一种可插拔的二元电流引线装置及其冷却容器制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可插拔的二元电流引线装置及其冷却容器，电流引线装置包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线及一级冷腔，铜电流引线容纳于金属套管内；一级冷腔的底部固定有与其连通的波纹管，金属套管穿入一级冷腔并延伸至波纹管内；波纹管下端、铜电流引线下端和金属套管下端之间安装有密封结构，铜电流引线的下端部穿出密封结构；铜电流引线的上端设置有与密封结构配合密封金属套管内腔及固定铜电流引线的安装调节机构。本方案将超导电流引线和铜电流引线设计成分体式后，在不需要馈电时，可以通过分离铜电流引线和超导电流引线防止外界热量通过铜电流引线进入冷却容器，避免电流引线引起的传导漏热。

A pluggable binary current lead device and its cooling container

【技术实现步骤摘要】
一种可插拔的二元电流引线装置及其冷却容器
本技术涉及为超导磁体馈电的二元电流引线，具体涉及一种可插拔的二元电流引线装置及其冷却容器。
技术介绍
通常情况下给低温系统提供电力的二元电流引线主要是由常规铜电流引线部分和超导电流引线部分构成，其中铜电流引线工作在室温和中间热截流温度之间，高温超导电流引线工作在热截流温度和超导系统温度之间。整个低温系统中，电流引线的漏热一般占到系统整体漏热的一半以上。为了进一步减小超导磁体低温运行时二元电流引线的漏热，现有部分技术出现了在冷却容器内部铜电流引线所在处固定一个液氮盒，将铜电流引线穿入液氮盒与高温超导电流引线连接，通过液氮盒冷却铜电流引线和超导电流引线的接头，但是在闭环运行的低温系统中，磁体励磁完毕后，该电流引线仍然连通着低温环境与室温环境，使得该设计仍会不断消耗低温系统内部的制冷剂，引起较大的传导漏热，显著降低系统的性能。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供的一种可插拔的二元电流引线装置及其冷却容器可以通过分离铜电流引线和超导电流引线阻断外界热量通过铜电流引线进入冷却容器。为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为：第一方面，提供一种可插拔的二元电流引线装置，其包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线及用于盛装冷媒对铜电流引线进行冷却的一级冷腔，铜电流引线容纳于金属套管内；一级冷腔的底部固定有与其连通的波纹管，金属套管穿入一级冷腔并延伸至波纹管内；波纹管下端、铜电流引线下端和金属套管下端之间固定安装有用于防止一级冷腔内的冷媒从波纹管端部渗出的密封结构，铜电流引线的下端部穿出密封结构；铜电流引线的上端设置有与密封结构配合密封金属套管内腔及固定铜电流引线的安装调节机构。进一步地，安装调节机构包括固定于金属套管上端的凸台和通过连接件与凸台配合的压盖；凸台上开设有供压盖上的延伸部插入的通孔，延伸部或通孔内壁上安装有用于铜电流引线插拔时密封延伸部和通孔接触处的密封件，铜电流引线上端通过玻璃钢板固定于压盖上。进一步地，凸台和压盖相对的面上开设有至少一对相互配合的卡槽，配合的两个卡槽内安装有一弹性件。进一步地，密封结构包括密封固定于波纹管下端安装的底座，底座上具有向上延伸的凸部和供铜电流引线下端部穿过的过孔；铜电流引线的下端套装有密封部，密封部下表面开设有与凸部紧密配合的环形槽。进一步地，金属套管上开设有供一级冷腔内的冷媒进入金属套管内冷却密封部和铜电流引线的冷媒入口。进一步地，密封部采用低温下发生收缩的材料制成。进一步地，铜电流引线和超导电流引线接触的端部设置成相互配合的插拔端，插拔端为相互配合的凸台和凹槽、相互配合的插针和插座、相互配合的波浪凹凸面或者相互贴合的斜面。进一步地，可插拔的二元电流引线装置还包括两端密封安装于冷却容器内容纳有超导磁体的二级冷腔和一级冷腔上的连通套管及固定于二级冷腔上用于支撑超导电流引线的支撑套管；超导电流引线位于支撑套管内，且超导电流引线的上端部延伸出支撑套管；波纹管、支撑套管和密封结构均位于连通套管内。进一步地，连通套管上连接有与其导通的抽真空管，抽真空管的自由端安装有抽真空阀门。第二方面，提供一种冷却容器，其包括具有容纳腔的容器，容器上安装有可插拔的二元电流引线装置，可插拔的二元电流引线装置仅安装调节机构和铜电流引线的顶端位于容器外部，可插拔的二元电流引线装置与容器内的超导磁体电连接。本技术的有益效果为：本方案可插拔的二元电流引线装置主要安装于冷却容器中，用于对冷却容器中的超导磁体馈电。本方案的铜电流引线和超导电流引线采用分体式设计后，在磁体励磁时，可以通过给安装调节机构施加力带动铜电流引线和波纹管向下运动与超导电流引线接触实现给超导磁体馈电，在馈电过程中铜电流引线位于一级冷腔内，冷媒能够对铜电流引线馈电时的漏热进行抑制；超导磁体励磁完毕后可以通过安装调节机构带动铜电流引线和波纹管向上运动，以使铜电流引线与超导电流引线分离，这样可以防止外界热量通过二元电流引线进入超导磁体所在的低温系统。另外，由于铜电流引线和超导电流引线相互配合的接触部均位于冷却容器中，工作状态和分离状态都处于真空环境中，而不是处于室内环境，这样可以避免分离后引起铜电流引线和超导电流的接触端出现结霜。可插拔的二元电流引线装置应用于冷却容器时，安装调节机构位于冷却容器的外部，不管是采用手动还是机械给安装调节机构提供动力，都不会给超导磁体带来磁场干扰。附图说明图1为可插拔的二元电流引线装置一个实施例的结构示意图。图2为图1中A部的放大图。图3为图1中B部的放大图。图4为可插拔的二元电流引线装置另一个实施例的结构示意图。图5为插拔端为插针和插座时的结构示意图。其中，1、铜电流引线；2、超导电流引线；3、一级冷腔；31、波纹管；32、密封结构；321、底座；322、密封部；4、金属套管；41、冷媒入口；5、安装调节机构；51、压盖；511、延伸部；512、密封件；513、卡槽；52、连接件；53、凸台；531、通孔；54、弹性件；6、连通套管；7、支撑套管；71、玻璃钢板；8、抽真空管；81、抽真空阀；9、二级冷腔；91、不锈钢块；92、密封套管。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的技术创造均在保护之列。如图1所示，一种可插拔的二元电流引线装置包括分体式设计的超导电流引线2和铜电流引线1及用于盛装冷媒对铜电流引线1进行冷却的一级冷腔3，铜电流引线1容纳于金属套管4内。分体式设计的超导电流引线2和铜电流引线1可以仅在给超导磁体馈电时连接在一起。如图1和图5所示，为了保证电流传输的稳定性，本方案优选将超导电流引线2和铜电流引线1相互配合的端部设置成插拔端；为了增大铜电流引线1和超导电流引线2的接触面积，可以将插拔端设置为相互配合的凸台和凹槽、相互配合的插针和插座、相互配合的波浪凹凸面或者相互贴合的斜面。一级冷腔3的底部固定有与其连通的波纹管31，金属套管4穿入一级冷腔3并延伸至波纹管31内；波纹管31的设置，在铜电流引线1上下运动时，波纹管31也能够随铜电流引线1一起伸缩，方便铜电流引线1和超导电流引线2的插拔，还可以避免冷媒密封性不好出现渗漏；同时还可以保证插拔过程中，铜电流引线1仅下端部位于波纹管31，保证外界进入的热量在铜电流引线1端就被冷媒充分的吸收。一级冷腔3和波纹管31构成盛装冷媒的腔室，其内盛装的冷媒可以是液氮、液氖、液氩、液氦或液氢。一级冷腔3除了冷却铜电流引线1外，还可以在其外部加一层辐射屏(材料为铜或铝等)，通过一级冷腔3传导冷却辐射屏的方式为低温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可插拔的二元电流引线装置，其特征在于，包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线及用于盛装冷媒对铜电流引线进行冷却的一级冷腔，铜电流引线容纳于金属套管内；所述一级冷腔的底部固定有与其连通的波纹管，所述金属套管穿入一级冷腔并延伸至波纹管内；/n所述波纹管下端、铜电流引线下端和金属套管下端之间固定安装有用于防止一级冷腔内的冷媒从波纹管端部渗出的密封结构，铜电流引线的下端部穿出密封结构；所述铜电流引线的上端设置有与密封结构配合密封金属套管内腔及固定铜电流引线的安装调节机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种可插拔的二元电流引线装置，其特征在于，包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线及用于盛装冷媒对铜电流引线进行冷却的一级冷腔，铜电流引线容纳于金属套管内；所述一级冷腔的底部固定有与其连通的波纹管，所述金属套管穿入一级冷腔并延伸至波纹管内；
所述波纹管下端、铜电流引线下端和金属套管下端之间固定安装有用于防止一级冷腔内的冷媒从波纹管端部渗出的密封结构，铜电流引线的下端部穿出密封结构；所述铜电流引线的上端设置有与密封结构配合密封金属套管内腔及固定铜电流引线的安装调节机构。


2.根据权利要求1所述的一种可插拔的二元电流引线装置，其特征在于，所述安装调节机构包括固定于金属套管上端的凸台和通过连接件与凸台配合的压盖；所述凸台上开设有供压盖上的延伸部插入的通孔，所述延伸部或通孔内壁上安装有用于铜电流引线插拔时密封延伸部和通孔接触处的密封件，铜电流引线上端通过玻璃钢板固定于压盖上。


3.根据权利要求2所述的一种可插拔的二元电流引线装置，其特征在于，所述凸台和压盖相对的面上开设有至少一对相互配合的卡槽，配合的两个卡槽内安装有一弹性件。


4.根据权利要求1所述的一种可插拔的二元电流引线装置，其特征在于，所述密封结构包括密封固定于波纹管下端的底座，所述底座上具有向上延伸的凸部和供铜电流引线下端部穿过的过孔；所述铜电流引线的下端套装有密封部，所述密封部下表面开设有与所述凸部紧密配合的环形槽。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：马光同，聂兴超，罗桢，王瑞晨，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川;51