[发明专利]超导电缆的超导导线的配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超导电缆的超导导线的配置方法，更具体地，涉及一种用于超导导线的配置的超导电缆的超导导线的配置方法，并可在保持电流承载能力的情况下，根据超导电缆(包括超导导线)的片段(section)的温度偏差(deviation)来合适地确定超导导线数量。

背景技术

超导电缆近来作为高密度电流传输电缆而被关注，超导电缆使用超导导线的特性，其中电阻在低温(在高温超导体中，大体100K或低于100K，而在低温超导体中，大体20K或低于20K)和接近零度温度时突然下降。

在这种超导电缆中，使用廉价的液氮，很容易获得高温超导电缆，并保持超导特性，因此它们已经发展到很高的水平。在本发明的实施例中，应用了这种高温超导电缆并对其进行描述。

如图1所示，超导电缆系统包括：两个终端构件20和30，超导电缆10(图1中阴影部分所描绘的线路)连接到该终端构件20和30上；以及致冷器40，设置在一个终端构件20的前侧。

根据现有技术的超导电缆10典型地被制造为具有600m的长度以供使用。为了延伸所需的长度，多个中间引线盒(pull box)11、12、13被连接。

而且，在根据现有技术的超导电缆系统中，冷却流动通路被设置在超导电缆10中，冷却流体(例如，液氮)流经该冷却流动通路(该流动通路以在真空层(vacuum layer)的内部容器(can)与外部容器之间等方式形成)。此外，超导电缆系统被构成为以通过一个终端构件20供应冷却流体，通过另一个终端构件30排放冷却流体，以使其被回收管路50回收，并再次把冷却流体供应到致冷器40。

而且，泵42被安装在致冷器40和终端构件20之间以使冷却流体循环流过超导电缆10和回收管路50。

超导电缆10由超导导线构成，超导导线形成作为导体的芯。在超导电缆10具有600m较短的长度的情况下，超导电缆10的片段很少出现温度偏差，因此在所有片段中使用相同数量的超导导线。

超导导线具有当温度降低时增加电流承载以及温度增加时降低电流承载能力的特性。一般来说，正如我们所知的，当温度降低1℃时，电流承载能力增加8％。

因此，如图1所示，对于长距离来说，如在超导电缆10具有特别长的长度(例如，3200m)的情况下，超导电缆10的入口部分10a的温度较低，该入口部分10a连接到终端构件20，该终端构件20设置在设置有致冷器40的一侧上；在冷却流体流经超导电缆10时，由于热侵袭(heat invasion)以及导体产生的热，连接到位于相反一侧的终端构件30的超导电缆10的出口部分10b的温度增加了，结果导致片段的温度偏差。

在根据现有技术的超导电缆10中，根据超导导线与温度之间的相互关系，基于具有最小电流承载能力的片段(具有最高温度的片段)的电缆侧的温度，通过计算超导导线可以传输的电流来确定超导导线数量。类似于较短距离的超导电缆，对于长距离的超导电缆的全体片段来说，在所有片段中使用相同数量的超导导线。

也就是说，基于具有最高温度的在终端构件30侧的片段的电缆侧的温度来确定的超导导线数量被应用到所有片段L1、L2、L3、L4中。

为了更具体的说明，如下将参考表1对确定超导导线数量的运算进行详细描述。

[表1]