WO2017025191A1 - Verbinder für supraleitfähige leiter und verwendung des verbinders - Google Patents

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WO2017025191A1
WO2017025191A1 PCT/EP2016/001370 EP2016001370W WO2017025191A1 WO 2017025191 A1 WO2017025191 A1 WO 2017025191A1 EP 2016001370 W EP2016001370 W EP 2016001370W WO 2017025191 A1 WO2017025191 A1 WO 2017025191A1
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WO
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connector
superconductive
conductor
superconductor
base member
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PCT/EP2016/001370
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Walter FIETZ
Michael J. WOLF
Reinhard Heller
Klaus-Peter Weiss
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Karlsruher Institut für Technologie
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    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
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    • H01R43/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for wire processing before connecting to contact members, not provided for in groups H01R43/02 - H01R43/26

Definitions

  • the invention relates to a connector for superconductive conductors and to a use of the connector.
  • Superconductors are materials whose electrical resistance completely disappears below a certain temperature, the transition temperature. Consequently, superconductors have no electrical DC losses, provided they are operated at sufficiently low temperatures.
  • a conductor for current transport or a coil of such superconducting materials consequently has no DC losses.
  • a current can be transmitted very effectively through such a conductor.
  • high magnetic fields can be generated very efficiently with superconducting magnets.
  • a distinction is made between low-temperature and high-temperature superconductors according to the value of the temperature of the phase transition from the superconducting to the normal conducting state.
  • HTS high-temperature superconductors
  • Rare Earth Barium Copper Oxide (REBCO) high temperature superconductors are the most interesting HTS materials currently available on the market in terms of field and temperature ranges as well as current density. These materials are made in the form of thin strips in which the superconductor is applied as a thin layer with a thickness of about 1 ⁇ on a substrate, so that a band with a typical thickness of 100 pm at a width in the millimeter range arises.
  • HTS Rare Earth Barium Copper Oxide
  • the conductors In the transmission of high electrical power by superconductors, the conductors must be cooled accordingly. In order to achieve high current densities in the bundle or cable, they must therefore be as compact as possible. At the same time, however, a high mechanical stability is necessary, e.g. with regard to mechanical support with the lowest possible heat input, thermal cycles or electromagnetic forces.
  • connection resistance is understood in particular to be the electrical resistance of the connector itself.
  • the sum of the connector resistance and possibly occurring contact resistance between the conductors and the connector is referred to below as the connection resistance.
  • the superconducting conductors are soldered, for example, in a copper block in such a way that the ends of the conductors to be connected overlap.
  • the overlap allows the current to flow directly from one conductor to the other over the entire soldered length of the superconductive conductors.
  • the electrical connector resistance can be kept low.
  • the conventional solutions have disadvantages. So it is e.g. very time-consuming to produce direct connections of the individual superconductor tapes. In addition, such compounds may be relatively unstable. In the case of the lap-joint connections, the greatest possible overlap of the conductors to be connected is advantageous in order to reduce the connector resistance. However, this comes at the expense of compactness.
  • the conventional connection methods or connectors are very inflexible to handle, especially when laying superconductive conductors or cables. A flexible connection or installation of superconductive conductors or cables plays an important role, above all, because the superconductor stack, from which the conductors or cables are usually made, can only be bent to a very limited extent. It is therefore an object of the present invention to provide a connector for superconductive conductors or cables, which is compact, easy to handle and flexible.
  • a first independent aspect for achieving the object relates to a connector for electrically connecting at least one first superconducting conductor to at least one second superconducting conductor, comprising:
  • An electrically conductive base member having a first end portion to which the at least first superconductive conductor is electrically contacted, in particular solderable, and a second end portion, on which the at least second superconductive conductor is electrically contactable;
  • At least one superconductive additional element which is at least partially disposed in the base member and extending from the first end portion to the second end portion of the base member.
  • the base element or the base body of the connector is primarily the mechanical connection or intermediate piece between the superconducting conductors or cables to be electrically connected.
  • the base member is also electrically conductive, i. at least normally conductive.
  • the base member is at least partially or entirely made of a conductive metal such as e.g. Copper, aluminum or silver formed.
  • the base element is a copper block.
  • the base member has a first end portion and a first end and a second end portion and a second end, respectively.
  • the first end portion or the first end of the base member is configured to contact at least one first superconductive conductor or cable, i. to be electrically connected.
  • the first end portion may be contacted with one, two, three, four, etc.
  • the second end portion and the second end of the base member is designed to be contacted or electrically connected to at least one second superconductive conductor or cable.
  • the second end portion may be contacted with one, two, three, four, etc. second superconductive conductors.
  • each end section of the connector or of the base element can have one or more intended contact points for contacting one or more superconductive conductors or cables.
  • a first and second conductor means two conductors to be electrically connected.
  • contacting is meant an electrical connection, in particular a thermal joining or also a pressing in suitable materials such as indium.
  • the at least one first and the at least one second conductor are not part of the connector according to the invention. Only in a mounted state of Connector is the at least one first conductor to the first end portion of the connector and / or the at least one second conductor is connected to the second end portion of the connector.
  • the at least one superconductive additional element preferably comprises a superconductor or a superconductor tape and most preferably a high-temperature superconductor or a high-temperature superconductor tape, so that with appropriate cooling, ie at temperatures below the transition temperature of the superconductor, a superconducting electrical connection between the first end portion and the second end portion of the connector.
  • the at least one superconductive additional element is arranged such that it connects the first end portion and the second end portion superconducting below the transition temperature of the superconducting additional element.
  • the at least one superconducting additional element thus acts as a superconductive bypass, which is why the connector according to the invention is also referred to by the inventors as "SC-ByPass connector".
  • the at least one superconductive additional element causes a substantially superconducting electrical connection between the at least one first superconducting conductor and the at least one second superconductive conductor.
  • essentially superconductive is meant or should be taken into account that, if necessary, contact resistances at the contact points between the conductors and the connector are possible.
  • the at least one superconductive additional element is not part of a conductor to be connected, but rather a separate component of the connector according to the invention In other words, the at least one superconductive additional element is integrated into the connector independently of the conductors to be connected to each other.
  • the at least one superconducting additional element is arranged or integrated at least in regions in the base element "," In sections "or" completely.
  • this is at least one Superconductive base element at least partially within the base member, in particular in a groove, a recess or in a cavity of the base member arranged.
  • the at least one superconductive additional element in the connector according to the invention advantageously causes the current in the connection of two or more conductors does not have to flow over the full distance through the base element, but on the at least one additional element, which at sufficiently low temperatures, ie at temperatures below the transition temperature of the additional element, has no electrical resistance.
  • the electrical resistance of the connector can be largely minimized or neglected.
  • no overlap of the conductors to be connected is necessary, so that the connector according to the invention can also be very compact.
  • contacts between the entire conductor or cable can be advantageously realized by means of the connector according to the invention. Such contacts are easy to manufacture and therefore suitable for industrial use.
  • the connector according to the invention is not only suitable for electrically connecting superconducting conductors or cables, but also for connecting any other, in particular normal-conducting, conductors or cables.
  • the base element has at least one recess or groove in which the at least one superconductive additional element is arranged at least in regions.
  • the at least one superconductive additional element is connected to the base element in electrical contact or electrically connected to the base element.
  • the superconducting additional element is inserted into the recess or into the groove, pressed in and / or soldered.
  • the groove may be on a surface or outside be arranged or formed of the base element.
  • a recess may be arranged or formed in the interior of the base element, in particular as a passage opening from the first to the second end section.
  • the base element comprises a plurality of base element parts.
  • the base member may be composed of a plurality of base member parts.
  • the entirety of the base member parts form the base member.
  • the base element parts may be designed such that in the assembled state of the connector between two base element parts, a groove or recess is formed in the base element.
  • the base element comprises a hinge or a hinge. In this way it is advantageously possible to bend the base element or the connector in a simple manner.
  • the base element is partially or completely formed from copper.
  • the base element comprises one or more copper blocks.
  • the base element may be a copper block.
  • the at least one superconductive additional element comprises or is at least one superconductor tape, in particular a high-temperature superconductor tape.
  • the at least one superconductive additional element comprises a stack of superconductor tapes or the at least one superconductive additional element is a stack of superconductor tapes.
  • a superconductor tape is a tape comprising a substrate on which a superconductor, in particular a high-temperature superconductor such as REBCO, as a thin layer, for example, with a thickness of about 1 ⁇ , is applied.
  • the substrate may, for example, have a thickness of about 100 ⁇ m.
  • a superconductor tape likewise has a thickness of approximately 100 ⁇ m and may, for example, have a width of a few millimeters.
  • the base element comprises a plurality of base element parts or base element sections, which are in particular displaceable one inside another to compensate for changes in length, wherein a length of the at least one supraieitMailen additional element is greater than the sum of the lengths of the base element parts.
  • a length of the at least one supra-capable additive element is greater than a length of the base element.
  • the at least one superconducting additional element, in particular in a middle section of the connector can be arranged in an arc around the base element.
  • the at least one superconducting additional element, in particular in a middle section of the connector can be C-shaped or bent.
  • the bent portion of the at least one supraieitconnecten additional element has a radius> 1 cm.
  • the connector or the base member or at least one of the base member parts comprises a sliding groove in which one or more base member parts are movable. With the help of the groove, the base element or the connector in its length is variable or variable.
  • the at least one superconductive additional element or the at least one superconductive belt stack can be arranged or mounted in a simple manner, for example on the inside of the base element parts.
  • the conductor or cable to be connected to the connector can also be contacted in a simple manner with the end portions of the connector, in particular pressed or soldered.
  • the gap between cable and connector can be easily reduced and thus optimized.
  • the connector or base member is adapted to electrically connect n first superconductive conductors to n second superconductive conductors, wherein the connector comprises n or an integer multiple of n superconductive additional elements, and n is a natural integer greater than zero , In particular, n is 1, 2, 3, 4, 5, etc.
  • the at least one conductive base element and in particular also the at least one superconducting additional element is rectilinear or angled or curved.
  • the at least one conductive base element and in particular also the at least one superconductive additional element is shaped such that in a mounted state of the connector, a longitudinal axis of the at least one first superconductive conductor and a longitudinal axis of the at least one second superconducting conductor an angle between 0 ° and Include 180 ° or form. In this case, e.g. an angle of 0 ° a straight connector and an angle of 80 ° a U-shaped connector.
  • the first end portion of the base member is contacted with at least one first superconductive conductor, and / or the second end portion of the base member is contacted with at least one second superconductive conductor.
  • the shape of the connector ie the base element and / or the superconducting additional element can be adapted as desired, so that it is possible to realize straight connections as well as angled connections. Thus, it is not necessary to strongly bend the superconductive conductor or the superconducting cable. Such bending generally leads to a degradation of the superconductor in the currently available superconducting conductors, in particular due to the stacked superconducting individual bands or the superconductor body of the conductors formed thereby. Such degradation can be avoided with the connector according to the invention. Because compared to Superconductor stack can be relatively strong bent superconductor single bands in a simple bending direction, for example, in radii of a few centimeters. Thus, using a superconducting additional element, which comprises a single or only a few superconductor tapes, also correspondingly strongly angled or curved connector can be realized.
  • the connector according to the invention can thus be used in a simple manner to designate any path or route, e.g. in pipes, channels or shafts, with substantially rectilinear superconducting conductors and with the aid of corresponding connectors or angle pieces according to the invention.
  • Any path or route e.g. in pipes, channels or shafts, with substantially rectilinear superconducting conductors and with the aid of corresponding connectors or angle pieces according to the invention.
  • the connectors take the role of the press or Lötfittings, the superconducting conductors the role of the line pipes.
  • a further independent aspect for achieving the object relates to a use of the connector according to the invention for connecting at least one first superconducting conductor to at least one second superconductive conductor.
  • the at least one first and the at least one second superconductive conductor each comprise a plurality of superconductor tapes, which are each arranged to form a ribbon stack and each form a superconductor body of the respective superconducting conductor.
  • the at least one first superconductive conductor comprises a multiplicity of superconductor tapes, which are arranged to form a first band stack and form a first superconductor body of the at least one first superconducting conductor.
  • the at least one second superconductive conductor comprises a plurality of superconductor tapes, which are arranged to form a second tape stack and form a second superconductor body of the at least one second superconducting conductor.
  • the superconductor body has a cross-shaped cross section.
  • the band stack of the superconductor body has superconductor bands with exactly two different widths.
  • the first end portion of the connector is electrically contacted with the superconductor body of the at least one first superconductive conductor.
  • the second end portion of the connector is electrically contacted with the superconductor body of the at least one second superconducting conductor.
  • the first end portion of the connector is electrically contacted with a cladding tube of the at least one first superconductive conductor.
  • the second end portion of the connector is electrically contacted with a cladding tube of the at least one second superconductive conductor.
  • first end portion of the connector is electrically contacted both with the cladding tube and with the superconductor body of the at least one first superconducting conductor. Accordingly, it is possible that the second end portion of the connector is electrically contacted with both the cladding tube and the superconductor body of the at least one second superconducting conductor.
  • the electrical contacting takes place by means of a press-fitting or thermal joining, in particular by means of connection by means of heating or by soldering.
  • the present disclosure also provides a superconductive system comprising a first superconducting conductor, a second superconducting conductor, and the connector of the invention.
  • the connector serves to electrically connect the first and second superconductive conductors.
  • the connector electrically connects the first superconductive conductor to the second superconductive conductor.
  • the first and / or the second superconducting conductor or the band stack or the superconductor body of the first and / or the second superconducting conductor, as described above and / or below has a cross-shaped cross section.
  • the cross-shaped cross section is realized in particular in that the superconductor body is formed from a band stack which exclusively comprises bands with two different widths or consists exclusively of bands with two different widths.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a conventional lap-joint connection; shows a schematic drawing of a connector according to an embodiment of the present invention; shows a schematic drawing of a connector according to another embodiment of the present invention; shows a schematic drawing of a connector according to another embodiment of the present invention; shows a perspective detail view of the connector according to Figure 4a; shows a cross-sectional view of the connector according to Figure 4a; shows a schematic drawing of a connector according to another embodiment of the present invention; shows a schematic drawing of a connector according to another embodiment of the present invention; FIG. 6b shows a perspective detail view of the connector according to FIG.
  • Figure 6a shows a schematic drawing of a connector according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 7b shows a schematic drawing of a connector according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a schematic drawing of the cross section of an exemplary superconducting conductor which can be connected to another conductor by means of the connector according to the invention
  • FIG. 9 shows a schematic drawing of the cross section of another exemplary superconductive conductor which can be connected to another conductor by means of the connector according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic sketch of a conventional lap-joint connection of two electrical conductors.
  • the connector consists only of an electrically conductive intermediate piece 15, which has recesses in which the conductors to be connected can be soldered.
  • a first conductor 10 and a second conductor 20 are soldered into recesses of a copper block 15 such that the first conductor 10 and the second conductor 20 overlap. In this way, current can flow through the completely soldered length of the conductors 10 and 20 directly from the first conductor 10 into the second conductor 20 or vice versa.
  • the connector or the intermediate piece 15 has no additional superconductor.
  • FIG. 2 shows a schematic drawing of a connector 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the connector 100 is rectilinear in this first embodiment and shown in an assembled state.
  • the connector 100 comprises a base member 30 and at least one superconductive attachment member 40.
  • the connector 100 comprises in particular six additional superconductive members 40.
  • Each of these superconductive attachment members 40 is disposed in an associated groove of the base member 30 and extends from a first end portion or end 32 to a second end portion and end 34 of the base member 30, respectively.
  • the first end portion 32 of the connector 100 is contacted with three first superconductive conductors 10. Accordingly, in the mounted state of the connector 100, the second end portion 34 is contacted with three second superconductive conductors 20.
  • the superconducting conductors 10, 20 are soldered to the respective ends 32, 34 of the connector 100, respectively.
  • each of the first superconductive conductors 10 contacts at least one additional superconducting element 40, in particular one belonging to the intended contact point.
  • FIG. 3 shows a schematic drawing of a connector 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the connector 100 differs from the embodiment according to FIG. 2 only in that the connector 100 is angled or curved.
  • the base element 30 and also the superconducting additional elements 40 are formed bent or bent.
  • the at least one conductive base element 30 and also the at least one superconductive additional element 40 are shaped in such a way that in the assembled state of the connector 100, a longitudinal axis of the at least one first superconducting conductor 10 and a longitudinal axis of the at least one a second superconducting conductor 20 include an angle ⁇ or form.
  • ⁇ 0 °.
  • ⁇ is approximately 90 °.
  • the angle ⁇ can in principle take any value greater than or equal to 0 and less than or equal to 180 °.
  • the connector is U-shaped.
  • a plurality of connectors 100 having different angles ⁇ can be manufactured so that they can be used as needed.
  • Figures 4a to 4c show schematic drawings of a connector 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the at least one superconductive additional element 40 of the connector is arranged inside the base element 30, ie on an inner side of the base element 30 or of the connector 100.
  • the amount of superconductor in the The connector preferably corresponds at least to the amount of superconductor in the conductor or cable 10 or 20.
  • the base element 30 comprises four base element parts 30a to 30d.
  • the base member parts 30a to 30d are each formed as quarter shells.
  • two superconductive additional elements 40 are arranged, in particular inserted, pressed or soldered.
  • the base member parts 30a to 30d are arranged around the conductor and cable ends 10 and 20 to be connected, respectively.
  • the connector 100 or the base element 30 comprises a plurality of base element parts
  • the base member may include one, two, three, four, five, etc., base member parts.
  • the number and arrangement of superconducting additional elements 40 can also vary.
  • FIG. 5 shows a schematic drawing of the connector according to FIGS. 4a to 4c together with two heating and pressing devices 30e and 30f. These heating and pressing devices 30e and 30f serve to heat and press the connector 100 during the bonding operation and are thereafter removed.
  • Figures 6a and 6b show schematic drawings of a connector 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the connector 100 is formed angled.
  • the base member 30 includes two base member parts 30g and 30h.
  • the at least one superconductive additional element 40 or the eight superconducting additional elements 40 are each arranged in a recess between the two base element parts 30 g and 30 h, ie within the base element 30.
  • the connector 100 in this embodiment is configured to connect two conductors 10 and 20, each having a superconductor body 50 having a cross-shaped cross section.
  • the conductors or cables 10 and 20 each have a cladding tube 80 which surrounds the superconductor body 50.
  • Both the superconductor body 50 and the cladding tube 80 may be contacted with the end portions of the connector 100.
  • the cable ends can be placed between the base element parts 30g and 30h and then connected to these, in particular soldered and / or pressed.
  • the superconducting auxiliary elements and the superconductor tapes are all oriented in the same plane so as to guide them along their simple bending axis without degradation by the 90 ° angle.
  • FIG. 7a and 7b show schematic drawings of a connector 100 according to further embodiments of the present invention.
  • the connector 100 in a middle portion of the connector 100, the connector 100 has a hinge 37 by means of which an angle of the connector 100 is adjustable. This is schematically indicated in FIG. 7a by a curved arrow.
  • the superconducting additional elements 40 or superconductor tapes extending through the connector are bent C-shaped in the middle section of the connector 100 and thus have, in comparison to the base element 30 or to the base element parts 30i and 30j, as well as to the connector 100 itself, a longer length.
  • the minimum bend radius of REBCO tapes is typically 1 cm in a simple bending direction.
  • the superconducting tapes therefore preferably have a C-shaped arc with a radius> 1 cm, so that in this way the bending of the superconductor remains free of degradation.
  • the connector 100 can be varied along its length or its length along a sliding groove. This is schematically indicated in FIG. 7b by a straight arrow. This is particularly advantageous during cooling of the connector 100 below the transition temperature, in order to compensate for changes in length occurring.
  • the superconducting additional elements or superconductor tapes 40 extending through the connector are C-shaped in the middle section of the connector 100.
  • the superconducting tapes therefore preferably have a C-shaped arc with a radius> 1 cm, so that in this way the bending of the superconductor remains free of degradation and the current can continue to be transmitted with changes in the length of the base body.
  • the cross section of the connector 100 is preferably selected such that in the quenching case the current can flow through the base element 30 or the base element parts until it is switched off.
  • the connector 100 according to the invention can thus be used to connect at least one first superconductive conductor to at least one second superconductive conductor.
  • the at least one first and the at least one second superconductive conductor may each comprise a multiplicity of superconductor tapes which are each arranged for a ribbon stack and in each case form a superconductor body of the respective superconducting conductor.
  • Two examples of a superconducting conductor are shown in FIGS. 8 and 9, which can be electrically or superconductively connected to the connector 100 according to the invention.
  • FIG. 8 shows a schematic diagram of the cross section of an exemplary superconductive conductor 10 or 20, which can be connected to another conductor by means of the connector according to the invention.
  • the superconductive conductor 10 or 20 comprises a plurality of superconductor tapes 3, each having the same width and stacked on each other.
  • the cross section of the stacked superconductor tapes 3 is rectangular or square in this example.
  • a superconductor body 50 is formed.
  • FIG. 9 shows a schematic diagram of the cross section of another exemplary superconducting conductor 10 or 20, which can be connected to another conductor by means of the connector according to the invention. Compared to the superconducting conductor of FIG.
  • the band stack or the superconductor body 50 does not have a square, but a cross-shaped cross section. This is achieved by using superconductor tapes 1 and 2, each with two different widths, to form the superconductor stack or the superconductor body 50.
  • the end portions 32 and 34, respectively, of the connector 100 may each be contacted with the superconductor body 50 of a superconductive conductor or cable.
  • a superconductive conductor may also include a cladding tube 80.
  • the superconductor body 50 of a superconductive conductor may be surrounded by a cladding tube 80. This cladding tube 80 may also be contacted to an end portion 32, 34 of the connector 100. In this way, a connection or contacting in a very simple and stable manner possible.
  • the connector 100 of the invention or the modular connection concept associated therewith i. the provision of a variety of connectors with different angles a, allows the simple technical replaceability of superconductive conductors or cables even with complex geometries.
  • the connector 100 With the help of the connector 100, the superconducting conductors can be laid analogously to a water pipe.
  • the connector takes on the role of a press or Lötfittings while the superconductive conductors or cables take the role of connecting pipes.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbinder (100) für supraleitfähige Leiter sowie eine Verwendung des Verbinders (100). Der Verbinder (100), welcher sich zum elektrischen Verbinden zumindest eines ersten supraleitfähigen Leiters (10) mit zumindest einem zweiten supraleitfähigen Leiter (20) eignet, umfasst: - ein elektrisch leitfähiges Basiselement (30) mit einem ersten Endabschnitt (32), an dem der zumindest erste supraleitfähige Leiter (10) elektrisch kontaktierbar ist und einem zweiten Endabschnitt (34), an dem der zumindest zweite supraleitfähige Leiter (20) elektrisch kontaktierbar ist; und - zumindest ein supraleitfähiges Zusatzelement (40), das zumindest bereichsweise in dem Basiselement (30) angeordnet ist und sich von dem ersten Endabschnitt (32) zu dem zweiten Endabschnitt (34) des Basiselements (30) erstreckt.

Description

"Verbinder für supraleitfähige Leiter und Verwendung des Verbinders"
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Verbinder für supraleitfähige Leiter sowie eine Verwendung des Verbinders. Supraleiter sind Materialien, deren elektrischer Widerstand unterhalb einer bestimmten Temperatur, der Übergangstemperatur, komplett verschwindet. Folglich haben Supraleiter keine elektrischen DC-Verluste, sofern sie bei genügend tiefen Temperaturen betrieben werden. Ein Leiter für den Stromtransport oder eine Spule aus solchen supraleitenden Materialien weist folglich keine DC-Verluste auf. Somit kann ein Strom über solch einen Leiter sehr effektiv übertragen werden. Insbesondere können mit supraleitenden Magneten hohe Magnetfelder sehr effizient erzeugt werden. Man unterscheidet Tieftemperatur- und Hochtemperatur-Supraleiter nach dem Wert der Temperatur des Phasenübergangs vom supraleitenden zum normalleitenden Zustand. Bei Tieftemperatur-Supraleitern liegt dieser typischerweise unter 30 K, bei Hochtemperatur-Supraleitern zum Teil sehr deutlich höher, z.B. über der Siedetemperatur des Stickstoffs (T = -196°C). Daher werden Hochtemperatur- Supraleiter (HTS) auch für weitergehende Anwendungen diskutiert, da - im Vergleich zu Tieftemperatur-Supraleitern - der Aufwand für die Kühlung deutlich reduziert ist. Dazu zählen u.a. die Energieübertragung, rotierende Maschinen, wie z.B. Generatoren, Motoren, etc., oder Magnete, z.B. für Teilchenbeschleuniger.
Hochtemperatur-Supraleiter aus Seltenerd-Barium-Kupfer-Oxid-Materialien (engl. Rare Earth Barium Copper Oxide, kurz REBCO) sind im Hinblick auf die Feld- und Temperaturbereiche sowie auf die Stromdichte die derzeit auf dem Markt erhältlichen interessantesten HTS-Materialien. Diese Materialien werden in Form von dünnen Bändern hergestellt, bei denen der Supraleiter als dünne Schicht mit einer Dicke von ungefähr 1 μιη auf ein Substrat aufgebracht wird, so dass ein Band mit einer typischen Dicke von 100 pm bei einer Breite im Millimeter-Bereich entsteht. Für diese flachen Bänder können keine klassischen Verseilungstechniken zur Herstellung von supraleitfähigen Leitern bzw. Kabeln hoher Stromtragfähigkeit angewandt werden. Vielmehr werden in neuesten Ansätzen Stapel von Supraleiterbändern hergestellt, um aus den Supraleiterbändern elektrische Leiter bzw. Kabel für höhere Ströme zu fertigen.
Bei der Übertragung hoher elektrischer Leistungen durch Supraleiter müssen die Leiter entsprechend gekühlt werden. Um hohe Stromdichten im Bündel bzw. Kabel zu erzielen, müssen diese somit auch möglichst kompakt sein. Gleichzeitig ist aber auch eine hohe mechanische Stabilität notwendig, z.B. im Hinblick auf mechanische Abstützung mit möglichst geringem Wärmeeintrag, thermischen Zyklen oder elektromagnetische Kräften.
Um solche supraleitfähigen Leiter bzw. Kabel in Anwendungen zu nutzen, sind jedoch nicht nur die Leiter selbst, sondern auch elektrische Verbinder, mit denen die supraleitfähigen Leiter zusammengefügt bzw. verbunden werden können, von entscheidender Bedeutung. Insbesondere ist es gerade bei solchen supraleitfähigen Leitern wichtig, dass ein durch die Verbindung entstehender elektrischer Verbinderwiderstand und/oder Verbindungswiderstand möglichst gering oder vernachlässigbar ist. Unter Verbinderwiderstand wird im Sinne dieser Beschreibung insbesondere der elektrische Widerstand des Verbinders selbst verstanden. Die Summe aus dem Verbinderwiderstand und gegebenenfalls auftretenden Kontaktwiderständen zwischen den Leitern und dem Verbinder wird im Folgenden als Verbindungswiderstand bezeichnet.
Herkömmlicherweise werden die einzelnen Supraleiter-Bänder eines supraleitfähigen Leiters oder Kabels individuell mit den Supraleiter-Bändern eines weiteren supraleitfähigen Leiters oder Kabels kontaktiert. Dies ist aber sehr zeit- und kostenaufwendig und daher nicht für industrielle Zwecke geeignet.
Eine weitere bekannte Möglichkeit, supraleitfähige Kabel miteinander zu verbinden, ist die sogenannte Lap-Joint-Verbindung. Hierbei werden die supraleitfähigen Leiter z.B. in einen Kupfer-Block derart eingelötet, dass sich die Enden der zu verbindenden Leiter überlappen. Durch den Überlapp kann der Strom über die komplette eingelötete Länge der supraleitfähigen Leiter direkt von dem einen Leiter in den anderen fließen. Je nach Überlappungsgrad kann der elektrische Verbinderwiderstand gering gehalten werden.
Jedoch weisen die herkömmlichen Lösungen Nachteile auf. So ist es z.B. sehr zeitaufwendig, direkte Verbindungen der einzelnen Supraleiterbänder herzustellen. Darüber hinaus können solche Verbindungen vergleichsweise instabil sein. Bei den Lap-Joint Verbindungen ist ein möglichst großer Überlapp der zu verbindenden Leiter vorteilhaft, um den Verbinderwiderstand zu reduzieren. Dies geht jedoch auf Kosten der Kompaktheit. Zudem sind die herkömmlichen Verbindungsmethoden bzw. Verbinder sehr unflexibel in der Handhabung, insbesondere beim Verlegen von supraleitfähigen Leitern bzw. Kabeln. Ein flexibles Verbinden bzw. Verlegen supraleitfähiger Leiter bzw. Kabel spielt vor allem deshalb eine wichtige Rolle, weil die Supraleiterstapel, aus denen die Leiter bzw. Kabel in der Regel gefertigt sind, sich nur sehr eingeschränkt biegen lassen. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbinder für supraleitfähige Leiter bzw. Kabel bereitzustellen, welcher kompakt, einfach handhabbar und flexibel einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erster unabhängiger Aspekt zur Lösung der Aufgabe betrifft einen Verbinder zum elektrischen Verbinden zumindest eines ersten supraleitfähigen Leiters mit zumindest einem zweiten supraleitfähigen Leiter, umfassend:
- ein elektrisch leitfähiges Basiselement mit einem ersten Endabschnitt, an dem der zumindest erste supraleitfähige Leiter elektrisch kontaktierbar, insbesondere anlötbar, ist und einem zweiten Endabschnitt, an dem der zumindest zweite supraleitfähige Leiter elektrisch kontaktierbar ist; und
- zumindest ein supraleitfähiges Zusatzelement, das zumindest bereichsweise in dem Basiselement angeordnet ist und sich von dem ersten Endabschnitt zu dem zweiten Endabschnitt des Basiselements erstreckt.
Das Basiselement bzw. der Basiskörper des Verbinders ist in erster Linie das mechanische Verbindungs- oder Zwischenstück zwischen den elektrisch zu verbindenden supraleitenden Leitern bzw. Kabeln. Das Basiselement ist aber auch elektrisch leitfähig, d.h. zumindest normalleitfähig. Vorzugsweise ist das Basiselement zumindest teilweise oder vollständig aus einem leitfähigen Metall wie z.B. Kupfer, Aluminium oder Silber gebildet. Beispielsweise ist das Basiselement ein Kupferblock. Das Basiselement weist einen ersten Endabschnitt bzw. ein erstes Ende und einen zweiten Endabschnitt bzw. ein zweites Ende auf. Der erste Endabschnitt bzw. das erste Ende des Basiselements ist ausgelegt, um mit zumindest einem ersten supraleitfähigen Leiter bzw. Kabel kontaktiert, d.h. elektrisch verbunden, zu werden. Beispielsweise kann der erste Endabschnitt mit einem, zwei, drei, vier, usw. ersten supraleitfähigen Leitern kontaktiert werden. Entsprechend ist auch der zweite Endabschnitt bzw. das zweite Ende des Basiselements ausgelegt, um mit zumindest einem zweiten supraleitfähigen Leiter bzw. Kabel kontaktiert bzw. elektrisch verbunden zu werden. Beispielsweise kann der zweite Endabschnitt mit einem, zwei, drei, vier, usw. zweiten supraleitfähigen Leitern kontaktiert werden. Insbesondere kann jeder Endabschnitt des Verbinders bzw. des Basiselements ein oder mehrere vorgesehene Kontaktstellen zum Kontaktieren eines oder mehrerer supraleitfähiger Leiter bzw. Kabel aufweisen.
Mit einem ersten und zweiten Leiter sind im Sinne dieser Beschreibung zwei elektrisch zu verbindende Leiter gemeint. Unter Kontaktieren wird ein elektrisches Verbinden, insbesondere ein thermisches Zusammenfügen bzw. Anlöten oder auch ein Pressen in geeigneten Materialien wie Indium, verstanden.
Der zumindest eine erste und der zumindest eine zweite Leiter sind nicht Bestandteil des erfindungsgemäßen Verbinders. Lediglich in einem montierten Zustand des Verbinders ist der zumindest eine erste Leiter mit dem ersten Endabschnitt des Verbinders und/oder ist der zumindest eine zweite Leiter mit dem zweiten Endabschnitt des Verbinders verbunden. Das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement umfasst vorzugsweise einen Supraleiter bzw. ein Supraleiterband und am bevorzugtesten einen Hochtemperatur- Supraleiter bzw. ein Hochtemperatur-Supraleiterband, so dass bei entsprechender Kühlung, d.h. bei Temperaturen unterhalb der Übergangstemperatur des Supraleiters eine supraleitende elektrische Verbindung zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt des Verbinders besteht. Mit anderen Worten ist das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement derart angeordnet, dass es unterhalb der Übergangstemperatur des supraleitfähigen Zusatzelements den ersten Endabschnitt und den zweiten Endabschnitt supraleitend miteinander verbindet. Das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement wirkt somit wie ein supraleitfähiger Bypass, weshalb der erfindungsgemäße Verbinder von den Erfindern auch als„SC-ByPass-Connector" bezeichnet wird.
Im montierten Zustand bewirkt das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement eine im Wesentlichen supraleitende elektrische Verbindung zwischen dem zumindest einen ersten supraleitfähigen Leiter und dem zumindest einen zweiten supraleitfähigen Leiter. Mit „im Wesentlichen supraleitend" ist gemeint bzw. soll berücksichtigt werden, dass gegebenenfalls Kontakwiderstände an den Kontaktstellen zwischen den Leitern und dem Verbinder möglich sind. Das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement ist insbesondere kein Bestandteil eines zu verbindenden Leiters, sondern ein eigener Bestandteil des erfindungsgemäßen Verbinders. Mit anderen Worten ist das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement unabhängig von den miteinander zu verbindenden Leitern in dem Verbinder integriert. Das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement ist zumindest bereichsweise in dem Basiselement angeordnet bzw. integriert. Dabei umfasst der Ausdruck „zumindest bereichsweise" die Begriffe „teilweise",„abschnittsweise" oder„vollständig". Insbesondere ist das zumindest eine supraleitfähige Basiselement zumindest bereichsweise innerhalb des Basiselements, insbesondere in einer Nut, einer Ausnehmung oder in einem Hohlraum des Basiselements, angeordnet. Das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement in dem erfindungsgemäßen Verbinder bewirkt vorteilhafterweise, dass der Strom bei der Verbindung zweier oder mehrerer Leiter nicht über die volle Strecke durch das Basiselement fließen muss, sondern über das zumindest eine Zusatzelement, welches bei genügend tiefen Temperaturen, d.h. bei Temperaturen unterhalb der Übergangstemperatur des Zusatzelements, keinen elektrischen Widerstand aufweist. Somit kann der elektrische Widerstand des Verbinders weitgehend minimiert bzw. vernachlässigt werden. Zudem ist kein Überlapp der zu verbindenden Leiter notwendig, so dass der erfindungsgemäße Verbinder auch sehr kompakt sein kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verbindungstypen, die meist darauf beruhen, die einzelnen Supraleiter-Bänder der zu verbindenden Leiter individuell zu kontaktieren, können mittels des erfindungsgemäßen Verbinders vorteilhafterweise Kontakte zwischen ganzen Leiter bzw. Kabel realisiert werden. Solche Kontakte sind einfach herstellbar und daher auch für eine industrielle Nutzung geeignet.
Es versteht sich, dass der erfindungsgemäße Verbinder nicht nur zum elektrischen Verbinden von supraleitfähigen Leitern bzw. Kabeln, sondern auch zum Verbinden von beliebigen anderen, insbesondere normalleitenden, Leitern bzw. Kabeln geeignet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Basiselement zumindest eine Ausnehmung oder Nut auf, in der das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement zumindest bereichsweise angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement mit dem Basiselement in elektrischem Kontakt oder elektrisch mit dem Basiselement verbunden. Beispielsweise ist das supraleitfähige Zusatzelement in die Ausnehmung bzw. in die Nut eingelegt, eingepresst und/oder angelötet. Die Nut kann an einer Oberfläche bzw. Außenseite des Basiselements angeordnet bzw. ausgebildet sein. Eine Ausnehmung kann im Inneren des Basiselements, insbesondere als Durchgangsöffnung von dem ersten zum zweiten Endabschnitt, angeordnet bzw. ausgebildet sein.. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Basiselement mehrere Basiselement-Teile. Mit anderen Worten kann sich das Basiselement aus mehreren Basiselement-Teilen zusammensetzen. Im montierten oder zusammengesetzten Zustand des Verbinders bildet die Gesamtheit der Basiselement-Teile das Basiselement. Insbesondere können die Basiselement-Teile derart ausgebildet sein, dass im montierten Zustand des Verbinders zwischen zwei Basiselement-Teilen eine Nut oder Ausnehmung in dem Basiselement ausgebildet ist.
Alternativ oder zusätzlich umfasst das Basiselement ein Gelenk bzw. ein Scharnier. Auf diese Weise ist es vorteilhafterweise möglich, das Basiselement bzw. den Verbinder in einfacher Weise zu biegen.
Alternativ oder zusätzlich ist das Basiselement teilweise oder vollständig aus Kupfer gebildet. Beispielsweise umfasst das Basiselement einen oder mehrere Kupfer- Blöcke. Insbesondere kann das Basiselement ein Kupfer-Block sein.
Alternativ oder zusätzlich umfasst bzw. ist das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement zumindest ein Supraleiterband, insbesondere ein Hochtemperatur- Supraleiterband. Vorzugsweise umfasst das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement einen Stapel aus Supraleiterbändern bzw. ist das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement ein Stapel aus Supraleiterbändern.
Ein Supraleiterband ist ein Band, welches ein Substrat umfasst, auf das ein Supraleiter, insbesondere ein Hochtemperatur-Supraleiter wie z.B. REBCO, als dünne Schicht, beispielsweise mit einer Dicke von etwa 1 μιτι, aufgebracht ist. Das Substrat kann z.B. eine Dicke von etwa 100 pm aufweisen. Ein Supraleiterband hat somit beispielsweise ebenfalls eine Dicke von etwa 100 μηι und kann z.B. eine Breite von einigen Millimetern aufweisen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Basiselement mehrere Basiselement-Teile bzw. Basiselement-Abschnitte, die insbesondere ineinander verschiebbar sind, um Längenänderungen auszugleichen, wobei eine Länge des zumindest einen supraieitfähigen Zusatzelements größer ist als die Summe der Längen der Basiselement-Teile. Mit anderen Worten ist eine Länge des zumindest einen supraieitfähigen Zusatzelements größer als eine Länge des Basiselements. Beispielsweise kann das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement, insbesondere in einem mittleren Abschnitt des Verbinders, bogenförmig um das Basiselement angeordnet sein. Mit anderen Worten kann das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement, insbesondere in einem mittleren Abschnitt des Verbinders, C-förmig ausgebildet bzw. gebogen sein. Vorzugsweise weist der gebogene Abschnitt des zumindest einen supraieitfähigen Zusatzelements einen Radius > 1 cm auf. Somit kann gewährleistet werden, dass das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement bzw. dessen Supraleiterband oder dessen Supraleiterbänder im Wesentlichen degradationsfrei gebogen ist bzw. sind und somit den Strom bei Winkel- oder Längenänderungen des Basiselements weiterhin überträgt bzw. übertragen. Vorzugsweise umfasst der Verbinder bzw. das Basiselement bzw. zumindest eines der Basiselement-Teile eine Verschiebe-Nut, in der ein oder mehrere Basiselement- Teile bewegbar bzw. verschiebbar sind. Mit Hilfe der Nut ist das Basiselement bzw. der Verbinder in seiner Länge variabel bzw. variierbar. Bei einem Basiselement, welches mehrere Basiselement-Teile umfasst, kann das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement bzw. der zumindest eine supraleitfähige Bandstapel in einfacher Weise z.B. auf der Innenseite der Basiselement-Teile angeordnet bzw. angebracht sein. Die mit dem Verbinder zu verbindenden Leiter bzw. Kabel können zudem in einfacher Weise mit den Endabschnitten des Verbinders kontaktiert, insbesondere eingepresst oder eingelötet werden. Der Zwischenraum zwischen Kabel und Verbinder kann in einfacher Weise verringert und damit optimiert werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Verbinder bzw. das Basiselement geeignet, n erste supraleitfähige Leiter mit n zweiten supraleitfähigen Leitern elektrisch zu verbinden, wobei der Verbinder n oder ein ganzzahliges Vielfaches von n supraleitfähige Zusatzelemente umfasst und wobei n eine natürliche ganze Zahl größer Null ist. Insbesondere ist n gleich 1 , 2, 3, 4, 5, usw.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das zumindest eine leitfähige Basiselement und insbesondere auch das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement geradlinig oder gewinkelt bzw. gebogen ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist das zumindest eine leitfähige Basiselement und insbesondere auch das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement derart geformt, dass in einem montierten Zustand des Verbinders eine Längsachse des zumindest einen ersten supraleitfähigen Leiters und eine Längsachse des zumindest einen zweiten supraleitfähigen Leiters einen Winkel zwischen 0° und 180° einschließen bzw. bilden. Dabei bedeutet z.B. ein Winkel von 0° einen geradlinigen Verbinder und ein Winkel von 80° einen U-förmigen Verbinder.
In dem montierten Zustand ist der erste Endabschnitt des Basiselements mit zumindest einem ersten supraleitfähigen Leiter kontaktiert bzw. verbunden und/oder ist der zweite Endabschnitt des Basiselements mit zumindest einem zweiten supraleitfähigen Leiter kontaktiert bzw. elektrisch verbunden.
Die Form des Verbinders, d.h. des Basiselements und/oder des supraleitfähigen Zusatzelements lässt sich beliebig anpassen, so dass sich gerade Verbindungen genauso wie gewinkelte Verbindungen verwirklichen lassen. Somit ist es nicht erforderlich, den supraleitfähigen Leiter bzw. das supraleitfähige Kabel stark zu biegen. Eine solche Verbiegung führt nämlich bei den derzeit erhältlichen supraleitfähigen Leitern, insbesondere bedingt durch die gestapelten Supraleiter- Einzelbänder bzw. des dadurch gebildeten Supraleiterkörpers der Leiter, in der Regel zu einer Degradation des Supraleiters. Eine solche Degradation kann mit dem erfindungsgemäßen Verbinder vermieden werden. Denn im Vergleich zu Supraleiterstapel können Supraleiter-Einzelbänder in einer einfachen Biegerichtung relativ stark gebogen werden, beispielsweise in Radien von wenigen Zentimetern. Somit sind unter Verwendung eines supraleitfähigen Zusatzelements, welches ein einziges oder nur wenige Supraleiterbänder umfasst, auch entsprechend stark gewinkelte bzw. gebogene Verbinder realisierbar.
Mit dem erfindungsgemäßen Verbinder kann somit in einfacher Weise ein beliebiger Weg bzw. eine beliebige Strecke, z.B. in Rohren, Kanälen oder Schächten, mit im Wesentlichen geradlinigen supraleitfähigen Leitern und mit Hilfe von entsprechenden erfindungsgemäßen Verbindern bzw. Winkelstücken ausgelegt bzw. verlegt werden. Man könnte eine gewisse Ähnlichkeit zum Verlegen von Wasserleitungen sehen, wenn man den Aspekt der Kühlung vernachlässigt: Die Verbinder nehmen die Rolle der Press- oder Lötfittings ein, die supraleitfähigen Leiter die Rolle der Leitungsrohre. Ein weiterer unabhängiger Aspekt zur Lösung der Aufgabe betrifft eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verbinders zum Verbinden zumindest eines ersten supraleitfähigen Leiters mit zumindest einem zweiten supraleitfähigen Leiter.
Vorzugsweise umfasst der zumindest eine erste und der zumindest eine zweite supraleitfähige Leiter jeweils eine Vielzahl von Supraleiterbändern, die jeweils zu einem Bandstapel angeordnet sind und jeweils einen Supraleiterkörper des jeweiligen supraleitfähigen Leiters bilden.
Insbesondere umfasst der zumindest eine erste supraleitfähige Leiter eine Vielzahl von Supraleiterbändern, die zu einem ersten Bandstapel angeordnet sind und einen ersten Supraleiterkörper des zumindest einen ersten supraleitfähigen Leiters bilden. Entsprechend umfasst der zumindest eine zweite supraleitfähige Leiter eine Vielzahl von Supraleiterbändern, die zu einem zweiten Bandstapel angeordnet sind und einen zweiten Supraleiterkörper des zumindest einen zweiten supraleitfähigen Leiters bilden.
Insbesondere weist der Supraleiterkörper einen kreuzförmigen Querschnitt auf. Insbesondere weist der Bandstapel des Supraleiterkörpers Supraleiterbänder mit genau zwei verschiedenen Breiten auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der erste Endabschnitt des Verbinders elektrisch mit dem Supraleiterkörper des zumindest einen ersten supraleitfähigen Leiters kontaktiert. Alternativ oder zusätzlich wird der zweite Endabschnitt des Verbinders elektrisch mit dem Supraleiterkörper des zumindest einen zweiten supraleitfähigen Leiters kontaktiert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der erste Endabschnitt des Verbinders elektrisch mit einem Hüllrohr des zumindest einen ersten supraleitfähigen Leiters kontaktiert. Alternativ oder zusätzlich wird der zweite Endabschnitt des Verbinders elektrisch mit einem Hüllrohr des zumindest einen zweiten supraleitfähigen Leiters kontaktiert.
Es ist auch möglich, dass der erste Endabschnitt des Verbinders sowohl mit dem Hüllrohr als auch mit dem Supraleiterkörper des zumindest einen ersten supraleitfähigen Leiters elektrisch kontaktiert wird. Entsprechend ist es möglich, dass der zweite Endabschnitt des Verbinders elektrisch sowohl mit dem Hüllrohr als auch mit dem Supraleiterkörper des zumindest einen zweiten supraleitfähigen Leiters kontaktiert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das elektrische Kontaktieren durch ein Einpressen oder ein thermisches Zusammenfügen, insbesondere durch ein Verbinden mittels Aufheizen bzw. durch ein Einlöten.
Für den oben genannten weiteren unabhängigen Aspekt und insbesondere für diesbezügliche bevorzugte Ausführungsformen gelten auch die vor- oder nachstehend gemachten Ausführungen zu den Ausführungsformen des ersten Aspekts. Insbesondere gelten für einen unabhängigen Aspekt der vorliegenden Erfindung und für diesbezügliche bevorzugte Ausführungsformen auch die vor- und nachstehend gemachten Ausführungen zu den Ausführungsformen der jeweils anderen Aspekte.
Insbesondere wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auch ein supraleitfähiges System bereitgestellt, welches einen ersten supraleitfähigen Leiter, einen zweiten supraleitfähigen Leiter und den erfindungsgemäßen Verbinder umfasst. Der Verbinder dient insbesondere zum elektrischen Verbinden des ersten und zweiten supraleitfähigen Leiters. Insbesondere verbindet der Verbinder den ersten supraleitfähigen Leiter mit dem zweiten supraleitfähigen Leiter elektrisch. Insbesondere weist der erste und/oder der zweite supraleitfähige Leiter bzw. der Bandstapel bzw. der Supraleiterkörper des ersten und/oder des zweiten supraleitfähigen Leiters, wie vorstehend und/oder nachstehend beschrieben, einen kreuzförmigen Querschnitt auf. Der kreuzförmige Querschnitt wird insbesondere dadurch realisiert, dass der Supraleiterkörper aus einem Bandstapel gebildet ist, welcher ausschließlich Bänder mit zwei verschiedenen Breiten aufweist oder ausschließlich aus Bändern mit zwei verschiedenen Breiten besteht.
Im Folgenden werden einzelne Ausführungsformen zur Lösung der Aufgabe anhand der Figuren beispielhaft beschrieben. Dabei weisen die einzelnen beschriebenen Ausführungsformen zum Teil Merkmale auf, die nicht zwingend erforderlich sind, um den beanspruchten Gegenstand auszuführen, die aber in bestimmten Anwendungsfällen gewünschte Eigenschaften bereit stellen. So sollen auch Ausführungsformen als unter die beschriebene technische Lehre fallend offenbart angesehen werden, die nicht alle Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Ferner werden, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, bestimmte Merkmale nur in Bezug auf einzelne der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen erwähnt. Es wird darauf hingewiesen, dass die einzelnen Ausführungsformen daher nicht nur für sich genommen sondern auch in einer Zusammenschau betrachtet werden sollen. Anhand dieser Zusammenschau wird der Fachmann erkennen, dass einzelne Ausführungsformen auch durch Einbeziehung von einzelnen oder mehreren Merkmalen anderer Ausführungsformen modifiziert werden können. Es wird darauf hingewiesen, dass eine systematische Kombination der einzelnen Ausführungsformen mit einzelnen oder mehreren Merkmalen, die in Bezug auf andere Ausführungsformen beschrieben werden, wünschenswert und sinnvoll sein kann, und daher in Erwägung gezogen und auch als von der Beschreibung umfasst angesehen werden soll. Kurze Beschreibung der Zeichnungen zeigt eine schematische Skizze einer herkömmlichen Lap-Joint- Verbindung; zeigt eine schematische Zeichnung eines Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; zeigt eine schematische Zeichnung eines Verbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; zeigt eine schematische Zeichnung eines Verbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; zeigt eine perspektivische Detailansicht des Verbinders gemäß Figur 4a; zeigt eine Querschnittsansicht des Verbinders gemäß Figur 4a; zeigt eine schematische Zeichnung eines Verbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; zeigt eine schematische Zeichnung eines Verbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Figur 6b zeigt eine perspektivische Detailansicht des Verbinders gemäß
Figur 6a; Figur 7a zeigt eine schematische Zeichnung eines Verbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 7b zeigt eine schematische Zeichnung eines Verbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 8 zeigt eine schematische Zeichnung des Querschnittes eines beispielhaften supraleitfähigen Leiters, welcher mittels des erfindungsgemäßen Verbinders mit einem anderen Leiter verbunden werden kann;
Figur 9 zeigt eine schematische Zeichnung des Querschnittes eines weiteren beispielhaften supraleitfähigen Leiters, welcher mittels des erfindungsgemäßen Verbinders mit einem anderen Leiter verbunden werden kann.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Skizze einer herkömmlichen Lap-Joint- Verbindu g von zwei elektrischen Leitern. Bei dieser Lap-Joint-Verbindung besteht der Verbinder lediglich aus einem elektrisch leitfähigen Zwischenstück 15, welches Ausnehmungen aufweist, in denen die zu verbindenden Leiter eingelötet werden können.
Wie in der Figur 1 dargestellt, sind ein erster Leiter 10 und ein zweiter Leiter 20 in Ausnehmungen eines Kupfer-Blocks 15 derart eingelötet, dass sich der erste Leiter 10 und der zweite Leiter 20 überlappen. Auf diese Weise kann Strom über die komplett eingelötete Länge der Leiter 10 bzw. 20 direkt vom ersten Leiter 10 in den zweiten Leiter 20 oder umgekehrt fließen. Der Verbinder bzw. das Zwischenstück 15 weist keinen zusätzlichen Supraleiter auf.
Alternativ zur Lap-Joint-Verbindung werden herkömmlicherweise die Supraleiter des ersten Leiters 10 und die Supraleiter des zweiten Leiters 20 in einzelne Bestandteile aufgefächert und dann jeweils einzeln miteinander verbunden. Die Figur 2 zeigt eine schematische Zeichnung eines Verbinders 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Verbinder 100 ist in dieser ersten Ausführungsform geradlinig ausgebildet und in einem montierten Zustand dargestellt.
Der Verbinder 100 umfasst ein Basiselement 30 und zumindest ein supraleitfähiges Zusatzelement 40. In dem Beispiel der Figur 2 umfasst der Verbinder 100 insbesondere sechs supraleitfähige Zusatzelemente 40. Jedes dieser supraleitfähigen Zusatzelemente 40 ist in einer zugehörigen Ausnehmung bzw. Nut des Basiselements 30 angeordnet und erstreckt sich von einem ersten Endabschnitt bzw. Ende 32 zu einem zweiten Endabschnitt bzw. Ende 34 des Basiselements 30.
In dem Beispiel der Figur 2 ist in dem montierten Zustand des Verbinders 100 der erste Endabschnitt 32 des Verbinders 100 mit drei ersten supraleitfähigen Leiter bzw. Kabel 10 kontaktiert bzw. elektrisch verbunden. Entsprechend ist der zweite Endabschnitt 34 in dem montierten Zustand des Verbinders 100 mit drei zweiten supraleitfähigen Leiter 20 kontaktiert bzw. elektrisch verbunden. Insbesondere sind die supraleitfähigen Leiter 10, 20 jeweils an die entsprechenden Enden 32, 34 des Verbinders 100 angelötet.
In dem Beispiel der Figur 2 sind jeweils drei supraleitfähige Zusatzelemente 40 an einer Oberseite des Basiselements 30 angeordnet, während drei weitere supraleitfähige Zusatzelemente 40 an einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite des Basiselements 30 angeordnet sind. Insbesondere liegen sich jeweils zwei supraleitfähige Zusatzelemente gegenüber, d.h. jeweils ein supraleitfähiges Zusatzelement der Oberseite des Basiselements 30 liegt einem supraleitfähigen Zusatzelement der Unterseite des Basiselements 30 gegenüber. Jeder der ersten supraleitfähigen Leiter 10 kontaktiert im montierten Zustand des Verbinders 100 zumindest ein, insbesondere ein zu der vorgesehenen Kontaktstelle, zugehöriges supraleitfähiges Zusatzelement 40. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Strom, zumindest unterhalb der Übergangstemperatur der supraleitenden Zusatzelemente 40, im Wesentlichen durch die supraleitenden Zusatzelemente 40 des Verbinders 100 fließt. Der Verbinder- bzw. der Verbindungswiderstand des Verbinders 100 kann somit minimiert werden. Die Figur 3 zeigt eine schematische Zeichnung eines Verbinders 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Verbinder 100 unterscheidet sich in dieser weiteren Ausführungsform von der Ausführungsform gemäß Figur 2 nur dadurch, dass der Verbinder 100 gewinkelt bzw. gebogen ausgebildet ist. Insbesondere sind das Basiselement 30 und auch die supraleitenden Zusatzelemente 40 gewinkelt bzw. gebogen ausgebildet.
Wie ebenfalls in der Figur 3 dargestellt, sind das zumindest eine leitfähige Basiselement 30 und auch das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement 40 derart geformt ist, dass in dem montierten Zustand des Verbinders 100, eine Längsachse des zumindest einen ersten supraleitfähigen Leiters 10 und eine Längsachse des zumindest einen zweiten supraleitfähigen Leiters 20 einen Winkel α einschließen bzw. bilden. Bei dem geradlinigen Verbinder 100 gemäß der Figur 2 ist α = 0°. Bei dem Verbinder gemäß der Figur 3 beträgt α etwa 90°. Der Winkel α kann prinzipiell jeden Wert größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich 180° einnehmen. Für α = 180° ist der Verbinder U-förmig ausgebildet. Insbesondere kann eine Vielzahl an Verbindern 100 mit unterschiedlichen Winkeln α hergestellt werden, so dass diese je nach Bedarf eingesetzt werden können.
Die Figuren 4a bis 4c zeigen schematische Zeichnungen eines Verbinders 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement 40 des Verbinders innerhalb des Basiselements 30, d.h. auf einer Innenseite des Basiselements 30 bzw. des Verbinders 100 angeordnet. Damit lässt sich ein sehr niedriger Kontaktwiderstand erzielen, da der Strom nur durch eine dünne Lotschicht vom Supraleiter des Leiters bzw. Kabels 10 bzw. 20 zum supraleitfähigen Zusatzelement 40 des Verbinders 100 fließen muss. Die Menge an Supraleiter im Verbinder entspricht vorzugsweise mindestens der Menge an Supraleiter im Leiter bzw. Kabel 10 bzw. 20.
Wie in der Detailansichten der Figuren 4b und 4c zu erkennen ist, umfasst das Basiselement 30 vier Basiselement-Teile 30a bis 30d. Die Basiselement-Teile 30a bis 30d sind jeweils als Viertelschalen ausgebildet. Jeweils an einer Innenseite dieser Basiselement-Teile 30a bis 30d sind zwei supraleitfähige Zusatzelemente 40 angeordnet, insbesondere eingelegt, eingepresst oder eingelötet. Im montierten bzw. zusammengefügten Zustand des Verbinders 100 sind die Basiselement-Teile 30a bis 30d um die zu verbindenden Leiter- bzw. Kabelenden 10 bzw. 20 angeordnet.
Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen, bei denen der Verbinder 100 bzw. das Basiselement 30 mehrere Basiselement-Teile umfasst, möglich sind. Beispielsweise kann das Basiselement ein, zwei, drei, vier, fünf, usw., Basiselement- Teile umfassen. Auch die Anzahl und die Anordnung an supraleitfähigen Zusatzelementen 40 können variieren.
Die Figur 5 zeigt eine schematische Zeichnung des Verbinders gemäß den Figuren 4a bis 4c zusammen mit zwei Heiz- und Pressvorrichtungen 30e und 30f. Diese Heiz- und Pressvorrichtungen 30e und 30f dienen zum Aufheizen und Pressen des Verbinders 100 während des Verbindungsvorgangs und werden danach entfernt.
Die Figuren 6a und 6b zeigen schematische Zeichnungen eines Verbinders 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist der Verbinder 100 gewinkelt ausgebildet. Das Basiselement 30 umfasst zwei Basiselement-Teile 30g und 30h. Das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement 40 bzw. die acht supraleitfähigen Zusatzelemente 40 sind jeweils in einer Ausnehmung zwischen den beiden Basiselement-Teilen 30g und 30h, d.h. innerhalb des Basiselements 30 angeordnet. Der Verbinder 100 ist in dieser Ausführungsform ausgelegt, zwei Leiter bzw. Kabel 10 und 20 zu verbinden, welche jeweils einen Supraleiterkörper 50 mit kreuzförmigem Querschnitt aufweisen. Die Leiter bzw. Kabel 10 und 20 weisen jeweils ein Hüllrohr 80 auf, welches den Supraleiterkörper 50 umgibt. Sowohl der Supraleiterkörper 50 als auch das Hüllrohr 80 können mit den Endabschnitten des Verbinders 100 kontaktiert werden. Insbesondere können die Kabelenden zwischen die Basiselement-Teile 30g und 30h gelegt und dann mit diesen verbunden, insbesondere verlötet und/oder gepresst, werden.
Bei dem gewinkelten Verbinder 100 sind die supraleitenden Zusatzelemente bzw. die Supraleiterbänder alle in der gleichen Ebene orientiert, um sie so entlang ihrer einfachen Biegeachse degradationsfrei um den 90°-Winkel zu führen.
Die Figuren 7a und 7b zeigen schematische Zeichnungen eines Verbinders 100 gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In der Ausführungsform der Figur 7a weist der Verbinder 100 in einem mittleren Abschnitt des Verbinders 100 ein Gelenk bzw. Scharnier 37 auf, mit dessen Hilfe ein Winkel des Verbinders 100 variierbar bzw. einstellbar ist. Dies ist in der Figur 7a durch einen gebogenen Pfeil schematisch angedeutet. Die sich durch den Verbinder erstreckenden supraleitenden Zusatzelemente 40 bzw. Supraleiterbänder sind in dem mittleren Abschnitt des Verbinders 100 C-förmig gebogen und weisen somit im Vergleich zum Basiselement 30 bzw. zu den Basiselement-Teilen 30i und 30j, wie auch zum Verbinder 100 selbst, eine größere Länge auf. Der minimale Biegeradius von REBCO-Bändern beträgt in einer einfachen Biegerichtung typischerweise 1 cm. Die supraleitenden Bänder weisen daher vorzugsweise einen C-förmigen Bogen mit einem Radius > 1 cm auf, so dass auf diese Weise die Biegung des Supraleiters degradationsfrei bleibt.
In der Ausführungsform der Figur 7b kann der Verbinder 100 entlang einer Nut bzw. Verschiebe-Nut in seiner Länge variiert werden bzw. seine Länge eingestellt werden. Dies ist in der Figur 7b durch einen geraden Pfeil schematisch angedeutet. Dies ist insbesondere beim Abkühlen des Verbinders 100 unter die Ubergangstemperatur von Vorteil, um dabei auftretende Längenänderungen zu kompensieren. Die sich durch den Verbinder erstreckenden supraleitenden Zusatzelemente bzw. Supraleiterbänder 40 sind in dem mittleren Abschnitt des Verbinders 100 C-förmig gebogen. Die supraleitenden Bänder weisen daher vorzugsweise einen C-förmigen Bogen mit einem Radius > 1 cm auf, so dass auf diese Weise die Biegung des Supraleiters degradationsfrei bleibt und der Strom bei Längenänderungen des Basiskörpers weiterhin übertragen werden kann.
Der Querschnitt des Verbinders 100 ist vorzugsweise derart gewählt, dass im Quench-Fall der Strom bis zur Abschaltung über das Basiselement 30 bzw. die Basiselement-Teile fließen kann.
Der erfindungsgemäße Verbinder 100 kann somit zum Verbinden zumindest eines ersten supraleitfähigen Leiters mit zumindest einem zweiten supraleitfähigen Leiter verwendet werden. Dabei kann der zumindest eine erste und der zumindest eine zweite supraleitfähige Leiter jeweils eine Vielzahl von Supraleiterbändern umfassen, die jeweils zü einem Bandstapel angeordnet sind und jeweils einen Supraleiterkörper des jeweiligen supraleitfähigen Leiters bilden. In den Figuren 8 und 9 sind zwei Beispiele eines supraleitfähigen Leiters gezeigt, welche mit dem erfindungsgemäßen Verbinder 100 elektrisch bzw. supraleitend verbunden werden können.
Die Figur 8 zeigt ein schematisches Bild des Querschnittes eines beispielhaften supraleitfähigen Leiters 10 bzw. 20, welcher mittels des erfindungsgemäßen Verbinders mit einem weiteren Leiter verbunden werden kann. Der supraleitfähige Leiter 10 bzw. 20 umfasst mehrere Supraleiterbänder 3, die jeweils dieselbe Breite aufweisen und aufeinandergestapelt sind. Der Querschnitt der aufeinandergestapelten Supraleiterbänder 3 ist in diesem Beispiel rechteckig bzw. quadratisch. Durch den Bandstapel ist ein Supraleiterkörper 50 ausgebildet. In der Figur 9 ist ein schematisches Bild des Querschnittes eines weiteren beispielhaften supraleitfähigen Leiters 10 bzw. 20 gezeigt, welcher mittels des erfindungsgemäßen Verbinders mit einem weiteren Leiter verbunden werden kann. Im Vergleich zu dem supraleitfähigen Leiter aus der Figur 8 weist der Bandstapel bzw. der Supraleiterkörper 50 keinen quadratischen, sondern einen kreuzförmigen Querschnitt auf. Dies wird dadurch erreicht, dass Supraleiterbänder 1 bzw. 2 mit jeweils zwei unterschiedlichen Breiten verwendet werden, um den Supraleiterstapel bzw. den Supraleiterkörper 50 zu bilden. Die Endabschnitte 32 bzw. 34 des Verbinders 100 können jeweils mit dem Supraleiterkörper 50 eines supraleitfähigen Leiters bzw. Kabels kontaktiert werden. Ein supraleitfähiger Leiter kann auch ein Hüllrohr 80 umfassen. Insbesondere kann der Supraleiterkörper 50 eines supraleitfähigen Leiters durch ein Hüllrohr 80 umgeben sein. Dieses Hüllrohr 80 kann ebenfalls an einen Endabschnitt 32, 34 des Verbinders 100 kontaktiert werden. Auf diese Weise ist eine Verbindung bzw. Kontaktierung in sehr einfacher und stabiler Weise möglich.
Die erfindungsgemäßen Verbinder 100 bzw. das damit verbundene modulare Verbindungskonzept, d.h. der Bereitstellung einer Vielzahl von Verbindern mit unterschiedlichen Winkeln a, erlaubt die einfache technische Ersetzbarkeit supraleitfähiger Leiter bzw. Kabel auch bei komplexen Geometrien. Mit Hilfe des Verbinders 100 lassen sich die supraleitfähigen Leiter analog zu einer Wasserleitung verlegen. Dabei nimmt der Verbinder die Rolle eines Press- oder Lötfittings ein, während die supraleitfähigen Leiter bzw. Kabel die Rolle von zu verbindenden Leitungsrohren einnehmen.
Bezugszeichenliste
1 Supraleiterband
2 Supraleiterband
5 Supraleiterband
10 Erster supraleitfähiger Leiter bzw. erstes supraleitfähiges Kabel 15 Zwischenstück / Kupferblock
20 Zweiter supraieitfähiger Leiter bzw. zweites supraleitfähiges Kabel
30 Basiselement / Kupferblock
30a Teil des Basiselemehts
30b Teil des Basiselements
30c Teil des Basiselements
30d Teil des Basiselements
30e Heiz- und Pressvorrichtung
30f Heiz- und Pressvorrichtung
30g Teil des Basiselements
30h Teil des Basiselements
30i Teil des Basiselements
30j Teil des Basiselements
30k Teil des Basiselements
30I Teil des Basiselements
32 Erster Endabschnitt / erstes Ende
34 Zweiter Endabschnitt / zweites Ende
37 Gelenk / Scharnier
40 Supraleitfähiges Zusatzelement
50 Supraleiterstapel / Supraleiterkörper
80 Hüllrohr
100 Verbinder

Claims

Patentansprüche
1 . Verbinder (100) zum elektrischen Verbinden zumindest eines ersten supraleitfähigen Leiters (10) mit zumindest einem zweiten supraleitfähigen Leiter (20), umfassend:
- ein elektrisch leitfähiges Basiselement (30) mit einem ersten Endabschnitt (32), an dem der zumindest erste supraleitfähige Leiter (10) elektrisch kontaktierbar ist und einem zweiten Endabschnitt (34), an dem der zumindest zweite supraleitfähige Leiter (20) elektrisch kontaktierbar ist; und
- zumindest ein supraleitfähiges Zusatzelement (40), das zumindest bereichsweise in dem Basiselement (30) angeordnet ist und sich von dem ersten Endabschnitt (32) zu dem zweiten Endabschnitt (34) des Basiselements (30) erstreckt.
2. Verbinder (100) nach Anspruch 1 , wobei das Basiselement (30) zumindest eine Ausnehmung oder Nut aufweist, in der das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement (40) zumindest bereichsweise angeordnet ist und/oder wobei das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement (40) mit dem Basiselement (30) elektrisch in Kontakt ist.
3. Verbinder (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Basiselement (30) mehrere Basiselement-Teile (30a-30d; 30g-30h; 30i-30j; 30k-30l) umfasst und/oder wobei das Basiselement (30) ein Gelenk (37) umfasst und/oder wobei das Basiselement (30) teilweise oder vollständig aus Kupfer gebildet ist und/oder wobei das zumindest eine supraleitfähige Zusatzelement (40) ein Supraleiterband oder ein Stapel aus Supraleiterbändern umfasst.
4. Verbinder (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Basiselement (30) mehrere Basiselement-Teile (30i-30j; 30k-30l) umfasst und wobei eine Länge des zumindest einen supraleitfähigen Zusatzelements (40) größer ist als die Summe der Längen der Basiselement-Teile (30i-30j; 30k-30l).
5. Verbinder (100) nach Anspruch 4, ferner umfassend eine Verschiebe-Nut, in der zumindest eines der Basiselement-Teile (30k, 30I) verschiebbar ist.
6. Verbinder (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Basiselement (30) geeignet ist, n erste supraleitfähige Leiter (10) mit n zweiten supraleitfähigen Leitern (20) elektrisch zu verbinden, wobei der Verbinder (100) n oder ein ganzzahliges Vielfaches von n supraleitfähige Zusatzelemente (40) umfasst und wobei n eine natürliche ganze Zahl größer Null ist.
7. Verbinder (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
das zumindest eine leitfähige Basiselement (30) geradlinig oder gewinkelt ausgebildet ist, und/oder wobei
das zumindest eine leitfähige Basiselement (30) derart geformt ist, dass in einem montierten Zustand des Verbinders (100), eine Längsachse des zumindest einen ersten supraleitfähigen Leiters (10) und eine Längsachse des zumindest einen zweiten supraleitfähigen Leiters (20) einen Winkel zwischen 0° und 180° einschließen.
8. Verwendung des Verbinders (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Verbinden zumindest eines ersten supraleitfähigen Leiters (10) mit zumindest einem zweiten supraleitfähigen Leiter (20).
9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei der zumindest eine erste und der zumindest eine zweite supraleitfähige Leiter jeweils eine Vielzahl von Supraleiterbändern (1 , 2; 5) umfasst, die jeweils zu einem Bandstapel angeordnet sind und jeweils einen Supraleiterkörper (50) des jeweiligen supraleitfähigen Leiters bilden.
10. Verwendung nach Anspruch 9, wobei der Supräleiterkörper (50) einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist.
11. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Bandstapel des Supraleiterkörpers (50) Supraleiterbänder (1 , 2) mit genau zwei verschiedenen Breiten aufweist.
12. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , wobei der erste Endabschnitt (32) des Verbinders (100) elektrisch mit dem Supraleiterkörper des zumindest einen ersten supraleitfähigen Leiters (10) und/oder wobei der zweite Endabschnitt (34) des Verbinders (100) elektrisch mit dem Supraleiterkörper des zumindest einen zweiten supraleitfähigen Leiters (20) kontaktiert wird.
13. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei der erste Endabschnitt (32) des Verbinders (100) elektrisch mit einem Hüllrohr des zumindest einen ersten supraleitfähigen Leiters (10) kontaktiert wird, und/oder wobei der zweite Endabschnitt (34) des Verbinders (100) elektrisch mit einem Hüllrohr des zumindest einen zweiten supraleitfähigen Leiters (20) kontaktiert wird.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei der erste Endabschnitt (32) des Verbinders (100) sowohl mit dem Hüllrohr als auch mit dem Supraleiterkörper des zumindest einen ersten supraleitfähigen Leiters (10) elektrisch kontaktiert wird, und/oder wobei der zweite Endabschnitt (34) des Verbinders (100) sowohl mit dem Hüllrohr als auch mit dem Supraleiterkörper des zumindest einen zweiten supraleitfähigen Leiters (20) elektrisch kontaktiert wird.
15. Verwendung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das elektrische Kontaktieren durch ein Einpressen oder ein thermisches Zusammenfügen erfolgt.
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