CN112271027A - 一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统 - Google Patents

一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112271027A
CN112271027A CN202011096597.6A CN202011096597A CN112271027A CN 112271027 A CN112271027 A CN 112271027A CN 202011096597 A CN202011096597 A CN 202011096597A CN 112271027 A CN112271027 A CN 112271027A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid nitrogen
cooling pipeline
channel
liquid
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011096597.6A
Other languages
English (en)
Inventor
吴小辰
胡子珩
章彬
汪桢子
汪伟
王哲
巩俊强
李健伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd filed Critical Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Priority to CN202011096597.6A priority Critical patent/CN112271027A/zh
Priority to PCT/CN2020/124508 priority patent/WO2022077568A1/zh
Publication of CN112271027A publication Critical patent/CN112271027A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
    • H01B12/16—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统，所述超导电缆包括低温杜瓦管以及设置于所述低温杜瓦管的内腔体中的通电导体；包括：第一液氮通道，设置于通电导体的内腔体；第二液氮通道，设置于低温杜瓦管与通电导体之间；其中，第一液氮通道与第二液氮通道靠近超导电缆一端部的位置连通；设置于超导电缆一端的制冷系统，制冷系统用于提供液氮，并将液氮通过第一冷却管道送入第一液氮通道，液氮依次流经第一液氮通道、第三冷却管道后流回制冷系统进行制冷；以及将液氮通过第二冷却管道送入第二液氮通道，液氮依次流经第二液氮通道、第四冷却管道后流回制冷系统进行制冷。本发明的制冷系统结构简单，能够使得超导电缆在合适的液氦温区中运行。

Description

一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统
技术领域
本发明涉及超导电缆技术领域，具体涉及一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统。
背景技术
高温超导电缆系统是采用无阻的、能传输高电流密度的超导材料作为导电体并能传输大电流的一种电力设施，具有体积小、重量轻、损耗低和传输容量大的优点，可以实现低损耗、高效率、大容量输电。高温超导电缆系统将首先应用于短距离传输电力的场合(如发电机到变压器、变电中心到变电站、地下变电站到城市电网端口)及电镀厂、发电厂和变电站等短距离传输大电流的场合，以及大型或超大型城市电力传输的场合。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。
发明内容
本发明旨在提出一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统，该制冷系统结构简单，能够使得超导电缆在合适的液氦温区中运行。
为此，本发明实施例提出一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统，所述超导电缆包括低温杜瓦管以及设置于所述低温杜瓦管的内腔体中的通电导体；包括：
第一液氮通道，设置于所述通电导体的内腔体；
第二液氮通道，设置于所述低温杜瓦管与所述通电导体之间；其中，所述第一液氮通道与所述第二液氮通道靠近所述超导电缆一端部的位置连通；
设置于所述超导电缆一端的制冷系统，与所述第一液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第一冷却管道连接，与所述第二液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第二冷却管道连接，所述第一液氮通道远离所述制冷系统一端通过第三冷却管道连接，与所述第二液氮通道远离所述制冷系统一端通过第四冷却管道连接；
所述制冷系统用于提供液氮，并将所述液氮通过所述第一冷却管道送入所述第一液氮通道，所述液氮依次流经所述第一液氮通道、所述第三冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷；以及将所述液氮通过所述第二冷却管道送入所述第二液氮通道，所述液氮依次流经所述第二液氮通道、所述第四冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷。
可选地，所述通电导体为空心圆柱结构，其由内之外依次绕制有柔性骨架、第一绝缘层、A相超导层、第二绝缘层、B相超导层、第三绝缘层、C相超导层、第四绝缘层、屏蔽层、第五绝缘层、保护层；
所述系统还包括：设置于所述B相超导层与第二绝缘层之间的第三液氮通道，以及设置于所述B相超导层与第三绝缘层之间的第四液氮通道；
所述制冷系统与所述第三液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第五冷却管道连接，与所述第四液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第六冷却管道连接，与所述第三液氮通道远离所述制冷系统一端通过第七冷却管道连接，与所述第四液氮通道远离所述制冷系统一端通过第八冷却管道连接；
所述制冷系统用于提供液氮，并将所述液氮通过所述第五冷却管道送入所述第三液氮通道，所述液氮依次流经所述第三液氮通道、所述第七冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷；以及将所述液氮通过所述第六冷却管道送入所述第四液氮通道，所述液氮依次流经所述第四液氮通道、所述第八冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷。
可选地，所述第三液氮通道和所述第四液氮通道均为微流通道，所述B相超导层与第二绝缘层之间、以及所述B相超导层与第三绝缘层之间设置有纤维网，所述纤维网用于维持所述B相超导层与第二绝缘层之间、以及所述B相超导层与第三绝缘层之间的微流通道。
可选地，所述纤维网分别通过螺旋绕制的方式绕制在所述第二绝缘层的外壁面以及所述B相超导层的外壁面上。
所述制冷系统包括液氮罐、过冷器、低温制冷机、第一液氮泵、第二液氮泵、第一加压器、第二加压器，所述过冷器包括壳体以及设置于所述壳体中的盘管组件，所述盘管组件包括第一盘管、第二盘管；所液氮罐内存储有液氮；所述液氮罐与所述过冷器通过第一连接管道连接，将液氮送至所述过冷器的壳体中；所述第一盘管包括第一进液口与第一出液口，所述第一出液口与所述第一冷却管道连接，所述第一进液口与所述第三冷却管道连接；所述第二盘管包括第二进液口与第二出液口，所述第二出液口与所述第二冷却管道连接，所述第二进液口与所述第四冷却管道连接；所述低温制冷机用于对所述过冷器的壳体中的液氮进行冷却至过冷状态，其中过冷状态的液氮用于对盘管中的液氮进行热量交互以实现对所述盘管内的液氮的冷却；所述第一液氮泵设置于所述第一冷却管道上，所述第二液氮泵设置于所述第二冷却管道上，所述第一液氮泵和第二液氮泵用于为液氮的循环流动提供动力；所述第一连接管道与所述第一冷却管道之间连接有第二连接管道；所述第一加压器设置于所述第二连接管道上，所述第一连接管道与所述第二冷却管道之间连接有第三连接管道；所述第二加压器设置于所述第三连接管道上，所述第一加压器和所述第二加压器用于在所述液氮泵所提供的动力不足时，进行二次加压以满足液氮循环流动的动力需求。
可选地，所述制冷系统还包括所述第三液氮泵和第四液氮泵，所述盘管组件还包括第三盘管和第四盘管，所述第三盘管包括第三进液口与第三出液口，所述第三出液口与所述第五冷却管道连接，所述第三进液口与所述第七冷却管道连接；所述第四盘管包括第四进液口与第四出液口，所述第四出液口与所述第六冷却管道连接，所述第四进液口与所述第八冷却管道连接；所述第三液氮泵设置于所述第三冷却管道上，所述第四液氮泵设置于所述第四冷却管道上，所述第三液氮泵和第四液氮泵用于为液氮的循环流动提供动力。
可选地，所述低温制冷机至少包括加热器、真空泵；所述过冷器、加热器以及真空泵依次通过管道连接；所述真空泵用于将所述过冷器中的氮气抽走，利用抽空减压制冷方式对所述壳体中的液氮进行制冷；所述加热器用于对进入所述真空泵之前的氮气进行加热。
本发明的实施例提出一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统，包括设置于通电导体的内腔体中的第一液氮通道、设置于所述低温杜瓦管与所述通电导体之间的第二液氮通道以及设置于所述超导电缆一端的制冷系统；其中，所述第一液氮通道与所述第二液氮通道靠近所述超导电缆一端部的位置连通；制冷系统与所述第一液氮通道通过第一冷却管道连接，与所述第二液氮通道通过第二冷却管道连接，用于提供液氮，并将所述液氮通过所述第一冷却管道送入所述第一液氮通道，所述液氮依次流经所述第一液氮通道、所述第二液氮通道后流回所述制冷系统进行制冷。本发明实施例的制冷系统结构简单，能够使得超导电缆在合适的液氦温区中运行。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式中阐述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例的用于超导电缆的单端顺流制冷系统结构示意图。
图2为本发明实施例的超导电缆通电导体剖视图。
图3为本发明实施例的纤维网结构示意图。
图4为本发明实施例的制冷系统结构示意图。
图中标记：1-低温杜瓦管，11-第一液氮通道，12-第二液氮通道，13-第三液氮通道，14-第四液氮通道，2-通电导体，21-柔性骨架，22-第一绝缘层，23-A相超导层，24-第二绝缘层，25-B相超导层，26-第三绝缘层，27-C相超导层，28-第四绝缘层，29-铜屏蔽层，210-第五绝缘层，211-保护层，3-制冷系统，31-液氮罐，321-壳体，322-第一盘管，323-第二盘管，324-第三盘管，325-第四盘管，331-加热器，332-真空泵，341-第一液氮泵，342-第二液氮泵，343-第三液氮泵，344-第四液氮泵，351-第一加压器，352-第二加压器，301-第一冷却管道，302-第一冷却管道，303-第一冷却管道，304-第一冷却管道，305-第一冷却管道，306-第一冷却管道，307-第一冷却管道，308-第一冷却管道，309-第一连接管道，3010-第二连接管道，3011-第三连接管道。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
参阅图1，本发明实施例提出一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统，所述超导电缆包括低温杜瓦管1以及设置于所述低温杜瓦管1的内腔体中的通电导体2；包括：
第一液氮通道11，设置于所述通电导体2的内腔体；
第二液氮通道12，设置于所述低温杜瓦管1与所述通电导体2之间；其中，所述第一液氮通道11与所述第二液氮通道12靠近所述超导电缆一端部的位置连通；
设置于所述超导电缆一端的制冷系统3，与所述第一液氮通道11靠近所述制冷系统3一端通过第一冷却管道301连接，与所述第二液氮通道12靠近所述制冷系统3一端通过第二冷却管道302连接，所述第一液氮通道11远离所述制冷系统3一端通过第三冷却管道303连接，与所述第二液氮通道12远离所述制冷系统3一端通过第四冷却管道304连接；
所述制冷系统3用于提供液氮，并将所述液氮通过所述第一冷却管道301送入所述第一液氮通道11，所述液氮依次流经所述第一液氮通道11、所述第三冷却管道303后流回所述制冷系统3进行制冷；以及将所述液氮通过所述第二冷却管道302送入所述第二液氮通道12，所述液氮依次流经所述第二液氮通道12、所述第四冷却管道304后流回所述制冷系统3进行制冷。
可选地，所述通电导体2为空心圆柱结构，其由内之外依次绕制有柔性骨架21、第一绝缘层22、A相超导层23、第二绝缘层24、B相超导层25、第三绝缘层26、C相超导层27、第四绝缘层28、屏蔽层29、第五绝缘层210、保护层211；
所述系统还包括：设置于所述B相超导层25与第二绝缘层24之间的第三液氮通道13，以及设置于所述B相超导层25与第三绝缘层26之间的第四液氮通道14；
所述制冷系统3与所述第三液氮通道13靠近所述制冷系统3一端通过第五冷却管道305连接，与所述第四液氮通道14靠近所述制冷系统3一端通过第六冷却管道306连接，与所述第三液氮通道13远离所述制冷系统3一端通过第七冷却管道307连接，与所述第四液氮通道14远离所述制冷系统3一端通过第八冷却管道308连接；
所述制冷系统3用于提供液氮，并将所述液氮通过所述第五冷却管道305送入所述第三液氮通道13，所述液氮依次流经所述第三液氮通道13、所述第七冷却管道307后流回所述制冷系统3进行制冷；以及将所述液氮通过所述第六冷却管道306送入所述第四液氮通道14，所述液氮依次流经所述第四液氮通道14、所述第八冷却管道308后流回所述制冷系统3进行制冷。
具体而言，所述冷却系统包括四个液氮通道，所述柔性骨架的中空部分构成第一液氮通道11；所述低温杜瓦管1的内壁面与所述保护层的外壁面之间间隙构成第二液氮通道12；所述B相超导层与第二绝缘层之间间隙构成第三液氮通道13；所述B相超导层与第三绝缘层之间间隙构成第四液氮通道14；所述第一液氮通道11、第二液氮通道12、第三液氮通道13以及第四液氮通道14用于液氮的流通，以为所述通电导体2进行降温冷却；通过以上设置，使得超导电缆的中间B相超导层的热传导路径缩短，能够提高其热稳定性。
可选地，所述第三液氮通道13和所述第四液氮通道14均为微流通道，所述B相超导层与第二绝缘层之间、以及所述B相超导层与第三绝缘层之间设置有纤维网，所述纤维网用于维持所述B相超导层与第二绝缘层之间、以及所述B相超导层与第三绝缘层之间的微流通道。
具体而言，本实施例为了改进超导电缆的B相超导层的冷却效果，在B相导体相邻层引入“微流通道”。即在A-B相和B-C相之间的绝缘层等功能层中间通过微支撑结构引入“微流通道”，微流通道在充入液氮后会充满液氮，为B相导体提供良好的低温环境。不过由于微流通道的空间狭小，表面粘性力占优，雷诺数很大，不会对宏观制冷流程产生明显影响。
其中，微流通道的支撑结构采用一种特制的纤维网，如图3所示，这种纤维网的网孔、经纬线相对粗细是以微流通道CFD计算结果为基准选定的。
可选地，所述纤维网分别通过螺旋绕制的方式绕制在所述第二绝缘层的外壁面以及所述B相超导层的外壁面上，例如图3所示。
可选地，所述制冷系统3包括液氮罐31、过冷器、低温制冷机、第一液氮泵341、第二液氮泵342、第一加压器351、第二加压器352，所述过冷器包括壳体321以及设置于所述壳体321中的盘管组件，所述盘管组件包括第一盘管322、第二盘管323；所液氮罐31内存储有液氮；所述液氮罐31与所述过冷器通过第一连接管道309连接，将液氮送至所述过冷器的壳体321中；所述第一盘管322包括第一进液口与第一出液口，所述第一出液口与所述第一冷却管道301连接，所述第一进液口与所述第三冷却管道303连接；所述第二盘管323包括第二进液口与第二出液口，所述第二出液口与所述第二冷却管道302连接，所述第二进液口与所述第四冷却管道304连接；所述低温制冷机用于对所述过冷器的壳体321中的液氮进行冷却至过冷状态，其中过冷状态的液氮用于对盘管中的液氮进行热量交互以实现对所述盘管内的液氮的冷却；所述第一液氮泵341设置于所述第一冷却管道301上，所述第二液氮泵342设置于所述第二冷却管道302上，所述第一液氮泵341和第二液氮泵342用于为液氮的循环流动提供动力；所述第一连接管道309与所述第一冷却管道301之间连接有第二连接管道3010；所述第一加压器351设置于所述第二连接管道3010上，所述第一连接管道309与所述第二冷却管道302之间连接有第三连接管道3011；所述第二加压器352设置于所述第三连接管道3011上，所述第一加压器351和所述第二加压器352用于在所述液氮泵所提供的动力不足时，进行二次加压以满足液氮循环流动的动力需求。
可选地，所述制冷系统3还包括所述第三液氮泵343和第四液氮泵344，所述盘管组件还包括第三盘管324和第四盘管325，所述第三盘管324包括第三进液口与第三出液口，所述第三出液口与所述第五冷却管道305连接，所述第三进液口与所述第七冷却管道307连接；所述第四盘管325包括第四进液口与第四出液口，所述第四出液口与所述第六冷却管道306连接，所述第四进液口与所述第八冷却管道308连接；所述第三液氮泵343设置于所述第三冷却管道303上，所述第四液氮泵344设置于所述第四冷却管道304上，所述第三液氮泵343和第四液氮泵344用于为液氮的循环流动提供动力。
具体而言，图4中的箭头表示液氮或氮气的流向。
可选地，所述低温制冷机至少包括加热器331、真空泵332；所述过冷器、加热器331以及真空泵332依次通过管道连接；所述真空泵332用于将所述过冷器中的氮气抽走，利用抽空减压制冷方式对所述壳体321中的液氮进行制冷；所述加热器331用于对进入所述真空泵332之前的氮气进行加热。
具体而言，本实施例采用抽空减压制冷，其物理原理是压力降低导致沸点降低。通过真空泵332不断的将换热器上方的氮气抽走，从而气液面的饱和蒸气压降低，液氮的沸点降低，也即获得了低温过冷的液氮。由于真空泵332不耐低温，所以前面用加热器331加热。由于氮气被源源不断的抽走，所以需要及时补充液氮。可以设置在相应管道上设置若干泄压阀作为安全措施。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (7)

1.一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统，所述超导电缆包括低温杜瓦管以及设置于所述低温杜瓦管的内腔体中的通电导体；其特征在于，包括：
第一液氮通道，设置于所述通电导体的内腔体；
第二液氮通道，设置于所述低温杜瓦管与所述通电导体之间；其中，所述第一液氮通道与所述第二液氮通道靠近所述超导电缆一端部的位置连通；
设置于所述超导电缆一端的制冷系统，与所述第一液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第一冷却管道连接，与所述第二液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第二冷却管道连接，所述第一液氮通道远离所述制冷系统一端通过第三冷却管道连接，与所述第二液氮通道远离所述制冷系统一端通过第四冷却管道连接；
所述制冷系统用于提供液氮，并将所述液氮通过所述第一冷却管道送入所述第一液氮通道，所述液氮依次流经所述第一液氮通道、所述第三冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷；以及将所述液氮通过所述第二冷却管道送入所述第二液氮通道，所述液氮依次流经所述第二液氮通道、所述第四冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷。
2.根据权利要求1所述的用于超导电缆的单端顺流制冷系统，其特征在于，所述通电导体为空心圆柱结构，其由内之外依次绕制有柔性骨架、第一绝缘层、A相超导层、第二绝缘层、B相超导层、第三绝缘层、C相超导层、第四绝缘层、屏蔽层、第五绝缘层、保护层；
所述系统还包括：设置于所述B相超导层与第二绝缘层之间的第三液氮通道，以及设置于所述B相超导层与第三绝缘层之间的第四液氮通道；
所述制冷系统与所述第三液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第五冷却管道连接，与所述第四液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第六冷却管道连接，与所述第三液氮通道远离所述制冷系统一端通过第七冷却管道连接，与所述第四液氮通道远离所述制冷系统一端通过第八冷却管道连接；
所述制冷系统用于提供液氮，并将所述液氮通过所述第五冷却管道送入所述第三液氮通道，所述液氮依次流经所述第三液氮通道、所述第七冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷；以及将所述液氮通过所述第六冷却管道送入所述第四液氮通道，所述液氮依次流经所述第四液氮通道、所述第八冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷。
3.根据权利要求2所述的用于超导电缆的单端顺流制冷系统，其特征在于，所述第三液氮通道和所述第四液氮通道均为微流通道，所述B相超导层与第二绝缘层之间、以及所述B相超导层与第三绝缘层之间设置有纤维网，所述纤维网用于维持所述B相超导层与第二绝缘层之间、以及所述B相超导层与第三绝缘层之间的微流通道。
4.根据权利要求3所述的用于超导电缆的单端顺流制冷系统，其特征在于，所述纤维网分别通过螺旋绕制的方式绕制在所述第二绝缘层的外壁面以及所述B相超导层的外壁面上。
5.根据权利要求1所述的用于超导电缆的单端顺流制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括液氮罐、过冷器、低温制冷机、第一液氮泵、第二液氮泵、第一加压器、第二加压器，所述过冷器包括壳体以及设置于所述壳体中的盘管组件，所述盘管组件包括第一盘管、第二盘管；所液氮罐内存储有液氮；所述液氮罐与所述过冷器通过第一连接管道连接，将液氮送至所述过冷器的壳体中；所述第一盘管包括第一进液口与第一出液口，所述第一出液口与所述第一冷却管道连接，所述第一进液口与所述第三冷却管道连接；所述第二盘管包括第二进液口与第二出液口，所述第二出液口与所述第二冷却管道连接，所述第二进液口与所述第四冷却管道连接；所述低温制冷机用于对所述过冷器的壳体中的液氮进行冷却至过冷状态，其中过冷状态的液氮用于对盘管中的液氮进行热量交互以实现对所述盘管内的液氮的冷却；所述第一液氮泵设置于所述第一冷却管道上，所述第二液氮泵设置于所述第二冷却管道上，所述第一液氮泵和第二液氮泵用于为液氮的循环流动提供动力；所述第一连接管道与所述第一冷却管道之间连接有第二连接管道；所述第一加压器设置于所述第二连接管道上，所述第一连接管道与所述第二冷却管道之间连接有第三连接管道；所述第二加压器设置于所述第三连接管道上，所述第一加压器和所述第二加压器用于在所述液氮泵所提供的动力不足时，进行二次加压以满足液氮循环流动的动力需求。
6.根据权利要求5所述的用于超导电缆的单端顺流制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括所述第三液氮泵和第四液氮泵，所述盘管组件还包括第三盘管和第四盘管，所述第三盘管包括第三进液口与第三出液口，所述第三出液口与所述第五冷却管道连接，所述第三进液口与所述第七冷却管道连接；所述第四盘管包括第四进液口与第四出液口，所述第四出液口与所述第六冷却管道连接，所述第四进液口与所述第八冷却管道连接；所述第三液氮泵设置于所述第三冷却管道上，所述第四液氮泵设置于所述第四冷却管道上，所述第三液氮泵和第四液氮泵用于为液氮的循环流动提供动力。
7.根据权利要求6所述的用于超导电缆的单端顺流制冷系统，其特征在于，所述低温制冷机至少包括加热器、真空泵；所述过冷器、加热器以及真空泵依次通过管道连接；所述真空泵用于将所述过冷器中的氮气抽走，利用抽空减压制冷方式对所述壳体中的液氮进行制冷；所述加热器用于对进入所述真空泵之前的氮气进行加热。
CN202011096597.6A 2020-10-14 2020-10-14 一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统 Pending CN112271027A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011096597.6A CN112271027A (zh) 2020-10-14 2020-10-14 一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统
PCT/CN2020/124508 WO2022077568A1 (zh) 2020-10-14 2020-10-28 一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011096597.6A CN112271027A (zh) 2020-10-14 2020-10-14 一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112271027A true CN112271027A (zh) 2021-01-26

Family

ID=74337380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011096597.6A Pending CN112271027A (zh) 2020-10-14 2020-10-14 一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN112271027A (zh)
WO (1) WO2022077568A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114336102A (zh) * 2021-11-18 2022-04-12 深圳供电局有限公司 超导电缆接头及装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102759231A (zh) * 2012-07-25 2012-10-31 北京卫星环境工程研究所 常压/负压液氮过冷器系统
JP2014107911A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Mayekawa Mfg Co Ltd 超電導送電システム及び該システムを備える構造物
CN104064279A (zh) * 2014-06-13 2014-09-24 苏州华徕光电仪器有限公司 一种冷绝缘超导电缆的冷却系统
CN109559850A (zh) * 2018-12-07 2019-04-02 深圳供电局有限公司 一种直流双极超导电缆通电导体
CN209487218U (zh) * 2018-12-07 2019-10-11 深圳供电局有限公司 一种三相同轴式超导电缆通电导体
CN211125168U (zh) * 2020-01-09 2020-07-28 上海电缆研究所有限公司 带回流通道的超导电缆

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003012460A2 (en) * 2001-08-01 2003-02-13 Southwire Company Triaxial hts cable
JP5252324B2 (ja) * 2011-02-18 2013-07-31 住友電気工業株式会社 超電導送電システム
EP2608223B1 (de) * 2011-12-19 2014-04-23 Nexans Verfahren zum Kühlen einer Anlage für supraleitfähige Kabel
CN104064280A (zh) * 2014-06-13 2014-09-24 苏州华徕光电仪器有限公司 一种超导电缆循环冷却系统
JP6229948B2 (ja) * 2014-07-24 2017-11-15 住友電気工業株式会社 超電導ケーブルの運転方法、及び超電導ケーブルの冷却システム
CN109637738A (zh) * 2018-12-07 2019-04-16 深圳供电局有限公司 一种三相同轴式超导电缆通电导体
CN110853832A (zh) * 2019-11-14 2020-02-28 深圳市开迩文科技有限公司 一种超导电缆冷却系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102759231A (zh) * 2012-07-25 2012-10-31 北京卫星环境工程研究所 常压/负压液氮过冷器系统
JP2014107911A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Mayekawa Mfg Co Ltd 超電導送電システム及び該システムを備える構造物
CN104064279A (zh) * 2014-06-13 2014-09-24 苏州华徕光电仪器有限公司 一种冷绝缘超导电缆的冷却系统
CN109559850A (zh) * 2018-12-07 2019-04-02 深圳供电局有限公司 一种直流双极超导电缆通电导体
CN209487218U (zh) * 2018-12-07 2019-10-11 深圳供电局有限公司 一种三相同轴式超导电缆通电导体
CN211125168U (zh) * 2020-01-09 2020-07-28 上海电缆研究所有限公司 带回流通道的超导电缆

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114336102A (zh) * 2021-11-18 2022-04-12 深圳供电局有限公司 超导电缆接头及装置
CN114336102B (zh) * 2021-11-18 2023-07-25 深圳供电局有限公司 超导电缆接头及装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022077568A1 (zh) 2022-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103578649B (zh) 具有至少一个超导性电缆的装置
CN101109583A (zh) 用于电气设备的包括电流引线的低温保持器
US20090007594A1 (en) Conduit component for a power supply network, use thereof, method for transporting cryogenic energy carriers in conduits and devices suitable therefor
Kostyuk et al. Experimental hybrid power transmission line with liquid hydrogen and MgB 2-based superconducting cable
Kostyuk et al. Cryogenic design and test results of 30-m flexible hybrid energy transfer line with liquid hydrogen and superconducting MgB2 cable
CN109140064A (zh) 一种低温燃料传导冷却的超导能源管道
Qiu et al. General design of±100 kV/1kA energy pipeline for electric power and LNG transportation
Wang et al. Current leads for superconducting magnets of ADS injector I
KR20230129393A (ko) 초전도 전력 전송 선로들의 냉각을 위한 시스템들 및 방법들
CN112271027A (zh) 一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统
Demko et al. Thermal management of long-length HTS cable systems
CN112331409B (zh) 一种用于超导电缆的双端逆流制冷系统
CN112331408A (zh) 一种用于超导电缆的单端逆流制冷系统
WO2015002200A1 (ja) 超伝導送電システムと冷却方法
Niinikoski Dilution refrigerator for a two-litre polarized target
JP2002056729A (ja) 超電導ケーブル線路
CN107610835B (zh) 液化天然气冷却cf4保护的超导能源管道
Li et al. Comparative study of superconducting dc energy pipelines with different bipolar structural layouts
CN216964941U (zh) 一种超导除铁器磁体导冷结构
Ivanov et al. A proposal of the hybrid energy transfer pipe
CN113628827B (zh) 一种传导冷却超导磁体
CN115312259B (zh) 一种超导电缆终端装置
Yeom et al. Design of cryogenic systems for 154 kV HTS power cable
CN118136334A (zh) 超导输电装置
Green The Cryogenic refrigeration system for MICE

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210126