[发明专利]一种电压35kV光纤复合冷绝缘超导电力电缆

说明书

本发明公开了一种电压35kV光纤复合冷绝缘超导电力电缆，从内到外依次包括有多芯多模光缆、支撑体、电绝缘层一、多层缠绕超导导体、电绝缘层二、超导屏蔽层、双隔热层和外护层。本发能填补超导电缆的功能扩展，集光纤信号传输、高温超导电力传输于一体，传输容量大，损耗低，可以解决宽带接入、电能传输、信号传输的问题；采用先进铜系的高温超导带作为超导体，设计合理的结构，额定电压35kV，电流密度为10kA，电流使用容量为35000MVA,电流容量大。

技术领域

本发明涉及冷绝缘高温超导电力传输及光纤宽带接入、信号传输的电缆技术领域，尤其涉及一种电压35kV光纤复合冷绝缘超导电力电缆。

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。

目前超导研究、应用较好的几个国家，如美国、日本、德国、丹麦、中国已开发出实际应用的高温超导电缆在电力线路中挂网运行，目前记录运行达到技术要求。

上述国家和公司开发的高温超导电缆还是单纯的电力传输用，功能还没有扩展，比如信号、电力复合电缆、监测和电力传输复合电缆等。

随着通信事业蓬勃兴起，通信网络业务中电话业务呈平稳的增长趋势，而数据业务呈指数增长态势，语音、数据和图像等的多媒体均需传输，所以需要更大的网络容量和更宽的带宽。我们公司设计生产的光电复合缆适用于宽带接入网系统中作传输线，是一种新型的接入方式，它集光纤、输电导线于一体，可以解决宽带接入、电能传输、信号传输的问题。产品的主要部分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，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。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种电压35kV光纤复合冷绝缘超导电力电缆。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电压35kV光纤复合冷绝缘超导电力电缆，从内到外依次包括有多芯多模光缆、支撑体、电绝缘层一、多层缠绕超导导体、电绝缘层二、超导屏蔽层、双隔热层和外护层。

所述的多芯多模光缆包括有四芯多模光缆，每芯多模光缆包括有纤芯，在纤芯的外侧依次设有高纯度二氧化硅包层和涂覆层一，将四根纤芯绞合后在外侧包有双层紫外线固化丙烯酸脂缓冲层，在缓冲层外设涂覆层二，在涂覆层二外挤包有松套管层，在松套管层外依次包覆有电缆纸绕包层一、PPLP带一、PI薄膜和电缆纸绕包层二，电缆纸绕包层一、PPLP带一、PI薄膜和电缆纸绕包层二依次绕包3个循环。

所述的涂覆层一为松软丙烯酸盐；所述的涂覆层二为硬紫外光固化交联丙烯酸盐。

所述的支撑体为采用240mm²软铜梯形导体紧压绞制在所述多芯多模光缆外层，导体外表无凸起楞条、光滑平整。软铜导体的支撑体可以支撑起超导电缆的超导层，正常使用时，导出电流产生的热量，当发生故障时，可以分流处故障电流的作用。

所述的电绝缘层一和电绝缘层二均是由内向外依次为电缆纸绕包层三、PPLP带二、PI薄膜二和电缆纸绕包层四，总厚度为4.4mm，每层绕包方向相反，绕包5个循环，厚度达到设计要求。

所述的多层缠绕超导导体是用超导带宽度为2.5mm、厚度为1.0mm的Bi-Sr-Ca-Cu-O铋系镀膜超导带，基带材料为NI-W合金带，缠绕双层结构，每层缠绕方向相反。