[实用新型]一种真空绝缘超导电缆结构

说明书

本实用新型实施例公开了一种真空绝缘超导电缆结构，其包括低温管道，以及设置于低温管道中的超导通电导体，所述低温管道中充满有液氮，其中：所述超导通电导体包括金属骨架，以及缠绕在所述金属骨架上的超导层；所述低温管道为高真空绝热管道，其包含有外管、至少一个内管，在所述外管与每一内管之间形成真空夹层；每一低温管道中放置有一个超导通电导体。实施本实用新型实施例，具有很好的保温效果以及绝缘效果，且机械性能好。

技术领域

本实用新型涉及超导传输领域，特别是涉及一种真空绝缘超导电缆结构。

背景技术

由于采用了具有零阻可进行大电流密度传输电流的高温超导材料作为导体，以价格低廉的液态氮作为冷却介质，高温超导电缆具有体积小、重量轻、损耗低、无火灾隐患的优点。高温超导电缆能够传输比同尺寸的常规电缆大3-5 倍的功率，其功率损耗仅为传输功率的0.5％。利用高温超导电缆可以大大提高电网输电的总效率，实现低损耗，大容量输电。同时，高温超导电缆还具有安全，无污染，无电磁辐射等优点。因此，高温超导电缆在发电厂、变电站和城市中心配电等大容量输电方面将具有广阔的应用前景。

绝缘是超导电缆设计的核心问题之一，根据绝缘介质的工作温度，高温超导电缆可分为室温介质绝缘电缆和低温介质绝缘电缆。室温介质电缆的主要优点是结构简单，它具有和常规电缆相似的结构，输送容量比常规电缆大3倍以上。由于省却了磁屏蔽层，故耗用的超导带材相对较少，但运行时会在电缆低温容器上产生较大的涡流损耗。室温介质电缆除高温超导带材工作在液氮温度条件下外，电缆的绝缘层则工作在室温条件下，其绝缘的加工和安装也相对简单。同时，绝缘材料的选择具有较大的空间，加工技术比较成熟。相较于低温介质电缆，室温介质电缆具有损耗较大，运行费用较高等缺点。室温介质电缆绝缘较厚，电缆整体尺寸较大，通常为单芯电缆。

低温介质绝缘电缆的主电气绝缘层和超导带带材均工作在液氮温度下。液氮作为复合电绝缘的一部分起一定的绝缘作用。低温介质绝缘电缆的主要优点是其结构紧凑，有磁屏蔽，有效的消除了磁耦合。电缆容器上仅存在由漏磁引起的很小的涡流。因而其传输容量大，损耗小，在寿命期内的运行成本较低。其输送容量可达常规电缆大5倍以上。但较室温介质电缆具有结构复杂，耗用的超导带材较多等不足，在低温绝缘材料的长期可靠性等方面尚缺乏足够的经验。

但是，无论是室温绝缘还是低温绝缘电缆，均是采用绝缘材料包覆在高电位导体上，当电压等级增加时绝缘层厚度较大，严重影响电缆的弯曲等机械性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种真空绝缘超导电缆结构，具有很好的保温效果以及绝缘效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供一种真空绝缘超导电缆结构，其包括低温管道，以及设置于低温管道中的超导通电导体，所述低温管道中充满有液氮，其中：

所述超导通电导体包括金属骨架，以及缠绕在所述金属骨架上的超导层；

所述低温管道为高真空绝热管道，其包含有外管、至少一个内管，在所述外管与每一内管之间形成真空夹层；

每一低温管道中放置有一个超导通电导体。

其中，在所述超导通电导体中，所述超导层采用多条高温超导带材分层缠绕而成。

其中，所述骨架采用软铜、铝导体或不锈钢波纹管制作，所述高温超导带材采用Bi2223或YBCO高温超导带材。

其中，所述内管的数量为一个。

其中，所述内管的数量为三个，所述三个内管在所述外管中呈等边三角形布置，且相邻两个内管之间存在有间隙。

其中，所述间隙大于10mm。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：