[实用新型]大负荷交直流两用低温超导电缆

说明书

本实用新型提供一种大负荷交直流两用低温超导电缆，由内而外依次包括低温容器、超导体缆芯、绝缘屏蔽隔热复合层和护套；所述的低温容器为带内孔的耐低温金属管材，用作液氦通道；所述的超导体缆芯由低温超导体包覆第一绝缘材料层构成，并沿周向覆于所述耐低温金属管材外壁形成超导体层；所述的绝缘屏蔽隔热复合层由第二绝缘材料层、屏蔽材料层和隔热材料层复合构成，并包覆所述超导体层；所述的护套包覆所述的绝缘屏蔽隔热复合层。本实用新型的低温超导电缆电流传输容量大、重量轻、敷设方便、综合成本低，特别适用于大型钢铁厂、玻璃厂等高能耗制造加工企业在10KV电压等级下的电力输配。

技术领域

本实用新型涉及电线电缆领域，具体涉及一种大负荷交直流两用低温超导电缆。

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。低温超导电缆的导电层是采用低温超导线材，通常是NbTi/Cu或NbsSn/Cu复合超导线制成。

目前，普通的10KV级铜导体高压电力电缆不能满足100MW以上大负载高压电力传输的需要，导致一些大型钢铁、玻璃等大能耗制造加工企业在变电站至企业配电房间线路繁多、敷设周期长、维护麻烦、综合使用成本高。

因此有必要提出一种新的低温超导电缆，以解决现有电力传输用高压电力电缆传输容量小、重量大敷设麻烦等技术问题。

实用新型内容

鉴于上述背景，本实用新型的目的是提供一种用于大能耗制造加工企业变电站与企业配电房间输配电用的10KV级大负荷交直流两用低温超导电缆。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

一种大负荷交直流两用低温超导电缆，由内而外依次包括低温容器、超导体缆芯、绝缘屏蔽隔热复合层和护套；所述的低温容器为带内孔的耐低温金属管材，用作液氦通道；所述的超导体缆芯由低温超导体包覆于第一绝缘材料层构成，并沿周向覆于所述耐低温金属管材外壁形成超导体层；所述的绝缘屏蔽隔热复合层由第二绝缘材料层、屏蔽材料层和隔热材料层复合构成，并包覆所述超导体层；所述的护套包覆所述的绝缘屏蔽隔热复合层。

本实用新型优选的方案中，所述的超导体缆芯绞制于所述耐低温金属管材壁上。所述耐低温金属管材内孔作为液氦通道，以维持所述低温超导体材料超导特性所需要的临界环境温度。

本实用新型进一步优选的方案中，所述的耐低温金属管材为不锈钢管。

本实用新型进一步优选的方案中，所述的低温超导体为NbTi材料；更优选NbTi棒材。

本实用新型优选的方案中，所述的第二绝缘材料层内、外均设有所述的屏蔽层。这样可以均匀所述第二绝缘材料层内、外表面电场，同时还可以起到屏蔽外部磁场的作用。

本实用新型进一步优选的方案中，所述的第二绝缘材料层为聚酰亚胺薄膜层。

本实用新型进一步优选的方案中，所述的屏蔽材料层为超低温合金层；更优选超低温铜合金带层。

本实用新型进一步优选的方案中，所述的隔热材料层包覆在所述第二绝缘材料层外的所述屏蔽层外部。

本实用新型优选的方案中，所述的隔热材料层由双面云母带层与无碱玻璃丝编织层复合构成；进一步优选由至少2个双面云母带层和至少2个无碱玻璃丝编织层交替构成。双面云母带和编织无碱玻璃丝的包覆可实现隔绝超导材料与外部环境发生温度交换的目的。

本实用新型优选的方案中，所述的护套为聚三氟氯乙烯层。

与现有铜导体高压电力电缆相比，本实用新型的低温超导电缆解决了传输容量小、重量大敷设麻烦等技术问题，具体具有以下几方面的突出优有：