超导电缆采用绕着骨架缠绕的一个或多个超导带材。紧凑的超导电缆被配置为使用具有小直径例如小于10毫米的骨架。柔韧的超导电缆被配置有由柔韧材料制成的骨架。超导带状导体绕着骨架缠绕，同时超导层在绕组的绕弯的内侧被压缩，以防止对超导体的不可逆转的损坏。超导带材上有一层焊剂或每一层中的带状导体之间缠绕了焊剂护套。一个或多个焊剂层或护套被熔化以导致焊剂在该结构中流动，以把一些或所有的超导带状导体结合在一起，并形成机械上坚固的电缆，且电缆中的带材之间具有增强的电连接程度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】超导电缆采用绕着骨架缠绕的一个或多个超导带材。紧凑的超导电缆被配置为使用具有小直径例如小于10毫米的骨架。柔韧的超导电缆被配置有由柔韧材料制成的骨架。超导带状导体绕着骨架缠绕，同时超导层在绕组的绕弯的内侧被压缩，以防止对超导体的不可逆转的损坏。超导带材上有一层焊剂或每一层中的带状导体之间缠绕了焊剂护套。一个或多个焊剂层或护套被熔化以导致焊剂在该结构中流动，以把一些或所有的超导带状导体结合在一起，并形成机械上坚固的电缆，且电缆中的带材之间具有增强的电连接程度。【专利说明】政府权利本专利技术是在根据美国国家标准和技术研究院(NIST)颁布的授权号为1P0914的政府资助下做出的。政府具有本专利技术中的一些权利。相关申请本国际申请要求2011年2月18日提交的，序列号为61/444，673的美国临时专利申请的优先权，所述申请在此以引用的方式被并入本文。专利
本专利技术的实施方式涉及超导电缆，并且在特定的实施方式中，涉及具有绕着大致柔韧的骨架(former)缠绕的一个或多个超导带状导体的超导电缆。背景在过去的十年间，在超导材料的开发和使用中已经取得了重要的进展。高温超导材料可以在多种应用中使用，这些应用包括超导电线圈、超导电缆、以及超导带。超导带可包括支撑在柔韧的带状基底的扁平表面上的一个或多个超导材料层。随着超导材料技术的进步，这些材料的有效应用也随之增加。例如，这些材料可以被用来形成超导电力传输电缆、超导磁体电缆、以及其他的超导电气设备。概述本专利技术的实施方式涉及可以提供具有相对小的直径的超导电缆的超导电缆的结构和工艺。另一些实施方式被配置成提供相对柔韧的超导电缆，以允许电缆弯曲一定的程度而不损坏电缆。根据本专利技术的实施方式，通过在一个或多个层中绕着缆芯或骨架的长度缠绕一个或多个超导带来提供超导电缆。通过采用具有足够小直径的骨架来配置相对紧凑的超导电缆。在本专利技术的示例实施方式中，一个或多个超导带环绕具有小于10毫米(mm)直径的骨架。柔韧的超导电缆被配置成具有由相对柔韧的材料制成的骨架。在特定的实施方式中，一个或多个超导带状导体环绕骨架，而超导层处于轴向压缩的状态以防止对超导体不可逆转的损坏。例如，一个或多个(或全部)超导带状导体被定向为其超导层在绕弯的内侧上。利用这种方式，超导带状导体可以使其超导层处于压缩状态而被缠绕。在另一些实施方式中，骨架也被缠绕有一个或多个另外的不超导(而是常规的导电体)的导体(或带状导体)。可以在带状导体上、带状导体之间、或带状导体周围提供电绝缘层。在另一些实施方式中，一个或多个带状导体被涂敷了一层焊剂或能选择性地熔化或流动并且硬化的其他合适的物质。在又一些实施方式中，超导电缆包括在每一层中的带状导体之间缠绕的一个或多个焊剂护套。可选择地，或另外地，一个或多个焊剂护套可以在电缆中的一对或多对相邻层之间环绕骨架。在电缆部件组装完之后，一个或多个焊剂护套和焊剂层被熔化以导致焊剂在该结构中流动。焊剂流向一些或所有的超导带状导体并将其结合在一起，以形成机械上坚固且电连接良好的电缆。本专利技术的另一些实施方式涉及制造超导电缆的方法。这些方法包括绕着骨架缠绕一个或多个超导带状导体(或一个或多个超导带状导体和一个或多个常规导体的布置)。另一些实施方式包括用焊剂涂敷一个或多个超导带状导体(和/或一个或多个常规导体)，并且在骨架上的带状导体层组装完之后熔化这些焊剂。又一些实施方式包括将一个或多个焊剂护套、常规导电的和/或绝缘的电阻线或电阻带与带状导体一起缠绕、或将其缠绕在带状导体之间。因此，根据本专利技术的实施方式，超导电缆可以被制成相对紧凑的，却仍然包含适当的电气结构(例如，用于处理多个信号或多个相)，在各种使用环境下表现出足够的机械强度和耐用性，并且在一些例子中，具有用于弯曲的足够的柔韧性。本专利技术的一般实施方式涉及超导电缆，所述超导电缆包括:骨架；以螺旋方式在至少一个层中绕着骨架缠绕的多个超导带状导体，每个超导带状导体具有至少一个超导层。在特定的实施方式中，骨架具有小于十毫米(IOmm)的外径。同样在特定的实施方式中，骨架是柔韧的。在又一些实施方式中，多个超导带状导体在绕着骨架缠绕时被预先拉伸。在又一些实施方式中，多个超导带状导体在绕着骨架缠绕时在至少两个导体的绕组之间具有间隔。在另一些实施方式中，多个超导带状导体中的至少一个被缠绕使得超导带状导体上的一超导层在压缩状态下位于绕组的内侧。在另一些实施方式中，多个超导带状导体中的至少一个被缠绕使得超导带状导体上的一超导层在拉伸状态下位于绕组的外侧。在另一些实施方式中，多个超导带状导体中的至少一个被缠绕使得超导带状导体上的一超导层在绕组中处于既不拉伸也不压缩的情况下位于带状导体的中央位置。在另一些实施方式中，至少一个层包括超导带状导体的多个层，并且其中每一层都以不同于相邻层的缠绕方向缠绕。在另一些实施方式中，至少一个层包括超导带状导体的多个层，每一层以不同于缠绕在相邻层中的带状导体的螺旋角的螺旋角缠绕。在另一些实施方式中，骨架具有椭圆形或带倒圆角的长方形的横截面形状，角的半径小于五毫米(5mm)。在另一些实施方式中，至少一个层包括超导带状导体的多个层，并且其中在超导带状导体的相邻层之间提供了至少一个绝缘层。在另一些实施方式中，至少一个层包括超导带状导体的多个层，并且其中至少一个导体是绝缘的。在另一些实施方式中，至少一个超导带状导体用一层焊剂涂敷，所述一层焊剂被配置成在电缆组装好之后被熔化。在另一些实施方式中，焊剂护套被缠绕在至少一个超导带状导体的相邻绕组之间，其中所述焊剂护套被配置成在电缆组装好之后被熔化。在另一些实施方式中，焊剂护套被缠绕在相邻层之间，其中所述焊剂护套被配置成在电缆组装好之后被熔化。在另一些实施方式中，不超导的、导电材料的至少一个导体被缠绕在至少一个超导带状导体的相邻绕组之间。在另一些实施方式中，不超导的、导电材料的至少一个导体由被配置成待熔化的一层焊剂覆盖。在另一些实施方式中，所述至少一个层包括超导带状导体的多个层，并且超导电缆还包括缠绕在多个超导带状导体层的相邻层之间的一个或多个不超导的导体的至少一个层。在另一些实施方式中，一超导电缆束包括多个超导电缆，每个具有如前面的任何一个实施方式中所述的结构，其中至少一个超导电缆具有外部绝缘层并与多个超导电缆中的其他超导电缆处于一束中，或其中每个超导电缆没有外部绝缘层并与多个超导电缆中的其他超导电缆处于一束中，并且该电缆束可以包括覆盖该电缆束的由金属、或任何其他的导电或非导电材料制成的护套。在另一些实施方式中，制造超导电缆的方法包括:提供骨架；并且以螺旋方式在至少一个层中绕着骨架缠绕多个超导带状导体，每个超导带状导体具有至少一个超导层。在该方法的另一些实施方式中，骨架具有小于十毫米(IOmm)的外径。在该方法的另一些实施方式中，骨架是柔韧的。在另一些实施方式中，缠绕多个超导带状导体包括在绕着骨架缠绕多个超导带状导体时在至少两个导体之间具有间隔。在另一些实施方式中，缠绕多个超导带状导体包括在多个超导带状导体预先拉伸的状态下绕着骨架缠绕多个超导带状导体。在另一些实施方式中，缠绕多个超导带状导体包括进行缠绕使得每个超导带状导体上的一超导层在压缩状态下位于绕组的内侧。在另一些实施方式中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·科内利斯·范德兰，
申请(专利权)人：科罗拉多州立大学董事会法人团体，
类型：
国别省市：
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