[发明专利]一种用于水冷线圈接口的接线方法及实现该方法的接线器

说明书

一种用于水冷线圈接口的接线方法及实现该方法的接线器，涉及线圈散热及接线领域,为了解决使用带有水冷结构的金属导线绕制的线圈在与外部连接的接口处实现电流传输路径与冷却水传输路径完全分开的问题，其方法的步骤为：剥离一定长度的金属导线外部导体露出金属冷却水管、将导体与电缆转接器连接、电缆转接器与电缆连接引出线圈输入输出端、金属冷却水管外部套绝缘管引出与绝缘水管连接。接线器包括金属导线外部的导体、电缆转接器、电缆、绝缘骨架和安装底座。本发明适用于较高真空条件下的水冷线圈接口的接线。

技术领域

本发明专利涉及线圈散热及接线领域，具体涉及用于水冷线圈接口的接线技术。

背景技术

空间等离子环境模拟与研究系统是在地面模拟地球磁层环境，从而进行有关三维非对称磁重联及地球磁暴现象的研究。在空间等离子环境模拟与研究系统中，所有实验研究均在长10米、直径5米的真空舱内进行，真空舱内还包括一套由7种共18个线圈组成的磁体系统用来模拟地球磁层的磁场环境和等离子体环境。在进行实验时，真空舱内为较高的真空状态，而磁体系统则由真空舱外的脉冲功率电源提供激励脉冲大电流，从而产生脉冲磁场来模拟实验所需的背景磁场，由于磁体系统的负载线圈在接收到脉冲功率电源提供的激励电流时会产生热量，在高真空环境下，如果线圈单纯地采用一般导体制作而成，那么这些由线圈产生的热量无法通过热传导和热对流散热出去，这种情况很不利于整个实验装置的正常运行，所以整个磁体系统中的18个线圈均采用带有水冷管路的导线制作，即同轴结构的金属导线，外部为金属导体作为电流传输路径，内部为中空金属冷却水管作为冷却水的传输路径，两者之间直接接触，无其他物质。采用这种结构的金属导线制作而成的线圈与外部的接口有四个，即电流流入端、电流流出端、冷却水流入端和冷却水流出端，由于同轴结构的金属导线中电流传输路径和冷却水的传输路径在同一根金属导线中，所以实际制作完成的线圈与外部接口为两根同轴结构的金属导线。因此如何将线圈的两根作为外部接口的金属导线实现水电分离，使得电流传输路径与冷却水传输路径完全分开，从而实现线圈与外部脉冲功率电源和冷却水循环系统的可靠连接，并且在较高真空条件下满足绝缘要求，是当前急需解决的问题。

发明内容

针对现有的应用需求，本发明为了解决使用带有水冷结构的金属导线绕制的线圈在与外部连接的接口处实现电流传输路径与冷却水传输路径完全分开的问题，以及实现线圈与外部脉冲功率电源和冷却水循环系统的可靠连接，同时实现在较高真空条件下满足绝缘要求，从而提供了一种用于水冷线圈接口的接线方法及实现该方法的接线器。

本发明所采用的技术方案：

用于水冷线圈接口的接线方法，其特征是：它包括以下步骤：

步骤一、在保证作为线圈与外部连接的接口的两根金属导线长度满足使用需求的情况下，将金属导线外部作为电流传输路径的导体1剥离出部分长度d，d为正数，露出对应长度的内部金属冷却水管5，然后执行步骤二；

步骤二、将两根金属导线外部的导体1分别与电缆转接器2中的两个金属块连接，然后执行步骤三；

步骤三、将电缆转接器2中的两个金属块连接分别与两根电缆3连接，然后执行步骤四；

步骤四、将步骤一所述的两根金属导线露出对应长度的内部金属冷却水管5外部分别使用两根绝缘套管7固定，然后执行步骤五；

步骤五、将步骤四中所述的两根金属导线露出对应长度的内部金属冷却水管5分别与两根绝缘水管6连接，完成一次水冷线圈接口的接线。

本发明中，步骤二中电缆转接器2包括两个金属导体，所述两个金属导体的一端分别连接两根金属导线外部的导体1并固定，所述两个金属导体的另一端分别连接两根电缆3并固定。

本发明中，步骤四中的两根绝缘套管7分别套在两根露出的冷却水管5外部，用于绝缘和固定。

本发明中，步骤五中的两根绝缘水管6分别与两根金属冷却水管5连接，用于引出冷却水管并起到绝缘作用。