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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及超导线圈,尤其涉及超导电流引线冷却装置及冷却系统。
技术介绍
1、传统超导磁体线圈分为浸泡式冷却、管路冷却与传导冷却。典型的浸泡式冷却的超导磁体线圈为液氦浸泡的nbti超导磁体线圈:多采用插拔式铜电流引线,操作结束后,磁体进行闭环运行,此时可以将电流引线拔出磁体。该结构可以把铜线做的较粗以减少通电后的焦耳热,操作完成后可以将引线拔出从而避免电流引线自身引起的漏热。
2、管路冷却与传导冷却磁体,一般又分为运行在4.2k温区的nbti超导线圈以及20k温区的高温超导磁体线圈。当前应用多采用得电流引线结构为:300k到77k温区采用铜线,77k到20k温区以下采用高温超导电流引线来冷却,gm制冷机对高温超导电流引线77k温区段进行传导冷却。
3、但是,现有两种结构所能承载的电流一般在1000a以下,对于运行电流超过2000a的超导磁体,如工业用超导磁体线圈,核聚变用高温超导线圈等,当焦耳热超过gm制冷机的功率时,多余的热量累积会导致电流引线升温,随着通电时间的增长,将导致高温超导电流引线的温度超过临界温度而失去超导特性,从而导致磁体线圈的通电不能延续。
技术实现思路
1、本公开所要解决的一个技术问题是:现有的散热结构对于电流超过1000a以上的高温超导电流的冷却效果不佳,进而导致电流引线在长时间的使用时市区超导特性,进而影响电流的传导。
2、为解决上述技术问题,本公开实施例提供一种超导电流引线冷却装置,其包括:
3、真空罐体,真空
4、导体,导体为两个,两个导体位于真空罐体的第一表面,以通过其中一个导体将电流导通至真空罐体内,从另一个导体将电流从真空罐体内导出;
5、其中,超导电流引线的数量与导体的数量相对应。
6、在一些实施例中,前述的超导电流引线冷却装置,其中第一散热区包括第一连接带和液氮桶,第一连接带的一端贯穿真空罐体与导体连接,第一连接带的另一端与液氮桶连接。
7、在一些实施例中,前述的超导电流引线冷却装置,其中液氮桶包括液氮桶本体、第一连接块、第二连接带、第一引线、第二连接块、进料管和出料管,进料管和出料管的一端与液氮桶本体连接,进料管和出料管的另一端贯穿液氮桶本体和真空罐体与外部装置连接,以向液氮桶本体输送液氮或排出氮气,第一连接块和第二连接块均位于液氮本体内,且第一连接块位于液氮桶本体上靠近第一连接带的一侧,以连接第一连接带和第二连接带,第一引线与第二连接带背离第一连接块的一端连接,第二连接块背离第二散热区的一侧与第一引线连接。
8、在一些实施例中,前述的超导电流引线冷却装置,其中第二连接块位于液氮桶本体上背离第一连接块的一侧,且第一连接块和第二连接块上设有陶瓷片,以实现对液氮桶本体的绝缘和密封;其中,陶瓷片位于第一连接块和第二连接块与液氮桶本体的接触面。
9、在一些实施例中,前述的超导电流引线冷却装置,其中进料管伸入液氮桶本体的长度大于出料管伸入液氮桶本体内部的长度。
10、在一些实施例中,前述的超导电流引线冷却装置,其中液氮桶本体的外部设有碳纤维连接架,以使液氮桶本体悬挂在真空罐体内。
11、在一些实施例中,前述的超导电流引线冷却装置,其中第二散热区包括冷屏散热区、超导线圈引线、超导线圈、铜编织线和制冷机,超导线圈和制冷机都位于冷屏散热区内,以吸收热量对超导线圈和制冷机进行降温,超导线圈引线的一端与超导电流引线连接,超导线圈引线的另一端与超导线圈连接,铜编织线用于连接超导线圈和制冷机。
12、在一些实施例中,前述的超导电流引线冷却装置,其中制冷机的输出端贯穿真空罐体,以排出制冷机吸收的热量。
13、在一些实施例中,前述的超导电流引线冷却装置,其中冷屏散热区包括金属冷屏和绝缘片,绝缘片的一端与超导电流引线连接,绝缘片的另一端与超导电流引线连接,以防止电流导通至金属冷屏。
14、本申请第二方面提供一种冷却系统,其包括前述的超导电流引线冷却装置。
15、通过上述技术方案,本公开提供的一种超导电流引线冷却装置,通过第一散热区和第二散热区的设定,在导体对2000a电流进行导通时,电流分别流过第一散热区和第二散热区,分别通过液氮和制冷机使电流引线充分的降温,使运行的温区控制在20k,,使高温超导电流引线始终保持超导的特性,来保证磁体线圈通电的延续性。
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1.一种超导电流引线冷却装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
5.根据权利要求3所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
6.根据权利要求3所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
8.根据权利要求7所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
9.根据权利要求7所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
10.一种冷却系统,其特征在于,其包括:
【技术特征摘要】
1.一种超导电流引线冷却装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
5.根据权利要求3所述的超导电流引线冷却装置,其特征在于,
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