一种旋转接触式高载流电流引线装置的制作方法

本发明涉及一种引流装置，具体涉及一种旋转接触式高载流电流引线装置。

背景技术：

近些年来，随着高温超导材料制备技术的不断进步，一系列性能优异的超导材料被制造出来，为应用超导技术的发展奠定了基础。然而，在许多的超导电力应用中却发现单根超导带材的载流量(100-300a)已经不能满足高载流超导装备的需要，需要采用复合绕制技术实现大的载流通流能力。由于绕制后超导带材的性能直接影响到了超导装置的实际应用与发展，所以对于绕制后超导带材的测试工作就变的至关重要了。而在超导带材的测试研究中，临界电流测试尤为重要，与常规的单根超导带材临界电流测试相比，该测试系统需要将超导带材复合化后再测试，因此这种超导带材临界电流测试系统的电流引线装置研究就成为了一个重要环节。

常规超导带材临界电流测试系统一般只能测试单根或者多根非扭绕的超导带材，这样的测试系统相对简单，电流引线装置一般固定到测试样品架即可。常规电流引线装置的通流能力也不高，难以实现单根或者多根扭转绕制的超导带材的临界电流的测试。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，提供一种应用于并联扭绕型复合超导带材临界电流测试平台的高载流旋转接触式电流引线装置。

为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种旋转接触式高载流电流引线装置，其包括支架，支架包括竖向支撑杆(9)和横向支撑件(10)，与所述竖向支撑杆(9)平行的所述装置轴心设有旋转操纵件(1)；横向支撑件(10)由上横向支撑板、中段横向支撑件组和下横向支撑板组成；下横向支撑板的外侧设有底部固定单元(13)。

一种旋转接触式高载流电流引线装置的第一优选方案，组成所述中段横向支撑件组的横向支撑板与所述上横向支撑板间的旋转操纵件(1)依次设有连接杆单元和弹簧固定单元；所述中段横向支撑件组中的所述横向支撑板与所述下横向支撑板间设有背景磁体(11)。

一种旋转接触式高载流电流引线装置的第二优选方案，连接杆单元依次设置有强度杆(2)、绝缘杆(3)和贯通横向支撑板与超导带材(12)一端连接的导电杆(4)。

一种旋转接触式高载流电流引线装置的第三优选方案，弹簧固定单元包括对称设于所述导电杆(4)两侧的类u型固定块(8)，类u型固定块(8)设有与所述装置轴心平行的竖向引流端子(6)和水平方向的固定件(7)；固定件(7)设有垂直于所述装置轴心方向的紧固件(5)。

一种旋转接触式高载流电流引线装置的第四优选方案，超导带材(12)另一端穿过中段横向支撑件对称设置的背景磁体(11)与下横向支撑板外侧设置的底部固定单元(13)连接。

一种旋转接触式高载流电流引线装置的第五优选方案，导电杆(4)设有垂直于装置轴心的紧固件(5)；类u型固定块(8)的弧型部分嵌入导电杆(4)，外侧嵌入倒l型的固定件(7)内。

一种旋转接触式高载流电流引线装置的第六优选方案，紧固件(5)穿过固定件(7)与嵌入类u型固定块(8)的弹簧连接。

一种旋转接触式高载流电流引线装置的第七优选方案，导电杆(4)的底端开槽尺寸为4mm×4mm×10mm，从而固定复合超导带材。

一种旋转接触式高载流电流引线装置的第八优选方案，导电杆(4)和类u型固定块(8)的接触面为镀银面。

一种旋转接触式高载流电流引线装置的第九优选方案，强度杆(2)为不锈钢杆，绝缘杆(3)材料为环氧树脂；导电杆(4)为紫铜杆；类u型固定块(8)为铜块。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

(1)本发明提供的电流引线装置的电流范围大(0～2000a)，特别适用于测量扭绕式复合超导带材的临界电流。

(2)本发明提供的旋转接触式电流引线装置主要分为连接杆单元和弹簧固定单元两部分，既可以实现对超导带材的扭绕，又可实现对超导带材的通流。

(3)本发明提供的电流引线装置，连接杆单元中的底部开槽，可以固定单根或者多根超导带材，实现其在背场下临界电流的测试。

(4)本发明提供的技术方案，可旋转接触通流，接触电阻小并易于控制，具有较好的稳定性等优点。

附图说明

图1为旋转接触式高载流电流引线装置的主视图；

图2为旋转接触式电流引线单元俯视图；

其中，1—旋转操纵件；2—强度杆；3—绝缘杆；4—导电杆；5—紧固件；6—引流端子；7—固定件；8—类u型固定块；9—竖向支撑杆；10—横向支撑件；11—背景磁体；12—超导带材；13—底部固定单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1～2，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

附图1为旋转接触式高载流电流引线装置的主视图，附图2为旋转接触式电流引线单元俯视图；通过外部的旋转操纵件1可以人为的控制超导带材的扭绕；强度杆2、绝缘杆3、导电杆4和紧固件5组成连接杆单元，倒l型固定件7、类u型固定块8和紧固件5组成弹簧固定单元，它们共同构成旋转接触式电流引线单元；竖向支撑杆9用于固定支撑板；横向支撑件10用于放置测试装置中的各个单元；背景磁体11由铜绕组线圈构成，通流即可产生磁场，用于给复合超导带材施加背景磁场；底部固定单元13用于固定超导带材12。

为了进行扭绕型复合超导带材临界电流测试实验，将电流引线装置分为两部分：连接杆装置单元和弹簧固定装置单元。与常规超导带材临界电流测试的电流引线装置相比，具有旋转通流功能。

(1)连接杆单元

它的功能是：一、连接超导带材与外部旋转操纵杆，实现超导带材的扭绕；二、固定单根或者多根超导带材；三、通过与弹簧固定装置配合传输电流。主要由四部分组成：强度杆2、绝缘杆3、导电杆4和紧固件5。考虑到旋转杆需要多次重复旋转，为了提高外部旋转杆与连接杆单元接触部分的机械强度，连接杆单元上端强度杆2采用了不锈钢杆；不锈钢杆与固定超导带材的接触器之间为绝缘杆3，采用环氧杆，既起到连接的作用，还具备绝缘功能；下端导电杆4，采用紫铜杆主要是用来传输电流和固定超导带材，紫铜杆与两个类u型固定件，采用铜块旋转接触来传输电流给超导带材，为了减小接触电阻，紫铜杆和两个类u型铜块表面均为镀银结构。紫铜杆的底部开槽(4mm×4mm×10mm为开槽的尺度)，采用杆侧面的螺丝可以实现单根或者多根超导带材的放置。

(2)弹簧固定单元

弹簧固定单元是左右对称的，每个对称单元结构是一样的。对称单元主要由三部分组成：固定件7、u型块8和紧固件5。固定件7为不锈钢固定件，类u型固定块8为铜块，固定件7固定在用于支撑的圆型环氧板上，与环氧板型成了一个可以放入类u型块的槽；通过在类u型铜块上开槽并嵌入弹簧，由固定件7上的紧固件5挤压来控制弹簧的松紧程度进而控制连接杆装置单元与弹簧固定装置单元的接触紧密程度以达到大电流供电的目的。两个类u型铜块分别放入固定件7与环氧板型成的两个槽内，其中一个u型铜块上有引流端子6，用于外接电流引线，实现给超导带材通流的功能。由于与外部旋转杆连接的紫铜杆可以转动，这样就实现了超导带材的扭绕；连接杆装置单元的底部开槽并在侧面嵌入紧固件5，实现了单根或者多根超导带材的固定与扭绕。紫铜杆与类u型铜块的镀银接触面是圆环型，接触面积较大，进而传输电流的能力也较大；通过适当的控制类u型铜块紧固件可保证紫铜杆与类u型铜块的良好接触性又可保证外部连接杆单元的易操作性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范之内。