CN2762300Y - 超导装置电流引线 - Google Patents

Abstract

超导装置电流引线，属于电流载流装置，具体涉及超导电器中的电流传递引线。将电流引线的铜棒段由直棒型改为螺线管型，以节省空间，在有限的空间里面，尽量增长传热路径。本实用新型的一种超导装置电流引线，由表面覆盖绝缘层的铜棒材组成，所述铜棒材构成螺线管。本实用新型的又一种超导装置电流引线，由铜棒材部分和高温超导材料的棒材或者带材部分焊接组成，表面覆盖绝缘层；所述铜棒材部分构成螺线管。对于传热路径不能减少的情况来说，采用本方式的电流引线可以减小它占用的空间高度40％，效果显著。

Description

超导装置电流引线

技术领域

本实用新型属于电流载流装置，具体涉及超导电器中的电流传递引线。

背景技术

超导装置电流引线是超导电器中将电流从高温端到低温端或者从低温端到高温端的中间载流装置。目前，低温超导装置采用的是二元直棒式的电流引线，靠近高温端的部分用铜棒，靠近低温端的部分采用高温超导材料的棒材或者带材；高温超导装置采用的是一元直棒式的电流引线；两者表面均覆盖绝缘层。直棒式电流引线设计结构简单，但是长度常常达到1米左右甚至更长。这严重影响了超导装置的小型化，使得超导装置的优势无法充分表现出来。

发明内容

本实用新型提出的超导装置电流引线，将电流引线的铜棒段由直棒型改为螺线管型，以节省空间，在有限的空间里面，尽量增长传热路径。

本实用新型的一种超导装置电流引线，由表面覆盖绝缘层的铜棒材组成，其特征在于所述铜棒材构成螺线管。

本实用新型的又一种超导装置电流引线，由铜棒材部分和高温超导材料的棒材或者带材部分焊接组成，表面覆盖绝缘层；其特征在于所述铜棒材部分构成螺线管。

由于电流引线传热路径的长度和横截面积有一定的关系，经过优化以后其传热路径的长度必须得到保证，应满足下式：

$\frac{A}{L}k\left(T\right)+\frac{L}{A}{I}^2\mathrm{\ρ}\left(T\right)=0$

其中，

设引线的铜棒材部分的铜棒直径为d，而由铜棒材构成螺线管的直径为D、螺距为h，对同样的传热路径L1，如果采用直棒型，需要的空间高度即为铜棒长度L1；如果采用螺线管型，则需要的空间高度为

$H=\frac{h*L1}{\sqrt{D^2+h^2}}$

对于传热路径不能减少的情况来说，采用本方式的电流引线可以减小它占用的空间高度L1-H，一般可以减小40％，效果显著。

附图说明

图1为高温超导装置一元电流引线具体形式对比，图1(A)是铜线段为直棒式的引线；图1(B)是本实用新型铜线段为螺线管式的引线。

图2所示为低温超导装置二元电流引线具体形式对比，图2(A)是铜线段为直棒式的引线；图2(B)是本实用新型铜线段为螺线管式的引线。

具体实施方式

现结合图1和图2说明本实用新型的实施状态。图1和图2中，铜棒材1，引线外的环氧树脂绝缘层2，引线的超导材料3。

实施例1：如图1中的设高温超导装置的一根通400A电流的电流引线，铜棒材1的直径为12mm，对同样的传热路径(铜棒材长度)1200mm，如果采用直棒型，则需要的空间高度1200mm；如果引线的一部分采用螺线管型，螺线管的直径为60mm，螺距为20mm，则需要的空间高度仅为460mm。

实施例2：如图2，设工作在20K的低温超导装置的一根通100A电流的二元电流引线，采用二级制冷的运行方式，直径为16mm的超导材料3 Bi2212棒材长度为225mm，直径为6mm的铜棒材1长度为1320mm，铜棒材1与超导材料3接头的温度固定为70K，对同样的传热路径(铜棒材长度)1320mm，如果采用直棒型，则需要的空间高度1545mm；如果引线的铜棒材部分采用螺线管型，螺线管的直径为45mm，螺距为16mm，绕制8圈，则需要的空间高度为437mm。

Claims (2)

1.一种超导装置电流引线，由表面覆盖绝缘层的铜棒材组成，其特征在于所述铜棒材构成螺线管。

2.一种超导装置电流引线，由铜棒材部分和高温超导材料的棒材或者带材部分焊接组成，表面覆盖绝缘层；其特征在于所述铜棒材部分构成螺线管。

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