[发明专利]一种常温超导高压输电线缆及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及输电线缆技术领域，尤其涉及一种常温超导高压输电线缆及其制备方法和应用。包括：芯棒、第一导电层、第二导电层、第一金属丝层和第二金属丝层；其中，所述第一导电层按照设定升角包覆在芯棒上，所述第二导电层按照不同于第一导电层的升角包覆在第一导电层上，所述第一金属丝层按照设定升角包覆在第二导电层上，所述第二金属丝层按照设定升角包覆在第一金属丝层上，所述第一导电层和第二导电层的升角不相同，且第二导电层的升角与第一导电层的升角的绝对差值为定值。本发明设计的输电线缆内阻r在常温下为零，输电时不需超高压输送，甚至不需要高压，彻底消除了由线路内阻所产生的能量损耗，节能效果极其显著。

技术领域

本发明涉及输电线缆技术领域，尤其涉及一种常温超导高压输电线缆及其制备方法和应用。

背景技术

本发明背景技术中，公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

电能在长距离输送过程中会产生很多能量损失。由损耗功率△P＝I²×r；可以看出，产生能量损失的两个因素，一个是电流I，一个是线缆的内阻r。在线缆的内阻r无法减小的情况下，只好减小输电电流I，这就是目前为什么要采用高压，甚至超高压输电的原因。尽管采用了高压，甚至超高压输电，但是由于现行高压，甚至超高压输电线缆的内阻r不等于零，在长距离的高压，甚至超高压输送过程中依然会产生很大的能量损失。

发明内容

为克服上述现有技术中所述的不足，本发明提供一种常温超导高压输电线缆及其制备方法和应用。本发明设计的线缆的内阻r在常温下为零，因此，在长距离输送过程中线路电能损耗功率△P为零，而且该常温超导输电线缆的制备便捷，不需对输电线缆进行特殊工艺的处理。

本发明的第一目的，是提供一种常温超导高压输电线缆。

本发明的第二目的，是提供一种常温超导高压输电线缆的制备方法。

本发明的第三目的，是提供所述常温超导高压输电线缆及制备方法的应用。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开一种常温超导高压输电线缆，包括：芯棒、第一导电层、第二导电层、第一金属丝层和第二金属丝层；其中，所述第一导电层按照设定升角包覆在芯棒上，所述第二导电层按照不同于第一导电层的升角包覆在第一导电层上，所述第一金属丝层按照设定升角包覆在第二导电层上，所述第二金属丝层按照设定升角包覆在第一金属丝层上，所述第一导电层和第二导电层的升角不相同，且第二导电层的升角与第一导电层的升角的绝对差值为1.11°；所述第一导电层、第二导电层的材质为石墨烯，其形状为成卷的薄带；所述第一金属丝层和第二金属丝层的升角呈反向设计。

作为进一步的技术方案，所述芯棒的材质为具有适合韧性和强度的金属或非金属材料。

作为进一步的技术方案，所述第一导电层的设定升角大于零度。

作为进一步的技术方案，所述第二导电层的设定升角大于零度。

作为进一步的技术方案，所述被包覆的芯棒至少为一根。被金属丝包覆的具有导电层的芯棒至少为一根。

作为进一步的技术方案，所述第一金属丝层和第二金属丝层的升角可以相同，也可以不同，技术人员可根据具体需要进行选择和设计，本发明不做具体限定。

本发明设计的常温超导高压输电线缆的特点之一是：经过第一导电层、第二导电层按照绝对相差1.11°的升角包覆后，两层导电层(石墨烯薄带)之间产生了1.11°偏移，其导电性质就发生了巨大变化，即在常温下就具有了超导的特性，亦即两层石墨烯薄带的内阻r就等于了零，故就实现了输电的超导传输，其线路电能损耗功率△P自然也就为零了。