CN117638528A - 高温超导电流引线 - Google Patents

Abstract

本发明公开高温超导电流引线，包括第一端子、高温超导电流引线导管、第二端子；所述高温超导电流引线导管包括安装管、超导带材、绝缘管、镀银端件，所述镀银端件连接所述安装管的两端，两端的镀银端件之间连接多个超导带材，所述超导带材连接所述安装管外部，所述绝缘管的两端连接所述镀银端件，所述绝缘管位于所述超导带材的外部；所述第一端子和所述第二端子内均包括槽口，两个槽口分别与两端的镀银端件钎焊连接。本发明的有益效果：增加高温超导电流引线载流能力和降低漏热，提高整体性能。

Description

高温超导电流引线

技术领域

本发明涉及一种超导磁体的电流引线，尤其涉及的是一种高温超导电流引线。

背景技术

超导磁体一般用处在室温下的电源来励磁。在大型超导磁体系统中，电流引线的漏热常常是超导磁体低温容器的主要热源，它在很大程度上决定着超导磁体正常运行时的液氦消耗量。

高温超导电流引线多数是应用于超导磁体上二元电流引线技术上使用的，而二元电流引线的设计是为了减少整体系统的漏热以及电流引线模块的载流能力来实现的，二元电流引线又分为常规的温段及高温超导电流引线。如CN210516377U一种新型高温超导电流引线分流器。

目前市面上对二元电流引线的设计较为广泛，其高温超导段电流引线由于本身材料的特性普遍载流和漏热性能较好，但实际其工作的性能没有完全的实现，且在与制冷机的一级冷头和外部载流铜线的连接中总是存在较大的电阻和热阻产生，而在高温超导电流引线的综合利用主要是通过高温超导带材与连接件的导电性能提高以及增加与连接件的实际接触点接触面积的提高来实现；从而使得在从常规连接件到高温超导电流引线的过渡段能充分传输，实现高温超导电流引线的低电阻、高载流、低漏热充分利用。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息已构成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决目前高温超导电流引线的实际工作性能没有完全实现，整体电流引线的载流能力较弱，电流引线的整体漏热现象明显的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

高温超导电流引线，包括第一端子、高温超导电流引线导管、第二端子；所述高温超导电流引线导管包括安装管、超导带材、绝缘管、镀银端件，所述镀银端件连接所述安装管的两端，两端的镀银端件之间连接多个超导带材，所述超导带材连接所述安装管外部，所述绝缘管的两端连接所述镀银端件，所述绝缘管位于所述超导带材的外部；所述第一端子和所述第二端子内均包括槽口，两个槽口分别与两端的镀银端件钎焊连接。

本发明中通过两端的镀银端子与第一端子和第二端子内的槽口钎焊，实现高温超导电流引线导管与第一端子和第二端子的充分接触，增加高温超导电流引线载流能力和降低漏热，提高整体性能。

优选的，所述槽口包括轴向设置的第一槽口和径向设置的第二槽口，所述第一槽口与所述第二槽口连通形成L型或T型通道，所述镀银端件的一端插入第一槽口并伸入第二槽口内后通过钎焊将两个镀银端件分别与第一端子和第二端子连接。

本发明的槽口设置方式能够增加连接处接触面积。

优选的，所述镀银端件为截面为T型的圆柱体，其小端的圆周面与所述安装管连接，其大端的圆周面包括多个圆周阵列的安装槽，所述超导带材的端部连接在所述安装槽内，所述绝缘管的端部与台阶面连接。

圆柱形结构能够增加连接处的接触面积。

优选的，所述镀银端件与所述第一端子和第二端子连接的一端镀银处理。

镀银处理，增加引线的导电性和加强钎焊接触稳定性。

优选的，所述镀银处理的一端的镀银长度不小于12mm。

优选的，还包括软连接线，所述第一端子远离高温超导电流引线导管的一端与所述软连接线的一端连接。

优选的，所述第一端子还包括轴向设置的第三槽口，所述第三槽口与所述第二槽口连通，所述软连接线的一端插入所述第三槽口内并伸入所述第二槽口内，与第一端子连接的镀银端件与软连接线在第二槽口内被钎焊在一起。

优选的，所述软连接线的另一端包括两处接口，两处接口分别用于对接制冷机一级冷头和外部电流接入。

优选的，还包括铜连接件，所述铜连接件的一端与所述第二端子远离高温超导电流引线导管的一端连接，所述铜连接件的另一端用于对接制冷机二级冷头和外部电流接入。

优选的，还包括外层环氧管，所述外层环氧管的一端连接所述第二端子上，所述外层环氧管间隔的位于所述高温超导电流引线导管外部。

第一端子连接软连接线，用于连接制冷机一级冷头和外部电流导入，第二端子连接铜连接件，用于连接制冷机二级冷头和完成超导磁体励磁过程中电流向磁体的输入；高温超导电流引线导管外部安装有外层环氧管，增加整体绝缘稳定性。

本发明的优点在于：

(1)本发明中通过两端的镀银端子与第一端子和第二端子内的槽口钎焊，实现高温超导电流引线导管与第一端子和第二端子的充分接触，增加高温超导电流引线载流能力和降低漏热，提高整体性能；

(2)本发明的槽口设置方式能够增加连接处接触面积；

(3)圆柱形结构能够增加连接处的接触面积；

(4)镀银处理，增加引线的导电性和加强钎焊接触稳定性；

(5)第一端子连接软连接线，用于连接制冷机一级冷头和外部电流导入，第二端子连接铜连接件，用于连接制冷机二级冷头和完成超导磁体励磁过程中电流向磁体的输入；高温超导电流引线导管外部安装有外层环氧管，增加整体绝缘稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例高温超导电流引线的结构示意图；

图2是本发明实施例高温超导电流引线的爆炸图；

图3是本发明实施例高温超导电流引线的剖视图；

图4是本发明实施例高温超导电流引线导管的结构示意图；

图5是本发明实施例高温超导电流引线导管的爆炸图；

图6是本发明实施例高温超导电流引线导管的剖视图；

图7是本发明实施例镀银端件的结构示意图；

图8是本发明实施例安装管的结构示意图；

图9是本发明实施例第一端子的结构示意图；

图10是图3中A处放大图；

图11是图3中B处放大图；

图12是本发明实施例高温超导电流引线导管竖直截面剖视图；

图13是本发明实施例高温超导电流引线工作示意图；

图中标号：

1、第一端子；11、第一槽口；12、第二槽口；13、第三槽口；

2、第二端子；

3、高温超导电流引线导管；31、安装管；311、矩形槽；32、超导带材；33、绝缘管；34、镀银端件；341、安装槽；

4、软连接线；5、铜连接件；6、外层环氧管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1、图2、图3所示，高温超导电流引线，包括第一端子1、第二端子2、高温超导电流引线导管3、软连接线4、铜连接件5、外层环氧管6；第一端子1的左端与高温超导电流引线导管3的右端连接，右端与软连接线4连接；第二端子2的右端与高温超导电流引线导管3的左端连接，左端与铜连接件5连接；外层环氧管6的左端与第二端子2连接，并位于高温超导电流引线导管3的外部。

具体的，如图4、图5、图6、图12所示，所述高温超导电流引线导管3包括安装管31、超导带材32、绝缘管33、镀银端件34，所述镀银端件34为两个，两个镀银端件34连接所述安装管31的两端；两端的镀银端件34之间还连接多个超导带材32，所述超导带材32位于所述安装管31外部，所述绝缘管33的两端连接所述镀银端件34，所述绝缘管33位于所述超导带材32的外部。

如图8所示，安装管31为圆形管；安装管31上设有均匀分布的多处宽度为4mm，高度为0.6mm的矩形槽311；超导带材32为Bi2223高温超导带材堆叠形成，并均匀的钎焊在安装管31上的矩形槽311内。如图6所示，绝缘管33也是圆柱形管。

结合图7所示，镀银端件34整体呈截面为T型的圆柱体，其小端的圆周面与所述安装管31连接，其大端的圆周面包括多个圆周阵列的安装槽341，所述超导带材32的两端部分别焊接左右两端的镀银端件34的安装槽341内，所述绝缘管33的端部与镀银端件34的台阶面连接。本实施例中，镀银端件34呈圆柱形结构能够增加与第一端子1和第二端子2连接处的接触面积。

绝缘管33为绝缘G10或聚酰亚胺套管。

外层环氧管6，用以外层二次绝缘。增加整体绝缘稳定性。

本实施例中，所述第一端子1和所述第二端子2内均包括槽口，两个槽口分别与两端的镀银端件34钎焊连接。

如图9所示，第一端子1包括轴向设置的第一槽口11和径向设置的第二槽口12，所述第一槽口11与所述第二槽口12连通形成L型或T型通道，本实施例中，第二槽口贯穿整个第一端子1的径向。第一端子1还包括轴向设置的第三槽口13，第一槽口11与第三槽口13均为轴向设置的圆孔，并同轴布置，第一槽口11尺寸大于第三槽口13。第二槽口12为圆孔。

如图10所示，第一端子1的第一槽口11与高温超导电流引线导管3中的镀银端件34钎焊在一起，且镀银端件34的右端伸入第二槽口12内；第三槽口13则插入软连接线4，软连接线4的左端伸入第二槽口12内，使得镀银端件34钎焊与第一端子1以及软连接线4接触面积充分，钎焊面接增大，连接效果好。

本实施例中，所述镀银端件34与所述第一端子1和第二端子2连接的一端镀银处理。镀银处理，增加引线的导电性和加强钎焊接触稳定性。且所述镀银处理的一端的镀银长度不小于12mm。

如图11所示，第二端子2的槽口设置与第一端子1基本相同，也包括轴向设置的第一槽口11和径向设置的第二槽口12，所述第一槽口11与所述第二槽口12连通形成T型通道；第二端子2没有设置第三槽口13。第二端子2的左端与铜连接件5连接。

本实施例中通过两端的镀银端件34与第一端子1和第二端子2内的槽口钎焊，实现高温超导电流引线导管3与第一端子1和第二端子2的充分接触，增加连接处接触面积，以此增加高温超导电流引线载流能力和降低漏热，提高整体性能。且镀银处理，增加引线的导电性和加强钎焊接触稳定性。

实施例二：

如图13所示，本实施例在实施例一的基础上，所述软连接线4的一端与第一端子1连接，另一端包括两处接口，两处接口分别用于对接制冷机一级冷头7和外部电流接入。

所述铜连接件5的一端与所述第二端子2连接，另一端用于对接制冷机二级冷头8和外部电流接入。

软连接线4为铜线。

第一端子1连接软连接线4，用于连接制冷机一级冷头7和外部电流导入，第二端子2连接铜连接件5，用于连接制冷机二级冷头8和完成超导磁体励磁过程中电流向磁体的输入。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.高温超导电流引线，其特征在于，包括第一端子、高温超导电流引线导管、第二端子；所述高温超导电流引线导管包括安装管、超导带材、绝缘管、镀银端件，所述镀银端件连接所述安装管的两端，两端的镀银端件之间连接多个超导带材，所述超导带材连接所述安装管外部，所述绝缘管的两端连接所述镀银端件，所述绝缘管位于所述超导带材的外部；所述第一端子和所述第二端子内均包括槽口，两个槽口分别与两端的镀银端件钎焊连接。

2.根据权利要求1所述的高温超导电流引线，其特征在于，所述槽口包括轴向设置的第一槽口和径向设置的第二槽口，所述第一槽口与所述第二槽口连通形成L型或T型通道，所述镀银端件的一端插入第一槽口并伸入第二槽口内后通过钎焊将两个镀银端件分别与第一端子和第二端子连接。

3.根据权利要求1所述的高温超导电流引线，其特征在于，所述镀银端件为截面为T型的圆柱体，其小端的圆周面与所述安装管连接，其大端的圆周面包括多个圆周阵列的安装槽，所述超导带材的端部连接在所述安装槽内，所述绝缘管的端部与台阶面连接。

4.根据权利要求1所述的高温超导电流引线，其特征在于，所述镀银端件与所述第一端子和第二端子连接的一端镀银处理。

5.根据权利要求4所述的高温超导电流引线，其特征在于，所述镀银处理的一端的镀银长度不小于12mm。

6.根据权利要求2所述的高温超导电流引线，其特征在于，还包括软连接线，所述第一端子远离高温超导电流引线导管的一端与所述软连接线的一端连接。

7.根据权利要求6所述的高温超导电流引线，其特征在于，所述第一端子还包括轴向设置的第三槽口，所述第三槽口与所述第二槽口连通，所述软连接线的一端插入所述第三槽口内并伸入所述第二槽口内，与第一端子连接的镀银端件与软连接线在第二槽口内被钎焊在一起。

8.根据权利要求6所述的高温超导电流引线，其特征在于，所述软连接线的另一端包括两处接口，两处接口分别用于对接制冷机一级冷头和外部电流接入。

9.根据权利要求1所述的高温超导电流引线，其特征在于，还包括铜连接件，所述铜连接件的一端与所述第二端子远离高温超导电流引线导管的一端连接，所述铜连接件的另一端用于对接制冷机二级冷头和外部电流接入。

10.根据权利要求1所述的高温超导电流引线，其特征在于，还包括外层环氧管，所述外层环氧管的一端连接所述第二端子上，所述外层环氧管间隔的位于所述高温超导电流引线导管外部。