CN107103958B - 一种超导电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种超导电缆，包括外包绝缘保护层、设置在所述外包绝缘保护层内的导管和设置在所述导管内的超导体，所述导管上设置有进氮管和出氮管，所述进氮管和出氮管均贯穿外包绝缘保护层设置，所述超导体呈六角网格型且形成管状的空间拓扑结构；该超导电缆使用前预冷时间较短的超导电缆。

Description

一种超导电缆
技术领域
本发明涉及一种超导电缆。
背景技术
超导电缆损耗低，可以减少电力运行成本。超导电缆比常规电缆所传送的电力要高三到五倍，可以满足城市不断增长的电力需求。地下超导电缆在不能安装架空线路环境中可以代替架空线路。在特殊场合，原有常规地下电缆不能进行扩容时可以用超导电缆代替，封闭母线也适合于用超导电缆代替。
现有的超导电缆一般包含有绝缘护套、绝热层、超导体以及骨架，超导体设置在骨架上，液氮一般从骨架中输送，这样的结构不利于超导体的降温，在使用前超导体往往需要较长预冷时间才能达到超导的效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在使用前预冷时间较短的超导电缆。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种超导电缆，包括外包绝缘保护层、设置在所述外包绝缘保护层内的导管和设置在所述导管内的超导体，所述导管上设置有进氮管和出氮管，所述进氮管和出氮管均贯穿外包绝缘保护层设置，所述超导体呈六角网格型且形成管状的空间拓扑结构。
作为优选，所述超导体为铜氧超导体。
作为优选，所述超导体悬挂在导管内。悬挂结构可以有利于超导体与液氮接触，加快超导体的冷却速度。
作为优选，所述进氮管和出氮管均与导管为一体式设置。进氮管和出氮管均与导管连接可靠，结构稳定。
作为优选，所述进氮管和出氮管均与外包绝缘保护层之间为封胶设置。可以起到良好的密封效果，可以防止外界的异物接触到导管。
作为优选，所述超导体设置有一个以上，所述超导体呈同心套管式结构分布。呈同心套管式结构分布有利于各个超导体与液氮充分的接触。
作为优选，所述导管内设置有榫眼和呈L型的连接条，所述连接条一端与导管铰接连接，所述连接条另一端设置有与榫眼相配对的榫头，所述超导体通过连接条悬挂在导管内。超导体与导管连接可靠。
作为优选，所述外包绝缘保护层包含有聚氯乙烯外绝缘层、PP绳填充层、涤纶丝编织层和绝热层，所述聚氯乙烯外绝缘层、PP绳填充层、涤纶丝编织层和绝热层依次粘合。
本发明的有益效果为：与传统的超导电缆相比，通过将超导体设置有输送液氮的导管内，超导体可以直接与液氮接触，再加上超导体采用了呈六角网格型且形成管状的空间拓扑结构，可以使得超导体与液氮充分的接触，而六角网格型管状的空间拓扑结构沿着长度方向的热交换性能高，而液氮是沿着超导体的长度方向流动，从而可以使得超导体的预冷时间得到较大的缩减，此外，超导体悬挂在导管内，可以有利于超导体与液氮接触，加快超导体的冷却速度。进氮管和出氮管均与导管为一体式设置，进氮管和出氮管均与导管连接可靠，结构稳定。进氮管和出氮管均与外包绝缘保护层之间为封胶设置，可以起到良好的密封效果，可以防止外界的异物接触到导管。超导体设置有一个以上，所述超导体呈同心套管式结构分布，有利于各个超导体与液氮充分的接触。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1的一种超导电缆的局部剖面图；
图2为本发明一种超导电缆的超导体的局部结构示意图；
图3为实施例2的一种超导电缆的超导体的局部结构示意图；
图4为实施例2的一种超导电缆的超导体的剖面图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1-2所示，一种超导电缆，包括外包绝缘保护层1、设置在所述外包绝缘保护层1内的导管2和设置在所述导管2内的超导体3，所述导管2上设置有进氮管4和出氮管5，所述进氮管4和出氮管5均贯穿外包绝缘保护层1设置，所述超导体3呈六角网格型且形成管状的空间拓扑结构。与传统的超导电缆相比，通过将超导体3设置有输送液氮的导管2内，超导体3可以直接与液氮接触，再加上超导体采用了呈六角网格型且形成管状的空间拓扑结构，强度高，与石墨的片层结构相同，具有很好的电学性能，而且可以使得超导体与液氮充分的接触，从而可以使得超导体的预冷时间得到较大的缩减。
本实施例的有益效果为：与传统的超导电缆相比，通过将超导体设置有输送液氮的导管内，超导体可以直接与液氮接触，再加上超导体采用了呈六角网格型且形成管状的空间拓扑结构，可以使得超导体与液氮充分的接触，而六角网格型管状的空间拓扑结构沿着长度方向的热交换性能高，而液氮是沿着超导体的长度方向流动，从而可以使得超导体的预冷时间得到较大的缩减。
实施例2
如图2-4所示，一种超导电缆，包括外包绝缘保护层1、设置在所述外包绝缘保护层1内的导管2和设置在所述导管2内的超导体3，所述导管2上设置有进氮管4和出氮管5，所述进氮管4和出氮管5均贯穿外包绝缘保护层1设置，所述超导体3呈六角网格型且形成管状的空间拓扑结构。所述超导体3采用铜氧超导体。所述超导体3悬挂在导管内，可以有利于超导体与液氮接触，加快超导体的冷却速度。所述进氮管4和出氮管5均与导管2为一体式设置，进氮管4和出氮管5均与导管2连接可靠，结构稳定。所述进氮管4和出氮管5均与外包绝缘保护层1之间为封胶设置，可以起到良好的密封效果，可以防止外界的异物接触到导管2。所述超导体3设置有两个，所述超导体3呈同心套管式结构分布，有利于各个超导体3与液氮充分的接触。所述导管2内设置有榫眼（未图示）和呈L型的连接条6，所述连接条6一端与导管2通过铰链（未图示）铰接连接，所述连接条6另一端设置有与榫眼相配对的榫头（未图示），所述超导体3通过连接条6悬挂在导管2内。所述外包绝缘保护层1包含有聚氯乙烯外绝缘层7、PP绳填充层8、涤纶丝编织层9和绝热层10，所述聚氯乙烯外绝缘层7、PP绳填充层8、涤纶丝编织层9和绝热层10依次粘合。与传统的超导电缆相比，通过将超导体3设置有输送液氮的导管2内，超导体3可以直接与液氮接触，再加上超导体采用了呈六角网格型且形成管状的空间拓扑结构，强度高，与石墨的片层结构相同，具有很好的电学性能，而且可以使得超导体与液氮充分的接触，从而可以使得超导体的预冷时间得到较大的缩减。
本实施例的有益效果为：与传统的超导电缆相比，通过将超导体设置有输送液氮的导管内，超导体可以直接与液氮接触，再加上超导体采用了呈六角网格型且形成管状的空间拓扑结构，可以使得超导体与液氮充分的接触，而六角网格型管状的空间拓扑结构沿着长度方向的热交换性能高，而液氮是沿着超导体的长度方向流动，从而可以使得超导体的预冷时间得到较大的缩减，超导体悬挂在导管内，可以有利于超导体与液氮接触，加快超导体的冷却速度。进氮管和出氮管均与导管为一体式设置，进氮管和出氮管均与导管连接可靠，结构稳定。进氮管和出氮管均与外包绝缘保护层之间为封胶设置，可以起到良好的密封效果，可以防止外界的异物接触到导管。超导体设置有一个以上，所述超导体呈同心套管式结构分布，有利于各个超导体与液氮充分的接触。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种超导电缆，其特征在于：包括外包绝缘保护层、设置在所述外包绝缘保护层内的导管和设置在所述导管内的超导体，所述导管上设置有进氮管和出氮管，所述进氮管和出氮管均贯穿外包绝缘保护层设置，所述超导体呈六角网格型且形成管状的空间拓扑结构；
所述导管内设置有榫眼和呈L型的连接条，所述连接条一端与导管铰接连接，所述连接条另一端设置有与榫眼相配对的榫头，所述超导体通过连接条悬挂在导管内。
2.根据权利要求1所述的一种超导电缆，其特征在于：所述超导体为铜氧超导体。
3.根据权利要求1所述的一种超导电缆，其特征在于：所述进氮管和出氮管均与导管为一体式设置。
4.根据权利要求1所述的一种超导电缆，其特征在于：所述进氮管和出氮管均与外包绝缘保护层之间为封胶设置。
5.根据权利要求1所述的一种超导电缆，其特征在于：所述超导体设置有一个以上，所述超导体呈同心套管式结构分布。
6.根据权利要求1所述的一种超导电缆，其特征在于：所述外包绝缘保护层包含有聚氯乙烯外绝缘层、PP绳填充层、涤纶丝编织层和绝热层，所述聚氯乙烯外绝缘层、PP绳填充层、涤纶丝编织层和绝热层依次粘合。
7.根据权利要求1所述的一种超导电缆，其特征在于：所述导管外表面设置有隔热涂层。
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