CN112164542A - 一种相近层换位的corc电缆 - Google Patents

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戴少涛
石洋洋
马韬
张腾
胡磊
王邦柱
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    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor

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Abstract

本发明涉及一种相近层换位的CORC电缆，包括中心骨架和≥4的偶数根超导带材；将超导带材正反向交错绕制在中心骨架上，绕制层数为m，m为≥2的偶数，相邻两层的绕制方向相反且绕制角度沿中心骨架轴向对称；将第一层的第一根超导带材正向绕制在中心骨架上，然后将第二层的第一根反向绕制在中心骨架上，然后将第一层的第二根正向超导带材绕制在中心骨架上，再将第二层的第二根反向绕制在中心骨架上，以此类推，直至绕制完；每相邻的奇、偶两层之间正反向交错绕制，直至绕制完m层，制成相近层换位的CORC电缆。本发明可改善电缆层间电感参数差异性问题，提高电流分布的均匀程度。

Description

一种相近层换位的CORC电缆
技术领域
本发明涉及一种相近层换位的CORC电缆。
背景技术
相对于其他几种大载流高温超导导体电缆，CORC电缆在高磁场环境下的电流密度高、机械性能好、制作工艺简单，在聚变磁体项目中具有极大的发展潜力。
常规的CORC电缆是每层分别绕制，层与层之间不进行换位，存在层间电感参数差异性、电流分布不均匀的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种相近层超导带材换位绕制的CORC电缆，此CORC电缆将常规CORC电缆的两层带材换位交错绕制，改善了层间电感参数差异性问题。
一种相近层换位的CORC电缆，包括中心骨架和n根超导带材，n为大于等于4的偶数；将超导带材正反向交错绕制在中心骨架上，绕制层数为m，m为大于等于2的偶数，相邻两层的绕制方向相反且绕制角度沿中心骨架轴向对称；具体为：将第一层的第一根超导带材正向绕制在中心骨架上，然后将第二层的第一根反向绕制在中心骨架上，然后将第一层的第二根正向超导带材绕制在中心骨架上，再将第二层的第二根反向绕制在中心骨架上，以此类推，直至绕制完两层；若m＝2，则绕制完两层后制成相近层换位的CORC电缆；若m＞2，则绕制完两层后继续绕制，每相邻的奇、偶两层之间正反向交错绕制，直至绕制完m层，制成相近层换位的CORC电缆。
所述超导带材与中心骨架的轴向夹角范围为大于0度且小于90度。
所述中心骨架的材料为铜管或不锈钢管。
优选的，n＝6，m＝2。
本发明的有益效果：相近层换位的CORC电缆可提高带材换位程度，改善CORC电缆层间电感参数差异性问题，有利于提高CORC电缆电流分布的均匀程度。
附图说明
本发明有如下附图：
图1为常规CORC电缆结构示意图；
图2为相近层换位的CORC电缆结构示意图一；
图3为相近层换位的CORC电缆结构示意图二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，常规CORC电缆包括中心骨架1、超导带材8、9、10、11、12、13；
所述骨架1包含但不限于是铜管、不锈钢管，可以根据所绕制电缆的需求选择合适的材料。
所述超导带材8、9、10正向绕制在中心骨架上，作为CORC电缆的第一层超导带材；
所述超导带材11、12、13反向绕制在中心骨架上，作为CORC电缆的第二层超导带材；
所述超导带材8、9、10和超导带材11、12、13的绕制角度沿电缆轴向对称，带材与电缆轴向夹角范围为0-90度；
常规CORC电缆的第一层超导带材和第二层超导带材独立绕制，先绕制第一层，然后再绕制第二层，层间存在电感参数的差异性问题。
如图2所示，一种相近层换位的CORC电缆，包括中心骨架1、超导带材I 2、超导带材II 3、超导带材III 4、超导带材IV 5、超导带材V 6和超导带材VI 7；
所述中心骨架1包含但不限于是铜管、不锈钢管，可以根据所绕制电缆的需求选择合适的材料。
所述超导带材I 2、超导带材II 3、超导带材III 4正向绕制在中心骨架上，正向绕制的超导带材数量包含但不限于图中所绘的三根，其数量大于等于2根；
所述超导带材超导带材IV 5、超导带材V 6和超导带材VI 7反向绕制在中心骨架1上，反向绕制的超导带材数量包含但不限于图中所绘的三根，其数量大于等于2根；
所述正向绕制的超导带材I 2、超导带材II 3、超导带材III 4和反向绕制的超导带材超导带材IV 5、超导带材V 6和超导带材VI 7绕制角度沿中心骨架轴向对称，超导带材与中心骨架的轴向夹角范围为大于0度且小于90度。
绕制电缆时，采用交错绕制的方法，首先将超导带材I 2正向绕制于中心骨架上，然后再将超导带材IV5反向绕制于中心骨架上，接下来依次按超导带材II 3、超导带材V6、导带材III4、超导带材VI7的顺序将超导带材全部绕制在中心骨架上，这种正反向超导带材交错绕制的结构可以使常规CORC电缆中的相近两层实现换位，改善电感参数差异性问题，提高电缆电流分布的均匀程度；
如图3所示，相近层换位的CORC电缆包括中心骨架1、超导带材I 2、超导带材II 3、超导带材III 4、超导带材IV 5、超导带材V 6和超导带材VI 7；
相近层换位的CORC电缆层数包含但不限于图中所绘的两层，层数可以是大于等于2的偶数，根据实际载流大小需求来确定，增加层数时，相近层换位的CORC电缆将常规CORC电缆中第一层和第二层进行换位绕制，第三层和第四层进行换位绕制，第五层和第六层换位绕制，以此类推。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范围。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种相近层换位的CORC电缆，其特征在于，包括中心骨架和n根超导带材，n为大于等于4的偶数；将超导带材正反向交错绕制在中心骨架上，绕制层数为m，m为大于等于2的偶数，相邻两层的绕制方向相反且绕制角度沿中心骨架轴向对称；具体为：将第一层的第一根超导带材正向绕制在中心骨架上，然后将第二层的第一根反向绕制在中心骨架上，然后将第一层的第二根正向超导带材绕制在中心骨架上，再将第二层的第二根反向绕制在中心骨架上，以此类推，直至绕制完两层；若m＝2，则绕制完两层后制成相近层换位的CORC电缆；若m＞2，则绕制完两层后继续绕制，每相邻的奇、偶两层之间正反向交错绕制，直至绕制完m层，制成相近层换位的CORC电缆。
2.如权利要求1所述的相近层换位的CORC电缆，其特征在于：所述超导带材与中心骨架的轴向夹角范围为大于0度且小于90度。
3.如权利要求1所述的相近层换位的CORC电缆，其特征在于：所述中心骨架的材料为铜管或不锈钢管。
4.如权利要求1所述的相近层换位的CORC电缆，其特征在于：n＝6，m＝2。
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