超导电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种超导电缆，包括：多个超导子缆，每个超导子缆的表面上设有加强件；包覆层，包覆层包裹在多个超导子缆上，包覆层与多个超导子缆共同限定有第一冷却通道；分离件，分离件设在包覆层内；铠甲层，铠甲层套设在包覆层上。本发明专利技术通过在超导子缆的表面上设置加强件可以起到加强作用，同时设置分离件可以增加电缆截面，加强件和分离件共同作用使得电缆能承受较大的电磁载荷，有效避免损伤内部导体结构，提高电缆安全性。提高电缆安全性。提高电缆安全性。

【技术实现步骤摘要】
超导电缆


[0001]本专利技术涉及电缆
，尤其是涉及一种超导电缆。

技术介绍

[0002]超导导体在电工、医疗、交通、科学实验等领域都具有重要应用。如在核聚变、高能粒子加速器等大型装置上，其磁体系统要求超导导体承载大电流产生强磁场，从而满足装置对强磁场环境需求。其中下一代聚变堆对于超导导体的运行电流达到较高，运行最高磁场也比较强，且对于不同磁体的超导导体，电磁负载也比较高。
[0003]因此，针对上述大电流、高磁场和高负载的运行环境，相关技术中的超导电缆在结构方面无法承受巨大的电磁载荷，其内部超导线材容易受到损伤。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种超导电缆，所述超导电缆能承受较大的电磁载荷，避免内部超导线材受到损伤。
[0005]根据本专利技术实施例的超导电缆，包括：多个超导子缆，每个所述超导子缆的表面上设有加强件；包覆层，所述包覆层包裹在多个所述超导子缆上，所述包覆层与多个所述超导子缆共同限定有第一冷却通道；分离件，所述分离件设在所述包覆层内；铠甲层，所述铠甲层套设在所述包覆层上。
[0006]根据本专利技术实施例的超导电缆，通过在超导子缆的表面上设置加强件能起到加强作用，同时设置分离件能增加电缆截面，加强件和分离件共同作用使得电缆能承受较大的电磁载荷，避免损伤内部导体结构，提高电缆安全性。
[0007]在本专利技术的一些实施例中，所述加强件为加强套管，所述加强套管上设有连通所述第一冷却通道的通孔。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，所述通孔沿所述加强套管的圆周方向间隔开地设为多个。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述加强套管的表面设有高电阻材料的电镀层，所述高电阻材料包括镉、镍中的任一种。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述电镀层设在所述加强套管的全部表面上或部分表面上。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述加强件为高塑性、高电导率以及高热导率的金属或合金材料制成，所述高塑性、高电导率以及高热导率的金属或合金材料包括无氧铜、铝中的任一种。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述分离件采用低电阻率的金属材料制成，所述低电阻率的金属材料包括金、银、铜中的任一种。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述超导子缆为低温超导线材多级扭绞、高温超导线
材多级扭绞、高温超导带材堆叠、高温超导带材螺旋扭绞中的任一种方式制成。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述超导子缆的中心形成有第二冷却通道；或者，所述超导子缆的中心设有低电阻率的金属线芯或金属缆芯。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述分离件为多个，任意相邻的两个所述加强件和所述包覆层形成的空隙内设有所述分离件。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述分离件在所述超导电缆中居中布置，多个所述超导子缆沿所述分离件的周向布置。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述铠甲层的形状为圆形或为多边形。
[0018]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是本专利技术一实施例中超导电缆的内部结构示图；
[0021]图2是本专利技术一实施例中超导子缆的内部结构示意图；
[0022]图3是本专利技术另一实施例中超导子缆的内部结构示意图；
[0023]图4是本专利技术另一实施例中超导电缆的内部结构示图。
[0024]附图标记：
[0025]100、超导电缆；
[0026]100a、第一冷却通道；10、超导子缆；10a、第二冷却通道；20、加强件；30、包覆层；40、分离件；50、铠甲层；60、金属线芯。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0028]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。
[0030]在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0031]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本
专利技术中的具体含义。
[0032]下面参考图1
‑
图4，描述根据本专利技术实施例的超导电缆100。
[0033]如图1所示，根据本专利技术实施例的超导电缆100，包括：超导子缆10、加强件20、包覆层30、分离件40、铠甲层50。
[0034]超导子缆10为多个，每个超导子缆10的表面上设有加强件20；包覆层30包裹在多个超导子缆10上，包覆层30与多个超导子缆10共同限定有第一冷却通道100a，以起到冷却降温作用；分离件40设在包覆层30内；铠甲层50套设在包覆层30上。
[0035]当电缆在电流、磁场较高的情况下运行时，对应的其电磁负载也比较高，例如，当运行电流高达60kA，磁场接近20T的情况下，电磁负载能达到1500kN/m，在此运行参数需求内，由于每个超导子缆10上设有加强件20，可以保护内部的超导线材不受到损伤。其次，分离件40能起到增加电缆截面的作用，确保导体在超导线圈失超后电流泄放过程中不会产生过大的焦耳热而损伤导体结构。
[0036]需要说明的是，超导电缆100可以是指高温超导电缆，也可以是指低温超导电缆，根据内部超导导体的特性不同而不同，超导子缆10的材料可以是包括Nb3Sn、MgB2，Bi系超导线材，及Bi系、二代Yi系、铁基等在内的超导线材及带材。
[0037]根据本专利技术实施例的超导电缆100，通过在超导子缆20的表面上设置加强件20可以起到加强作用，同时设置分离件40可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导电缆，其特征在于，包括：多个超导子缆，每个所述超导子缆的表面上设有加强件；包覆层，所述包覆层包裹在多个所述超导子缆上，所述包覆层与多个所述超导子缆共同限定有第一冷却通道；分离件，所述分离件设在所述包覆层内；铠甲层，所述铠甲层套设在所述包覆层上。2.根据权利要求1所述的超导电缆，其特征在于，所述加强件为加强套管，所述加强套管上设有连通所述第一冷却通道的通孔。3.根据权利要求2所述的超导电缆，其特征在于，所述通孔沿所述加强套管的圆周方向间隔开地设为多个。4.根据权利要求2所述的超导电缆，其特征在于，所述加强套管的表面设有高电阻材料的电镀层，所述高电阻材料包括镉、镍中的任一种。5.根据权利要求4所述的超导电缆，其特征在于，所述电镀层设在所述加强套管的全部表面上或部分表面上。6.根据权利要求1所述的超导电缆，其特征在于，所述加强件为高塑性、高电导率以及高热导率的金属或合金材料制成，所述高塑性、高电导率以及高热导率的金属或...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴超，秦经刚，金环，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：