CN101361143A - 超导电缆 - Google Patents

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Abstract

一种超导电缆，设置成在正常状态下，最大程度地限制电流流向骨架以保持在超导电缆中的低温状态稳定。超导电缆包括：被超导层围绕的骨架，和设置于超导层外部的低温恒温器，其中骨架包括多个线缠绕的金属线绕部和设置于所述线绕部外表面的涡流电流防止层，且所述金属线和所述涡流电流防止层由铜合金制成。

Description

超导电缆
技术领域
本发明涉及超导电缆，且更加具体地涉及一种超导电缆，其在正常状态下，最大程度地限制电流流向骨架(former)以保持超导电缆中的低温状态稳定。
背景技术
超导体是一种具有在特定条件下电阻完全消失的特性、以及完全排斥磁场的抗磁性特性的物质。这样的超导体已经用于很多领域，如医药服务、运输、电子、电能、高能物理、机械，等等。特别是，适用超导体的超导电缆具有极好的传输效率和5-10倍于现有电力电缆的容量，以至于它正在取代现有的电力电缆。
目前可用的超导电缆通常由具有超导体的核心和将核心保持在低温状态的低温恒温器组成。电流流过核心中的超导体。为了确保在这种超导电缆中的优秀性能，交流电流损耗，如涡流电流损耗，应该最小化而且超导电缆中的低温状态应该保持稳定。
未实审的日本专利公开第2005-100777号提出了一种超导电缆，其中将多个超导线材设置于骨架的外部圆周面上构成核心，从而一旦发生事故如短路，超导层即被禁止增加温度，而一当电流正常流过，即降低交流电流损耗。但是，在该文件公开的超导电缆中，流经超导层的电流产生的磁场施加于骨架上，使得骨架中生成涡流电流，从而因涡流电流而导致AC损耗。
同时，超导电缆这样设计：使得传输电流因为正常状态下的骨架的高电阻仅流经超导层。在骨架低电阻的情况下，超导层的阻抗应该保持小于骨架，因此为了降低超导层的阻抗，超导线材的绞合间距应该增加。但是，如果超导线材的绞合间距增加了，超导电缆的弯曲特性就成问题地下降了。
发明内容
技术问题
因而，提出了本发明以解决上述现有技术带来的问题，本发明的一个目的是提供一种超导电缆，其在正常状态下，最大程度地限制电流流向骨架，以保持在超导电缆中的低温状态稳定。
技术方案
为了实现上述目的，提供了一种超导电缆，包括：骨架，具有超导层和设置于骨架外部的低温恒温器，骨架包括多个线缠绕的金属线绕部和设置于所述线绕部外表面的涡流电流防止层，且所述金属线和所述涡流电流防止层是由铜合金制成的。
其中所述铜合金可以是Cu-Zn合金。
在一个实施例中，沿所述线绕部的中心设置金属管，且在该金属管中可限定一个冷却通道，冷却介质通过该冷却通道流动。
冷却通道可具有范围为从10到30mm的直径。
根据本发明特性，超导电缆的是这样构造的：骨架基本由高电阻材料制成，并提供了涡流电流防止层和冷却通道，从而限制了在骨架中的涡流电流的生成并使得超导电缆的AC损耗最小化。
附图说明
从以下结合附图所作的详细描述，本发明的上述及其他目的、特性和优点变得更加清楚，其中：
图1是根据本发明超导电缆结构的截面图；
图2是根据本发明的第一实施例超导电缆结构的截面图；以及
图3是根据本发明的第二实施例超导电缆结构的截面图。
具体实施方式
以下，将参考附图描述根据本发明优选实施例的超导电缆。
图1是根据本发明的超导电缆的结构的截面图，图2是根据本发明第一实施例的超导电缆的结构的截面图；而图3是根据本发明第二实施例的超导电缆的结构的截面图。
如图1所示，根据本发明的超导电缆100通常包括具有超导层111的核心110，以及围绕核心以将其保持在低温状态的低温恒温器120。
具体地说，低温恒温器120具有内金属护套121和外金属护套123，这两层护套之间的内部空间优选保持在真空状态，以便切断热对流和热传导。另外，在内金属护套121与外金属护套123之间设置多层铝带构成的热绝缘带122，以便切断来自外部的热辐射。
同时，在由低温恒温器120所限定的内部空间中设置多个核心110，多个核心110具有产生超导性的超导层。核心110的结构如下。
核心110可具有例如圆形截面形状，骨架200置于核心110的中心，骨架上依次叠置超导层111、绝缘层112、和超导屏蔽层113。
根据本发明实施例的骨架200可用各种结构来实施。根据第一实施例，如图2所示，骨架200可由多个线211缠绕的线绕部210、和涡流电流防止层220组成。线绕部210具有上面缠绕多个线211的结构，这样可降低AC损耗，并防止温度因涡流电流而升高。
涡流电流防止层220的作用是在线绕部210所进行的初步限制之外，对涡流电流进行次级限制。一般地，在具有骨架和骨架外部的超导层111的超导电缆中，磁场是由流过超导层的电流在核心110的轴向上产生的，这样就由于磁场而产生涡流电流。本发明的骨架结构中所使用的上述涡流电流防止层220最终限制了涡流电流的生成。
为了加强超导电缆的减小AC损耗和涡流电流的效果，涡流电流防止层20和线绕部的金属线211应该由具有比金属线相对更高的电阻的材料制成，因此本发明提出了铜合金，例如Cu-Zn合金。
同时，根据本发明第二实施例的骨架200结构包括位于其中心部的冷却通道231，如图3所示。冷却通道231可被不锈钢制成的金属管230所限定。冷却介质如液态氮通过冷却通道231流动，以将超导电缆保持在低温状态。冷却通道231的直径可有不同变化，如从mm 10变化到30mm。在限定冷却通道231的金属管230上，依次叠置具有缠绕金属线211的线绕部210和涡流电流防止层220。像在第一实施例中那样，线绕部210和涡流电流防止层220的作用是限制AC损耗和涡流电流的生成，并且它们是由铜合金，如Cu-Zn合金制成的。在第二实施例中，设置于涡流电流防止层220与金属层之间的金属线211可不像绕组那样设置。
超导电缆的骨架200被构造成具有线绕部210和涡流电流防止层220，并提供由高电阻材料如Cu-Zn合金构成的涡流电流防止层220和线绕部210的金属线211，因此一旦有超导电流流动，就最大限度地防止电流流向骨架200。另外，根据一个实施例，冷却通道231设置于骨架200的中心处而冷却介质从中流过，使得骨架200的温度增加受到限制。
虽然以上为了说明目的描述了本发明的优选实施例，本领域技术人员将理解的是，只要不脱离公开于所附权利要求书中的本发明的范围和精神，各种修改、增加和替换是可能的。
工业实用性
如上所述，根据本发明的超导电缆，超导电缆的骨架设置成基本由高电阻材料组成并具有涡流电流防止层、冷却通道和类似部件，从而限制在骨架中的涡流电流的生成，且因此而最大程度地将超导电缆的AC损耗最小化。

Claims (4)

1.一种超导电缆，包括由超导层围绕的骨架和设置于所述超导层外部的低温恒温器，其中所述骨架包括多个线缠绕的金属线绕部和设置于所述线绕部的外表面的涡流电流防止层，且所述金属线和所述涡流电流防止层是由铜合金制成的。
2.如权利要求1所述的超导电缆，其中所述铜合金是Cu-Zn合金。
3.如权利要求1所述的超导电缆，其中沿所述线绕部的中心设置有金属管，且冷却介质通过所述管流动。
4.如权利要求3所述的超导电缆，其中所述金属管的直径范围为从10mm到30mm。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101752036A (zh) * 2008-12-15 2010-06-23 尼克桑斯公司 具有超导线缆的装置
CN102680750A (zh) * 2012-04-24 2012-09-19 中国科学院电工研究所 一种用于远程微弱模拟信号传输的超导信号传输电缆
CN103177815A (zh) * 2011-12-23 2013-06-26 Ls电线有限公司 超导电缆

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101118747B1 (ko) 2010-02-08 2012-03-13 한국전기연구원 복합 냉매를 적용한 초전도 전력 케이블
KR101243180B1 (ko) * 2010-12-23 2013-03-25 한국전기연구원 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치 및 설계방법
JP5573696B2 (ja) 2011-01-21 2014-08-20 日立金属株式会社 導電路
JP5673164B2 (ja) * 2011-02-04 2015-02-18 日立金属株式会社 三芯一括ケーブル
EP2541560A1 (de) * 2011-07-01 2013-01-02 Nexans Supraleiterkabel
JP5771509B2 (ja) * 2011-11-14 2015-09-02 株式会社フジクラ 超電導ケーブル
US11373784B2 (en) 2020-11-18 2022-06-28 VEIR, Inc. Conductor systems for suspended or underground transmission lines
AU2021381750A1 (en) 2020-11-18 2023-06-08 VEIR, Inc. Suspended superconducting transmission lines
CN116686056A (zh) 2020-11-18 2023-09-01 维尔股份有限公司 用于冷却超导输电线路的系统和方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08167332A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導ケーブル
EP0917156B1 (en) 1997-11-14 2009-05-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Oxide superconducting stranded wire and method of manufacturing thereof
JP4114120B2 (ja) 1999-02-15 2008-07-09 住友電気工業株式会社 高温超電導導体
AU1130301A (en) * 1999-10-29 2001-05-14 Nkt Research Center A/S Method of producing a superconducting cable
JP4746175B2 (ja) * 2000-08-08 2011-08-10 住友電気工業株式会社 超電導ケーブル線路
JP2003141946A (ja) * 2001-11-02 2003-05-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導ケーブル
JP4482851B2 (ja) * 2001-12-18 2010-06-16 住友電気工業株式会社 直流超電導ケーブル
JP4162191B2 (ja) 2002-04-05 2008-10-08 住友電気工業株式会社 超電導ケーブル線路の冷却方法
KR20040006245A (ko) * 2002-07-11 2004-01-24 엘지전자 주식회사 드럼 세탁기의 세제용해방법
CN2638202Y (zh) * 2003-01-13 2004-09-01 新疆特变电工股份有限公司 一种电气设备的引接线
CN1230835C (zh) * 2003-03-10 2005-12-07 北京云电英纳超导电缆有限公司 具有双层冷却通道结构的热绝缘超导电缆及其冷却方法
JP4174824B2 (ja) * 2003-04-10 2008-11-05 住友電気工業株式会社 超電導ケーブル
JP2004349161A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Fujikura Ltd 転位セグメント導体
JP4201331B2 (ja) * 2003-06-19 2008-12-24 住友電気工業株式会社 多相超電導ケーブルの相分岐構造
JP4300517B2 (ja) * 2003-09-24 2009-07-22 住友電気工業株式会社 超電導ケーブル
JP2005100853A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Fujikura Ltd 超電導ケーブル及びその製造方法
KR100560189B1 (ko) * 2004-03-12 2006-03-13 엘에스전선 주식회사 초전도 케이블의 구조와 제조장치
US7608785B2 (en) * 2004-04-27 2009-10-27 Superpower, Inc. System for transmitting current including magnetically decoupled superconducting conductors

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101752036A (zh) * 2008-12-15 2010-06-23 尼克桑斯公司 具有超导线缆的装置
CN101752036B (zh) * 2008-12-15 2013-11-27 尼克桑斯公司 具有超导线缆的装置
CN103177815A (zh) * 2011-12-23 2013-06-26 Ls电线有限公司 超导电缆
US9002423B2 (en) 2011-12-23 2015-04-07 Ls Cable Ltd. Superconducting cable
CN103177815B (zh) * 2011-12-23 2016-02-03 Ls电线有限公司 超导电缆
CN102680750A (zh) * 2012-04-24 2012-09-19 中国科学院电工研究所 一种用于远程微弱模拟信号传输的超导信号传输电缆
CN102680750B (zh) * 2012-04-24 2014-12-24 中国科学院电工研究所 一种用于远程微弱模拟信号传输的超导信号传输电缆

Also Published As

Publication number Publication date
US7953466B2 (en) 2011-05-31
WO2007083873A1 (en) 2007-07-26
CN101361143B (zh) 2011-02-09
JP2009522743A (ja) 2009-06-11
KR100706494B1 (ko) 2007-04-10
JP4928565B2 (ja) 2012-05-09
US20080312089A1 (en) 2008-12-18

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