热控式超导开关及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种热控式超导开关及其制作方法，涉及超导开关技术领域，包括超导带材、支撑金属片、加热组件、保温腔以及紧固件；超导带材、支撑金属片以及加热组件三者依次堆叠设置，加热组件的加热部分位于保温腔内，紧固件用于将超导带材、支撑金属片以及加热组件三者紧固连接。通过将加热丝缠绕在加热金属片上，利用支撑金属片通过热传导来加热超导带材，有助于减少加热组件直接对超导带材加热造成的超导带材的折损，且借助支撑金属片将加热丝与超导带材分隔，有助于减少加热丝不平整的表面对超导带材产生的损伤，有助于提高超导开关的使用寿命。支撑金属片还解决了在低温环境冷冲击的作用下可能导致超导带材在宽度方向的形变的问题。变的问题。变的问题。

【技术实现步骤摘要】
热控式超导开关及其制作方法


[0001]本专利技术涉及超导开关
，具体地，涉及一种热控式超导开关及其制作方法。

技术介绍

[0002]热控式超导恒流开关“关断”的工作原理是通过加热超导带材使其失超，从而实现超导恒流开关由开到关的转变。
[0003]现有公告号为CN102054623B的中国专利申请文献，其公开了一种热控式超导开关，包括开关骨架、超导线圈、加热器和绝热层。超导开关骨架由导热差的绝缘材料制成；超导线圈由高电阻率的超导线无感绕制而成。加热器包括齿状不锈钢薄片和聚酰亚胺薄膜，超导线圈和加热器间隔排列，每层超导线圈的内外表面均粘贴加热器。绝热层位于最外层加热器的外侧。
[0004]现有技术中将加热器直接粘贴在超导带材上，由于超导带材厚度是几百甚至几十微米级，热控式超导开关由开到关的转变过程中涉及到温度的变化，直接对超导带材进行加热，容易造成超导带材折损，影响热控式超导开关的使用寿命。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种热控式超导开关及其制作方法。
[0006]根据本专利技术提供的一种热控式超导开关,包括超导带材、支撑金属片、加热组件、保温腔以及紧固件；所述超导带材、支撑金属片以及加热组件三者依次堆叠设置，所述加热组件的加热部分位于保温腔内，所述紧固件用于将超导带材、支撑金属片以及加热组件三者紧固连接。
[0007]优选地，所述紧固件包括热缩套管，所述热缩套管套设依次堆叠的超导带材、支撑金属片以及加热组件。
[0008]优选地，所述加热组件包括加热金属片和加热丝，所述加热丝缠绕在加热金属片上，且所述加热丝与支撑金属片接触。
[0009]优选地，所述加热金属片、支撑金属片以及超导带材三者长度的两端均伸出保温腔。
[0010]优选地，所述加热丝缠绕在加热金属片上的整体宽度大于等于超导带材的宽度；所述支撑金属片的宽度大于等于超导带材的宽度。
[0011]优选地，所述支撑金属片的厚度在100um
‑
200um。
[0012]优选地，所述保温腔内设置有测温探头，所述测温探头的信号线延伸出保温腔并与测温仪电连接。
[0013]优选地，所述保温腔外壁的材质包括绝热泡沫。
[0014]优选地，所述热控式超导开关的工作环境为能够使超导带材导通的低温环境。
[0015]根据本专利技术提供的一种热控式超导开关的制作方法，制作方法包括如下步骤：
[0016]S1、制作保温腔；
[0017]S2、将超导带材、支撑金属片、加热组件以及测温探头上涂抹低温导热硅脂，再依次放入热缩套管中并调整至合适的位置；
[0018]S3、对热缩套管加热，直至热缩套管将超导带材、支撑金属片、加热组件以及测温探头完全紧固；
[0019]S4、将紧固后的整体放入保温腔内；
[0020]S5、将连接处密封。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0022]1、本专利技术通过将加热丝缠绕在加热金属片上，利用支撑金属片通过热传导来加热超导带材，有助于减少加热组件直接对超导带材加热造成的超导带材的折损，且借助支撑金属片将加热丝与超导带材分隔，有助于减少加热丝不平整的表面对超导带材产生的损伤，有助于提高超导开关的使用寿命。
[0023]2、本专利技术通过支撑金属片解决了在低温环境冷冲击的作用下可能导致超导带材在宽度方向的形变的问题，在开关运行的过程中由于热量变化导致的形变会影响内部超导带材的延展，支撑铜片能够起到帮助超导带材承受横向不均匀压力的作用。
[0024]3、本专利技术通过测温探头对保温腔内的温度进行实时监控，有助于提高工作人员控制热控式超导开关工作状态的便捷性。
附图说明
[0025]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0026]图1为本专利技术主要体现热控式超导开关整体结构示意图。
[0027]图中所示：
[0028]超导带材1
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加热丝正极7
[0029]支撑金属片2
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热缩套管8
[0030]加热金属片3
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保温腔9
[0031]加热丝4
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测温探头10
[0032]第一绝热泡沫外壳5
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信号线11
[0033]第二绝热泡沫外壳6
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加热丝负极12
具体实施方式
[0034]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0035]如图1所示，根据本专利技术提供的一种热控式超导开关，包括超导带材1、支撑金属片2、加热组件、保温腔9以及紧固件。超导带材1、支撑金属片2以及加热组件三者依次堆叠设置，加热组件的加热部分位于保温腔9内，紧固件用于将超导带材1、支撑金属片2以及加热组件三者紧固连接。加热组件的加热部分通过支撑金属片2以热传导的方式对超导带材1进
行加热，解决了超导带材1易折损，影响热控式超导开关运行性能的问题。
[0036]具体地，超导带材1的形状呈长条带状，支撑金属片2和加热组件二者的形状与超导带材1相同或相似。其中，加热组件包括加热金属片3和加热丝4，加热丝4缠绕在加热金属片3上，且加热丝4与支撑金属片2接触。需要说明的是：加热金属片3具有一定的结构强度，且具有导热性能，本申请的加热金属片3优选采用铜片，加热丝4可以选用现有技术中符合本申请环境和功能需求的任一种加热丝4，本申请的加热丝4优选采用镍铬丝。
[0037]进一步地，支撑金属片2需要对超导带材1进行支撑的同时，将加热组件的加热部分产生的热量传导至超导带材1上。支撑金属片2需要具有一定的结构强度，和良好的导热性能。本申请优选支撑金属片2为铜片。
[0038]加热丝正极7和加热丝负极12分别与外部加热电源连接，加热丝4产生的热量通过支撑金属片2传递至超导带材1，使超导带材1失超，实现超导恒流开关由开到关的转变。
[0039]更进一步地，加热丝4缠绕在加热金属片3上的整体宽度大于等于与超导带材1的宽度，目的是为了减少超导带材1承受的外部冲击，防止超导带材1在力的作用下形变弯折。设置在加热丝4与超导带材1之间的支撑金属片2还起到将加热丝4与超导带材1分隔的作用，原因是因为加热丝4表面不平整，在热控式超导开关运行的过程中由于热量变化产生的变形会影响位于保温腔9内部的超导带材1的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热控式超导开关，其特征在于，包括超导带材(1)、支撑金属片(2)、加热组件、保温腔(9)以及紧固件；所述超导带材(1)、支撑金属片(2)以及加热组件三者依次堆叠设置，所述加热组件的加热部分位于保温腔(9)内，所述紧固件用于将超导带材(1)、支撑金属片(2)以及加热组件三者紧固连接。2.如权利要求1所述的热控式超导开关，其特征在于，所述紧固件包括热缩套管(8)，所述热缩套管(8)套设依次堆叠的超导带材(1)、支撑金属片(2)以及加热组件。3.如权利要求1所述的热控式超导开关，其特征在于，所述加热组件包括加热金属片(3)和加热丝(4)，所述加热丝(4)缠绕在加热金属片(3)上，且所述加热丝(4)与支撑金属片(2)接触。4.如权利要求3所述的热控式超导开关，其特征在于，所述加热金属片(3)、支撑金属片(2)以及超导带材(1)三者长度的两端均伸出保温腔(9)。5.如权利要求3所述的热控式超导开关，其特征在于，所述加热丝(4)缠绕在加热金属片(3)上的整体宽度大于等于超导带材(1)的宽度；所述支撑金属片(2)的宽度大于等于超导带材(1)的宽度。6.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄振，李婉，李姗，张洋，陈琳，马群南，谭皓文，
申请(专利权)人：上海中船重工船舶推进设备有限公司，
类型：发明
国别省市：