一种用于万安级电流引线的低温超导段结构

技术领域

本发明涉及低温超导磁体的领域，具体为一种用于万安级电流引线的低温超导段结构。

背景技术

大型低温超导磁体工作点温度一般在液氦温度附近，为了向磁体传输电流，需要一段连接室温终端到低温磁体系统的组件，即所谓的电流引线。电流引线按结构组成分为常规电流引线（或称一元电流引线或阻性电流引线）和高温超导电流引线（或称二元电流引线或复合式电流引线）两种类型。常规电流引线主要采用铜或铜合金制作而成，其技术发展日趋成熟，目前最大电流记录是2005年美国费米实验室为传输线超导磁体研发的100 kA电流引线。

高温超导材料BSCCO或YBCO具有较低的热导率，YBCO与不锈钢热导率相近，而BSCCO的热导率远低于不锈钢，在液氮温度下，可无阻地承载大电流，其发现后几年后就被研究人员应用到电流引线设计中。顾名思义，采用高温超导技术的电流引线称为高温超导电流引线。其一般包含四大部分：1）换热器段，类似常规电流引线，设计温区一般在液氮温度附近；2）高温超导段，常工作在液氮温度以下；3）室温端，工作在室温300K附近；4）低温超导段，常工作在液氦温度附近，其中低温超导段承担了连接高温超导段到低温超导线，低温超导线到无氧铜接头的重要功能，其设计好坏直接关系到低温系统的热负荷，是一项非常关键的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于万安级电流引线的低温超导段结构，实现连接高温超导段到低温超导线，低温超导线到无氧铜接头的重要功能。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种用于万安级电流引线的低温超导段结构，其特征在于：包括有超导接头和低温超导线，超导接头内设有液氦进入通道和液氦流出通道，超导接头左端钎焊有分别与液氦进入通道和液氦流出通道对应连通的液氦入管和液氦出管；超导接头右端固定套装有不锈钢分流器，不锈钢分流器的口部设有不锈钢分流器隔板，不锈钢分流器内位于不锈钢钢分流器隔板和超导接头之间形成有与液氦入管和液氦出管连通的缓冲腔，液氦进入通道、液氦流出通道与缓冲腔之间形成液氦低温回路；所述不锈钢分流器的环形外壁上真空锡焊有若干间隔分布的高温超导叠；低温超导线一端锡焊在超导接头的两侧槽内，另一端锡焊在对应高温超导叠下层的槽内。

所述的一种用于万安级电流引线的低温超导段结构，其特征在于：所述超导接头为无氧铜接头。

所述的一种用于万安级电流引线的低温超导段结构，其特征在于：所述超导接头上、下面为平面搭接结构。

所述的一种用于万安级电流引线的低温超导段结构，其特征在于：超导接头右端与不锈钢分流器之间通过锡焊固定套装为一体。

所述的一种用于万安级电流引线的低温超导段结构，其特征在于：不锈钢分流器表面镀有银层。

本发明的优点是：

本发明保证了高温超导段到低温超导段的顺利过渡，一是机械结构方面的顺利连接，同时具有足够的机械强度，二是实现了高温超导带材到低温超导带材之间电的无缝连接，保证了过渡段的超导性；该低温超导段电阻值较小，分流器材料为不锈钢材料，漏热较小，整体结构对低温系统热负荷较小，制造成本较低，安装方便，具有较高的商业价值。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明结构剖面示意图。

图3为本发明结构三维视图。

其中，图中标号：1－氦管，2－超导接头，3－低温超导线，4－高温超导叠，5－氦冷管道，6－分流器隔板，7－分流器。

具体实施方式

如图所示。

一种用于万安级电流引线的低温超导段结构，包括有超导接头2和低温超导线3，超导接头2内设有液氦进入通道和液氦流出通道5，超导接头左端钎焊有分别与液氦进入通道和液氦流出通道对应连通的液氦入管和液氦出管1；超导接头右端固定套装有不锈钢分流器7，不锈钢分流器7的口部设有不锈钢分流器隔板6，不锈钢分流器内位于不锈钢钢分流器隔板6和超导接头2之间形成有与液氦入管和液氦出管连通的缓冲腔8，液氦进入通道、液氦流出通道与缓冲腔8之间形成液氦低温回路；所述不锈钢分流器的环形外壁上真空锡焊有若干间隔分布的高温超导叠4；低温超导线3一端锡焊在超导接头的两侧槽内，另一端锡焊在对应高温超导叠4下层的槽内。

所述超导接头为无氧铜接头。

所述超导接头上、下面为平面搭接结构。

所述的一种用于万安级电流引线的低温超导段结构，其特征在于：超导接头右端与不锈钢分流器之间通过锡焊固定套装为一体。

不锈钢分流器表面镀有银层。