專利名稱：低電阻超導(dǎo)磁體內(nèi)接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種大型超導(dǎo)磁體裝置中的部件，屬于大型超導(dǎo)磁體裝置的重要組 成部分，具體涉及一種低電阻超導(dǎo)磁體內(nèi)接頭。
背景技術(shù)：
大型超導(dǎo)磁體多采用管內(nèi)電纜導(dǎo)體(CICC)結(jié)構(gòu)，由于受到超導(dǎo)導(dǎo)體加工長度的 限制，以及不同超導(dǎo)磁體之間電連接的需要，超導(dǎo)接頭對于大型超導(dǎo)磁體裝置是不可避免 的，其主要用于超導(dǎo)導(dǎo)體與電流引線、不同超導(dǎo)導(dǎo)體之間的電連接。對于穩(wěn)態(tài)運行的強磁場 混合磁體的外超導(dǎo)磁體，由于穩(wěn)態(tài)運行的工作特點，接頭電阻的大小會直接影響到低溫系 統(tǒng)的冷卻負荷，從而影響超導(dǎo)磁體的穩(wěn)定運行。對于采用Nb3Sn的CICC導(dǎo)體，超導(dǎo)磁體還 需要進行熱處理才能形成超導(dǎo)材料，而熱處理后的Nb3Sn材料具有非常脆的特性，會對超 導(dǎo)接頭的縮徑、焊接、安裝等方面帶來許多困難，應(yīng)盡可能的避免在熱處理后對超導(dǎo)接頭的 機械加工。傳統(tǒng)CICC超導(dǎo)接頭多采用將電纜先套入銅導(dǎo)電管，再將導(dǎo)電管端部與導(dǎo)體端部 的鎧甲密封連接。然后縮徑，完成導(dǎo)體終端的制作；再將兩個需要連接的終端用紫銅導(dǎo)電塊 連接。這種制作工藝相對復(fù)雜，很難保證每個接頭保持相同的工藝；同時由于導(dǎo)電管內(nèi)部以 及紫銅導(dǎo)電塊表面均需要纖料焊接，尤其是導(dǎo)電管內(nèi)部，操作空間很小，鍍錫的效果會直接 影響接頭的電阻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種低電阻超導(dǎo)磁體內(nèi)接頭，來保證超導(dǎo)磁體的 內(nèi)部接頭在熱處理后不受任何損傷。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種低電阻超導(dǎo)磁體內(nèi)接頭，包括有不銹鋼盒體，其特征在于所述不銹鋼盒體的 中部設(shè)有軸向的條形槽，所述的條形槽內(nèi)從上到下依次疊放有上超導(dǎo)電纜、導(dǎo)電板和下超 導(dǎo)電纜，所述上超導(dǎo)電纜的上方緊壓有不銹鋼蓋板，所述不銹鋼蓋板與所述的不銹鋼盒體 之間為密封焊接；所述不銹鋼盒體的前端分別密封焊接有上導(dǎo)體鎧甲管和下液氦管嘴，不 銹鋼盒體的后端分別密封焊接有下導(dǎo)體鎧甲管和上液氦管嘴，所述上、下超導(dǎo)電纜的前端 分別從上、下導(dǎo)體鎧甲管中引出，上、下超導(dǎo)電纜的末端分別抵在上、下液氦管嘴的管口處。本發(fā)明采用以下方法達到電阻小、強度好、結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、易于裝配的設(shè)計 目的(1)、本發(fā)明接頭的長度要求不小于CICC電纜最后一級子纜扭距，這樣可以保證 接頭連接的上、下兩根超導(dǎo)電纜終端具有足夠大的電接觸面積，可以有效的降低接頭電阻。(2)、通過緊壓不銹鋼蓋板，使得超導(dǎo)電纜內(nèi)的空隙率降至20%，使得超導(dǎo)電纜間 能夠有更好的電接觸，有效降低接頭電阻。(3)、上、下超導(dǎo)電纜和導(dǎo)電板之間雖然沒有纖料，但熱處理后，上、下超導(dǎo)電纜和導(dǎo)電板可以產(chǎn)生一定的燒結(jié)，使其實現(xiàn)很好的電接觸；同時由于采用高電導(dǎo)率的無氧銅做 為導(dǎo)電板的材料，可以有效的降低接頭電阻。(4)、本發(fā)明的所有工序在熱處理前完成，可有避免機械加工對接頭性能的影響。(5)、采用本發(fā)明的類型結(jié)構(gòu)，不存在銅和不銹鋼的焊接問題，工藝簡單。(6)、超導(dǎo)接頭外表面全是不銹鋼結(jié)構(gòu)，強度高。(7)、超導(dǎo)接頭安裝在低場區(qū)，最高場小于3T，可以降低接頭的磁致電阻。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于加工和安裝，所有工序均在熱處理前完成，即在磁體繞制時 就完成超導(dǎo)接頭的加工、裝配和固定，熱處理后不需任何的工序，保證了超導(dǎo)磁體的內(nèi)部接 頭在熱處理后不受任何損傷。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的左視圖，其中(a)為不銹鋼盒體前端的左視圖，(b)為不銹鋼盒體 中部的左視圖，(c)為不銹鋼盒體后端的左視圖。
具體實施例方式參見圖1，一種低電阻超導(dǎo)磁體內(nèi)接頭，包括有不銹鋼盒體2，不銹鋼盒體2的中部 設(shè)有軸向的條形槽，條形槽內(nèi)從上到下依次疊放有上超導(dǎo)電纜4、導(dǎo)電板5和下超導(dǎo)電纜8， 上超導(dǎo)電纜4的上方緊壓有不銹鋼蓋板3，不銹鋼蓋板3與不銹鋼盒體2之間為密封焊接； 不銹鋼盒體2的前端分別密封焊接有上導(dǎo)體鎧甲管1和下液氦管嘴9，不銹鋼盒體2的后端 分別密封焊接有下導(dǎo)體鎧甲管7和上液氦管嘴6，上、下超導(dǎo)電纜4、8的前端分別從上、下導(dǎo) 體鎧甲管1、7中引出，上、下超導(dǎo)電纜4、8的末端分別抵在上、下液氦管嘴6、9的管口處。本發(fā)明各部件的裝配過程如下去除適當長度的上、下導(dǎo)體鎧甲管1、7，并除去上、下超導(dǎo)電纜4、8表面的電鍍層 (鉻或鎳)，先將下超導(dǎo)電纜8穿入不銹鋼盒體2，再將導(dǎo)電板5放置在下超導(dǎo)電纜8之上， 然后穿入上超導(dǎo)電纜4，將不銹鋼蓋板3緊壓在上超導(dǎo)電纜4上并與不銹鋼盒體2密封焊 接，再將不銹鋼盒體2前、后兩端分別與上、下導(dǎo)體鎧甲管1、7和上、下液氦管嘴6、9密封焊 接，這樣就形成一個完整的超導(dǎo)接頭。
權(quán)利要求
一種低電阻超導(dǎo)磁體內(nèi)接頭，包括有不銹鋼盒體，其特征在于所述不銹鋼盒體的中部設(shè)有軸向的條形槽，所述的條形槽內(nèi)從上到下依次疊放有上超導(dǎo)電纜、導(dǎo)電板和下超導(dǎo)電纜，所述上超導(dǎo)電纜的上方緊壓有不銹鋼蓋板，所述不銹鋼蓋板與所述的不銹鋼盒體之間為密封焊接；所述不銹鋼盒體的前端分別密封焊接有上導(dǎo)體鎧甲管和下液氦管嘴，不銹鋼盒體的后端分別密封焊接有下導(dǎo)體鎧甲管和上液氦管嘴，所述上、下超導(dǎo)電纜的前端分別從上、下導(dǎo)體鎧甲管中引出，上、下超導(dǎo)電纜的末端分別抵在上、下液氦管嘴的管口處。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低電阻超導(dǎo)磁體內(nèi)接頭，包括有不銹鋼盒體，不銹鋼盒體的中部設(shè)有軸向的條形槽，條形槽內(nèi)從上到下依次疊放有上超導(dǎo)電纜、導(dǎo)電板和下超導(dǎo)電纜，上超導(dǎo)電纜的上方緊壓有不銹鋼蓋板，不銹鋼蓋板與不銹鋼盒體之間為密封焊接；不銹鋼盒體的前后端分別密封焊接有導(dǎo)體鎧甲管和液氦管嘴，上、下超導(dǎo)電纜的前端分別從導(dǎo)體鎧甲管中引出，上、下超導(dǎo)電纜的末端分別抵在不銹鋼盒體后端側(cè)壁的液氦管嘴的管口處。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于加工和安裝，所有工序均在熱處理前完成，即在磁體繞制時就完成超導(dǎo)接頭的加工、裝配和固定，熱處理后不需任何的工序，保證了超導(dǎo)磁體的內(nèi)部接頭在熱處理后不受任何損傷。
文檔編號H01F6/00GK101923936SQ201010247919
公開日2010年12月22日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者匡光力, 朱加伍, 潘引年, 王福堂, 譚運飛, 陳文革, 陳灼民 申請人:中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院