[發(fā)明專利]一種超導(dǎo)磁體電流引線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310451539.4
• 申請日: 2013-09-28
• 公開（公告）號: CN103456455A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛正福;閆果;李超;熊小偉;劉向宏;馮勇;張平祥
• 申請（專利權(quán)）人: 西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司
• 主分類號: H01F6/06
• 分類號: H01F6/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電流引線結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超導(dǎo)磁體電流引線。

背景技術(shù)

電流引線的作用就是將電流從室溫端引入低溫端超導(dǎo)繞組中，起到橋梁作用，由于室溫端和低溫端溫差很大，對于液氦冷卻的磁體，其溫度從室溫300K左右傳到低溫4.2K左右，使用二元超導(dǎo)電流引線即銅-高溫超導(dǎo)二元電流引線，銅引線工作在室溫和制冷機一級冷頭之間，高溫超導(dǎo)電流引線工作在一級冷頭和二級冷頭之間，這樣，銅引線的漏熱大部分由制冷機一級冷頭帶走，高溫超導(dǎo)電流引線處于超導(dǎo)態(tài)，而且其由導(dǎo)熱較差的材料構(gòu)成，所以高溫超導(dǎo)電流引線既消除了焦耳熱也減少了傳導(dǎo)熱。

對于超導(dǎo)磁體，電流引線在穿過氦槽時，需要同時滿足電絕緣、耐低溫、氣密封、抗高真空壓力等技術(shù)要求，高電壓絕緣、氣體密封、耐低溫等問題是電流引線作為氦槽過渡件的難點，在常溫下，采用聚四氟乙烯、尼龍等作為電流引線的絕緣密封材料，絕緣密封性能夠保證，但是上述材料運行在低溫環(huán)境中時，其收縮率遠大于銅和不銹鋼等材料，從而使電流引線在穿過氦槽上端板需要絕緣和密封的部位不能有效密封，導(dǎo)致真空層不能正常工作，漏熱過大。另外，在以往的電流引線絕緣密封結(jié)構(gòu)專利中，涉及到環(huán)氧玻璃鋼或聚四氟乙烯以及金屬例如銦等，不過由于磁體零揮發(fā)長時間運行容易導(dǎo)致上述材料變形，在升降溫過程中導(dǎo)致密封不可靠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超導(dǎo)磁體電流引線，解決了現(xiàn)有電流引線穿過氦槽上端板需要絕緣和密封的部位不能有效密封，導(dǎo)致真空層不能正常工作，漏熱過大的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種超導(dǎo)磁體電流引線，包括磁體杜瓦、設(shè)置在磁體杜瓦內(nèi)的氦槽和設(shè)置在氦槽內(nèi)的超導(dǎo)線圈，磁體杜瓦和氦槽之間形成真空層，從超導(dǎo)線圈引出的線圈正負極與氦槽的過渡件高壓連接端子連接，高壓連接端子與電流引線軟電纜連接，電流引線軟電纜通過銅塊與高溫超導(dǎo)電流引線連接，高溫超導(dǎo)電流引線通過過渡無氧銅塊與高溫端高純銅電纜連接，高溫端高純銅電纜連接在室溫端銅端子的真空側(cè)，室溫端銅端子與磁體杜瓦之間絕緣密封。

本發(fā)明的特點還在于，

高壓連接端子由電流端、陶瓷絕緣件和焊接法蘭組成，電流端為無氧銅管；焊接法蘭為無磁不銹鋼材料，焊接在氦槽預(yù)留的出線口上；陶瓷絕緣件設(shè)置在電流端和焊接法蘭之間；高壓連接端子為一個雙極性端子組成的整體或兩個單獨的單極性端子組成。

從超導(dǎo)線圈引出的線圈正負極電纜中的超導(dǎo)線從高壓連接端子的電流端中引出氦槽，穿過電流端的超導(dǎo)線錫焊在電流端銅管內(nèi)，引出電流端的超導(dǎo)線與高純銅電纜扭絞后形成電流引線軟電纜，錫焊在高壓連接端子真空側(cè)的電流端。

過渡無氧銅塊通過銅螺栓與制冷機底座連接，過渡無氧銅塊與銅螺栓之間設(shè)有絕緣墊，過渡無氧銅塊與制冷機底座之間設(shè)有絕緣薄膜。

絕緣墊為陶瓷材料或玻璃纖維增強塑料；絕緣薄膜為聚酰亞胺、聚全氟乙丙稀或聚醚醚酮薄膜。

室溫端銅端子與磁體杜瓦通過聚四氟乙烯板或改性尼龍6板絕緣。

本發(fā)明的有益效果是，

1.本發(fā)明超導(dǎo)磁體電流引線，通過將高壓連接端子作為氦槽的過渡件，主要起到向超導(dǎo)繞組連通電流的作用，還能使氦槽與電流引線絕緣，該絕緣密封結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，密封性能優(yōu)良，能夠同時滿足電流引線絕緣、密封、耐低溫、耐高壓等技術(shù)問題，保證氦槽的氣密性，實現(xiàn)超導(dǎo)磁體零揮發(fā)。

2.本發(fā)明超導(dǎo)磁體電流引線，與傳統(tǒng)銅電流引線相比，該電流引線采用二元超導(dǎo)電流引線，其整體放置在磁體杜瓦和氦槽之間的真空層中，一經(jīng)安裝形狀固定，安全性能提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明超導(dǎo)磁體電流引線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明超導(dǎo)磁體電流引線中高壓連接端子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是過渡無氧銅塊與制冷機底座的絕緣示意圖。

圖中，1.磁體杜瓦，2.氦槽，3.超導(dǎo)線圈，4.線圈正負極，5.高壓連接端子，6.電流引線軟電纜，7.高溫超導(dǎo)電流引線，8.過渡無氧銅塊，9.高溫端高純銅電纜，10.制冷機底座，11.真空層，12.電流端，13.陶瓷絕緣件，14.焊接法蘭，15.絕緣薄膜，16.絕緣墊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。