[实用新型]一种35kV/10kA冷绝缘超导三相同轴电力电缆

说明书

本实用新型公开了一种35kV/10kA冷绝缘超导三相同轴电力电缆，包括有支撑体以及依次绕制在支撑体外侧的支撑体电绝缘层、内层超导同轴相导体、内层超导同轴相导体绝缘层、中层超导同轴相导体、中层超导同轴相导体绝缘层、外层超导同轴相导体、外层超导同轴相导体绝缘层、超导屏蔽层、双层隔热层和外护层。本实用新型高温超导电缆采用先进铜系的高温超导带作为超导体，设计合理的结构，采用三相同轴结构设计，额定电压35kV，电流密度为10kA，电流使用容量为35000MVA,电流容量超过世界同行水平，产业化后可以使中国超导电缆的研发、应用处于世界第一梯队。

技术领域

本实用新型涉及冷绝缘高温超导电力传输技术领域，尤其涉及一种额定电压为35kV/10kA冷绝缘超导三相同轴电力电缆。

背景技术

超导电缆是利用超导在其临界温度下成为超导态、电阻消失、损耗极微、电流密度高、能承载大电流的特点而设计制造的。其传输容量远远超过充油电缆，亦大于低温电缆，可达10000MVA以上，是正在大力研究发展中的一种新型电缆。由于超导体的临界温度一般在20K以下，故超导电缆一般在4.2K的液氦中运行。超导电缆的结构有刚性和可挠性两种形式，缆芯分单芯和三芯。超导电缆是解决大容量、低损耗输电的一个重要途径，由于它的潜在优势如此诱人，所以各国科技工作者为此正在进行大量的研制工作。

高温超导电缆的发展历史20世纪初,荷兰低温物理学家卡麦林·昂尼斯(KamerlinghOnnes)发现了超导现象并发现了汞、铟、锡和铅等金属超导体,超导体在超导状态下可以无电阻地传输电流。这一特性使人们在发现超导现象后立即想到利用超导体来制做传输电流的导线,这样可以避免由电阻产生的热损耗。但是不久后人们就发现用这些金属超导体制做的导线只能在传输很小的电流时才具有零电阻特性,当电流增大时又恢复了一般导体的电阻特性,这导致了利用超导体制做导线无电阻地传输具有实用意义的电流的做法以失败而告终。到了20世纪60年代,随着一些可以传输较大电流而仍能保持零电阻特性合金超导体的发现,人们利用超导体无电阻地传输电流的愿望才成为可能。20世纪六七十年代,人们开始尝试利用铌合金导线制做超导电缆。铌合金导线只有在温度低于-260℃时才处于超导状态,所以需要液氦作为冷却剂,液氦的价格很高,这就使该类超导电缆丧失了工业化应用的可行性。20世纪80年代末,人们发现了超导转变温度在液氮气化温度(约-196℃)以上的铜基氧化物超导材料。因铜基氧化物超导材料的超导转变温度大大高于以前发现的元素或合金超导材料的超导转变温度,所以人们习惯将其称为高温超导材料。使用高温超导材料制做超导电缆,就可以在价格低廉的液氮冷却下无电阻地传送电能。高温超导电缆的出现使超导技术在电力电缆方面的工业应用接近于现实。