[发明专利]一种超导电缆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超导电缆及其制备方法，其中超导电缆包括支撑体和与支撑体相连的多根条带，支撑体在内部具有空腔，所述空腔设置在支撑体内部以形成用于容纳冷却液体的润滑导管，多个引导件固定到支撑体，引导件间隔处形成用于容纳条带的相应的底座，作用在条带上的压缩装置，以将它们压缩在相应的底座内；压缩装置包括多个间隔件，间隔件将每个底座中的条带的堆叠压紧。通过压缩装置防止条带在电缆操作期间的不利的运动，避免产生局部发热或局部磨损以损害电缆正常工作；通过在底座设置凹槽，使冷却流体在其中流动，直接到达所有条带，可显著提升冷却效果。

技术领域

本发明涉及一种超导电缆及其制备方法。

背景技术

已知超导材料制成的电缆是由与各种形状的支撑件相关联的金属丝或带制成，并且被涂覆以保护材料本身的完整性。超导材料是导电材料的混合物，其在特定温度(称为临界温度TC)以下的电阻率非常低或为零。这允许实际理想的电流通过并且没有能量散失，例如不会以热的形式散失。目前可使用的最著名的超导材料是铌钛(Nb-Ti)合金等。这些材料称为低温超导体(LTS)。它们通常具有非常低的临界温度，分别为TC＝9K和TC＝18K。这些材可用已知方式编织去形成电缆。用这种方法制成的电缆在非常低的温度(等于4.2K)下工作，而且必须通过使用液氦进行冷却。近年来，相关人员已经开发了高温超导材料，即所谓的高温超导体(HTS)。这些材料的特征在于较高的临界温度，例如TC＝90-94K。在条带缠绕的情况下，通过提供冷却液流动导管对条带进行冷却。此时，在中空的金属支撑件上设置有用于使制冷剂流动的底座，在该底座中容纳成堆布置的条带，外侧用金属护套进行包裹。当电流通过电缆时，产生的磁场作用在电流流过的金属元件上，从而产生移动条带的感应力。这些在条带之间以及条带与电缆的其他元件之间的位移会引起不必要的摩擦。尽管是局部产生热量，但该热度仍会导致温度升高超过临界温度，从而损害条带的超导性。另外，这些摩擦也会导致条带局部磨损，造成局部的断裂，从而损害了整个电缆。因此本发明提出一种克服上述现有技术的缺点的电缆。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种超导电缆及其制备方法，避免产生局部发热或局部磨损以损害电缆的正常功能，并显著提升冷却效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种超导电缆，包括：包括支撑体和与支撑体相连的多根条带，支撑体在内部具有空腔，所述空腔设置在支撑体内部以形成用于容纳冷却液体的润滑导管，多个引导件固定到支撑体，引导件间隔处形成用于容纳条带的相应的底座，引导件沿着支撑体延伸；引导件包括多个侧壁，其沿着支撑体延伸，每对相邻的侧壁设置一个底座，底座和相应的侧壁基本上沿着直线延伸，每个底座具有的基面和从基面开始延伸的两个侧面以容纳条带放置。

优选的，引导件具有螺旋形且沿着直线延伸，每个底座的侧面以恒定且均匀的距离彼此面对。

优选的，条带彼此堆叠在一起布置在底座中，所有条带具有相同的宽度，每个底座都具有相同数量的条带。

优选的，底座以及相应的侧壁为螺旋形且沿着直线延伸。

优选的，还包括：作用在条带上的压缩装置，以将它们压缩在相应的底座内；压缩装置包括多个间隔件，间隔件将每个底座中的条带的堆叠压紧。

优选的，每个底座中的条带与涂层配合，间隔件和带都位于涂层的下方，并被涂层压在下面。

优选的，在每个底座中，在基面上并且以均匀的距离并排设置两个凹槽。

另外，本发明还提供一种用于超导电缆的方法，该方法包括以下步骤：

1)制备支撑体：通过热挤压金属材料制成支撑体，支撑体的生产过程包括在挤压件后续的冷却阶段；

2)形成底座：限定引导件的底座的侧壁，与支撑体在相同的过程被挤压；

3)扭转支撑体：在挤压之后，支撑体和引导件以恒定的间距扭转，将引导件呈螺旋状延伸；