1.一种组合式超导复合导体,其特征在于,包括由内至外设置的铜骨架(1)、导体层(2)、绝缘层(3)和保护层(4);其中,绝缘层(3)的厚度为采用交流电压与冲击电压计算得到的厚度中的最大值;导体层(2)包括多层超导带材层,每层超导带材层沿铜骨架(1)长度方向按照绕制节距螺旋排列而成,每层超导带材的螺旋绕向角均不相等;超导带材的层数N通过下式计算:其中,I为组合式超导复合导体的传输电流,Ic为超导带材的临界电流,k 1 为组合式超导复合导体磁场引起的临界电流的退化率,k 2 为机械应变引起的超导带材临界电流的衰减率,k 3 为热循环引起的超导带材临界电流的退化率,k 4 为组合式超导复合导体设计的裕度系数。
2.根据权利要求1所述的一种组合式超导复合导体,其特征在于,铜骨架(1)为铜绞线或波纹管;保护层(4)为波纹管。
3.根据权利要求1所述的一种组合式超导复合导体,其特征在于,铜骨架(1)为铜绞线时,铜绞线的截面面积通过下式计算:其中,S min 为铜绞线的最小截面积;I ∞ 为稳态短路电流值;t为短路电流的作用时间;C为铜热稳定系数。
4.根据权利要求1所述的一种组合式超导复合导体,其特征在于,超导带材采用第一代高温超导材料或第二代高温超导材料。
5.根据权利要求1所述的一种组合式超导复合导体,其特征在于,每层超导带层包括若干超导带材,每层超导带层中超导带材数量N i 通过下式计算:式中,w为带材宽度,R i 为第i导体层的半径,β为超导带材的绕向角。
6.根据权利要求1所述的一种组合式超导复合导体,其特征在于,绝缘层(3)的材质为聚丙烯层压纸、低密度聚乙烯、聚酰亚胺薄膜或电缆纸。
7.根据权利要求1所述的一种组合式超导复合导体,其特征在于,绝缘层(3)的厚度采用公式(4)和(5)计算的结果中的最大值;t 2 =V×K 1 ×K 2 ×K 3 /E lac (4)其中,t 2 为采用交流电压计算得到的绝缘层厚度,V为最高工作相电压,K 1 为工频电压老化系数,K 2 为温度系数,K 3 为裕度系数,E lac 为符合韦伯分布工频击穿电压最低值;t 3 =V Bil ×l 1 ×l 2 ×l 3 /E Limp (5)其中,t 3 为采用冲击电压计算得到的绝缘层厚度,V Bil 为冲击电压水平,l 1 为冲击电压老化系数,l 2 为冲击电压温度系数,l 3 为冲击电压裕度系数,E limp 为符合韦伯分布冲击电压最低值。
8.一种如权利要求1所述的组合式超导复合导体的制备方法,其特征在于,将铜绞线或波纹管制成铜骨架(1),按照预设的绕制速度、绕向角和绕制节距在铜骨架(1)上的绕制多层超导带材,形成导体层(2);在导体层(2)上按螺旋方式绕制绝缘层(3),在绝缘层(3)上安装波纹管形成保护层(4)。