一种高温超导电缆结构制造技术

本发明专利技术提供一种高温超导电缆结构包括，支撑单元，所述支撑单元内部设置有容置空间，所述容置空间自所述支撑单元内部凹陷形成；超导带单元，设置在所述容置空间内，所述超导带单元旋转缠绕贴合在所述支撑单元内壁上。

【技术实现步骤摘要】
一种高温超导电缆结构
本专利技术涉及超导电缆技术
，特别是，涉及一种高温超导电缆结构。
技术介绍
随着近十年的不断发展，高温超导带材在临界电流，电流密度，均匀性和成本上都有了明显的提高，这些特点极大地促进了其在工业和科学研究上的商业化发展。高温超导带材是建造高磁场磁体的实用导体，在电机、变压器、电力缆线等领域都有极大的应用前景。为了进一步增大带材的载流能力，对于超导电缆的研究成为热点。超导材料的超导特性需要保证在一定温度以下，超导电缆的使用稳定性成为工程应用中令人担忧的问题，例如超导磁储能系统(SMES)局部发热后失超将产生严重后果，线圈冷却成为系统中的重要环节。目前国际上对于高温超导集束缆线的结构研究主要可分为以下几类：超导扁带换位(Roebel)电缆，超导扭曲堆叠带(TSTC)电缆，超导缠绕柔性圆芯(CORC)电缆，以及其他高温超导电缆。其中Roebel电缆和TSTC电缆和单根超导带都为不对称结构，不具有各向同性，垂直于超导较宽面(电缆较宽面)的磁场对其临界电流会造成较大的影响，故临界电流和交流损耗会随外加磁场的大小和方向而变化。本专利技术的这种集束缆线的超导带材是螺旋方式分布，可实现超导带的完全换位，电缆结构的各向同性决定其临界电流和交流损耗不会随外加磁场的方向变化而变化。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的超导带制作完成后应力得不到释放和超导带和冷却介质无法充分的接触缺陷，从而提供一种高温超导电缆结构。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高温超导电缆结构作为本专利技术所述高温超导电缆结构的一种优选方案，其中：包括，支撑单元，所述支撑单元内部设置有容置空间，所述容置空间自所述支撑单元内部凹陷形成；超导带单元，设置在所述容置空间内，所述超导带单元旋转缠绕贴合在所述支撑单元内壁上；作为本专利技术所述高温超导电缆结构的一种优选方案，其中：所述超导带单元还包括导通部件和基底部件，所述导通部件和所述基底部件之间固定连接，所述基底部件与所述支撑单元贴合固定。作为本专利技术所述高温超导电缆结构的一种优选方案，其中：所述超导带单元的数量M≥1，当M≥2时，所述超导带单元之间能够通过间隙式、对缝式或者叠绕方式进行对接。作为本专利技术所述高温超导电缆结构的一种优选方案，其中：所述支撑单元的层数N为单层。作为本专利技术所述高温超导电缆结构的一种优选方案，其中：所述支撑单元的层数N为多层。作为本专利技术所述高温超导电缆结构的一种优选方案，其中：填充单元，所述填充单元设置在所述容置空间内部，所述填充单元填充所述容置空间，所述导通部件与所述填充单元贴合固定。还包括结合单元，所述结合单元能够在硬化后将超导带单元固定在所述支撑单元的内壁上。作为本专利技术所述高温超导电缆结构的一种优选方案，其中：所述超导带单元的材料为ReBCO超导带、Bi-超导带、Bi-超导带其中一种或者多种。作为本专利技术所述高温超导电缆结构的一种优选方案，其中：所述填充单元为低温物质，为液氮、液氦、固氦、液氢其中一种或者多种。作为本专利技术所述高温超导电缆结构的一种优选方案，其中：所述支撑单元的材料设置为硬度小、柔韧性大的材料。作为本专利技术所述高温超导电缆结构的一种优选方案，其中：所述支撑单元的材料由硬度大的金属材质组成。本专利技术的有益效果：1.本专利技术提供一种高温超导电缆结构，原超导带固定在中心内芯上，制造过程中的拉伸应力无法得到释放，且制造过程中不同的拉伸应力对超导带的性能有不同的影响，本专利技术使电缆在较小的弯曲直径下不损坏，增大了不损坏条件下电缆的弯曲范围，可用于绕制紧凑型的磁体绕制，扩展了电缆的使用范围。2.本专利技术提供一种高温超导电缆结构，原超导带与冷却介质无法直接接触，本专利技术的电缆由于使用外层骨架支撑，内层超导带内为空腔，空腔内通流冷却介质，超导带浸泡于冷却介质内，保证超导带与冷却介质最大的接触面积，散热效果更好，不易发生局部失超，提高电缆的使用稳定性，同时相比于将整根内部无空腔的电缆浸泡于冷却介质的方法大大减小占用空间。3.本专利技术提供一种高温超导电缆结构，单根超导带都为不对称结构，不具有各向同性，垂直于超导较宽面(电缆较宽面)的磁场对其临界电流会造成较大的影响，其故临界电流和交流损耗会随外加磁场的大小和方向而变化。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为高温超导电缆结构整体结构示意图；图2为高温超导电缆结构支撑单元结构示意图；图3为高温超导电缆结构超导带单元剖开结构示意图；图4为高温超导电缆结构带有填充单元一个视角结构示意图；图5为高温超导电缆结构带有结合单元的一个视角结构示意图；图6为高温超导电缆结构带有两个超导带单元的结构示意图；图7为高温超导电缆结构不同支撑单元的结构示意图；图8为高温超导电缆结构超导带单元释放应力的结构示意图；图9为高温超导电缆结构有多条超导带单元的结构示意图；图10为高温超导电缆结构结合单元将容置空间填满的结构示意图；图11为高温超导电缆结构操作电流下的示意图；具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。实施例1本实施例提供了一种高温超导电缆结构，如图1所示，在这一实施方式中，高温超导电缆结构包括支撑单元100和超导带单元200，支撑单元100为高温超导电缆结构的外壳，在高温超导电缆结构中做支撑部位，超导带单元200为导电部位，贴附在支撑单元100的内壁上。较佳的，支撑单元100为高温超导电缆结构的外壳，中间设置有容置空间101，初始时，有一圆形内芯，将超导带单元200以螺旋形绕制这一圆形内芯上，支撑单元100的容置空间101略大于此结构，将支撑单元100套在此结构上，均匀释放超导带单元200的应力，使其直径可控均匀膨胀，当控制螺旋角增大到规定值后，将圆形内芯撤走，此时的超导带单元200与支撑单元100的内壁缠绕贴合。一种高温超导电缆结构充分的释放的了原支撑单元100即原超导电缆的外壳，原应力无法释放，受冷却气体的作用，导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温超导电缆结构，其特征在于：包括，/n支撑单元(100)，所述支撑单元(100)内部设置有容置空间(101)，所述容置空间(101)自所述支撑单元(100)内部凹陷形成；/n超导带单元(200)，设置在所述容置空间(101)内，所述超导带单元(200)旋转缠绕贴合在所述支撑单元(100)内壁上。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温超导电缆结构，其特征在于：包括，
支撑单元(100)，所述支撑单元(100)内部设置有容置空间(101)，所述容置空间(101)自所述支撑单元(100)内部凹陷形成；
超导带单元(200)，设置在所述容置空间(101)内，所述超导带单元(200)旋转缠绕贴合在所述支撑单元(100)内壁上。


2.如权利要求1所述的高温超导电缆结构，其特征在于：所述超导带单元(200)还包括导通部件(201)和基底部件(202)，所述导通部件(201)和所述基底部件(202)之间固定连接，所述基底部件(202)与所述支撑单元(100)贴合固定。


3.如权利要求2所述的高温超导电缆结构，其特征在于：所述超导带单元(200)的数量M≥1，当M≥2时，所述超导带单元(200)之间能够通过间隙式、对缝式或者叠绕方式进行对接。


4.如权利要求3所述的高温超导电缆结构，其特征在于：所述支撑单元(100)的层数N为单层。


5.如权利要求3所述的高温超导电缆结构，其特征在于：所述支撑单元(100)的层数N为...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛杰，李汶蓉，郑金星，李柱永，金之俭，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31