CN209843418U - 一种超导磁体电流引线结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种超导磁体电流引线结构。超导磁体电流引线结构包括：组合式二元电流引线和热隔断，组合式二元电流引线包括金属引线和高温超导电流引线，金属引线的第一端与常温电流输入端电连接，金属引线的第二端与高温超导电流引线的第一端电连接，高温超导电流引线的第二端与超导磁体连接，热隔断与超导磁体电流引线结构的壳体固定连接，且外接制冷设备，热隔断上形成有第一通孔，组合式二元电流引线贯穿所述第一通孔。本实用新型实施例提出的超导磁体电流引线结构，导热低无电阻，有效降低电流引线的漏热。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及液氦磁体领域，尤其涉及一种超导磁体电流引线结构。
背景技术
现有技术中，液氦磁体的电流引线结构形式有两种，第一种是可插拔式，在磁体励磁时将电流引线插入，励磁结束后拔除电流引线；第二种是固定式，在磁体励磁结束后电流引线不拔出。
第一种可插拔式电流引线，由于在励磁结束后将电流引线拔出，每次操作均需要插拔电流引线，操作复杂，漏热大；第二种固定式电流引线，不需要对电流引线进行插拔操作，但由于电流引线一直存在，会造成更大的漏热。
实用新型内容
本实用新型实施例目的在于提出一种超导磁体电流引线结构，解决了传统电流引线结构中操作复杂，漏热多的问题，达到以简单的结构和便捷的操作降低电流引线的漏热的目的。
为达此目的，本实用新型实施例提供一种超导磁体电流引线结构，包括：
组合式二元电流引线和热隔断；
所述组合式二元电流引线包括金属引线和高温超导电流引线，所述金属引线的第一端与常温电流输入端电连接，所述金属引线的第二端与所述高温超导电流引线的第一端电连接，所述高温超导电流引线的第二端与超导磁体连接；
所述热隔断与所述超导磁体电流引线结构的壳体固定连接，且外接制冷设备；所述热隔断上形成有第一通孔，所述组合式二元电流引线贯穿所述第一通孔。
可选的，所述组合式二元电流引线还包括金属热沉；
所述金属热沉的第一端与所述金属引线的第二端连接，所述金属热沉的第二端与所述高温超导电流引线的第一端连接；
所述金属热沉贯穿所述第一通孔。
可选地，所述金属热沉的横截面积大于所述金属引线的横截面积。
可选地，所述金属引线和所述金属热沉焊接连接，所述金属热沉和所述高温超导电流引线焊接连接；
或者所述金属引线和所述金属热沉螺纹连接，所述金属热沉和所述高温超导电流引线螺纹连接。
可选地，还包括导热绝缘片；
所述导热绝缘片粘合设置于所述第一通孔的内壁上，且所述金属热沉与所述导热绝缘层粘合设置。
可选地，所述热隔断上形成有第二通孔，低温氦气通过所述第二通孔进入所述金属引线所在空间。
可选地，所述超导磁体电流引线结构还包括气流通道管；
所述气流通道管套设在所述金属引线上。
可选地，所述金属引线为空心金属引线。
可选地，所述壳体上设置有至少一个排气孔。
可选地，所述高温超导电流引线的第二端与超导磁体固定连接。
本实用新型实施例提出的超导磁体电流引线结构，通过组合式二元电流引线和热隔断充分降低了电流引线的漏热，其中组合式二元电流引线包括金属引线和高温超导电流引线，金属引线将电流引线常温端的电流引入低温超导磁体中，高温超导电流引线采用高温超导材料，因为高温超导材料在较低温环境下，电阻趋于零，故而导热小，并且，组合式二元电流引线贯穿并与热隔断连接，热隔断外接制冷设备，进一步对电流引线进行冷却，从而能够有效降低电流引线的漏热。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的一种超导磁体电流引线结构示意图。
图2是本实用新型实施例二提供的一种超导磁体电流引线结构示意图。
图3是本实用新型实施例三提供的一种超导磁体电流引线结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一
图1是本实用新型实施例一提供的一种超导磁体电流引线结构示意图。如图1所示：
本实用新型实施例提供的超导磁体电流引线结构，包括：组合式二元电流引线8和热隔断4；
组合式二元电流引线8包括金属引线5和高温超导电流引线1，金属引线5的第一端与常温电流输入端电连接，金属引线5的第二端与高温超导电流引线1的第一端电连接，高温超导电流引线1的第二端与超导磁体连接；
热隔断4与超导磁体电流引线结构的壳体固定连接，且外接制冷设备；热隔断4上形成有第一通孔，组合式二元电流引线8贯穿所述第一通孔。
本实用新型实施例中，金属引线5和高温超导电流引线1首尾连接组成组合式二元电流引线8，将常温电流引入超导磁体中。其中金属引线5可以是铜引线，也可以为其他金属引线，本发明实施例对此不进行限定，综合考虑成本、电流传输效率以及漏热问题，金属引线5优选铜引线。高温超导电流引线1是一种采用无阻的、能传输高电流密度的超导材料作为导电体并能传输大电流的一种引线，具有体积小、重量轻、损耗低和传输容量大的优点，可以实现低损耗、高效率、大容量输电，本实施例中设置电流引线为组合式二院电流引线，充分利用高温超导电流引线1的优良特性，保证电流传输中的损耗小；同时由于超温超导电流引线1在较低温环境下，电阻趋于零，从而可以降低整体电流引线的电阻，减少超温超导电流引线1因传输电流产生的热量。
进一步的，本实施例提供的超导磁体电流引线结构还包括热隔断4，热隔断4焊接在超导磁体的壳体上，并外接制冷机，组合式二元电流引线8通过热隔断4上的第一通孔贯穿与热隔断4，并与热隔断4接触。如此，热隔断4可以将制冷机传输的冷量传输至组合式二元电流引线8上，与组合式二元电流引线8进行热量交换后，进一步降低组合式二元电流引线8的漏热。
综上所述，本实用新型实施例所提供的一种超导磁体电流引线结构，组合式二元电流引线8一端为金属引线5，一端为高温超导电流引线1，超温超导电流引线1在较低温环境下，电阻趋于零，从而降低了整体电流引线的电阻，减少了产生的热量；并且进一步利用外接制冷机的方式通过热隔断4传导冷量给电流引线，从而降低了整个电流引线的漏热。
实施例二
图2是本实用新型实施例二提供的一种超导磁体电流引线结构示意图，本实施例的方案在上述实施例方案的基础上，在金属引线与超温超导电流引线之间增加了金属热沉。具体的，如图2所示：
本实施例提供的超导磁体电流引线结构中组合式二元电流引线8还包括金属热沉2；
金属热沉2的第一端与所述金属引线5的第二端连接，金属热沉2的第二端与高温超导电流引线1的第一端连接；
金属热沉2贯穿第一通孔。
金属热沉2可以是铜热沉，也可以是其他金属热沉，本实施例对此不进行限定，综合考虑成本、电流传输效率以及漏热问题，金属引线5优选可以为铜热沉。金属热沉2和高温超导电流引线1连接，因为金属热沉2的温度不随外界温度变化而变化，所以采用金属热沉2能更好的减低电流引线的温度，降低漏热。
可选地，金属热沉2的横截面积大于金属引线5的横截面积。
通过增大金属热沉2的横截面积，使得金属引线5更多的与金属热沉2接触，提高降低金属引线5温度的效率。
可选地，金属引线5和金属热2沉焊接连接，金属热沉2和高温超导电流引线1焊接连接；或者金属引线5和金属热沉2螺纹连接，金属热沉2和高温超导电流引线1螺纹连接。
金属热沉2与金属引线5以及金属热沉2和高温超导电流引线1紧密的连接起来，使得金属热沉2和金属引线5、高温超导电流引线1充分牢固的接触，更多的减少漏热。
可选地，组合式二元电流引线8还包括导热绝缘片3；
导热绝缘片3粘合设置于第一通孔的内壁上，且金属热沉2与导热绝缘片3粘合设置。
绝缘导热片3粘合在第一通孔内壁上，与热隔断4充分接触，金属热沉2与导热绝缘片3粘合设置，也使得金属热沉2和导热绝缘片3充分接触，提高了热隔断4传递给金属热沉2冷量的效率，并且保证了金属热沉2和热隔断3之间绝缘。
可选地，高温超导电流引线1的第二端与超导磁体固定连接。
相比于现有技术，高温超导电流引线1与超导磁体固定连接，减少了插拔电流引线的复杂性，避免了因为人为插拔引线操作失误所造成的超导磁体失超问题。进一步的，金属热沉2与冷屏相连，冷屏与外接制冷设备相连，其中冷屏的作用是防辐射，制冷机保证了50K的低温环境。
实施例三
图3是本实用新型实施例三提供的一种超导磁体电流引线结构示意图。如图3所示：
可选地，热隔断4上形成有第二通孔，低温氦气通过第二通孔进入金属引线5所在空间。
超导磁体内存放液氦，氦气可以通过热隔断4上的第二通孔进入金属引线5所在的空间，利用低温氦气带走金属引线5上的热量，从而减小了金属引线5上的漏热。
可选地，超导磁体电流引线结构还包括气流通道管6；
气流通道管6套设在金属引线5上。
气流通道管6套设在金属引线上，使得氦气在气流通道管6内与金属引线5充分接触，进行热量交换，并且促进了氦气的流动，提高了热量交换的效率。
可选地，金属引线5为空心金属引线。
空心金属引线可以替换金属引线5和气流通道管6，精简了电流引线结构。
可选地，壳体上设置有至少一个排气孔7。
相比于现有技术，壳体上设置至少一个排气孔7，向外排出带有热量的氦气，促进冷氦气源源不断的与金属引线5进行热量交换，进一步降低了漏热。
以上内容仅为本实用新型实施例的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种超导磁体电流引线结构，其特征在于，包括：组合式二元电流引线和热隔断；
所述组合式二元电流引线包括金属引线和高温超导电流引线，所述金属引线的第一端与常温电流输入端电连接，所述金属引线的第二端与所述高温超导电流引线的第一端电连接，所述高温超导电流引线的第二端与超导磁体连接；
所述热隔断与所述超导磁体电流引线结构的壳体固定连接，且外接制冷设备；所述热隔断上形成有第一通孔，所述组合式二元电流引线贯穿所述第一通孔。
2.根据权利要求1所述的超导磁体电流引线结构，其特征在于，所述组合式二元电流引线还包括金属热沉；
所述金属热沉的第一端与所述金属引线的第二端连接，所述金属热沉的第二端与所述高温超导电流引线的第一端连接；
所述金属热沉贯穿所述第一通孔。
3.根据权利要求2所述的超导磁体电流引线结构，其特征在于，所述金属热沉的横截面积大于所述金属引线的横截面积。
4.根据权利要求2所述的超导磁体电流引线结构，其特征在于，所述金属引线和所述金属热沉焊接连接，所述金属热沉和所述高温超导电流引线焊接连接；
或者所述金属引线和所述金属热沉螺纹连接，所述金属热沉和所述高温超导电流引线螺纹连接。
5.根据权利要求2所述的超导磁体电流引线结构，其特征在于，还包括导热绝缘片；
所述导热绝缘片粘合设置于所述第一通孔的内壁上，且所述金属热沉与所述导热绝缘片粘合设置。
6.根据权利要求1所述的超导磁体电流引线结构，其特征在于，所述热隔断上形成有第二通孔，低温氦气通过所述第二通孔进入所述金属引线所在空间。
7.根据权利要求1所述的超导磁体电流引线结构，其特征在于，所述超导磁体电流引线结构还包括气流通道管；
所述气流通道管套设在所述金属引线上。
8.根据权利要求1所述的超导磁体电流引线结构，其特征在于，所述金属引线为空心金属引线。
9.根据权利要求1所述的超导磁体电流引线结构，其特征在于，所述壳体上设置有至少一个排气孔。
10.根据权利要求1所述的超导磁体电流引线结构，其特征在于，所述高温超导电流引线的第二端与超导磁体固定连接。
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| CN201921033167.2U CN209843418U (zh) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | 一种超导磁体电流引线结构 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113903541A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-01-07 | 中国原子能科学研究院 | 一种基于小型制冷机的大型高温超导磁体系统和温控方法 |
| CN114566346A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-05-31 | 中国科学院电工研究所 | 一种气冷电流引线 |
| WO2023134265A1 (zh) * | 2022-01-11 | 2023-07-20 | 宁波健信超导科技股份有限公司 | 一种气冷电流引线及超导磁体系统 |
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