DE1964605A1

DE1964605A1 - Stabilized super conductor with high - mechanical strength

Info

Publication number: DE1964605A1
Application number: DE19691964605
Authority: DE
Inventors: Jean Royet
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1969-12-23
Filing date: 1969-12-23
Publication date: 1971-06-24

Abstract

The superconductors are located near the corners of a square aluminium tube. The liquid helium can circulate through its central bore. An outer sheath of an aluminium alloy is extruded around the tube to give it added mechanical strength and to maintain good thermal and electrical contact with it.

Description

SUPRALEITENDER LEITER Die Erfindung hat einen stabilisierten supraleitenden Rohrleiter zum Gegenstand, der vorzugsweise aus Aluminium hergestellt ist und einen hohen mechanischen Widerstand aufweist. SUPRAL CONDUCTING CONDUCTOR The invention has a stabilized superconducting one Pipe conductor to the object, which is preferably made of aluminum and one has high mechanical resistance.

Bekannt sind supraleitende Leiter in Form eines Metallrohres mit guter elektrischer Leitfähigkeft bei normaler Temperatur, s.B. aus Aluminium, in dem Drähte oder Bänder aus supraleitendem Material untergebracht sind; die Temperatur des Leiters wird durch eine im Innern des Rohres umlaufende, kälteerzeugende Flüssigkeit niedrig gehalten. Superconducting conductors in the form of a metal tube are known good electrical conductivity at normal temperature, see B. made of aluminum, in the wires or tapes of superconducting material are housed; the temperature of the conductor is caused by a cold-generating liquid circulating inside the pipe kept low.

Bekannt sind ausserdem supraleitende Leiter desselben Typs, die durch Unterbringung von Bändern oder Drähten aus Material mit hohem mechanischen Widerstand, wie z.B. Stahl, im Inneren des Rohres einen guten mechanischen Widerstand erhalten. Also known are superconducting conductors of the same type, which by Accommodation of strips or wires made of material with high mechanical resistance, such as steel, good mechanical resistance inside the tube obtain.

Ein solcher Leiter hat den Nachteil, den mechanischen Beanspruchungen quer zur Leiterachse ungenügenden Widerstand zu leisten, denn der Leiter ist mit Drähten oder Bändern bewehrt, die in der Regel senkrecht zur Beanspruchungsrichtung liegen. Such a conductor has the disadvantage of mechanical stresses to provide insufficient resistance transversely to the conductor axis, because the conductor is with Reinforced wires or tapes, usually perpendicular to the direction of stress lie.

Das Aluminiumrohr kann durch ein widerstandsfähigeres Zipfer- oder Eisenrohr ersetzt werden; es ergeben sich dann jedoch beträchtliche Schwierigkeiten bei der Herstellung des Leiters. Es ist beispielsweise sehr schwierig, den Leiter im Strangpressverfahren herzustellen. The aluminum tube can be replaced by a more resistant Zipfer or Iron pipe to be replaced; however, considerable difficulties then arise in the manufacture of the conductor. For example, it is very difficult to get the leader to be produced by extrusion.

Tm übrigen bestehen die rohrförmigen Leiter aus Xeilstücken von gegebener Länge, die miteinander verbunden sind. Die Gefahr, dass Leckstellen an den Verbindungsstellen auftreten, ist gross, und diese sind unbedingt bei Leitern, die im Vakuum unter einem Innendruck von mehreren Bar angebracht werden, zu vermeiden. For the rest, the tubular conductors consist of pieces of given Length that are connected to each other. The risk of leaks at the joints occur is great, and these are absolutely essential for conductors that are under vacuum an internal pressure of several bars.

Die Erfindung bezieht sich auf einen stabilisierten supraleitenden Leiter mzt gutem mechanischen Widerstand in Qtierrichtüng, der vollständig durch Strangpressen in grossen Längen (von mehreren km) hergestellt werden kann. The invention relates to a stabilized superconducting one Head has good mechanical resistance in the direction of the animal, which is completely through Extrusion can be produced in great lengths (of several km).

Gegenstand der Erfindung ist ein supraleitender Leiter, der aus mindestens einem Draht oder einem Band aus supraleitendem Material besteht, das im Inneren eines Rohres aus bei normaler Temperatur gut elektrisch leitendem Material parallel zur Rohrachse angeordnet ist, und zwar zeichnet sich der Leiter dadurch aus, dass er mit einen Mantel aus einem lIaterial von hohem Widerstand umkleidet ist, der die Aussenseite des Rohres umgibt und mit dieser guten Kontakt herstellt. The invention relates to a superconducting conductor, which consists of at least a wire or tape made of superconducting material inside of a pipe made of good electrical conductivity at normal temperature Material is arranged parallel to the pipe axis, namely the conductor stands out characterized by the fact that it is covered with a jacket made of a high-resistance material which surrounds the outside of the pipe and makes good contact with it.

Dieser Mantel besteht vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung und wird durch ein Strangpressverfahren auf das Rohr aufgebracht. This jacket is preferably made of an aluminum alloy and is applied to the pipe by an extrusion process.

Es folgt die Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele mit den entsprechenden Zeichnungen: - Fig. 1 stellt den Querschnitt des erfindungsgemässen supraleitenden Leiters dar. The description of various exemplary embodiments follows the corresponding drawings: - Fig. 1 shows the cross-section of the according to the invention superconducting conductor.

- Fig. 2 gibt den Querschnitt einer Abwandlung des supraleitenden Leiters wieder. - Fig. 2 gives the cross-section of a modification of the superconducting Head again.

In Fig. 1 bezeichnet 1 ein rohrförmiges Beiterstück, das vorzugsweise aus Aluminium besteht, aber aus jedem Material gefertigt sein kann, welches bei normaler Temperatur eine dem Aluminium (tupfer, Gold, Silber) entsprechende elektrische Leitfähigkeit hat. In Fig. 1, 1 denotes a tubular Beiterstück, which is preferably is made of aluminum, but can be made of any material that normal temperature an electrical equivalent to aluminum (swab, gold, silver) Has conductivity.

Dieses Rohr ist im Aussenquerschnitt.rechteckigund im Innenquerschnitt kreisförmig. Die Verwendung eines Rohres, dessen Aussenquerschnitt eine andere Form aufweist als dessen Innenquerschnitt, kann im Rahmen der Erfindung erfolgen. This tube is rectangular in the external cross-section and in the internal cross-section circular. The use of a tube whose outer cross-section has a different shape has as its inner cross-section, can be done within the scope of the invention.

Im Innern des Rohres sind parallel zur Rohrachse oder wendelförmig Drähte aus supraleitendem Material (wie Niobium-Zirkonium, Niobium, Zinn, Blei, Niobium-Titan usw.) angeordnet. Inside the pipe are parallel to the pipe axis or helical wires made of superconducting material (such as niobium-zirconium, niobium, Tin, lead, niobium-titanium, etc.).

Eine Abwandlung besteht darin, die Drähte durch Bänder oder Streifen zu ersetzen oder aber Drähte, Bänder und Streifen gleichzeitig vorzusehen. A variation is to tie the wires through ribbons or strips to replace or to provide wires, ribbons and strips at the same time.

Die Drähte können mit einer dünnen Metallschicht, wie z.B. Indium oder Kupfer, überzogen sein. The wires can be coated with a thin layer of metal, such as indium or copper.

Das aus Rohr und Drähten (bzw. Bändern) bestehende supraleitende Teil wird vorzugsweise im Strangpressverfahren hergestellt. The superconducting one consisting of tube and wires (or tapes) Part is preferably made by extrusion.

Der mittlere Kanal 3 ermöglicht den Umlauf einer Kühlflüssigkeit, wie beispielsweise flüssiges Helium. The middle channel 3 allows a coolant to circulate, such as liquid helium.

Die Metalle, aus denen das Rohr hergestellt ist, besitzen einen hohen Reinheitsgrad, damit die Stabilisierung des Leiters bei supraleitendem Betrieb gewährleistet ist. The metals from which the pipe is made have a high Degree of purity, so that the stabilization of the conductor is guaranteed during superconducting operation is.

Um eben guten mechanischen Widerstand des Leiters in Querrichtung zu sichern, wird auf das Rohr 3 ein mantel 4 aus einem Material mit hohem mechanischen Widerstand, und zwar vorzugsweise einem Metall, beispielsweise den Aluminiumlegierungen des Typs Au 4 G, AZ 5 G, AZ 8 Gu usw. aufgebracht. Just about good mechanical resistance of the conductor in the transverse direction To secure, a jacket 4 made of a material with high mechanical properties is placed on the tube 3 Resistance, preferably a metal, for example aluminum alloys of the type Au 4 G, AZ 5 G, AZ 8 Gu, etc. applied.

Der Mantel aus Aluminiumlegierung wird im Strangpressverfahren um das Rohr angebracht, was einen guten thermischen und eleRtriechen Kontakt mit dem Rohr gewährleistet. Auf diese Weise können ohne jede Schweissung oder andere Verbindung Leiter von grosser Lange (mehreren km) hergestellt werden. The aluminum alloy jacket is extruded around attached to the pipe, allowing good thermal and electrical contact with the Tube guaranteed. In this way you can do without any welding or other connection conductors of great length (several km) can be established.

Fig. 2 stellt den Querschnitt eines zusammengesetzten Leiters dar, der aus sechs Leitern wie demjenigen auf Fig. t besteht, die so aneinandergefügt sind, dass sie einen Leiter mit rechtwinkligem Querschnitt bilden. Fig. 2 shows the cross section of a composite conductor, which consists of six conductors like the one in Fig. t, so joined together are that they form a conductor with a rectangular cross-section.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Superconducting conductor, consisting of at least one superconducting Wire or tape arranged inside a pipe made of a material that at normal temperature an electrical conductivity like aluminum at normal Having temperature, wherein the wire or the band is arranged parallel to the pipe axis is that the conductor is covered with a jacket the outside of the pipe is sheathed in a material of high resistance surrounds and makes good thermal and electrical contact with it.

2. A ladder according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the jacket is made of an aluminum alloy.

3. A ladder according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the jacket is applied to the pipe in an extrusion process.