Сверхпроводящие
кабели и провода
Знания из первоисточника
Главная Сверхпроводящие кабели и провода

Производство сверхпроводящих кабелей

Производственная и исследовательская база отделения позволяет производить и исследовать как единичные  образцы сверхпроводящей кабельной продукции, так и налаживать выпуск больших количеств сверхпроводящих кабелей практически любого типа.
 
Для крупной разрабатываемой электромагнитной системы установки ИТЭР выбранные рабочие токи проводников составляют 40-60 кА. Для изготовления проводников такого масштаба с требующимися длинами порядка 400‑1000 м созданы специализированные опытно-промышленные линии для многостадийной скрутки сверхпроводящих кабелей больших сечений и заключения их в оболочку, как, например, технологический комплекс во ВНИИКП.
 
Для получения оболочки заданной длины, располагаемой на стапеле (рольганге), трубные заготовки длиной около 10 м сваривают встык. Затем кабель с отдающего барабана затягивается внутрь оболочки лебедкой и производится обжатие оболочки вокруг кабеля в вальцах.
 
Преимуществом этого метода является возможность ультразвукового и рентгенографического контроля качества и проверка на герметичность каждого из сварных швов по мере наращивания длины оболочки. При несоответствии нормам дефектный шов удаляется и сварка повторяется.
 
Линия во ВНИИКП создана в ходе НИР и ОКР по проекту ИТЭР для выпуска "кабелей-в-оболочке" диаметром до 55 мм и длиной до 1000 м. (Аналогичная линия в итальянской фирме "Ансальдо" для проводников квадратного сечения имеет длину 400 м)

Для изготовления оболочек NbTi кабелей используются низкотемпературные стали с большим содержанием Ni. Для повышения критических токов Nb3Sn кабелей, чувствительных к деформации, для их оболочек предложено использовать сплав Инколой‑908 и титан марки ВТ 1-0, имеющие коэффициенты термического сжатия, близкие к температурному коэффициенту Nb3Sn сверхпроводников, что облегчает их рабочие условия при низких температурах.

Высокие требования к конструктивной плотности тока в обмотках ЭМС установки ИТЭР обусловили необходимость промышленного освоения нового поколения NbTi и Nb3Sn сверхпроводников с низкими потерями энергии и высокой критической плотностью тока jc. Nb3Sn проводники, разработанные для ИТЭР во ВНИИНМ им. А.А. Бочвара, имеют jc приблизительно в 2,5 раза большую, чем выпущенные ранее для ЭМС установки Т‑15.

Высочайшие требования к надежности и качеству проводников для термоядерных установок масштаба ИТЭР обусловили также переход к новому уровню развития системы мер контроля качества выпускаемых сверхпроводников на всех стадиях их изготовления на основе современных методов дефектоскопии (УЗИ, рентгенография сварных швов, вихретоковый контроль и пр.).

Производственное оборудование
Производственное оборудование
Металлографический исследовательский комплекс
Производственный корпус
Галерея для изготовления сверхпроводящего кабеля большой длины.