IEC 61788 / ITER 4.5 K CICC 导体IEC 61788 · 4.5 K Supercritical HeNb3Sn (13.5 T) & NbTi (6.4 T)10–80 kA · AISI 316LN 穿线管

CICC管内电缆型超导磁体导体Nb3Sn & NbTi 4.5 K forced-flow supercritical helium 电缆-于-穿线管导体 (CICC)

Nb3Sn & NbTi 4.5 K forced-flow supercritical helium 电缆-于-穿线管导体 (CICC)

耐水
低电磁干扰设计
电磁屏蔽
已获认证
订货型号
CICC-Nb3Sn-TF-68kA
外 dim.
43.7 mm
Operating I_op
68.0 kA
Peak B-电场
11.8 T
护套截面轮廓
43.7 mm Ø 圆形
全部规格 (7)
工程师 2 个工作小时内回复出口木盘按需定尺裁切每盘随附 EN 10204 3.1 检验证书
Superconductor
Nb₃Sn 或 NbTi
Ø 0.73–0.82 mm Cr/Ni-电镀
Operating cur.
10 至 80 kA DC
45–68 kA 标准 tokamak coil
Peak B-电场
6.4 至 13.5 T
NbTi ≤ 6.5 T · Nb₃Sn ≤ 13.5 T
Cryogen flow
4.5 K SHe @ 6bar
supercritical helium forced flow
气隙 fraction
29 % 至 34 %
annular 束绞单元 helium porosity
穿线管合金
AISI 316LN
低-carbon N-strengthened SS

本电缆型号的典型值(依据 IEC 61788-1 / IEC 61788-2 / ITER 电磁铁设计 Criteria)——具体订单参数将在技术规格书与报价单中确认。

应用工况

CICC Superconducting Conductor 是否适合您的设备?

高-电场电缆-于-穿线管 Superconducting 电磁铁导体 (CICC) built 至 IEC 61788 及 fusion 电磁铁 standards 配 Cr-电镀 Nb3Sn 或 Ni-电镀 NbTi/铜股细丝成缆绞合于 5 stages 围绕中心 helium cooling spiral 及 compacted 内部 .

固定敷设

适用

绕包成 pancake 或层电磁铁 coils 及 vacuum-压力 impregnated (VPI) 配玻璃纤维-polyimide/epoxy 绝缘。

浸水与潮湿场所

适用

内部中心 spiral 及 30–33 % 束绞单元气隙 fraction 设有 forced-flow supercritical helium 在 4.2–4.5 K 及 0.5–0.6 MPa .

工业炉窑与高温加热区

适用

Nb3Sn CICC coils withstand +650 °C vacuum 耐热-treatment reaction 循环 (~200 hours) 内部低-Co AISI 316LN conduits.

典型设备Tokamak & Stellarator Fusion Reactors (TF/CS/PF)高-能量 Physics Detector & Dipole 起重电磁铁高-电场复合 Research Solenoids (15–45 T)Superconducting Magnetic 能量 Storage (SMES)

电缆结构

逐层了解结构

图示: CICC- Nb3Sn-TF-68kA 配 Ø 8×10 mm 316L 中心 cooling spiral, 6 子-电缆 petals (900 Cr-电镀 Nb3Sn 股细丝 + 522 OFHC 铜 stabilizer 股细丝, 316L 金属箔绕包) compacted 内部 seamless AISI 316LN structural 穿线管。

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结构剖切示意图(非按比例,由结构层数据自动生成)
#结构层材料与参考标准
15-stage transposed Nb₃Sn 或 NbTi + OFHC 铜承力绳6 trapezoidal petal 子-电缆 (e.g. ((2sc+1Cu)×3×5×5 + 线芯)×6) 配 1–2 µm Cr 或 Ni多-stage 成缆 fully transposes 股细丝同时 Cr/Ni 镀层抑制间-绞线股 coupling loss 期间
2中心 supercritical helium cooling spiral疏绕-gap 螺旋状绕包 AISI 316L stainless-钢剥离 (ID 7–8 mm / OD 9–10 mm, 30–40 %提供低-压力-压降 hydraulic 通道同时 allowing 径向 helium exchange 成绞线股束绞单元
3子-电缆 & 束绞单元 AISI 316L stainless wraps0.05 mm AISI 316L 绕包带围绕每根 petal (50 % 疏绕) 及 0.10 mm 搭盖绕包层围绕控制间-petal 接触耐受性及防护股细丝期间拉力-至 jacketing
4Seamless compacted AISI 316LN (或 Ti/Incoloy 908)Butt-welded 及 roll-compacted 圆形或 square 厚壁套管 (UNS S31653, Co ≤ 0.05Contains 2.5 MPa quench 压力及 reacts massive B × I Lorentz 电磁应力跨越绕包

Nb₃Sn CICC (卷绕-及-React · 最高达 13.5 T)

Cr-电镀青铜-route 或内部-锡 Nb₃Sn 股细丝 reacted 在 +650 °C 用于 TF & CS coils

NbTi CICC (Ductile 预-Reacted · 最高达 6.4 T)

Ni-电镀 Nb- 47wt%Ti multifilamentary 股细丝用于 PF coils, correction coils 及 68 kA busbars

技术数据

额定值与运行条件

典型值: 以下为该型号电缆的典型参数(依据 IEC 61788-1 / IEC 61788-2 / ITER 电磁铁设计 Criteria)。实际订单数值将在规格书与报价单中确认。

电气

Operating 电流 (I_op @ 4.5 K)
10 kA 至 80 kA DC / pulsed (标准 45 kA CS & 68 kA TF)
电流-sharing 温度 (T_cs)
≥ 5.7 K (TF 在 68 kA, 11.8 T) · ≥ 5.2 K (CS 在 45 kA, 13.0 T)
铜 stabilizer RRR (R₂₇₃K / R₂₀K)
≥ 100 (after +650 °C Nb₃Sn reaction 耐热 treatment) · ≥ 150 (NbTi)
非-铜 critical 电流 density (J_c)
≥ 850–1,100 A /mm² (Nb₃Sn @ 12 T, 4.2 K) · ≥ 2,700 A /mm² (NbTi @ 5 T)

热性能

Cryogenic coolant & inlet conditions
Supercritical Helium (SHe) 在 4.2–4.5 K, 0.5–0.6 MPa, 3–10 g/s 通体 flow
Nb₃Sn reaction 耐热-treatment 循环
+210 °C / +340 °C / +450 °C plateaus + +650 °C (200 h) 下方高-purity

机械

束绞单元气隙 fraction
29 % 至 34 % 于绞线股 annulus (加疏绕中心 spiral)
穿线管 cryogenic yield & Charpy
σ₀.₂ ≥ 1,000 MPa & K_IC ≥ 150 MPa·√m 在 4.2 K (AISI 316LN)

耐受性能

最大 quench 压力额定值
≥ 25 MPa (250 bar) hydraulic proof 试验; 100 % helium leak ≤ 10⁻¹⁰ Pa·m³/s
Nuclear activation 控制
Cobalt content Co ≤ 0.05 wt% 及 Niobium/Tantalum 受控于 316LN

参考标准

Governing superconductor standards
IEC 61788-1 (NbTi), IEC 61788-2 (Nb₃Sn), IEC 61788-11 (RRR) & ITER Criteria
Weld & NDT qualification
100 % radiographic, ultrasonic & phased-array 目视检查护套 butt

标识

单元长度 delivery
100 m 至 1,000 m 持续 jacketing line 节距绕包于 Ø 4.0 m 卷筒
海关税则号(HS)
8544.49 / 8505.90

规格尺寸

7 标准 Nb₃Sn & NbTi CICC superconducting 电磁铁导体

圆形-于-圆形及 circle-于-square 厚壁 316LN CICC 设计自 10 kA 至 80 kA.

导体结构体系, 电流 & peak 电场
订货型号绞线股结构体系护套截面轮廓外 dim.
mm
I_op @ 4.5K
kA
Peak B
T
Cryogen询价
Nb₃Sn 高-电场卷绕-及-React CICC 导体 (11.8 T 至 13.5 T @ 4.5 K)
CICC-Nb3Sn-TF-68kA900 Nb3Sn + 522 铜股细丝43.7 mm Ø 圆形43.768.011.84.5 K SHe
CICC-Nb3Sn-CS-45kA576 Nb3Sn + 288 铜股细丝49.0×49.0 mm Sq.49.045.013.04.5 K SHe
CICC-Nb3Sn-HF-80kA1080 Nb3Sn + 540 铜股细丝52.0×52.0 mm Sq.52.080.013.54.5 K SHe
NbTi Ductile Pulsed & 母线 CICC 导体 (4.0 T 至 6.4 T @ 4.5 K)
CICC-NbTi-PF1-48kA1440 NbTi/铜股细丝53.8×53.8 mm Sq.53.848.06.44.5 K SHe
CICC-NbTi-PF2-55kA1152 NbTi/铜股细丝51.9×51.9 mm Sq.51.955.05.04.5 K SHe
CICC-NbTi-CC-10kA240 NbTi/铜股细丝19.2×19.2 mm Sq.19.210.04.04.5 K SHe
CICC-NbTi-Bus-68kA1440 NbTi + 铜子-电缆48.0 mm Ø 圆形48.068.04.54.5 K SHe
  • 表中为该型号电缆的典型值;实际订单的外径与重量以报价单确认为准。
  • 定制 petal counts, 铜:非-铜 ratios 及 square/矩形护套 profiles 均 engineered 符合电磁铁绕包 pack.

质量与认证

测试与检验

每根出厂长度均经例行试验,按批次进行抽样与型式试验,并随附 EN 10204 3.1 检验证书。

  1. 导体第 5 类绞合导体
  2. 火花试验100% 在线检测
  3. 成缆线芯、地线与填充
  4. 护套挤出内护套、编织/屏蔽、外护套
  5. 电气测试交流耐压与导体电阻
  6. 尺寸外径与护套壁厚
  7. 检验文件与发运装盘出厂与发运
测试与检验试验值/参考标准频次
例行试验
100 % Helium 通体-spectrometer leak, ultrasonic weld & 压力试验零 leak (≤ 10⁻¹⁰ Pa·m³/s) 在 25 MPa Nitrogen/Helium 压力每根外覆护套长度
抽样试验
4.2 K critical 电流 (I_c), RRR, hysteresis & coupling loss 试验Meets IEC 61788-1/-2 J_c, RRR ≥ 100 及 n·τ coupling time 恒定每根绞线股 & 子-电缆 lot

检验证书

每盘随附,列明该盘电缆整根长度的例行试验结果。

产品认证

IEC 61788-1 / -2 / -11 Superconductor QualifiedSULTAN 11 T / 4.5 K 全截面 Sample ValidatedEN 10204 3.1 / 3.2 Cryogenic Metallurgy Cert.

企业体系证书

ISO 9001ISO 14001ISO 45001VDE 标志认证UL / cULCE · LVD / EMC

标识与供货

订购与交付

护套印字

Laser-etched 于 316LN 穿线管: TEBAOFLEX CICC <type> LOT# + FIDUCIAL METRE MARKS
交货形式
非-returnable fumigated wooden 或钢卷筒
标准节距
250 m · 500 m · 1000 m 标准卷筒
最小起订量
250 m (stock 种规格) · 500 m (定制)
交货期
3–5 weeks ex-协同
Incoterms
EXW, FCA, FOB, CIF, DAP

技术资料

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版本
2026-10-20
更新日期
2026-10-20

常见问题

工程师首先关注的问题

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Why does CICC 用途 6-petal 承力绳围绕中心 spiral 内部 compacted 钢套管?
于 large 45–68 kA fusion 电磁铁, pool-boiling liquid helium cannot penetrate dense 绕包 pack 快速 enough 至防止耐热 quench, 及 Lorentz 应力 (I × B ≈ 800 kN/m) would 压扁 unreinforced 铜/superconductor 股细丝。CICC 结构体系 bathes 每根 0.8 mm 绞线股于 forced-flow supercritical helium (30 % 气隙 fraction) 馈电自低阻抗中心 spiral, 同时厚壁 AISI 316LN 穿线管承受 structural Lorentz 载荷。
Why 均 Nb₃Sn 股细丝电镀配 1–2 µm Chromium 及 NbTi 股细丝电镀配镍?
期间 pulsed 电磁铁运行 (dB/dt), 间-绞线股 eddy-电流回路 would generate excessive AC heating if 裸铜 surfaces 烧结共同期间 compaction 或 +650 °C Nb₃Sn reaction 烘焙。1–2 µm Cr (或 Ni) 阻隔层防止 diffusion bonding 及保持最佳间-绞线股接触耐受性。
Why must 气隙 fraction Nb₃Sn CICC be 手持 tightly 围绕 29–33 %?
Nb₃Sn 为抗拉-敏感 A15 intermetallic 胶料。If 气隙 fraction 为 too 高 (> 36 %), 电磁 Lorentz loads 弯曲及 buckle 分相股细丝下方 cyclic pulsing, permanently degrading critical 电流 (I_c). If 气隙 fraction 为 too 低 (< 27 %), 股细丝均包覆于-pinched 期间 compaction 及 hydraulic 压力压降 rises sharply.
What factory 例行 tests 及 certificates 均 supplied 配 CICC Superconducting 导体?
每根 production 卷筒 CICC Superconducting 导体 undergoes 100 % 导体 DC 耐受性 measurement 在 20 °C, 高压 AC/DC 绝缘介质 withstand testing, 及 dimensional verification 符合 IEC 61788-1 / IEC 61788-2 / ITER 电磁铁设计 Criteria, supplied 配 EN 10204 3.1 目视检查 certificate.

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CICC Superconducting Conductor CICC管内电缆型超导磁体导体

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卷筒与运动工况:
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- 卷筒电缆长度(m): 
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