DE6606361U - Elektrische verbindung zwischen zwei leitern, von denen mindestens einer aus einem hart-supraleitenden material besteht - Google Patents

Elektrische verbindung zwischen zwei leitern, von denen mindestens einer aus einem hart-supraleitenden material besteht

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DE6606361U
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Description

lk
lkat
90/6.7 Sta/ub
Aktiengesellschaft Brown*, Boverl & CIe«B Baden (Schweiz)
Elektrische Verbindung zwischen zwei Leiternfl von denen mindestens einer aus einem hart»aapraleltenden Material besteht..
Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindung »wischen den Enden aweier Leiterr von denen mindestens einer ans einem hart-supraleitenden Material besteht, wobei die Verbindung bei einer magnetischen Induktion von 30 kGauss einen elektrischen Widerstand von kleiner als 10" Q aufweist.
Entdeckung von supraleitenden Materialien, die auch bei höheren magnetischen Feldstärken ihre Supraleitung nicht verlieren* hai in den letzten Jahren erstmals die Konstruktion. -bestirnter Einrichtungen wie z.B. supraleitender Spulen sur Erzeugung von hohes magnetischen Feldstärken möglich- gemacht. Das bekanntest· der supraleitenden Katerlallen dieser Art, die allgemein als "harte Supraleiter" bezeichnet werden, be-
- 2 - 90/67
steht aus einer Niob-Zirkonlegierung, welche zu Drähten oder Bändern -verarbeitet, xua Aufbau von Spulen geeignet 1st» mit denen magnetische Induktionen von mehr als 30 kGauas erzeugt werden können. Bei der Konstruktion solcher Spulen stellen die elektrischen Verbindungen swischen supraleitenden Leiterelementen bzw. deren Verbindungen mit der Stromquelle ein besonders heikles- Problem dar. Xn diesen Einrichtungen bilden die Verbindungen nämlich fast immer Stellen minimaler "kritischer Stromdichte" und bestimmen somit das Elnsetsen des Ueberganges In den normalleitenden Zustand»
Bei einem bekannten Verfahren Bur Herstellung einer Verbin-· dung «wischen swei hart-supraleitenden DrShten« welche bei .tiatr s&gaetisehen Induktion von mehr als 30 kGatiss is supraleitenden Zustand eine genagend hohe Stromdichte sulftsst·. werden dl· su verbindenden Drahtenden von ihren isolierenden oder normalleitenden Oberflächensehichten befreit und mit ■; ,. Hilfe eines Xlemfcenelementes, dessen Klemmbacken mit einer ; . 5. .-Schicht «Ines hart-supraleitenden Materials übersogen sind, ; miteinander verbunden* Obwohl eine solche Klemmverbindung mit ~10 Sl einen genügend kleinen elektrieohen Widerstand aufweist, dessen Abhängigkeit von der. magnetischen Induktion überdies gering ist, ist sie wegen ihres relativ grossen Raumbedarfes für viele Zwecke s.B. als Verbindung zweier Leiter innerhalb einer Spule ungeeignet.
- 3 — 50/67
Gemäss einem anderen bekannten Verfahren -wird die Ver» bindung dor Le lter enden durch Punkt, ecbweieeung hergestellt. Solche Verbindungen haben »war einen sehr kleinen elektrl-6$h®n Widerstand τοη —10 'Ά t doch -werden durch die - - * SohwoleBung In den XeIterenden Oefügeanderungeni herrorge^ rufen, welche an diesen Stellen ©ine erhebliche Erniedrigung der kritischen Stromdichte bewirken. Solche Verbindungen können also nur an Stellen verteälfcni-aaässig niedriger Induktion verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe sugrunda* eine elektrische Verbindung swisghea ha^-supr-leiter.den Lsitsm ansugcbcn* «sl«he -die erwähnten Nachteile der "bekannten Verbindungen nicht aufweist.
Ui* fieletrie ohs Vgrblaöung gemgss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass tile Enden der Leiter durch Puiikfcetsh^eie «It einer Platte verbunden elnd, die aus eine» lsart»mapr&- leitenden Material Jenes Type besteht* bei dem die kritische Stromdiehte durch Qlühuüg erJhÖht xurdieu
Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielsweise
In fig, l und 2 ist «ine Verbindung zweier hart-supreleifcender Drähte dargestellt. Die drähte I41 die aus einer Niob-ZirkQnlegierung mit 25 gew. % Zirkon bestehen, sind mit ein«»» Kupier-
90/6?
überzug 2 versehen, welcher an den zu verbindenden Drahtenden entfernt ist. Die Drahtenden sind durch Punktsehweissung mit einer Platte 3 verbunden. Diese Platte 3 Gesteht aus einer Niob-Titanlegierung mit 40 gew. % Titan und 1st an ihrer Rückseite mit einem Kupferstrelfen U verbunden, der Über die Platte 3 hinauerelcht und mit den Kupferübepsügeii 2 der Drähte 1 zur Bildung einer zusätzlichen normall&Itenden Shunt-Verbindung an den Stellen 5 verlötet ist^ In Fig«? I sind die Konturen 6 der Punkt*ehweissstell©n angedeutet, die Jeweils beide Drahtendes mit der Platte 3 verbinden»
Die für die Platte 3 verwendete Legierung gehört su jenen hartsupraleitenden Materialien, bei denen im Berstellungsprozess die Erhöhung der kritischen Stromdichte nicht wie bei den Nb-Zr Legierungen durch Kaltverformung* sondern durch Glühung naeh d©r letzten Poraveräisdeanuag hervorgerufen wird. Solche Legierungen sind vorzugsweise Nlob-Titanlegierungen mit 10-90 gew % Titan. Zur Verbesserung ihrer technologischen Eigenschaften kann ein Tantalsusatz von 0-30 gew. % vorgesehen werden, .,<
JJm. zu vermeiden, dass ©in Ueberga .. vom supraleitenden In den normalleitenden Zustand von der der Platte 3 ausgeht, soll Jede vom Strom in einer Richtung durchflossen« Querseimlttsfläehe F der Platte 3 genügend gross selns dass für die kritisd» stromdichte i des Plattenmaterials und für den maxinal sulässi-* gen Strom I die Bedingung I £ i · F immer erfüllt ist ο
- 5 - 90/6?
In Figur 3 zeigt die Kurve A die Abhängigkeit der kritischen Stromstärke I der beseh?i3b@n©n Verbindung in Ab-
hSnglgkeit von der magnetisches Querfeldinduktion B . Zum Vergleich sind mit den Kurven B end C die kritischen Stromstärken für den ununterbrochenen Draht; bsw. für eine Verbindung dargestellt, bei der die Drahtenden durch Punktschweissung direkt aiteinander verbunden sind.
Wie man sieht,, Ist bei der beschriebenem Teröinässg ( äj die kritische Stromstärke I0 wesentlich höher als bei der Verbindung mit direkter Verschirelssung dar Drahtenden (Kurve C)*

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Elektrische Verbindung zwischen den Enden zweier Leiter» von denen mindestens einer aus einem hart-supraleitenden Material besteht, wobei die Verbindung bei einer magnetischen Induktion von 30 kGauss einen elektrischen Widerstand von kleiner als 10" *2 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Leiter (1) durch Punktschweissung mit einer Platte (3) verbunden sind, die aus einem hart-supraleitenden Material Jenes Typs besteht, bei dem die kritische Stromdichte durch Glühung erhöht wurde.
2. Elektrische Verbvindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (3) mit einer Unterlage (4) aus normalleitendem Material verbunden ist.
3. Elektrische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hart-supraleitenden Leiter (1) Uebergän^e (2) aus elniim normalleitendem Material aufweisen, die mindestens an den Punktschwelssteilen entfernt sind.
U, Elektrische Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, ^ass die normalleitenden Ueberzüge (2) der Leiter (1) durch ein normalleitendes Leiterstück elektrisch miteinander verbunden sind,
5. Elektrische Verbindung nach Anspruch 2 und H, daduroh gekennzeichnet, dass die Unterlage (4) der Platte (3) aus einem Kupferstreifen besteht, mit dem Kupferüberzüge (2) der !Leiter (1) elektrisch verbunden sind.
Ig1 Elektrische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (3) aus einer Niob-Titanleglerung mit 10 - 90 gew. % Titan und einem Zusatz von 0 - 50 % Tantal besteht.
7. Elektrische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch ge_ kennseichnet, dass jede vom Strom in einer Richtung durehflossene Querschnittsflache F der Platte (3) genügend gross ist, dass für die kritische Stromdichte I des Platten-,materials und für den maximal zulässigen Fl;rom I die 1< 1 · P immer erfüllt i3t.
Aktiengesellschaft BROWN, BOVERI & CIE.
DE6606361U 1967-10-13 1968-01-29 Elektrische verbindung zwischen zwei leitern, von denen mindestens einer aus einem hart-supraleitenden material besteht Expired DE6606361U (de)

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