[發明專利]一種多帶并聯高溫超導線圈電流引線結構

在審

• 申請號: 201910287403.1
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN109830355A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 孫建龍;李妍;諸曉駿;陳曦;莫思銘;蔡淵;陳慧娟;周國山;袁文
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院;國網江蘇電力設計咨詢有限公司;江蘇永鼎股份有限公司;東部超導科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01F6/06
• 分類號: H01F6/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;吳音

本發明公開了一種多帶并聯高溫超導線圈電流引線結構，包括超導帶材、電流引線主體和蓋板；所述電流引線主體的一端設置有引線臺階；所述引線臺階至少有兩個；所述引線臺階上連接有超導帶材；所述引線臺階的三個側面設置有臺階側壁；所述蓋板嵌入在臺階側壁內；所述電流引線主體的另一端設置有通孔。本案每層超導帶材都與電流引線主體進行焊接，使得焊接電阻可以大幅降低；具有臺階側壁的引線臺階確保焊接過程中焊錫不流失，確保了焊接的強度；蓋板則使得焊接過程中多層結構的超導帶材受力均勻，在融化的焊錫中不至于開裂，也可避免融化焊錫中的氣泡殘留，提高了焊接的強度。

技術領域

本發明涉及電流引線結構，尤其是涉及一種多帶并聯高溫超導線圈電流引線結構。

背景技術

超導電力裝置中的高溫超導線圈一般用于傳輸大電流，但由于制作高溫超導線圈的單根超導帶材載流能力有限，因此高溫超導線圈通常采用多根超導帶材并聯繞制的方式。進一步，由于高溫超導帶材一般都是寬4.5~14mm、厚0.2~0.3mm的矩形截面導體，在與外部電路連接時，高溫超導帶材必須焊接固定在銅電流引線上。將高溫超導帶材焊接在銅電流引線上需要解決的問題包括：

（1）保證焊接部位的電阻值越小越好，一般應用中要求達到10^-7Ω量級；

（2）焊接過程中高溫超導帶材不能出現開裂損傷；

（3）焊接部位的強度比較高。

常規電流引線制作過程中，直接將超導帶材疊放后焊接在銅引線上方，該結構和制作方法存在以下問題：

（1）多根超導帶材疊放在一起后焊接時，只有最底層的超導帶材與銅引線焊接在一起，而上方堆疊的超導帶材因為不與銅引線直接相連，導致整個接觸電阻增加，通常達到10^-6Ω量級；

（2）由于多根超導帶材堆疊在一起，焊接過程中，為保證最上層的超導帶材也能夠達到一定的焊接溫度，則底層的超導帶材溫度必須更高，如3層常見不銹鋼封裝超導帶材堆疊焊接時，當上層焊接溫度達到所需的190℃左右，下層銅引線和超導帶材溫度將超過200℃，從而極容易導致超導帶材出現開裂損傷；

（3）由于多根超導帶材堆疊焊接時，只有底層超導帶材與銅引線焊接在一起，其它層超導帶材未與銅引線直接連接，而超導帶材與銅引線間的焊接強度遠高于超導帶材之間的焊接強度，從而導致整體連接強度大幅下降。

發明內容

本發明目的是：提供了一種多帶并聯高溫超導線圈電流引線結構。本發明的電流引線根據并聯超導帶材的數量，加工成多個階梯，確保每根超導帶材都有一段直接焊接在銅引線上，從而極大降低焊接電阻和提高焊接強度。

本發明的技術方案是：一種多帶并聯高溫超導線圈電流引線結構，包括超導帶材、電流引線主體和蓋板；所述電流引線主體的一端設置有引線臺階；所述引線臺階至少有兩個；所述引線臺階上連接有超導帶材；所述引線臺階的三個側面設置有臺階側壁；所述蓋板嵌入在臺階側壁內；所述電流引線主體的另一端設置有通孔。

優選的，所述引線臺階高度和寬度與超導帶材的高度和寬度一致。

優選的，所述引線臺階鍍錫。

優選的，嵌入電流引線主體內的所述超導帶材的上下表面鍍錫。

優選的，所述引線臺階與超導帶材采用焊接連接。

一種多帶并聯高溫超導線圈電流引線結構的制作方法，具體制作方法步驟包括：

（1）電流引線主體的引線臺階所有部位鍍錫，然后進行清潔；

（2）根據每層超導帶材嵌入電流引線主體的長度，對超導帶材的上、下表面進行鍍錫，然后進行清潔；

（3）對蓋板嵌入電流引線主體的引線臺階的一面鍍錫，然后進行清潔；