[發(fā)明專利]一種超導(dǎo)線材、Roebel超導(dǎo)復(fù)合電纜及其編織方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210182125.5
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114512277B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方進(jìn);陳海宇;華俊威
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: H01B12/08
• 分類號: H01B12/08
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 徐健

1.一種Roebel超導(dǎo)復(fù)合電纜，其特征在于，包括N股超導(dǎo)線材，N股所述超導(dǎo)線材依次堆疊設(shè)置，每股所述超導(dǎo)線材的重復(fù)單元的換位周期為L，每股所述超導(dǎo)線材的第一連接段的第二端與與其相鄰股的所述超導(dǎo)線材的第一連接段的第二端之間的距離為L/N；

所述超導(dǎo)線材包括多個依次連接的重復(fù)單元，多個所述重復(fù)單元包括多個第一重復(fù)單體和多個第二重復(fù)單體，所述第一重復(fù)單體和第二重復(fù)單體交替設(shè)置；

所述第一重復(fù)單體包括第一連接段和第一直線段，所述第一連接段與所述第一直線段夾角設(shè)置，且所述第一連接段的第一端與所述第一直線段的第一端連接；

所述第二重復(fù)單體包括第二連接段和第二直線段，所述第二連接段與所述第二直線段夾角設(shè)置，且所述第二連接段的第一端與所述第一直線段的第二端連接；所述第二連接段的第二端與所述第二直線段的第一端連接；所述第二直線段的第二端與下一個相鄰的第一重復(fù)單體的第一連接段的第二端連接；

所述第一連接段的第一端延長線與所述第二連接段的第一端延長線相交；所述第一直線段與所述第二直線段平行；

圓角半徑R即為內(nèi)圓角的尺寸，設(shè)計為4mm，換位處與直線段間的連接是尖銳部分，構(gòu)成兩個角，分別為外角∠A和內(nèi)角∠B，單股Roebel線材換位處的外角保持尖銳結(jié)構(gòu)，換位處的內(nèi)角則由尖銳角變?yōu)閳A角；

Roebel角φ即為內(nèi)角與水平方向的角度，其大小為外角的補(bǔ)角，設(shè)計為30°；

所述Roebel超導(dǎo)復(fù)合電纜的編織方法，包括以下步驟：

S30、將N個單股超導(dǎo)線材依次堆疊放置，其中，每股超導(dǎo)線材的重復(fù)單元的換位周期為L，每股超導(dǎo)線材的第一連接段的第二端與與其相鄰股的超導(dǎo)線材的第一連接段的第二端之間的距離為L/N；

S40、編織時，每股超導(dǎo)線材的第一連接段的第二端和第二直線段的第二端在重復(fù)單元的換位周期內(nèi)分別位于Roebel超導(dǎo)復(fù)合電纜的最下端和最上端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Roebel超導(dǎo)復(fù)合電纜，其特征在于，每股所述超導(dǎo)線材的第一連接段的第二端和第二直線段的第二端在重復(fù)單元的換位周期內(nèi)分別位于所述Roebel超導(dǎo)復(fù)合電纜的最下端和最上端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的Roebel超導(dǎo)復(fù)合電纜，其特征在于，所述超導(dǎo)線材為HTS子導(dǎo)線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Roebel超導(dǎo)復(fù)合電纜，其特征在于，在編織步驟S30之前還包括單股超導(dǎo)線材的制備過程，所述單股超導(dǎo)線材的制備過程包括以下步驟：

S10、對單股超導(dǎo)線材寬度、股線間距、換位處寬度、換位角、換位周期參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，并計算在上述參數(shù)下所得到的單股超導(dǎo)線材的載流能力、交流損耗；

S20：按照預(yù)設(shè)形狀制備單股超導(dǎo)線材。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的Roebel超導(dǎo)復(fù)合電纜，其特征在于，當(dāng)所述Roebel超導(dǎo)復(fù)合電纜中超導(dǎo)線材的股數(shù)N為偶數(shù)，且N≥6時，應(yīng)將N拆分成多個股數(shù)為m的超導(dǎo)線材組成的超導(dǎo)線材組，其中，m≤4；將股數(shù)為m的超導(dǎo)線材組按照步驟S30和S40進(jìn)行編織，然后，再對多個所述超導(dǎo)線材組進(jìn)行二次編織。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的Roebel超導(dǎo)復(fù)合電纜，其特征在于，所述超導(dǎo)線材組中m股超導(dǎo)線材的m為偶數(shù)。