【技术实现步骤摘要】
本申请属于超导电工，特别涉及一种具有高载流能力的tstc导体以及包含该导体的电缆。
技术介绍
1、随着超导材料技术的发展，基于第二代高温超导带材的高载流超导导体逐渐成为超导电缆领域的主体形式。具体而言，相比于第一代使用贵金属ag的高温超导带材，第二代高温超导带材的rebco(rare eearth barium copper oxide，稀土钡铜氧化物)涂层导体具有更高的临界温度、临界电流密度以及临界磁场，因此可以应用于更高的温度和磁场环境，加之第二代高温超导带材还具有成本更低的优点，因此在提升电力系统的方面起着重要的作用，且成为国际范围内关于超导材料的研究热点之一。
2、目前，基于高温超导材料的高温超导电缆的高温超导导体主要包括corc导体、racc导体和tstc(twisted stacked-tapes cable)导体，其中，racc导体中高温超导带材之间的换位是利用正反梯形相互交替的方法来实现的，因此在同等的载流能力下，其需要的高温超导带材的数量较多，此外，racc导体还具有制作过程繁琐、成本较高的缺陷。corc导体的主要结构包括中心骨架、以螺旋的形式缠绕在中心骨架上的高温超导带材以及包裹缠绕好的超导带材的耐高低温绝缘胶带。由于racc导体是在金属芯不断的缠绕带材，虽然其缠绕方式简单，但是在同等的载流能力下，其需要较多的高温超导带材(如相较tstc导体而言)。tstc导体的结构形式大致为：将高温超导带材平行地堆叠然后嵌入具有螺旋沟槽的金属芯导体内。tstc导体具有良好的机械特性、电流密度和弯曲特性等方面的优
3、不过，由于高温超导带材本身的载流能力有限，因此将多根高温超导带材并联扭转以及换位的组合方式便显得格外重要抑或说具有相当的必要性，如在需要更大的载流能力的高温超导导体时，可以将单股的tstc导体加以并联扭转形成包含多股tstc导体的组合体从而提高高温超导导体的载流能力。目前的tstc导体为提高载流能力，通常是通过增加槽深的方式来谋求能够放置更多的高温超导带材的需求，但是由于通流后的电磁力很大，因此相邻槽的槽底之间的距离不能太近，否则易出现变形、损坏等问题，而导体的外径在客观层面不可能无限增大。这就导致目前提高载流能力的方式存在一定局限性。相应地，便需要考虑tstc导体堆叠方式以及形成的高温超导导体的结构形式。
4、相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
1、为了至少一部分地解决上述技术问题，提出了本申请。具体而言，在需要将多股tstc导体组合以提高高温超导导体的载流能力的情形下，本申请提供了一种新的tstc导体，以提高高温超导导体的载流能力。
2、第一方面，本申请提供了一种具有高载流能力的tstc导体，该导体包括：导体骨架，其内具有冷却介质通道；以及至少一个凹槽组，其设置于所述导体骨架；其中，所述至少一个凹槽组中的至少一个包括多个能够容纳多层超导带材的凹槽。
3、通过这样的构成，能够谋求通过多个凹槽的组合提高tstc导体的载流能力。
4、对于上述具有高载流能力的tstc导体，在一种可能的实施方式中，所述导体骨架上形成有安置空间，所述导体包括隔板，所述隔板将所述安置空间分割为多个凹槽。
5、通过这样的构成，给出了多个凹槽的可能的形成方式。
6、对于上述具有高载流能力的tstc导体，在一种可能的实施方式中，所述导体包括垫架，所述凹槽与所述垫架围设出能够容纳超导带材的安置位。
7、通过这样的构成，能够谋求通过垫架与隔板的配合形成相对封闭的安置位。
8、对于上述具有高载流能力的tstc导体，在一种可能的实施方式中，所述导体包括套管，所述套管位于所述导体骨架的外侧，所述垫架位于所述导体骨架和所述套管之间。
9、通过这样的构成，给出了tstc导体的可能的结构形式。
10、对于上述具有高载流能力的tstc导体，在一种可能的实施方式中，所述隔板和/或所述垫架的至少一部分的材质为导电材料；并且/或者所述垫架与套管以及所述隔板分别固定连接。
11、由于各向异性和超导带材的宽度通常无法任意设置，因此隔板可以采用铜等高导电金属。垫架可以采用铜等金属以增加故障分流能力，也可以采用超导材料(如下文的超导带材)以增加通流能力。通过隔板和垫架的协作，能够谋求保证tstc导体的稳定性。
12、此外，可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定垫架与套管/隔板的具体的固接方式。
13、对于上述具有高载流能力的tstc导体，在一种可能的实施方式中，所述隔板、所述垫架和/或所述套管通过真空钎焊的方式固定连接；并且/或者所述垫架大致为平面结构；并且/或者所述垫架包括沿导体骨架的径向叠置的至少一层超导带材或者所述垫架为沿导体骨架的径向叠置的至少一层超导带材；并且/或者所述隔板的厚度为0.2-0.5mm之间的某个值。
14、平面结构的设置能够谋求简化tstc导体的生产工艺，以垫架包括平面结构的垫架主体以及设置于垫架主体和凹槽组顶部的至少一层超导带材为例，如叠置的至少一层超导带材的最外侧与垫架主体之间也是通过真空钎焊的方式固接的。隔板的厚度在保证隔板足以起到分流作用的前提下，尽可能少地占用tstc导体内的空间。
15、对于上述具有高载流能力的tstc导体，在一种可能的实施方式中，沿所述导体骨架的径向观察，所述凹槽组的多个凹槽中的至少一部分之间的尺寸不同和/或相对位置不对齐。
16、通过这样的构成，能够谋求保证tstc导体的稳定性。以凹槽组包括两个凹槽为例，如两个凹槽的横截面沿导体骨架的径向的中心线大致为平行四边形的一组对边(尺寸相同、位置不对齐)。
17、对于上述具有高载流能力的tstc导体，在一种可能的实施方式中，所述凹槽沿所述导体骨架的径向剖切的横截面为矩形，对应于所述凹槽组的多个凹槽的矩形的长边之间彼此平行。
18、通过这样的构成，给出了凹槽可能的结构形式以及多个凹槽之间的相对位置关系。
19、对于上述具有高载流能力的tstc导体，在一种可能的实施方式中，对应于所述凹槽组的多个凹槽的矩形的长边位于径向外侧的端部彼此对齐，对应于所述凹槽组的多个凹槽的矩形的长边位于径向内侧的端部之间具有差值。
20、通过这样的构成，能够谋求提高tstc导体的稳定性。
21、第二方面，本申请提供了一种电缆，所述电缆包括前述任一项所述的具有高载流能力的tstc导体。
22、可以理解的是，该电缆具有前述任一项所述的具有高载流能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有高载流能力的TSTC导体，其特征在于，所述导体包括：
2.根据权利要求1所述的具有高载流能力的TSTC导体，其特征在于，所述导体骨架上形成有安置空间，所述导体包括隔板，所述隔板将所述安置空间分割为多个凹槽。
3.根据权利要求2所述的具有高载流能力的TSTC导体，其特征在于，所述导体包括垫架，所述凹槽与所述垫架围设出能够容纳超导带材的安置位。
4.根据权利要求3所述的具有高载流能力的TSTC导体，其特征在于，所述导体包括套管，所述套管位于所述导体骨架的外侧，所述垫架位于所述导体骨架和所述套管之间。
5.根据权利要求4所述的具有高载流能力的TSTC导体，其特征在于，所述隔板和/或所述垫架的至少一部分的材质为导电材料；并且/或者
6.根据权利要求5所述的具有高载流能力的TSTC导体，其特征在于，所述隔板、所述垫架和/或所述套管通过真空钎焊的方式固定连接；并且/或者
7.根据权利要求1至6中任一项所述的具有高载流能力的TSTC导体，其特征在于，沿所述导体骨架的径向观察，所述凹槽组的多个凹槽中的至少一部分之
8.根据权利要求7所述的具有高载流能力的TSTC导体，其特征在于，所述凹槽沿所述导体骨架的径向剖切的横截面为矩形，对应于所述凹槽组的多个凹槽的矩形的长边之间彼此平行。
9.根据权利要求8所述的具有高载流能力的TSTC导体，其特征在于，对应于所述凹槽组的多个凹槽的矩形的长边位于径向外侧的端部彼此对齐，
10.一种电缆，其特征在于，所述电缆包括权利要求1至9中任一项所述的具有高载流能力的TSTC导体。
...【技术特征摘要】
1.一种具有高载流能力的tstc导体，其特征在于，所述导体包括：
2.根据权利要求1所述的具有高载流能力的tstc导体，其特征在于，所述导体骨架上形成有安置空间，所述导体包括隔板，所述隔板将所述安置空间分割为多个凹槽。
3.根据权利要求2所述的具有高载流能力的tstc导体，其特征在于，所述导体包括垫架，所述凹槽与所述垫架围设出能够容纳超导带材的安置位。
4.根据权利要求3所述的具有高载流能力的tstc导体，其特征在于，所述导体包括套管，所述套管位于所述导体骨架的外侧，所述垫架位于所述导体骨架和所述套管之间。
5.根据权利要求4所述的具有高载流能力的tstc导体，其特征在于，所述隔板和/或所述垫架的至少一部分的材质为导电材料；并且/或者
6.根据权利要求5所述的具有高...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊峰，马韬，王哲，戴少涛，王邦柱，胡磊，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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