[发明专利]一种高温超导电缆铜基带材支撑环扣锁机构

说明书

本发明的提出一种高温超导电缆铜基带材支撑环扣锁机构，包括有铜基带材支撑环锁结构、带材排布区、铜基带材支撑环扣结构；本发明在保证不影响高温超导电缆带材载流的前提下，大幅度降低高温超导电缆铜基带材支撑结构产生的涡流损耗，并且由于组件结构相同，因此不需要排定组装顺序，具有非常高的灵活组装性能。环、扣锁结构设计保证高温超导电缆内部结构径向位移的约束，在固化带材排布的同时，实现了高温超导电缆内部的涡流损耗，促进超导电缆铜基带材支撑结构的向前发展。

技术领域

本发明属于高温超导带材领域，具体涉及一种新型高温超导电缆铜基带材支撑环扣锁机构。

背景技术

超导的发展从1911年荷兰物理学家H·卡末林·昂内斯发现汞在温度降至4.2K开始，随着超导领域的研究不断深入，临界超导温度不断被突破，使超导技术逐渐走向实际应用阶段。超导体是在特定温度下材料电阻为零的导体，具有电流密度高、损耗低等特征，现已成为强磁装置、高载流设备等多领域交叉的一种高新技术。超导电缆是利用超导体制成的区别于传统意义上的电缆结构，在载流能力和能量损耗方面具有非常大的优势，相同的传输功率下，高温超导电缆的尺寸小、载流高、损耗低，目前高温超导电缆已进入工业应用的初期发展阶段，并成为许多大型超导磁体载流电缆的首选技术，在世界范围内许多国家都在积极开展超导电缆的研究工作。

与常规的电缆内部多根导线扭绞组合方式不同，高温超导带材的内部结构有带材排布区、铜基带材支撑结构、电缆导体冷却孔。要实现超导电缆的高载流、低损耗以及电流密度高的特性，需要相应的超导材料、电缆导体冷却介质以及合理的电缆内部结构设计；在超导材料的选择上，具有超导特性的材料有很多，目前市场上超导电缆主要使用的带材有两种，分别为Bi系带材和YBCO带材，其主要作用是保证电缆的高载流特性；高温超导电缆的内部冷却孔内通常都是通入液氦作为电缆导体的内部冷却介质；在内部结构上，铜基带材支撑结构主要是固化带材排布的位置，保证带材的高载流性能，同时，与铜基带材支撑结构整体设计相比，这种结构设计能在不影响带材的高载流性能情况下降低电流的涡流损耗。

整体式的铜基带材支撑结构简单，但在高载流的同时，会在整体的铜基带材内部产生较大的涡流损耗，导致高温超导电缆在高载流时温度上升，对带材载流性能产生影响。因此，高温超导电缆铜基带材支撑结构设计成为高温超导电缆技术应用的关键因素，对于推进高温超导带材在高温超导电缆领域的发展应用具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提出一种高温超导电缆铜基带材支撑环扣锁机构，在保证不影响高温超导电缆带材载流的前提下，大幅度降低高温超导电缆铜基带材支撑机构产生的涡流损耗，特殊的环扣锁结构设计保证高温超导电缆内部结构径向位移的约束，在固化带材排布的同时，实现了高温超导电缆内部的涡流损耗。

本发明的技术方案如下：一种高温超导电缆铜基带材支撑环扣锁机构，包括铜基带材支撑环扣结构、带材排布区、铜基带材支撑环锁结构和支撑内周内环形结构，高温超导电缆铜基带材支撑机构包括多个相同尺寸大小的周向的扣锁组件；高温超导电缆铜基带材支撑环扣锁机构的扣锁组件内周采用内环形结构设计，受环形结构、扣锁结构的约束在铜基带材支撑环扣锁机构中心形成电缆中心冷却孔圆形结构；铜基带材支撑环扣锁机构留有带材排布区；铜基带材支撑机构内周面与外周面的铜基带材支撑环锁结构与铜基带材支撑环扣结构之间相互扣锁，形成带材在高温超导电缆中径向的约束。

进一步的，所述高温超导电缆铜基带材支撑机构组件之间彼此相互独立，只通过铜基带材环锁结构和铜基带材环扣结构来实现铜基带材支撑机构的组接。

进一步的，所述所述的铜基带材支撑机构，通过环扣结构与环锁结构的相互扣锁，对带材径向向内位移进行约束。

进一步的，所述所述多个相同尺寸大小的周向的扣锁组件的数量为4个；每个扣锁组件在周向的角度为90度。

进一步的，铜基带材支撑环扣锁机构留有带材排布区，能进行不同方式的带材排布。

本发明的有益效果在于：