[发明专利]一种无漏磁同轴高温超导直流电缆

说明书

本发明公开一种无漏磁同轴高温超导直流电缆，此电缆由金属骨架、两组超导子缆线和金属套管构成，所述超导子缆线包括单元超导缆线和绝缘包套，所述单元超导缆线包括超导带材组和金属包套，所述超导带材组由REBCO高温超导带材紧密堆叠而成。该电缆由两组超导子缆线紧贴金属骨架螺旋排列，外覆金属套管而成。超导子缆线由单元超导缆线堆叠为螺旋结构，外覆绝缘包套而成。该电缆中空金属骨架通入液氮以冷却导体，两组超导子缆线外层的橡胶包套实现正负电流间的绝缘。本发明所述电缆两组超导子缆线电流方向相反，该种结构不仅在应用中仅需一根电缆便可实现电流传输，而且由于两组螺旋结构的超导子缆线中电流方向相反，对外具有无漏磁特性。

技术领域

本发明有关高温超导电缆，属于超导电工领域。

背景技术

随着我国经济的高速发展，居民的生活质量不断提高，电力负荷不断增加的同时出现了地下电缆空间有限的问题，这种局面要求电力系统朝着更低传输损耗、更大载流容量、更小占地空间的方向发展，高温超导电缆在这种场合下具有极大的竞争力。然而，超导电缆传输大电流时产生的电磁污染会对人体及设备使用产生一定的危害，与此同时，在国防安全方面，由于保密需求，船舰使用的直流电缆同样需要具有无漏磁功能。因此，具有无漏磁特性的高温超导直流电缆在低电压等级、大传输电流的工业、海洋等场合中具有极其广阔的应用前景。

基于上述情况，为了在提高直流电缆载流容量的同时使电缆对外具有无漏磁特性，有必要提出一种新型无漏磁高温超导直流电缆结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种无漏磁同轴高温超导直流电缆，以使电缆具有消磁能力。本发明高温超导直流电缆由金属骨架、两组超导子缆线和金属套管构成，所述的超导子缆线包括单元超导缆线和绝缘包套，所述单元超导缆线包括超导带材组和金属包套，所述超导带材组由第二代高温超导REBCO带材紧密堆叠而成，在同样占地的情况下，该种紧密堆叠型超导直流电缆不仅可以传输更大电流，而且由于两组螺旋结构的超导子缆线中电流方向相反，该超导电缆对外具有无漏磁特性。此外，该种结构在实际电流传输中仅需一根超导电缆，这进一步节省了超导电缆的占地空间。

所述的中空金属骨架为铜骨架、铝骨架或合金骨架，中空金属骨架通入的冷却介质为廉价的液氮，中空金属骨架不仅可以为冷却介质液氮提供传输通道，而且可以为超导直流电缆提供支撑保护的作用。

所述的高温超导子缆线由单元超导缆线堆叠成类螺旋结构，外覆绝缘包套而成。两组超导子缆线电流方向相反，对外具有无漏磁特性。

所述的单元超导缆线由超导带材组外覆金属包套而成。

所述的超导带材组由第二代高温超导REBCO带材紧密堆叠而成。

所述的金属包套材质可为铜、铝、不锈钢。

所述的超导子缆线最外层的绝缘包套为橡胶包套，其可以为两组超导子缆线正负电流间提供绝缘保护。

所述的金属套管材质可为铜、铝、不锈钢。

附图说明

图1为本发明提供的一种无漏磁同轴高温超导直流电缆的结构示意图；

图2为本发明提供的一种无漏磁同轴高温超导直流电缆的横截面示意图；

图3为本发明提供的一种无漏磁同轴高温超导直流电缆的电流方向示意图；

图4为本发明提供的超导子缆线的结构示意图；

图5为本发明提供的超导子缆线的横截面示意图；

图6为本发明提供的A型单元超导缆线的结构示意图；

图7为本发明提供的A型单元超导缆线的横截面示意图；

图8为本发明提供的B型单元超导缆线的结构示意图；