[發明專利]一種高溫超導磁體雙餅線圈相鄰餅間跨層連接結構

在審

• 申請號: 201810778970.2
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN109102987A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 郭亮;劉華軍;馬紅軍;劉方;施毅;于敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: H01F6/06
• 分類號: H01F6/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 宋萍

本發明公開了一種高溫超導磁體雙餅線圈相鄰餅間跨層連接結構，包括有高溫超導磁體雙餅線圈，高溫超導磁體雙餅線圈中每餅線圈的外側面上均固定焊接有左、右高純銅接頭，上層餅線圈的左高純銅接頭與下層餅線圈的右高純銅接頭之間通過有阻焊接連接有與高溫超導磁體雙餅線圈材料相同的連接超導帶材。本發明適用于高溫超導磁體雙餅線圈餅間跨層連接，可保證接頭電阻在10^?7~10^?8Ω范圍內（77K）。本發明具有接頭結構設計簡單、易加工、連接塊沿線圈外側任意安放、餅間連接易固定等優點,且在高溫超導磁體上得到應用，接頭最小電阻為2×10^?8Ω。

技術領域：

本發明涉及高溫超導技術領域，具體涉及一種高溫超導磁體雙餅線圈相鄰餅間跨層連接結構，其設計的連接接頭電阻可以控制在10^-7~10^-8Ω范圍內（77K），能夠保證超導裝置的穩定運行。

背景技術：

隨著高溫超導帶材生產工藝的發展，高溫超導帶材所制成的超導磁體憑借磁場強度高、低運行費用、安全可靠等優勢以廣泛應用于電力運輸、磁選等行業。但是，隨著應用的深入，對高溫超導帶材也提出了一些新的要求，特別是單根帶材長度。

目前，現有單根高溫超導帶材長度雖然可以達到千米量級，但遠遠不能滿足超導裝置帶材整體長度使用需求。這就需要通過接頭（多采用焊接）的方式，將多根相對較短的超導帶材連成一根來達到超導裝置帶材使用長度的要求。然而，超導裝置在運行過程中，帶材連接的接頭存在電阻、會產生熱負荷，從而影響制冷系統的工作效率。所以，為了保證超導裝置的穩定運行，需要盡可能地降低接頭電阻，減少冷量損失。

對于高溫超導帶材雙餅線圈來說，相鄰餅間線圈的連接一般采用出線頭直接焊接，然后進行絕緣、固定處理。這種處理方法存在出線頭位置固定、工藝復雜、工序較多，且固定工裝不易放置等問題。

發明內容：

本發明提供了一種高溫超導磁體雙餅線圈相鄰餅間跨層連接結構，它保證接頭電阻在10^-7~10^-8Ω范圍內（77K），解決了相鄰餅間線圈跨層問題，以保證帶材的長度滿足超導裝置的使用要求。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高溫超導磁體雙餅線圈相鄰餅間跨層連接結構，包括有高溫超導磁體雙餅線圈，其特征在于：高溫超導磁體雙餅線圈中每餅線圈的外側面上均固定焊接有左、右高純銅接頭，上層餅線圈的左高純銅接頭與下層餅線圈的右高純銅接頭之間通過有阻焊接連接有與高溫超導磁體雙餅線圈材料相同的連接超導帶材。

一種高溫超導磁體雙餅線圈相鄰餅間跨層連接結構，其特征在于：左、右高純銅接頭均通過有阻焊接的方式固定對應線圈的外側面上。

一種高溫超導磁體雙餅線圈相鄰餅間跨層連接結構，其特征在于：所述高純銅接頭使用的銅為高RRR值銅塊，其中RRR>100；高純銅接頭內表面形狀為弧形，尺寸為R，其中R為雙餅線圈外徑，高純銅接頭寬度為R+δ，其中δ>6mm，高純銅接頭高度與超導帶材寬度匹配。

一種高溫超導磁體雙餅線圈相鄰餅間跨層連接結構，其特征在于：所述高純銅接頭的長度不小于50mm。

一種高溫超導磁體雙餅線圈相鄰餅間跨層連接結構，其特征在于：連接超導帶材兩端分別有阻焊接在對應的高純銅接頭上，有阻焊接時接超導帶材超導面與高純銅接頭接觸。

高純銅接頭通過簡單可靠的有阻焊接（掛錫—壓焊）的方式，固定在雙餅線圈外側面任意位置，其外側為超導涂層面，無需考慮線圈帶材出線位置所帶來的區域固定所造成的安裝不便影響。