CN109273141A - 组合式电流引线结构 - Google Patents

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李松
张宏杰
杨艳芳
赵勇青
刘家亮
吕刚
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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Abstract

本发明提出了一种组合式电流引线结构，包括：等径的空心铜管、变截面的导杆，其中，所述导杆穿设在所述空心铜管内，所述空心铜管外侧壁上绕包有依次排列的绝缘层和屏蔽层。本发明的有益效果在于，通过将电流引线变截面的导杆的套设在一等径的空心铜管内部，并在空心铜管外侧壁上绕包绝缘层和屏蔽层，极大的降低绕包绝缘层时的绕包难度，提高了电流引线的绕包效率。

Description

组合式电流引线结构
技术领域
本发明涉及高温超导技术领域，具体而言，涉及一种组合式电流引线结构。
背景技术
目前，电流引线是超导装置由低温过渡到常温的关键部件，对超导电缆终端的研制具有重要意义。因此，对超导电缆终端电流引线的绝缘设计一直是超导技术的研究重点。
电流导线的绝缘主要指包裹在通流导体周围由绝缘介质组成的绝缘层，有复合型(绕包型)和固体绝缘(挤包型)2种绝缘方式。绕包型绝缘介质损耗及电容小于挤包型绝缘，但其结构本身容易引起局部放电。挤包型绝缘结构可有效地减少绝缘层中的气隙，其内部不存在分界面和电场突变，从而大大降低了局部放电的放电量。但在低温条件下，挤包型绝缘内存在较大的应力，容易产生开裂；绝缘在低温下的弹性小，弯曲性能相对较差，低温条件下挤包型绝缘的机械性能较差。因此，高温超导电缆本体的绝缘设计一般都采用绕包型绝缘结构。
但现有的电流引线一般采用变截面结构，而变截面结构的电流引线却存在着绕包绝缘层时，绕包效率低及绕包效果差的问题
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种组合式电流引线结构，旨在解决提高变截面结构的电流引线绕包效率的问题。
一个方面，本发明提出了一种组合式电流引线结构，包括：等径的空心铜管、变截面的导杆，其中，所述导杆穿设在所述空心铜管内，所述空心铜管外侧壁上绕包有依次排列的绝缘层和屏蔽层。
进一步地，所述空心铜管的一端与超导装置的高温端连接，另一端与所述超导装置的低温端连接；所述导杆的一端与所述超导装置的高温端连接，另一端与所述超导装置的低温端连接。
进一步地，所述屏蔽层设置有四层。
进一步地，所述屏蔽层为铝箔。
进一步地，所述绝缘层设置有若干层。
进一步地，所述绝缘层聚丙烯层压纸。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过将电流引线变截面的导杆的套设在一等径的空心铜管内部，并在空心铜管外侧壁上绕包绝缘层和屏蔽层，极大的降低绕包绝缘层时的绕包难度，提高了电流引线的绕包效率。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的电流引线结构图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1所示，本发明实施例提供了一种组合式电流引线结构，包括：等径的空心铜管2、变截面的导杆1，其中，所述导杆1穿设在所述空心铜管2内，所述空心铜管2外侧壁上绕包有依次排列的绝缘层3和屏蔽层4。空心铜管2的一端与超导装置的高温端连接，另一端与所述超导装置的低温端连接；导杆1的一端与所述超导装置的高温端连接，另一端与所述超导装置的低温端连接。
具体而言，对于结构一致的电流引线，选定金属材料的热导率越小，传导漏热越小，但焦耳热增大；选定金属材料的电阻率越小，焦耳热越小，但传导漏热增大。相同材料的电流引线，引线截面积越大，焦耳热越小，但传导漏热增大。截面积越小传导漏热越小，但焦耳热增大，当选定引线材料后电阻率和热导率为确定的数值，此时存在一个引线长度L与截面积A的比值L/A.使得引线向低温端的漏热最小。因此，漏热最小的情况下，依据L/A为确定的数值，其电流引线为一个变截面柱状结构。因此，选用变截面柱状结构的导杆1，能够有效减少导杆1的漏热情况。
具体而言，空心铜管2可以为圆柱型空心管，导杆1为一变截面的圆台型导电杆，空心铜管2内侧最小直径大于变截面的导杆1的最大直径。可以理解的是，导杆1和空心铜管2的形状可以根据实际情况进行设置，空心铜管2的形状与导杆1的形状的相一致，而导杆1的形状可以圆台型或者梯形柱型结构等，再次不做具体限定。
具体而言，屏蔽层4可以设置有2、4或者6层，优选的设置4层。屏蔽层4优选为铝箔。并且，各屏蔽层4之间的间距相等，且各屏蔽层4之间设置有至少一层绝缘层3，以保证各屏蔽层4之间绝缘
具体而言，绝缘层3设置有若干层，以保证导杆1的绝缘性能。并且，绝缘层3优选为聚丙烯层压纸，通过绕包的方式与屏蔽层4交替排列的绕包在空心铜管2外侧壁上，以对导杆1进行绝缘。
具体而言，在开始绕包屏蔽层4和绝缘层3时，首先在空心铜管2外侧绕包至少一层绝缘层3，绕后在第一层绝缘层3的外侧绕包第一层屏蔽层4，以保证屏蔽层4与空心铜管2绝缘；之后按照绝缘层3-屏蔽层4-绝缘层3的方式对其余的绝缘层3和屏蔽城进行绕包，待屏蔽层4绕包完成之后，在绕包若干层绝缘层3，以保证电流引线的绝缘性能。
可以理解的是，通过将电流引线变截面的导杆1的套设在一等径的空心铜管2内部，并在空心铜管2外侧壁上绕包绝缘层3和屏蔽层4，极大的降低绕包绝缘层3时的绕包难度，提高了电流引线的绕包效率。
上述电流引线应用于高温超导电缆终端当中，上述电流引线的变截面导杆1直径大的一侧与高温侧连接，上述电流引线的变截面导杆1直径小的一侧与低温侧连接。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种组合式电流引线结构，其特征在于，包括：等径的空心铜管、变截面的导杆，其中，所述导杆穿设在所述空心铜管内，所述空心铜管外侧壁上绕包有依次排列的绝缘层和屏蔽层。
2.根据权利要求1所述的组合式电流引线结构，其特征在于，所述空心铜管的一端与超导装置的高温端连接，另一端与所述超导装置的低温端连接；所述导杆的一端与所述超导装置的高温端连接，另一端与所述超导装置的低温端连接。
3.根据权利要求1所述的组合式电流引线结构，其特征在于，所述屏蔽层设置有四层。
4.根据权利要求1或3所述的组合式电流引线结构，其特征在于，所述屏蔽层为铝箔。
5.根据权利要求1所述的组合式电流引线结构，其特征在于，所述绝缘层设置有若干层。
6.根据权利要求1或5所述的组合式电流引线结构，其特征在于，所述绝缘层聚丙烯层压纸。
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