CN212751175U - 一种用于连接低温设备馈电的电流引线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及设备馈电技术领域。本实用新型公开了一种用于连接低温设备馈电的电流引线，包括低温接头和常温接头，所述低温接头和常温接头通过电连接接通，其特征在于，所述电流引线上设置有气流通道，所述低温接头设置有进气口，所述进气口通过所述气流通道与排气口连通。本实用新型通过在电流引线中设置气流通道，将低温气体引入电流引线，利用低温设备的低温气体对电流引进行冷却，大大降低了电流引线的温度，电阻热被蒸发低温气体带走，不会传到低温设备液冷区，从而减少低温液体的蒸发。由于采用电流引线内部冷却，冷却效率高，气体消耗少。

Description

一种用于连接低温设备馈电的电流引线

技术领域

本实用新型涉及设备馈电技术领域，特别涉及低温设备的大电流馈电技术，具体而言，涉及一种用于连接低温设备馈电的电流引线。

背景技术

涉及超导磁体的设备，如高能物理超导磁体、核磁共振成像超导磁体、磁分离超导磁体***、加速器超导磁体等***，其励磁线圈通常工作在超低温状态下，励磁线圈的工作电源一般处于常温状态下。由常温电源向低温超导线圈的供电，电流引线带来的热量，包括电流引线本身的电阻产生的热量，低温接头的接触电阻产生的热量等，都会对设备的正常运行带来影响。

以常见的核磁共振成像设备中超低温超导线圈的供电为例，现有技术供电励磁方法大体上可以分为两种：第一种是直接采用直流电源经过电流引线对超导磁体进行励磁，这是一种最常用的方法。第二方法是采用超导整流磁通泵给超导线圈供电，后者尚处于研究阶段而未实用化。

当通过电流引线向超导磁体供电时，电流从电源通过电流引线传送给超导线圈。电源一般都在室温下，而磁体却处于极低温下(通常在4.2K左右)。在如此巨大的温度跨度之间的电流引线，不仅形成一个很大的漏热源(称作热桥)，而且由于通电产生焦耳热而成为了附加的热源。这个热源和热桥对于冷端液氦的保存是极为不利的。而即使是中小型超导磁体，往往也需要几十到上百安培的励磁电流，所以引线漏热量占到了低温容器总漏热量的主要部分，成为决定***运行成本的重要因素。

现有技术的这类电流引线，一般包括低温接头、连接线、常温接头、绝缘外壳构成。低温接头用于连接超导线圈，常温接头用于连接电源。通常低温接头和常温接头分别安装在绝缘外壳两端，连接线置于绝缘外壳中，其两端分别与低温接头和常温接头连接，构成电流通路。

现有技术的电流引线，电流产生的热量通常依靠电流引线本身的热传导进行散热，散热效果不好，对低温***影响比较大。另一方面，由于低温接头经常插拔，容易造成接触电阻增加，发热量增加，也会进一步影响低温***的效率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于连接低温设备馈电的电流引线，包括低温接头和常温接头，所述低温接头和常温接头通过电连接接通，其特征在于，所述电流引线上设置有气流通道，所述低温接头设置有进气口，所述进气口通过所述气流通道与排气口连通。

在某些实施例中，所述进气口设置在低温接头顶部和/或周边。

在某些实施例中，所述排气口设置在常温接头端部和/或周边。

在某些实施例中，所述低温接头和常温接头通过连接线接通。

在某些实施例中，所述连接线为柔性连接线。

在某些实施例中，所述柔性连接线为多股铜线或编织铜线。

在某些实施例中，所述连接线包覆有绝缘层。

在某些实施例中，所述连接线置于绝缘外壳中。

在某些实施例中，所述气流通道由所述连接线与绝缘外壳之间的间隙构成。

在某些实施例中，所述绝缘外壳具有折弯结构。

在某些实施例中，所述折弯结构为波纹管。

在某些实施例中，所述折弯结构为活动关节。

在某些实施例中，所述折弯结构处设置有保护套筒。

在某些实施例中，所述低温接头设置有螺纹连接结构。

在某些实施例中，所述常温接头设置有螺母连接结构。

在某些实施例中，所述低温接头和常温接头通过空心导管连接。

在某些实施例中，所述空心导管中空部分构成所述气流通道。

在某些实施例中，所述低温接头、常温接头和导管为一体化结构。

根据本实用新型技术方案及其在某些实施例中进一步改进的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过在电流引线中设置气流通道，将低温气体引入电流引线，利用低温设备的低温气体对电流引进行冷却，大大降低了电流引线的温度，电阻热被蒸发低温气体带走，不会传到低温设备液冷区，从而减少低温液体的蒸发。由于采用电流引线内部冷却，冷却效率高，气体消耗少。相较于相同规格的普通电流引线，低温设备液体的蒸发量大约减少两个数量。进一步采用柔性连接线和折弯机构，本实用新型的电流引线可以在狭小空间进行安装作业，非常适合用于核磁共振成像设备中超低温超导线圈的供电。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的具体实施方式、示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为实施例1电流引线结构示意图；

图2为实施例1电流引线折弯状态示意图；

图3为图1的A-A剖面示意图；

图4为图3的B-B剖面示意图；

图5为实施例1电流引线保护套筒合拢状态示意图；

图6为实施例2电流引线结构示意图。

其中：

10为进气口；11为低温接头；12为连接线；13为常温接头；14为压线螺母；15为锁紧螺母；20为排气口；21为内关节；22为关节销；23为外关节；24为下保护套管；25为上保护套管；30为气流通道；44为上绝缘管；45为下绝缘管；120为空心导管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的具体实施方式、实施例以及其中的特征可以相互组合。现将参考附图并结合以下内容详细说明本实用新型。

为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型具体实施方式、实施例中的附图，对本实用新型具体实施方式、实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的具体实施方式、实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式、实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本实用新型用于连接低温设备馈电的电流引线，包括低温接头和常温接头，低温接头通常与低温设备的馈电端口连接，常温接头用于连接电源设备。低温接头和常温接头通过电连接接通输送电流。

本实用新型的电流引线上设置有气流通道，相应的低温接头设置有进气口，进气口通过所述气流通道与排气口连通。

通常进气口设置在低温接头顶部和/或周边，排气口设置在常温接头端部和/或周边。

本实用新型在低温接头处设置进气口，将低温设备中的低温气体导入电流引线中，对电流引线进行冷却，带走产生的热量，由于低温气体被限定在电流引线中，散热效率大大提高。

本实用新型根据不同的低温设备馈电端口的结构，可以将进气口设置在顶部和/或周边，以便有利于导入低温气体。同样的，排气口的设置，应当有利于气体排出，根据电源连接端的结构，通常可以设置常温接头端部和/或周边。

实施例1

参见图1～图5，本例电流引线低温接头11采用电阻小、导热率高的铜接头，低温接头采用螺纹和低温设备馈电端口连接，要求螺纹能承受较大力并且能多次使用不损坏，优选梯形螺纹和矩形螺纹。螺纹连接具有接触可靠，安装、拆卸方便的特点，非常适合需要多次安装、拆卸的应用场合。

低温接头11上的进气口10分别设置在低温接头11的顶部和周边，低温接头11周边的4个进气口10沿圆柱周边均匀分布，如图3所示。

本例电流引线常温接头13同样采用铜接头，为了便于与电源连接，本例常温接头13端部设置有压线螺母14和锁紧螺母15。本例排气口20设置在常温接头13的端部和周边，常温接头13周边的4个排气口20也是沿圆柱周边均匀分布的，如图3所示。

参见图3，本例低温接头11和常温接头13通过编织铜线构成的柔性连接线12接通，电流可以从常温接头13通过连接线12传递到低温接头11。连接线12包覆有绝缘层，并置于绝缘外壳中。

本例电流引线绝缘外壳由聚四氟乙烯管或环氧管等构成，包括上绝缘管44、下绝缘导管45、下保护套管24和上保护套25管，如图3所示。

绝缘外壳与连接线12之间的间隙构成本例电流引线的排气通道30，低温气体流动方向如图3和图4中的箭头所示。

本例电流引线绝缘外壳设置折弯结构，折弯结构由活动关节构成，活动关节的材料可以采用与绝缘外壳相同的聚四氟乙烯和环氧树脂等材料构成，包括内关节21、外关节23和关节销22，如图3所示。

本例电流引由于设置了活动关节，而且连接线12采用的是柔软的编织铜线，电流引线可以在活动关节处折弯，如图2所示。这种折弯结构大大拓展了电流引线的应用范围，可以适用于空间狭小的低温设备供电需要，特别是一些核磁共振成像设备，电流馈电接口处空间位置非常有限，采用这种可以折弯的电流引线可以非常方便地将电流引线安装到超导磁体上。

本例这种可折叠电流引线，下保护套管24和下绝缘套管45粘接固定,上保护套管25和上绝缘套管44滑动配合。当把上保护套管25和下保护套管24分开后，电流引线弯折可以折弯，如图1、图2和图3所示。当上保护套管25滑动到下端和下保护套管24连接成一体时，电流引线不能折叠，气流通道30可以保持通畅，如图5所示。

本例电流引线，由于采用柔软的编织铜线和折弯机构，为了保证气流通道畅通，需要在低温接头11和常温接头13以及活动关节处增加密封结构，如设置密封垫圈等(图3和图4中未示出)。

明显的，折弯结构也可以采用波纹管构成。

实施例2

本例电流引线述低温接头11和常温接头13，通过空心导管120连接。本例电流引线的气流通道30由空心导管中空部分构成，如图6所示。

本例电流引线低温接头11、常温接头13和空心导管120可以采用高纯度铜材，通过机械加工一体化成型构成，电流引线外面套一层绝缘材料即可。

本例电流引线其他结构可以参见实施例1的描述。

本实用新型的电流引线，使用时需要两根这样的电流引线，一根连接电源正极，一根连接电源负极，对设备进行供电。

本实用新型的电流引线具有结构简单、电阻小、散热效果好的特点，可以大大降低低温设备能耗，提高设备运行效率。

Claims (10)

1.一种用于连接低温设备馈电的电流引线，包括低温接头和常温接头，所述低温接头和常温接头通过电连接接通，其特征在于，所述电流引线上设置有气流通道，所述低温接头设置有进气口，所述进气口通过所述气流通道与排气口连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于连接低温设备馈电的电流引线，其特征在于，所述进气口设置在低温接头顶部和/或周边。

3.根据权利要求1所述的一种用于连接低温设备馈电的电流引线，其特征在于，所述排气口设置在常温接头端部和/或周边。

4.根据权利要求1所述的一种用于连接低温设备馈电的电流引线，其特征在于，所述低温接头和常温接头通过连接线接通。

5.根据权利要求4所述的一种用于连接低温设备馈电的电流引线，其特征在于，所述连接线为柔性连接线。

6.根据权利要求5所述的一种用于连接低温设备馈电的电流引线，其特征在于，所述柔性连接线为多股铜线或编织铜线。

7.根据权利要求4所述的一种用于连接低温设备馈电的电流引线，其特征在于，所述连接线包覆有绝缘层。

8.根据权利要求4所述的一种用于连接低温设备馈电的电流引线，其特征在于，所述连接线置于绝缘外壳中。

9.根据权利要求8所述的一种用于连接低温设备馈电的电流引线，其特征在于，所述气流通道由所述连接线与绝缘外壳之间的间隙构成。

10.根据权利要求8所述的一种用于连接低温设备馈电的电流引线，其特征在于，所述绝缘外壳具有折弯结构。

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