DE1665610C3

DE1665610C3 - Tieftemperaturkabel zur Energieübertragung

Info

Publication number: DE1665610C3
Application number: DE1665610A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.- Ing. 8521 Tennenlohe Kafka; Claus-Peter Dipl.-Ing. 8500 Nuernberg Parsch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-04-06
Filing date: 1966-04-19
Publication date: 1975-07-03
Also published as: DE1665599B2; DE1665610B2; GB1167054A; SE349888B; DE1665599A1; NL6704710A; DE1665610A1; DE1665599C3; CH459384A

Description

schlauch mittels Glasfaserbändern (4) armiert ist. Bei Kabeln spielt die Biegsamkeit eine große

5. Tieftemperaturkabel nach Anspruch 2, da- 35 Rolle. Für ein gasgekühltes Kabel mit großer Enerdurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter jedes gicübertragung wird, falls nur ein einziger Kühlkanal Teilkabels um ein Metallrohr (10) angeordnet vorgesehen ist, der Durchmesser dieses Kanals bei sind (F i g. 2). der gemäß der Erfindung vorgesehenen Abmessung

6. Tieftemperaturkabei nach Anspruch 2, da- so groß, daß das Kabel nicht mehr ausreichend gebodurch gekennzeichnet, daß die Teilkabel um ein *° gen werden kann. Es wird deshalb vorgeschlagen, Metallrohr (Ϊ1) mit elliptischem Querschnitt an- das Kabel in mehrere Teilkabel zu unterteilen und geordnet sind. diese wiederum aus einer größeren Anzahl Einzelleitern zusammenzusetzen. Man gewinnt eine größere Anzahl Kühlkanäle, wenn jedes der Teilkabel rohr-

45 förmig ausgebildet ist, wobei man den Austritt des

gasförmigen Kühlmediums in die evakuierte Zone

der thermischen Isolation durch einen Kunststoffschlauch verhindern kann, der alle Teilkabel umhüllt, oder dadurch, daß jedes Teilkabel um ein Me-50 tallrohr angeordnet ist, durch das das Kühlmedium geleitet wird. Ein biegsames Kabel wird auch dann

Das Patent 1 665 599 befaßt sich mit der Ausbil- erhalten, wenn Teilkabel um ein Metallrohr mit eldung eines Tieftemperaturkabels zur Energieübertra- liptischem Querschnitt angeordnet werden,
gung, das einen durch ein Kühlmittel kühlbaren Tief- Die Erfindung wird durch drei Ausführungsbei-

temperaturleiter enthält, der unmittelbar von einer 55 spiele an Hand dreier Figuren näher erläutert. Es ■us wenigstens einem evakuierten Hohlraum be- zeigt

Itehenden thermischen Isolation umgeben ist, die F i g. 1 ein Tieftemperaturkabel mit rohrförmig

Ihrerseits von einer elektrischen Isolation aus festem ausgebildeten Teilkabeln, die von einem heliumdich-Isoliermaterial umgeben ist. Um bei einem solchen ten Kunststoffschlauch umgeben sind,
Kabel den für die Wärmeabführung erforderlichen 60 Fig. 2 ein Tieftemperaturkabel mit einer Vielzahl Kühlaufwand zu verringern, ist gemäß Patent von Einzelleitern, die jeweils um Metallrohre an-665 599 vorgesehen, daß zur Kühlung der aus einem geordnet sind,

festen Isoliermaterial bestehenden elektrischen Iso- F i g. 3 ein Tieftemperaturkabel bestehend aus

lation ein die Außenseite dieser Isolation umgeben- Teilkabeln, die um ein Metallrohr mit elliptischem des zweites Kühlmittel von höherer Temperatur als 65 Querschnitt angeordnet sind.

das erste Kühlmittel vorgesehen ist. Dadurch ist es Das in F i g. 1 im Querschnitt dargestellte Tieftem-

möglich, die Kühlung des Tieftemperaturleiters mit peraturkabel ist in mehrere rohrförmige Teilkabel 1 erheblich geringerem Aufwand durchzuführen. Dies unterteilt, die jeweils aus einer größeren Anzahl Ein-

zelleitern bestehen. Die beim Wickeln durch jeweils eine Bandspirale freigelassenen Hohlräume 2 dienen als Kühlkanäle für Heliumgas von etwa 2"¹ K. Die Teil kabel sind von einem heliumdichten Kunststoffschlauch 3 umgeben, der mit einei Armierung 4 aus Glasfaserbändem versehen ist und verhindert, daß das Heliumgas in einen evakuierten Zwischenraum 5 zwischen dem Kunststoffschlauch und einem elektrischen Isolcüonsrohro gelangt. Das elektrische Isolationsrohr besitzt innen und außen je eine Halbleiterschicht 7 und 8, die eine ungleichmäßige Aufladung des Rohres und damit eine ungleichmäßige Belastung der elektrischen Isolation verhindern. Die äußere Halbleiterschicht ist geerdet. Um das Isolationsrohr ist noch ein üblicher mechanischer Schutzmantel 9 angebracht. Der Gesamtquerschnitt der Kühlkanäle 2 ist bei einer Stromdichte von etwa 3 A/mm² etwa zweimal so groß wie der Gesamtquerschnitt des Tieftemperaturleiters. Hierdurch erhält man bei einem Abstand von etwa 3000 bis 4000 m zwischen den Kühlstationen, in denen das Kühlgas rückgekühlt wird, eine ausreichende Kühlung. Kann der Abstand der Kühlstationen nicht so klein gewählt werden, — in Großstädten ist oftmals ein größerer Abstand nötig — dann liegt das optimale Verhältnis zwischen dem Querschnitt der Kühlkanäle und dem Querschnitt des Tieftemperaturleiters höher.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind die Einzelleiter jedes Teilkabels 1 um ein Metallrohr 10 angeordnet, durch das das Kühlgas geleitet wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist die Biegsamkeit ausreichend gekühlter Teilkabel 1 dadurch bewirkt, daß diese um ein Metallrohr mit elliptischem Querschnitt angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

wird also durch die Anwendung eines zweiten Kühl- Patentansprüche: mittels zur Kühlung der elektrischen isolation er reicht, wobei die Temperatur dieses zweiten kuhl-

1. Tieftemperaturkabel zur Energieübertragung. miticls höher als die Temperatur des zur Kühlung mit einem durch ein Kühlmittel kühlbaren Tief- 5 des Leiters vorgesehenen Kühlmittels ist.
lemperaturleiter, einer diesen Tieftemperaturlei- An sich ist bereits ein supraleitendes Drehstrom-

ler unmittelbar umgebenden, aus wenigstens kabel bekannt, bei dem jede Phasenleitung aus einer «inem evakuierten Hohlraum bestehenden iher- oder mehreren konzentrisch angeordneten supraieimischen Isolation und einer diese thermische Iso- tenden Doppelleitungen besteht, wobei die einzelnen lation umgebenden elektrischen Isolation aus fe- io Verbraucherphasen jeweils zwischen Innen- und item Isoliermaterial, bei dem zur Kühlung der Außenleiter angeschlossen sind und die Phasenver- «us einem festen Isoliermaterial bestehenden kettungen nur auf einer Seite des Drehstromkabtls elektrischen Isolation ein die Außenseite dieser erfolgen. Dadurch wird erreicht, daß die Stromverlsolation umgebendes zweites Kühlmittel von hö- drängung gleichmäßig am gleichen Umfang der Leiter ierer Temperatur als das erste Kühlmittel vorge- 15 erfolgt und es nicht zu örtlich überhöhten Strom- «erpn ist, nach Patent 1665 599, dadurch bzw. Feldkonzentrationen kommen kann (DT-AS gekennzeichnet, daß bei einem durch ein 1 147408).

gasförmiges Medium gekühlten Tieftemperatur- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei

leiter aus Reinstmetall und einer Stromdichte von einem gemäß dem Patent 1 665 599 ausgebildeten etwa 3 A/mm² der gesamte Querschnitt der Kühl- 10 Tieftemperaturkabel den für die Kühlung des Tiefkanäle (2) etwa zehnmal so groß ist wie der Ge- temperaturleiters erforderlichen Aufwand weiter zu samtquerschnitt des Tieftemperaturleiters (1). verrirgern.

2. Tieftemperaturkabel nach Anspruch 1, da- Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindurch gekennzeichnet, daß es in mehrere Teilka- dung vorgesehen, daß bei einem gemäß dem Patent bei (1) unterteilt ist, die jeweils aus einer größe- as 1 665 599 ausgebildeten Tieftemperaturkabel, dessen ren Anzahl Einzelleitern bestehen. Tieftemperaturleiter aus Reinstmetall durch ein gas-

3. Tieftemperaturkabel nach Anspruch 2, da- förmiges Medium gekühlt und mit einer Stromdichte durch gekennzeichnet, daß die Teilkabel rohrför- von etwa 3 A/mm^ä betrieben wird, der Gesamtquermig ausgebildet und von einem biegsamen heu- schnitt der Kühlkanäle etwa zweimal so groß wie der umdichten Kunststoffschlauch (3) umgeben sind 30 Gesamtquerschnitt des Tieftemperaturleiters ist.
(Fig. 1). Bei einem derart ausgebildeten Tieftemperaturka-

4. Tieftemperaturkabel nach Anspruch 3, da- bei erhält man bei einem Minimum an Materialaufdurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff- wand eine ausreichende Kühlung.