[發(fā)明專利]一種用于大電流高溫超導(dǎo)電流引線的低溫超導(dǎo)纜處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011288183.3
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112466554B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冉慶翔;宋云濤;陸坤;周挺志;劉承連;丁開忠;劉辰;黃雄一
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: H01B12/00
• 分類號: H01B12/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 安麗

本發(fā)明涉及一種用于大電流高溫超導(dǎo)電流引線的低溫超導(dǎo)纜處理工藝，將低溫超導(dǎo)纜的兩端分為接頭盒端和超導(dǎo)子纜端并分別進行處理，接頭盒端先經(jīng)過去除不銹鋼鎧甲處理，進行反電鍍法去鎳和鍍銀處理，超導(dǎo)子纜端先進行去除不銹鋼鎧甲處理后進行超導(dǎo)纜分纜處理，再進行化學(xué)方法去鎳，然后進行鍍錫處理，再進行繞纜處理，最后進行塑形和校形處理，得到經(jīng)過系列處理后的低溫超導(dǎo)纜最終形態(tài)；低溫超導(dǎo)纜經(jīng)過上述工藝處理，低溫超導(dǎo)體暴露出來，且改變了節(jié)距，增大了與電流引線中銅的接觸面積，同時保障了低的接頭電阻條件。本發(fā)明所述的系列處理工藝方法合理，各道工藝銜接連貫，操作便捷，有效保證了低溫超導(dǎo)纜的性能和高溫超導(dǎo)電流引線的運行安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大型熱核聚變裝置或其它大型電磁裝置的超導(dǎo)磁體的供電饋線領(lǐng)域，主要涉及一種用于大電流高溫超導(dǎo)電流引線的低溫超導(dǎo)纜處理工藝，

背景技術(shù)

高溫超導(dǎo)電流引線是用于連接室溫電源和低溫超導(dǎo)磁體，從室溫過渡到液氦溫區(qū)的電連接裝置。對于超導(dǎo)磁體，常規(guī)的電流引線是向低溫系統(tǒng)漏熱的主要熱源；由于高溫超導(dǎo)材料在液氮溫區(qū)具有零電阻率和低熱導(dǎo)率特點，其應(yīng)用在高溫超導(dǎo)電流引線能夠減少低溫系統(tǒng)約一半的冷量消耗，進而有效減少低溫系統(tǒng)的建設(shè)投資和運行費用。

大電流高溫超導(dǎo)電流引線是超導(dǎo)裝置中的關(guān)鍵部件之一，它對于超導(dǎo)磁體的穩(wěn)定工作以及低溫系統(tǒng)的成本，具有重要意義。追求穩(wěn)定性和最小漏熱一直是電流引線設(shè)計的首要目標(biāo)。大電流高溫超導(dǎo)電流引線中的低溫超導(dǎo)纜通常選用NbTi材料的超導(dǎo)纜，本發(fā)明中所述低溫超導(dǎo)纜是NbTi超導(dǎo)線與銅線復(fù)合經(jīng)過多級絞纜成型的CICC型NbTi導(dǎo)體，是對這個導(dǎo)體進行一系列的處理工藝的方法，低溫超導(dǎo)纜具有零電阻和低熱導(dǎo)特性，工作于液氦溫區(qū)。低溫超導(dǎo)纜需要經(jīng)過一些列復(fù)雜的工藝處理才可用于電流引線上，來保證低的接頭電阻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于大電流高溫超導(dǎo)電流引線的低溫超導(dǎo)纜處理工藝，具有接頭電阻低、載流能力強、安全性高等特點

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種用于大電流高溫超導(dǎo)電流引線的低溫超導(dǎo)纜處理工藝，將待處理的低溫超導(dǎo)纜兩端分為接頭盒端和超導(dǎo)子纜端，并分別進行處理；對接頭盒端，先進行去鎧甲處理，再進行反電鍍法去鎳處理和鍍銀處理；對超導(dǎo)子纜端先進行去鎧甲處理，再分別依次進行分纜處理，得到低溫超導(dǎo)單絲，再對低溫超導(dǎo)單絲進行化學(xué)方法去鎳處理、鍍錫處理和繞纜處理，得到三級子纜,最后對三級子纜進行塑形處理和校形處理，得到處理后的低溫超導(dǎo)纜最終形態(tài)，低溫超導(dǎo)纜經(jīng)過上述工藝處理，低溫超導(dǎo)體暴露出來，且改變了節(jié)距，增大了與電流引線中銅的接觸面積，保障了低的接頭電阻。

本發(fā)明所述的系列處理工藝方法合理，各道工藝銜接連貫，操作便捷，有效保證了低溫超導(dǎo)纜的性能和高溫超導(dǎo)電流引線的運行安全。

對接頭盒端進行去鎧甲處理為：在接頭盒端的鎧甲上車出寬3mm-5mm的環(huán)向槽，保留0.2mm-0.4mm的鎧甲不車穿，再在銑床臺面上固定低溫超導(dǎo)纜，使用百分表和千分尺測量工具，校正低溫超導(dǎo)纜水平度，分多次進刀在接頭盒端的鎧甲上銑出寬6mm-6.4mm的徑向槽，保留0.2mm-0.4mm的鎧甲不銑穿；然后將去鎧甲工裝裝在低溫超導(dǎo)纜末端的徑向槽內(nèi)，擰緊螺栓，使鎧甲裂開，隨后松開去鎧甲工裝，將去鎧甲工裝往后移動，再擰緊螺栓，依次重復(fù)上面的操作，直至鎧甲完全裂開。

對接頭盒端的反電鍍法去鎳處理過程如下：將銅絲均勻繞在接頭盒端的去鎳區(qū)域，相鄰銅絲間保持10mm-12mm的螺距，并連接低溫超導(dǎo)纜至電源正極，再將接頭盒端的待去鎳區(qū)域連同銅絲一同浸泡在反電鍍?nèi)芤褐校⑦B接反電鍍?nèi)芤旱诫娫簇摌O；然后打開電源設(shè)置電流為40A-180A開始反電鍍處理；最后對接頭盒端的反電鍍?nèi)ユ噮^(qū)域進行水洗，中和處理，PH檢測，去離子水沖洗，超聲波清洗，電導(dǎo)率檢測處理。

采用鍍銀電刷刷過接頭盒端的鍍銀區(qū)域進行鍍銀，最后對接頭盒端的鍍銀區(qū)域進行去離子水沖洗，超聲波清洗，電導(dǎo)率檢測以及氮氣烘干處理。