷绝缘超导电缆屏蔽层电流引线的连接结构及装配方法
CN110181138A (zh) 大型高温超导电流引线中超导缆和盒式铜接头的焊接工艺
CN103295695B (zh) 具有超导性三相电力传输元件的系统
JP2019526218A (ja) 電気エネルギーのための伝送リンクをセットアップする方法
CN102769214A (zh) 大电流分布式超导导体接头
CN101958172B (zh) 双室低电阻管内电缆导体的超导接头
CN208262072U (zh) 一种高温超导带材接头的焊接装置
CN109285647B (zh) 一种用于大电流高温超导电流引线的液氦浸泡式低温超导组件
JP2015008289A (ja) ２つの超電導ケーブルを導電結合させるための方法
CN108453361A (zh) 一种高温超导带材接头的焊接装置及其焊接方法
CN204695900U (zh) 一种超导变压器用电流引线结构
CN104671818A (zh) 扩散焊银层连接ybco高温超导薄膜带材工艺
CN208227371U (zh) 铁合金电炉短网系统
CN202695040U (zh) 大电流分布式超导导体接头

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181228

RJ01 Rejection of invention patent application after publication