专利名称：一种基于ReBCO涂层超导体的各向同性超导股线的制作方法
技术领域：
本发明属于超导材料领域，特别涉及一种基于ReBCO涂层超导体各向同性超导股线。
背景技术：
连接电厂和市区的电力电网主要由架空线路和地下电缆组成，电缆主要用于在市区。地下电缆主要材料是铜，电流密度大约是IA相比之下，高温超导体能够传输更大的电流密度，如果地下电缆使用高超导(HTS)线，其结构可以变得更为紧凑。超高压的铜电缆需要约一个直径大约3米的隧道，但高温超导电缆可以安装在直径只有150毫米的电缆管道中，铺设成本低，铺设时间短。由于超导体的焦耳损耗很小，低损耗也能导致二氧化碳的排放量减少，因此包括冷却高温超导电缆的运行成本也将减少。超导电缆的屏蔽层可以将电缆的漏磁降为零，从而减少电磁污染。所以高温超导电力电缆能够有效地扩大电力电网的容量。使用BSCCO (铋系)超导带制成的100米长的高温超导电缆在世界各地进行测试和使用。但是，BSCCO超导带的价格较高，交流损耗也比较大，不利于其应用于实际的电力电网中。近几年来，具有大电流密度的ReBCO (稀土系钡铜氧，Re为Y、Sm或Nd)涂层超导体的制备技术取得了重大进展，并且将其应用于超导电缆的制造技术也取得了飞速发展。ReBCO涂层超导带材的价格比BSCCO超导带材的价格低得多，并且由于ReBCO涂层超导带材很薄也能降低交流损耗。高温超导材料具有强烈的各向异性，在77K温度直流磁场中，临界电流I。(B，0 )随磁场大小和方向变化的经验模型为
权利要求
1.一种基于ReBCO涂层超导体的各向同性超导股线，其特征在于，基于ReBCO涂层超导体各向同性超导股线的横截面为圆形结构，由圆形横截面的超导股线线芯和包覆层I (12)组成，圆形横截面的超导股线线芯的左半部为由涂层超导带材I 11竖直排列拼合成半圆形横截面的一条二级线芯，圆形横截面的超导股线线芯的右半部由涂层超导带材I (11)水平排列拼合成半圆形横截面的另一条二级线芯，包覆层I (12)卷制包覆在圆形横截面的超导股线线芯上，Ag焊料在包覆层I (12)卷制缝内将包覆层I (12)焊接并形成焊缝(17); 所述涂层超导带材I (11)的材料为ReBCO涂层超导板； 所述涂层超导带材I (11)的宽度按照超导股线线芯的左半部竖直排列拼合成半圆形横截面的二级线芯和超导股线线芯的右半部水平排列拼合成半圆形横截面的二级线芯的要求切割； 所述包覆层I (12)所用的包覆带材料为铜带、铝带、铝合金带、不锈钢带或ReBCO涂层超导带；包覆带材料采用ReBCO涂层超导带，ReBCO涂层超导带的超导薄膜面向内侧。
2.根据权利要求I所述的一种基于ReBCO涂层超导体的各向同性超导股线，其特征在于，所述包覆层I (12)卷制缝的焊接方法为激光Ag焊接技术将包覆带对缝焊接。
3.一种基于ReBCO涂层超导体的各向同性超导股线，其特征在于，基于ReBCO涂层超导体各向同性超导股线的横截面为正方形结构，由正方形横截面的超导股线线芯和包覆层II (14)组成，正方形横截面的超导股线线芯由4条相同面积的正方形横截面的二级线芯组成，每条二级线芯均由相同数量的涂层超导带材II (13)排列拼合而成，左上部的二级线芯和右下部的二级线芯中的涂层超导带材II (13)为竖直排列拼合，左下部的二级线芯和右上部的二级线芯中的涂层超导带材II (13)为水平排列拼合，包覆层II (14)卷制包覆在正方形横截面的超导股线线芯上，Ag焊料在包覆层II (14)卷制缝内将包覆层II (14)焊接并形成焊缝(17)； 所述涂层超导带材II (13)的材料为ReBCO涂层超导板； 所述涂层超导带材II (13)的宽度按照排列拼合成超导股线线芯中的正方形横截面的二级线芯的要求切割，涂层超导带材II (13)的宽度和所述正方形横截面的二级线芯的边长相同； 所述包覆层II (14)所用的包覆带材料为铜带、铝带、铝合金带或不锈钢带。
4.根据权利要求3所述的一种基于ReBCO涂层超导体的各向同性超导股线，其特征在于，所述包覆层II (14)卷制缝的焊接方法为激光Ag焊接技术将包覆带对缝焊接。
5.一种基于ReBCO涂层超导体的各向同性超导股线，其特征在于，基于ReBCO涂层超导体各向同性超导股线的横截面为长方形结构，由长方形横截面的超导股线线芯和包覆层111(16)组成，长方形横截面的超导股线线芯由2条相同面积的正方形横截面的二级线芯水平排列组成，每条二级线芯均由相同数量的涂层超导带材111(15)排列拼合而成，左部的二级线芯中的涂层超导带材111(15)为竖直排列拼合，右部的二级线芯中的涂层超导带材III(15)为水平排列拼合，包覆层III (16)卷制包覆在长方形横截面的超导股线线芯上，Ag焊料在包覆层111(16)卷制缝内将包覆层111(16)焊接并形成焊缝(17)； 所述涂层超导带材111(15)的材料为ReBCO涂层超导板； 所述涂层超导带材111(15)的宽度按照排列拼合成超导股线线芯中的正方形横截面的二级线芯的要求切割，涂层超导带材11的宽度和所述正方形横截面的二级线芯的边长相同； 所述包覆层111(16)所用的包覆带材料为铜带、铝带、铝合金带或不锈钢带。
6.根据权利要求5所述的一种基于ReBCO涂层超导体的各向同性超导股线，其特征在于，所述包覆层III(16)卷制缝的焊接方法为激光Ag焊接技术将包覆带对缝焊接。
全文摘要
本发明属于超导材料领域，涉及一种基于ReBCO涂层超导体的各向同性超导股线。基于ReBCO涂层超导体各向同性超导股线的横截面为圆形、正方形或长方形结构，由超导股线线芯和包覆层组成，包覆层卷制包覆在超导股线线芯上，采用激光Ag焊接技术将包覆带对缝焊接。超导股线线芯由ReBCO涂层超导板经切割成涂层超导带材排列拼合成圆形、正方形或长方形横截面，实现了基于ReBCO涂层超导体各向同性超导股线的要求。本发明拓展了ReBCO涂层超导体的应用范围，超导股线具有各向同性的特点，可以提高超导股线的工程电流密度，应用于超导电缆、高场磁体、超导故障限流器、电流引线等超导电力装置中。
文档编号H01B12/06GK102779582SQ201210231138
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日
发明者小泉勉, 张建民, 王银顺, 皮伟, 薛驰, 长谷川隆代, 陆伟, 陈雷, 青木裕治 申请人:华北电力大学, 昭和电线电缆系统株式会社, 江苏中天科技股份有限公司