DE1665941A1 - Supraleitendes Kabel zum Transport hoher Stroeme - Google Patents

Supraleitendes Kabel zum Transport hoher Stroeme

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DE1665941A1 DE19671665941 DE1665941A DE1665941A1 DE 1665941 A1 DE1665941 A1 DE 1665941A1 DE 19671665941 DE19671665941 DE 19671665941 DE 1665941 A DE1665941 A DE 1665941A DE 1665941 A1 DE1665941 A1 DE 1665941A1
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Description

«KTI2NSESELLSCiUFT Erlangen, den L * **ΡΠ'
Werner-von-Siemens-Str. 50
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Supraleitendes Kabel zum Transport hoher Ströme
Die Erfindung betrifft ein supraleitendes Kabel zum Transport hoher .Hröme mit wenigstens einem in einem Kühlmittelrohr angeordneten
Supraleiter und einem das Kühlmittelrohr umgebenden Vakuummantel.
3ei bekannten supraleitenden Kabeln (vergleiche z.3. die Zeitschrift "E und M", 28. Jahrgang, Seiten 275 bis 281, insbesondere Seite 280)
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sind mehrere Supraleiter im Inneren eines Kühlmittelrohrea derart angeordnet, da3 3ie sich etwa in der ilitte der einzelnen ,uadranten der kreisförmigen "uerschnittsfläche des Kühlmittelrohrea befinden. Bei einem solcherl Kabel mu3 praktisch der ganze "uerschnitt des Kühlmittelrohres beim 3etrieb des Kabels von dem üblicherweise zur Kühlung von Supraleitern verwendeten flüssigen Helium ausgefüllt sein. Uni ein absinken des Kühlmittelspiegels unterhalb der oben liegenden Supraleiter zu .verhindern, muß die Bildung von Heliumdampf im KUhlmittelrohr vvei te st gehend vermieden werden, so da3 praktisch reine Flüssigkeitskühlung vorliegt. Dies erfordert einen sehr hohen Kühlmittelaufwand; insbesondere müssen stets verhältnismäßig gro.de !«!engen von flüssigem Helium durch das Kühlmitteirohr gepumpt werden.
Der Erfindung liegt die j-.ufgabe zugrunde, ein supraleitendes Kabel zu scnaffen, bei dem die wirkungsvollere und sparsamere 7erdampfungakühlung ausgenutzt werden kann und in dessen Kühlmi-ttelrohr sowohl flüssiges als auch dampfförmiges Helium in größeren Mengen nebeneinander vorhanden ist. Ferner soll das Kabel in einfacher Weise in grö3efen Längen herstellbar und im Gelände verlegbar sein.
irfindungsgemäö ist der Supraleiter an der tiefsten Stelle des elektrisch isolierenden Kühlmittelrohres derart befestigt, daß er sich gegen das Kühlmittelrohr nicht nennenswert verschieben kann und beim 3etrieb des Kabels vollständig in das im unteren Teil des Kühlmittelrohres befindliche flüssige Kühlmittel eintaucht, und sind ferner der Supraleiter und die Befestigungsmittel derart aneinander angepaßt, daß am Supraleiter entstehende Kühlmitteldampf-
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fcläsohen in den oberen Te'il des Kühlmittelrohres aufsteigen können.
Oi. beim erfindungBgemäQen Kabel der Supraleiter ganz vom flüssigen Kühlmittel umgeben ist, ist eine gute Kühlung des Supraleiters gewährleistet. Da ferner die am Sunraleiter im Fall von inneren Verlusten entstehenden Kühlmitteldampfbläschen in den oberen, im Betriebazustand von dampfförmigem Kühlmittel erfüllten Teil des Kühlmittelrohres aufsteigen können, wird die 3ildung von für eine gute Kühlung schlauchen Kühlmitteldampfhäuten bzw. großen Dampfblasen an der Oberflüche des Supraleiters sowie ajich weitgehend die BiI- Λ dung eines Semin^hes voYi flussigem und damp'fförmigem Kühlmittel im Kühlmittelrohr vermieden. Durch die feste Verbindung des Supraleiters mit dem Kühlmittelrohr.ist gewährleistet, da3 sich der Supraleiter, beispielsweise unter dem Einfluß von magnetischen Kräften, nicht losreiJen bzw. verschieben kann. Derartige Verschiebungen kannten nämlich zur Folge haben, daß der Supraleiter stellenweise •ber den Spiegel des flüssigen Kühlmittels herausragt. Ferner dient bein erfinduncdgemäßen Kabel das .\ühlmittelrohr gleichzeitig als !solution.
Für den Fall, da 3 das supraleitende Kabel auf Kabeltrassen verlegt werden soll, die ein Gefälle aufweisen, wird ferner der Cuerschnitt der unterhalb und seitlich des Supraleiters befinilichen, von flüssigem Kühlmittel erfüllten freien Räume des Kühlmittelrohres so bemessen, daß auch bei dem größten entlang der Kabeltrasse vorkommenden Gefälle das durch das Kühlmittelrohr fließende Kühlmittel den Supraleiter ganz bedeckt. Dies ist von Bedeutung, da bei gleichbleibendem Kühlmittelstrom im Kabel aufgrund der an Stellen unter-
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schiedlichen (}efälles verschiedenen Kuhlmittel Strömungsgeschwindigkeiten der Kühlmittelspiegel im Kühlmittelrohr nicht überall gleich hoch ist.
3ei einem erfindungsgemaöen Kabel für ßleichstrombetrieb wird vorteilhaft ein Supraleiter verwendet, der aus einzelnen zur elektrischen Stabilisierung in oei der Betriebstemperatur des Supraleiters elektrisch normalleitendes Metall eingebetteten Drähten aus Hochfeldsurraleitermaterlal besteht. Dabei kommen insbesondere Drähte aus den Legierungen Uiob-Zirkon una Niob-Titan sowie Drähte mit Cberflachenschichten aus Niob-Zinn.in Frage. Als LJtabilisierungsmetali ist inabesondere hochreines Kupfer oder Aluminium*geeignet. 3er uerschnitt de3 Stabilisierungsmetalls wird in an sich bekann-
ter '."eise derart gewählt, da3 dap Stabilisierungsmetall den in den supraleitenden Drähten fließenden Strom im Falle des Übergangs der Drähte vorn supraleitenden in den normalleitenden Zustand übernehmen iC-.nn und da3 eine so große Kühloberfläche zur Verfügung steht, daß beim .'berg.ni; der supraleitenden Drähte in den elektrisch normalleitenden Zustand die kritische Temperatur des verwendeten 3upraleiterni-.terivilo nicht überschritten wird. Bei einer bevorzugten ausführungsform des supraleitenden Kabels besteht der Supraleiter aus einzelnen mit elektrisch normalleitendem Metall überzogenen, untereinander verdrillten supraleitenden Drähten, zwischen denen durch /-.bstandsmittei Kühlmittelwege offen gehalten sind. Ein-derart aufgebauter Supraleiter ist für das Kühlmittel, also -das flüssige Helium, transparent und daher besonders gut kühlbar.
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Ist das Kabel für sehr hohe Sieichströme, beispieleweise für Gleich-
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ströme von 20 kA, vorgesehen, so wird man nicht die Erde als Rückleiter verwenden, sondern zwei als Hin- una Rückleiter dienende Jupraleiter in je einem Kühlmittelrohr innerhalb des gleichen Vakuuinmuitelu anordnen.
Bei einem Ka.bel für Wechselstrombetrieb ist es dagegen vorteilhaft, je Phase zwei als Hin- und Rückleiter dienende hohlzylinderförmige .Supraleiter konzentrisch ineinander und durch eine Isolationsschicht getrennt in einem Kühlmittelrohr anzuordnen. Innerhalb der konzentrisch angeordneten Supraleiter wird dann ein Raum für flüssiges ä Kühlmittel vorgesehen, da3 zur Kühlung des innenliegenden Supraleiters dien$. .-.Is S'upraleitermaterialien für ein Wechselstromkabel kommen insbesondere Niob oder Blei in Präge. Gegebenenfalls kann zur Stabilisierung zusätzlich normalleitendes Metall vorgesehen sein
Die Kühlmittelrohre können bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Kabel verschiedenartige Cuerschnitte besitzen. Bei einer Ausführunga· form des Kabels haben die Kühlmittelrohre einen etwa kreisförmigen uerschnitt, an dessen tiefster Stelle der Supraleiter befestigt ist. Derartige Kühlmittelrohre sind in Aufbau und Herstellung, besonders " einfach. Bei einer anderen Ausführungsform, die insbesondere für Gefällestrecken geeignet ist, haben die Kühlmittelrohre an der tiefsten Stelle eine rohrförmige Ausstülpung zur Aufnahme des Supraleiters. Der über der Ausstülpung befindliche Teil des Kühlmittelrohres besitzt dabei vorzugsweise einen Querschnitt in Form eines auf der flachen Seite liegenden Halbkreises. Bei einer weiteren Ausführungsform des supraleitenden Kabels besitzen die Kühlmittelrohre einen Querschnitt in Form eines auf der einen Kante stehenden Halbkrei-
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ses. Derartige Kühlmittelrohre werden dann bevorzugt, wenn Hin- und Ruckleiter des supraleitenden Kabels nebeneinander in gleichen Vakuummantel geführt werden aollen.
Auch f:<r den aufbau der Kühlmittelrohre bestehen beim erfindungsgem?i3en Kabel verschiedene Möglichkeiten. Bei einer Ausfuhrungsform werden Kühlmittelronre aus kühlmittelundurchläsaigem Kunststoff, oeiapieisweise aus einer geeigneten Polyäthylenmischung, verwendet. Sollten sich in Einzelfällen bei der Herstellung der Rohre aus kühlmittelundurchl-issigem Kunststoff Schwierigkeiten ergeben, so können auch Kühlmittelrohre au3 isolierendem kühlmitteldurchläaaigem Kunststoff verwendet werden, die mit einem kühlmittelundurchlässigen Überzug aus gut elektrisch leitendem üetall, beispielsweise hochreinem Blei oder aluminium versehen sind. Der Metallüberzug dient dabei gleichzeitig zur Abschirmung gegen die bei Oberwellen auftretenden Magnetfelder und die dadurch erzeugten ffirbelstromverluste. Bei beiden Ausführungsformen kann der Supraleiter beispielsweise durch Strangpressen mit dem Kühlmittelrohr umgeben werden, so dafl beim Verlegen des Kabels Supraleiter und Kühlmittelrohr eine vorgefertigte Einheit*bilden.
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Es kann auch.bei anderen Ausführungsformen des supraleitenden Kabels vorteilhaft sein, zur Abschirmung der außenliegenden Teile des Kabels die Kühlmittelrohre mit einer metallischen Abschirmung zu umgeben. Bei e.iner weiteren derartigen Aueführungsform sind die Kühlmittelrohre aus in Längsrichtung des Kabels aneinandergeaetzten Kunststoffschalen aufgebaut, um die eine Schicht aus gut elektrisch normalleitendem Metall,beispielsweise aua Kupfer- oder Aluminium- ■
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folien, al3 Aoschirmung und eine Kunststoffisolutionsschicht angeordnet sini. Darüber ist ein kühlniittelundurchlässiger Metallüberzug vorgesehen. Dieser Metullüberzug kann vorteilhaft wiederum aas Blei oder Aluminium bestehen und durch Strangpressen aufgebracht Virerden.
F-.r den Pail, d^3 zwei als Hin- und Rückleiter dienende Supraleiter in Je einem benachbarten Kühlmittel rohr innerhalb des gleichen Vakuucrauntelij angeordnet sind, ist es nicht notwendig, jedes Kühlmittel rohr sr.it einer kUhlmitteldichten und vakuumdichten Umhüllung zu M unseren, sondern kann e3 auereichen, für beide Kühlmittelrohre eine £eaeiiii;:une vakuumdichte Umhüllung vorzusehen. Bei einer vorteilhaften Auuf ihrungsforiTi eines aolchen Kabela ist jedes Kuhlmittelrohr au« in Län£;iTi3htung des Kabels aneinander gesetzten Kunststoffschalen aufgebaut, ura die eine Schicht aus Kunststoffolien gelegt ist. darüber kann eine VsiwicKlung aus 51asfaserband gelegt sein.
-ei de.r Halterung des Supraleiters im Kühlmitteirohr ie% darauf zu achten, da3 der KJhlmittelzutritt zur Oberfläche des Supraleiters nicnt behindert wird und d&3 die am Supraleiter entstehenden Kühl- " mitteldamt.fbläschen die Möglichkeit haben, in den oberen Teil des K'ihlniittelrohrea aufzusteigen. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform, die sich insbesondere für kühjmitteltransparente Supraleiter eignet, wird der Supraleiter an mehreren Stexlen seines Umfrmges durch rippenförmige, sich entlang des Kühlmittelrohrea erstreckende hülste gehalten. Qlese Wülste können massiv ausgebildet sein und aus dem Material der Innenwand des Kühlmittelrohres bestehen. Sie können dann beispielsweise gleichzeitig mit dem Kühlmit-
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telrohr durch Strangpressen in einfacher V/eise hergestellt werden. Zur Materialersparnis und zur Verringerung von dielektriscehn Verlusten in den Wületen kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, als Wülste Ausstülpungen der Innenwand des·Kühlmittelrohres zu-verwenden. Bei einer weiteren Ausführungsform des supraleitenden Kab.els wird· der* Supraleiter in gewissen Abständen durch warzenförmige an d>er Innenwand des Kühlmittelrohres vorgesehene Halterungen gehalten. Diese /.usführungsform eignet sich besonders für Supraleiter, die nicht kühlmittel transparent sind. Durch Wülste, die sich entlang des Ik Supraleiters erstrecken, könnte nämlich bei solchen Supraleitern das /ufsteigen der Kühlmitteldampfbläschen behindert werden. Da sich derartige' warzenförmige Halterungen beim Strangpressen schlecht herstellen lHseen, wird man bei dieser Ausführungsform die Innenwand des Kihlmittelrohres vorteilhaft aus aneinandergesetzten vorgefertigten Kunststoffschalen aufbauen.
Falls beim erfindungsgemäSen Kabel Hin- und Bockleiter in getrennten Kihlmittelrohren innerhalb des gleichen Vakuummantels vorgesehen sind, können die Kühlmittelrohre für Hin- und Rückleiter vorteilhaft über*- " einander gelegt und durch 3änder aus mechanisch festem Material miteinander verbunden werden. Durch die Verbindung wird gewährleistet, daü die Kühlmittelrohre sich nicht unter fiinfluö der zwischen Hinuna Rückleiter auftretenden magnetischen Kräfte verschieben können.
Zur Abschirmung von Wärmeeinstrahlung auf die Kühlmittelrohre können die Kühlmittelrohre bei dem erfindungegemäß ausgebildeten Kabel vorteilhaft von einem aus einem Boden- und einem Deckelteil bestehenden, zerlegbaren Wärmeschild aus gut wärmeleitendem Metall umgeben sein.
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Am Boden- und am Deckelteil des WärmeSchildes können ferner Leitungen für ein zweites Kühlmittel zur Kühlung des WärmeSchildes angebracht sein. ...Is Kühlmittel kommt insbesondere flüssiger Stickstoff mit einer Temperatur" von 770K in Präge. Die Kühlmittelrohre werden vorteilhaft am Bodenteil des .WärmeSchildes mit Fäden oder Bändern aus schlecht wärmeleitendem Material aufgehängt und fest verspannt. Durch diese Befestigungsart und die Zerlegbarkeit des Wärmeschildes wird der Zusammenbau des Kabels sehr erleichtert.
Gemäi3 weiterer Erfindung kann der Vakuummantel des supraleitenden Kabels vorteilhaft aus einem Boden- und einem D'eckelteil bestehen und von einem an einer entlang des Kabels verlaufenden Nahtstelle verschweißten Stahlblechmantel umgeben sein. Der Stahlblechmantel dient dabei zum vakuumdichten Abschluß. Wegen der günstigen Aufnahme des AuSendruckes wird ein Vakuummantel mit kreisförmigem Querschnitt bevorzugt. Sin derartiger Vakuummantel, der in einfacher Weise verlegt und an Ort und Stelle zusammengesetzt werden kann, kann auch gegebenenfrflls bei anderen Kabeltypen. vorteilhaft sein.
Pur den Boden- und den Deckelteil des Vakuummantels wird vorteilhaft Wellrohr aus Stahl oder ein Kuststoffrohr vorgesehen.
Der 7/ärmeschild des Kabels kann vorteilhaft mit Fäden oder Bändern aus schlecht wärmeleitendem Material an Haltebügeln aufgehängt und
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fest verspannt werden, die mit dem Bodenteil des Vakuummantels verbunden sind.
Da die einzelnen Teile des Kabele sich beim Betrieb auf verschiedenen
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Temperaturen befinden und unterschiedliche Wärmedehnungen aufweisen,· werden die Kühlmittelrohre im 7/ärmeschild und der 7/ärmeschild im Vakuununantel vorteilhaft derart aufgehängt, daß die Kühlmittelrohre
im Wärmeschild und der ./ärraescnild im Vakuumniantel leichte Schlangenlinien bilden. Die in Schlangenlinien gelegten Bauteile können aich dann bei abkühlung zusammenziehen, ohne daß zwischen ihnen mechanische Spannungen auftreten.
einiger Figuren und Beispiele soll die Erfindung noch näher erläutert werden.
Figur 1 zeigt ein r.usführungsbeispiel für ein Kabel gemäß der Erfindung im Querschnitt.
Figur 2 zeigt einen supraleitenden Draht für den Supraleiter des Kabels nach Figur 1.
Figur 3 zeigt ein Kühlmittelrohr des Kabeis nach Figur 1 im Querschnitt.
Figur 4 zeigt schematisch von oben gesehen im Schnitt ein Kabel nach h Figur 1 im verlegten Zustand.
Figuren 5 bis 7 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele für Kühlmittelrohre im querschnitt.
Figur 8 zeigt das Kühlmittelrohr eines auf' einer Trasse mit unterschiedlichem Sefälle verlegten supraleitenden Kabels gemäß der Erfindung schematisch im Längsschnitt.
Figur 9 zeigt im Querschnitt die Kühlmittelrohre einer weiteren.Ausführungsform des erfindungagemäßen Kabela mit Hin- und Rückleiter.
Figur to zeigt für ein Ausführungabeiapiel eines Wechaelatromkabela gemäß der Erfindung den Supraleiter und daa Kühlmittelrohr-im Querschnitt.
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Figur 1 t" zeigt ein Ausführungebeispiel für den Supraleiter eines (Jleichstromkabels gemäß der Erfindung im Querschnitt.
?ei den in Figur 1 dargestellten (Jleichstromkabel sind der supraleitende Hinleiter 1 und der supraleitende Rückleiter 2 in je einem Kühl-
mittelrohr 3 und 4 befestigt. Die Kühlmittelrohre 3 und 4 "bestehen ■lUd einem isolierenden Kunststoff, beispielsweise einer geeigneten heliumdichten Folyäthylenmischung. Sie haben einen etwa kreisförmigen
uerschnitt und einen Durchmesser, der wesentlich größer ist als der Durchmesser des Supraleiters, so daß genügend freier Querschnitt für das das Kabel durchstriMende flüssige und gasförmige Helium verbleibt. Die .Supraleiter 1 und 2 sind an mehreren Stellen ihres Umfanges durch ritrenfcraige, uich entlang des Kühlmittelrohree erstreckende, massiv aui?gebildete und uus dem Material des Kühlmittelrohres bestehende »YuliJte 5 gehalten. Zwischen aen Wulsten 5 und den Supraleitern sind freie Räume t vorhanden, so daa die Supraleiter vom flüssigen Helium umsj.ilt werden können, also ganz in diesem eintauchen. Die Supraleiter ' und 2 bestehen aus einer Vielzahl von untereinander verdrillten supraleitenden Drähten aus Hochfeldsupraieitermaterial, die mit elektrisch normalleitendem Metall überzogen sind. Durch Abßtandsmittel zwischen den Drähten ist dafür gesorgt, daß die Supraleiter 1 und 2 für daa Helium transparent sind.
Hin einzelner supraleitender Draht für die Supraleiter 1 und 2 ist in Figur 2 dargestellt. Der beispielsweise aus Kiob-Zirkon odex Hiob-Titan bestehende supraleitende Kern 30 ist von einer stabilisierenden Schicht 31 aus hochreinem Aluminium umgeben. Als Abstandshalter dienen Nylonfäden oder Glasfasern 32, die um den Draht gewickelt sind.
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Zur Herstellung der Supraleiter 1 und 2 wird eine Vielzahl solcher Drähte in verschiedenen Schichten übereinander gewickelt.
Die beeiden Kühlniittelrohre 3 und 4 sind bei dem in Figur 1 dargestellten Kabel unter Zwischenlage eines Kunststoffpolsters 7 übereinander- gelegt und werden durch Bandagen 8 aus mechanisch festem Glasfaserband zusammengehalten. In den freien Räumen zwischen den beiden Kühlmittelrohren 3 und 4 sind noch Nachrichtenkabel 9 vorgesehen.
fe Die Kühlmittelrohre 3 und 4 sind von einem zerlegbaren Wärmeschild umgeben, der aus einem U-förniigen Bodenteil 10 und einem Deckelteil 11 besteht, --.m Boden- und Deckelteil des Wärmeschildes sind Rohre '2 una '3 für flüssigen Stickstoff angebracht. Zur aufhängung der KUhimittelrohre 3 und 4 am Bb dent eil 10 des V/ärraeachilde3 dienen !;.vlonf:iden 14. Der Bodenteil 10 des Wärme&childes ist wiederum mit Gl.'isfaaerfiden 15 an einem Haltebügel 16 aufgehängt, der beispielsweise ait Schrauben 17 am halbkreisförmigen Bodenteil 18 des Vakuuiwaar.telo Defestigt idt. /Λ den Stellen der oberen am Bodenteil vorgesehenen Befestigungen ist der Deckelteil 11 des Wärme'schildea
w geschlitzt, so daß der Deckelteil des Wärmeschildes nach Befestigung des 3odenteils am Haltebügel 16 ohne Schwierigkeiten auf den Bodenteii aufgelegt werden kann. Der halbkreisförmige Deckelteil 19 des Vakuummantels ist auf den Bodenteil 18 des Vakuummantels aufgelegt. Beide Teile bestehen'aus einem Kunststoffrohr,beispielsweise aus dem unter dem Handelsnamen ".Eternit" besaiten Kunststoff. Zur vakumdichten abdichtung des Vakuummantela ist um die beiden Teile 18- und 19 , ein Mantel 20 aus rostfreiem Stahlblech gelegt, dessen Kanten an der entlang des Kabels verlaufenden Nahtetelle 21 verschweißt sind.
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Lfm die Kühlmittelrohre und um den V/ärmeschild sind geknitterte, alurainiurabeschichtete Polyäthylentherephtalatfolien 22 gelegt. Diese
Folien sind unter dem Namen "Superisolation" bekannt. Der Heliumspiegel in den Kühlmittelrohren ist mit 23 bezeichnet. Oberhalb dieaea Heliums-piegels befindet sich beim Betrieb des Kabels gasförmiges Helium. Die an der oberfläche des Supraleiter 1 und 2 entstehenden HeliumdaKipfbl'ischen können durch den hsliumtransparenten Supraleiter hindurch praktisch ungehindert in den oberen Teil des Kühlmittelrohres aufsteigen.
■lie in Fi^ur 3 dargestellt ist, -können die Kühlmittelrohre 3 und 4 an ihrer Oberfläche noch mit einer geerdeten Schicht 35 aus einem halbleitenden Lack versehen sein. Dieser dient dazu, ungleichmäßige .Aufladungen der Oberfläche des Kühlmittelrohres zu vermeiden. Zur Aufnahne des inneren Überdruckes kann ferner um die Kühlmittelrohre eine ..rmierung 36 'gelegt werden, die beispielsweise aus gießharzgetränkten (rlaaf'iserbändern bestehen kann.
Verlegung des Kabels ist aufgrund des günstig gewählten Aufbaus verhältnismäßig einfach. Die Supraleiter 1 und 2 können beispielsweise in einem Strangpreßverfahren mit den Kühlmittelrohren 3 und 4 umgeben werden. Sie werden dabei durch die gleichzeitig mitgepreßten rippenförmigen '.Yülste 5 im Rohr festgehalten. Die Kühlmittelrohre, welche bereits die Supraleiter enthalten, können dann auf Kabelrollen an den Yerlegungsort transportiert werden. Dort wird zunächst der Stahlblechmantel 20 U-förmig gebogen und in den Kabelgraben gelegt. Anschließend wird der Bodenteil 1ö des Vakuummantels eingelegt. Die Verbindung an den Stoßstellen kann beispielsweise durch Innere Laschen ^folgen. Die Stickstoffrohre'12 und 14 können ebenfalls auf Rollen aa
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den Verle^ungsort gebraont werden. Sie werden außerhalb des Kabel- · graoens mit dem Bodenteil 10 und dem Deckelteil 11 des WarmesohiIdes verbunden. Anschließend wird der' Bodenteil 10 des Wärmesahildes an den Haltebügeln 16 aufgehängt, die in geeigneten Abständen an dem bereits verlegten Bodenteil des Vakuummantels 18 befestigt'werden. Jarauf werden die auf Kabelrolien angelieferten Kühlmittelrohre 3 und übereinaniergelegt und dursh die Bandagen 8 ver3pannt. Anschließend werden sie in den BoJenteil 10 des V/ärme3cniIdes eingehängt. Nach Einbringen der ouperisolation wird der Decicelteil 1 1 des Wärmeschildes I) aufgelegt.- Anschließend wird der Wärmeschild mit Superisolation umhüllt und der L>eckeiteil 19 des Vakuummantels* auf den Bodenteil 18 aufgelegt, .-ibschlieäend wird das 31ech 20 eng um das Rohr gezogen und vakuumdicht in einer Längsnaht" 2* verschweißt. Bei KabelkrUmmungen kann das Blech 20 eventuell Tuernähte bekommen oder in geeigneter Weise vorgefaltet werden.
Um einen -'usgleich der beim Abkühlen*-auftretenden mechanischen Spannungen zu ermöglichen, wird, wie in Figur 4 dargestellt ist, vorteilhaft der Bodenteii 10 des tVärmeschildes mit Hilfe der Fäden 15 so am Bodenteil 13 des Vukuumm&ntels bzw. an den Haltebugeln verspannt, daß der v/ärmeschild in leichten Schlangenlinien im Vakuummantel liegt. Jbenso werden die KUhlmittelrohre 3 und 4 durch die Fäden 14 in leichten Schlangenlinien mit dem Bodenteil 10 des T.7ärme3childea verspannt, da sicn der Supraleiter in den Kühlmittelrohren beim Betrieb de3 Kabele auf wesentlich tieferer Temperatur befindet als der Wärmeschild Fur die Schlangenlinien der Kühlmittelrohre ist im vorliegenden'Beispiel eine kleinere Bogenlänge gewählt ala für die Schlangenlinien des (Värmeschildes. Die Abweichungen von dar Mittelachse des Kabels
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jiiivi Ln icr Fi^ur ·\ stark überhöht d&rgeatellt. Tatsächlich sind eVA'!i bei einem speziellen /-usfuhrungsoeispiel. des Kabela die /.Ufhunfeotellen des Y/Urmeechildes am Vakuummuntel 4 m voneinander entfernt, vrihren.1 die maximale Seitenabweichung des .','ärmeschilde3 von der Mittelachse etwa 15 cm beträgt.
: ^u jrezielleo ..uaf ihrungabeiapiel soll noch ein gema3 Figur 1 a.ufijebi.utea }leioL«trcmkabel erläutert werden, daa für eine Nennstromdt:irice von CO k.. und eine Spannung vsrn 100 kV zwischen Hinleiter 1 und HUckleiter 2 ausgelegt iat« Hin- und hückleiter beateh'en bei ϋ·..·.*ί·.^ K.. ι el jew··;!.} au a 127 supraleitenden Niob-Zirkon-Drahten 30 von .je Ui?'b mn "urchceasert die jeweils mit einem Mantel 31 au3 aluminium von 99,99νή Reinheit und einer* Stärke von etwa 0,5 mm umgeben sind. Um jeden ^inseldraht ist ein Kylonfaden 32 von 0,2 mm Dicke gewickelt. Die ΐΓ7 2inr.eldrHhte sind su einem runden äeil in sieben .jeweils entgegengesetzt verdrillten Ligen verarbeitet. Dieses Seil bildet die Hin- und Rückleiter. Der äu3ere Durchmesser des Seiles betrügt etwa 2J> mta. Wenn die Kühlmaechinen, die das Kabel mit Helium versorgen, etwa 100 km voneinander entfernt sind, ist für die Kühlmittelrohre 3 und 4 ein freier Querschnitt von etwa 27 cm erforderlich. Unter Berücksichtigung der Querschnitte des Supraleiters und der V/ülate 5 ergibt sich daraus ein Innendurchmesser von'etwa 6,5 cm für die Kahlmittelrohre. Die Polyäthylenrohre 3 und 4 haben eine Wandstärke von etwa 2 mm und sind so bemessen, da3 sie die Spannung von
kV gegen Erde aushalten. Die Glaefaeerarmierung 36 ist etwa 0,1 mm
^ aus,dünnem Aluminiumblech
stark. Der Wärmeschild/wirdr etwa T4 cm treit und etwa 20 cm hoch gewählt. Zwischen dem Wärmeschild und den Kühlmittelrohren können etwa 45 Folienlagen aus Superiaolationsfalien vorgesehen werden. Zwiechen
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Wärmeschild und Vakuummantel sind nochmals etwa 60 Lagen aus Superisolationsfolien vorgesehen. Der Vakuummantel besitzt einen inneren jurchmesser von etwa 45 cm. Innerhalb des Vakuummantels sollte bei diesem Ausführungsbeispiel möglichst ein Vakuum von weniger als 10"" Dorr aufrechterhalten werden. Die Kühlmittelrohre 3 und 4 sind
ρ i:n .-Vd at and von je einem Meter durch 6 liylonfäden 14 von etwa 0,2 mm .juerachnitt am Bodenteil 10 des V/ärmeSchildes befestigt. Der Bodenteil des iärmeschildes ist wiederum in Abständen von 4 m durch 6
ρ
jrlasfaserfäden·'von je etwa 0,3 mm Querschnitt an den Haltebügeln 17 aufgehängt. Der Durchmesser der beiden Stickstoffrohre 12 und 13 kann je etwa 3 cm betragen. Der Heliumdurcnsf-tz durch das Kabel ist 30 zu wählen, darf die Supr-.ieiter 1 und 2 immer von flüssigem Helium bedeckt sind.
Figur 5 zeigt eine Ausfihrungsform eines Kühlmittelrohres, bei der die Vakuumabdicntung unü die elektrische Isolation voneinander getrennt sind. Der Supraleiter 41 ist mit einem vorzugsweise strangge-
preisten isolierenden Kunststoffrohr 42 umgeben, und wird durch rippenförmige Kunstatoffwülote 43 gehalten. Das Kunststoffrohr 42 ist W von einem v*kuuindichten Metallüberzug 44 umgeben, der vorzugsweise aus hochreinem Aluminium oder Blei besteht und ebenfalls stranggepresst sein kann. Dies,e Auoführungsform hat insbesondere den Vorteil, daij durch den elektrisch gut leitenden Metallüberzug der übrige Teil des Kabels gegen Wirbelstromverluste abgeschirmt ist, die beim Auftreten von Oberwellen in Gleichstromkabeln entstehen können. Entsprechend der in Figur 3 dargestellten Ausführungeform kann auch bei dea in Figur 5. dargestellten Kühlmittelrohr über dem vakuumdichten Uetailüberzug 44 noch eine Armierung aus Glasfaserband vorgesehen sei».
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Bei dem in Figur 6 dargestellten „oiaführungsbeispiel besteht die Innen· wund des Kühlrai'ttelrohres 51 aus in Längsrichtung des Kabels aneinander gesetzten Kunststoffschalen 52. Der Supraleiter 53 wird durch rippenförmige Ausstülpungen 54 der Kunststoffschalen festgehalten. Die t.n ihrem Scheitelpunkt 55 offenen Kunst stoff schalen können bei der Montage des Kühlmittelrohres aufgebogen und um den Supraleiter bj> herumgelegt werden. Zur Verstärkung der Isolation sind die Kunststoffschalen 52 mit einer Schicht 56 aus Kunststoffisolationsfolien umwickelt. Das Kühlmittelrohr 51, das beispielsweise den Hinleiter enthalten kann, ist durch eine Umwicklung 57 aus Glasfaserband mit einem gleichartig aufgebauten Kühlmittelrohr 58 für den Rückleiter verbunden. Zwischen beide Rohre ist ein dem Hohrdurchiaesser angepaßtes Abstandsstück 59 aus Kunststoff gelegt. Die beiden Rohre 51 und 5d selbst sind noch nicht kühlmittelundurchlässig bzw. vakuumdicht, üie sind d~he.r mit eüner gemeinsamen vakuumdichten· Umhüllung aus rostfreiem Stahlblech 60 versehen, das an einer entlang des Kabels verlaufenden i.aht vakuumdicht verschweißt ist. Das Stahlblech 60 hat ferner an der Innenseite eine Kupferauflage 61, die als Abschirmung dient. Ferner ist um die Rohre 51 und 5ö noch eine Glasfaserbandarmierung gelegt.
Das in Figur 7 dargestellte Kühlmittelrohr ist aufgrund seiner besonderen Querscnnittsform vorzugsweise für Kabeltrassen mit starkem Gefälle geeignet. Es ist aus in Längsrichtung des Kabels aneinander gesetzten Kunststoffschalen 65 aufgebaut, die an ihrer tiefsten Stelle eine rohrförmige Ausstülpung 66 zur Aufnahme des Supraleiters 67 besitzen. Der über dieser Ausstülpung befindliche Jeil der Kunststoffschulen besitzt einen Querschnitt, der i#n wesentlichen einem
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auf der flachen Seite liegenden Halbkreis ähnlich ist. Der Helium- . spiegel 6c' k:nn in einem derart geformten Kühlmittelrohr viel stärker absinken, als in einem Rohr mit kreisförmigem Querschnitt, ohne daß der Supraleiter 67 durch die Oberfläche des flüssigen Heliums hindurchtritt. Durch den ringförmigen Kanal 69 zwischen dem Supraleiter 67 und der rohrförmigen ..usstülpung 66 ist eine allseitige gute Umspülung des Supraleiters mit Kühlmittel gesichert. Zur .Vdschirmung sind die Kunststoffschalen 65» die beispielsweise aus Polyäthylen bestehen können,mit ICupferfolien 70 umwickelt. Darüber ist fc eine Isolationsschicht 71 £*us Kunststoffolien gelegt. Als vakuumdichte Umhüllung dient ein beispielsweise stranggepreßter hantel 72 aus Aluminium oder 31ei. Die Kupferfolien 70 und die Kunststoffolien 71 können auch in der Reihenfolge vertauscht werden.
Daß der Heliumspiegel entlang einer Kabeltrasse mit unterschiedlichen Steigungen im Kühlaiittelrohr ansteigen bzw. absinken kann, wird durch Figur 8 schera&tisch veranschaulicht. Bei dieser Darstellung ist angenommen, daß das flüssige Helium 81 und das gasförmige Helium 82 vollständig entmischt sind, und daß (Jas und Flüssigkeit das Kühlmittel- f rohr 33 in Richtung der Pfeile von links nach rechts durchströmen. Der Flüssigkeitsspiegel ist mit 84 bezeichnet. Bei abfallender Trasse fließt das flüssige Helium infolge der Schwerkraft immer schneller, so daß der Flüssigkeitsspiegel absinkt. Verläuft dagegen die Trasse bergauf, so nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Heliums wegen der auf das Helium wirkenden Schwerkraft ab. Der Kühlmittelspiegel steigt dabei im Kühlmittelrohr 83 stark an. Soll ein erfindungsgemäß ausgebildetes supraleitendes Kabel auf einer solchen Trasse verlegt werden, so sind die unterhalb und seitlich des Supraleiters be-
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finaiichen, von flüssigem Helium durchströmten freien Räume des Kühlmittelrohres so eng zu bemessen, daß auch bei dem größten entlang der K;-beltr.isse vorkommenden Gefalle der Heliumspiegel nicht auf ein :;iyeL.u unterhalb der Scheitellinie des Supraleiters absinkt.
Fi£ur 9 zeigt eine -lUsführungsform der Kühlmittelrohre für ein Gleichstrom^.bei, bei dem der supraleitende Hinleiter 91 una der supraleitende Rückleiter 92 nebeneinander angeordnet sind. Die Kühlmittelrohre 93 und 94, die beispielsweise aus isolierendem Kunststoff bestehen können, haben einer. Querschnitt, der einem auf der einen Kante stehenden Halbkreis ähnlich ist. Jie Supraleiter 91 und 92 sind jeweilü an der tiefsten Stelle durch geeignete Rippen festgehalten. Juroh eine fjenieinaame Umhüllung 95 -us Glaafaserband werden die Rohre 93 und 94 aeohäniach zusammengehalten.
Jin ;.usfuhrungabeijpiel für ein trechselstromkabel ist in Figur 10 durgestellt. Zwei hohlzylinderförmige Supraleiter 100 und 1Oi, die beisjielsweide kua I^iob oder 31ei bestehen können und als Hin- und Rückieiter dienen,;sind konzentrisch ineinander und durch eine Isolationsschicht 102 voneinander getrennt im unteren Teil eines Kühlmittelrohres 103 angeordnet, des im wesentlichen wie das in Figur 7 dargestellte Kühliaitteirohr ausgebildet ist. Zur Stabilisierung der Supraleiter sind zusätzlich konzentrische Aluminiumschichten 104 und iO5 vorgesehen. Der Kühlkanal 106 ia Inneren des rohrförmigen Leiters wire von flüssigem Helium durchströmt. Da der rohrförmige Leiter nicht heliumtransparent ist, sind anstelle der rippenförmigen Maltewulete, die das Aufsteigen der im äußeren Kühlkanal 107 entstehenden Heliumdampf bläsehen in den oberen Teil' des Kühlmittelrohres 103 behindern
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würden, warzenförmige Halterungen 108 an der innenwand des Kühlmittelrohres vorgesehen. Da. diese warzenförmigen Halterungen den rohrförmigen Leiter im wesentlichen nur punktförmig berühren, können die Heliumdampfbläschen aus dem Kanal 107 ungehindert aufsteigen.
Auch bei einem Gleichstromkabel können solche warzenförmigen Halterungen vorgesehen sein, wenn der Supraleiter nicht für das Kühlmittel tr-.inspurent ist, sondern beispielsweise wie der in Figur 1'1 dargestellte Supraleiter aus. einer Vielzahl von supr&ieitenden Drähten 110 bestent, die beispielsweise durch Strangpressen mit einer kompakten Aluminiumhülle 111 umgeben sind.
Bei einem V/echselstromkabel können anateile der hohlzylinderförmigen Supraleiter 1Ö0 und 101 auch eine Vielzahl von entlang einer Zylinderfläche angeordneten supraleitenden Drähten vorgesehen oein. Bei einem Drehstromkabel können gegebenenfalls die Leiter für alle drei Phasen in einem einzigen Kühinitte1rohr angeordnet sein. Für jede Phase werden d&bei zweckmäßig Hinleiter und Rückleiter konzentrisch zueinander geführt.
D^s erfindungsgemä3e supraleitende Kabel besitzt gegenüber den bekannten supraleitenden Kabeln mit Flüssigkeitskühlung zahlreiche Vorteile. 3ei der beim erfindungsgemäßen Kabel verwendeten Verdampfungskühlung k'-iiin nämlich die große Verdampfungswärme des Heliums bei 4,20K ausgenutzt werden, die etwa doppelt so groß ist, wie die Snthalpiedifferenz von flüssigem Helium zwischen 4»2 und 5°K. Durch die gleiche Heliummenge kann daher bei Verdampfungekühlung mehr Wärme abgeführt werden als bei Flüssigkeitskühlung. Bei Verdampfungskühlung können
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somit gegenüber der Flüssigkeitskühlung bei gleichbleibender Kühlleistung der Kühlraitteldurchsatz und der erforderliche Überdruck im Kühlmittelrohr verkleinert werden. Außerdem ist eine Verringerung der Kühlmittelrohrdurcnmesser möglich, die für Transport und Verlegung der Kabel von wesentlicher Bedeutung sein kann.
27 Patentansprüche
11 Figuren
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Claims (1)

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    Patentansprüche
    K\ Supraleitendes Kabel zum Transport hoher Ströme mit wenigstens einem in einem Kühlmittelrohr angeordneten Supraleiter und einem das Kühlmittelrohr umgebenden V&kuummantel, dadurch gekennzeichnet, daß der Supraleiter (1) an der tiefsten Stelle des elektrisch isolierenden Kühlmittelrohres (3) derart befestigt ist, daß er sich gegen das Kühlmittelrohr nicht ,nennenswert verschieben kann und beim Betrieb P des Kabels vollständig in das im unteren Teil des Kühlmittelrohre3 befindliche flüssige Kühlmittel (23) eintaucht, und daß der Supraleiter (1) una aie Befestigungsmittel (5) derart aneinander angepaßt sina, daß am Supraleiter enrtsteüende Kühlmitteldampfbläschen in den oberen Teil des Kühlmittelrohres aufsteigen können.
    2. oupraleitendes Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der unterhalb und seitlich des Supraleiters (67) befindlichen, von flüssigem Kühlmittel (68) erfüllten freien Räume (69) des Kühlmittelrohres so bemessen ist, daß auch bei dem größten entlang der Kabeltrasse vorkommenden Gefälle das durch das Kühlmittelrohr fließende Kühlmittel den Supraleiter ganz bedeckt.
    3. Supraleitendes Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für Gleichstrombetrieb der Supraleiter aus einzelnen zur elektrischen Stabilisierung in bei der Betriebstemperatur des Supraleiters elektrisch normalleitendes Metall (111) eingebetteten Drähten (MO) aus Hochfeldsupraleitermaterial besteht.
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    4. Supraleitendes Kabel nach :.nspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der . Supraleiter aus einzelnen, mit elektrisch normalleitendem Metall (31) überzogenen, untereinander verdrillten supraleitenden Drähten (30) besteht, zwischen denen durch Abstandsraittel (32) Kühlmittelwege offen gehalten sind.
    5. Supraleitendes Kübel nuch einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da,3 für Gleichstrombetrieb zwei als Hin- und Rückleiter dienende Supraleiter 0,2) in je einem Kühlmittelrohr (3f4) innerhalb des gleichen Vakuummantels (18,19,20) angeordnet sind.
    6. Supraleitendes Kabel neon einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, du3 fir Wechselstrombetrieb ^e Phase zwei fels Kin- und Rückieiter dienende hohlzylinderföriaige Supraleiter (100,101) konzentrisch ineinander und durch eine Isolationsschicht (^02) getrennt in einem Kuhlinittelrohr P03) angeordnet sind und innerhalb der konzentrisch .ngecrdneten Supraleiter ein Ruim (106) für flüasiges Kühlmittel vorgesehen ist.
    7. Jupruleitenäes Kabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
    de durch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelrohre (3) etwa kreisförmigen Querschnitt besitzen und der Supraleiter (1) an der tiefsten Stelle des kreisförmigen querschnitts befestigt ist.
    b. Supraleitendes Kabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da» aie Kühlm.ittelrohre (65) an der tiefsten Stelle eine rohrförmig© Ausstülpung (66) zur Aufnahme des Supraleiter (67) besitzen.
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    9. Supraleitendes Kabel nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß der über der Ausstülpung (66) befindliche Teil des Kühlmittelrohres (65) einen Querschnitt in Form eines auf der flachen Seite liegenden Halbkreises besitzt»
    .10. Supraleitendes Kabel nnch Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Külilmittelrohre (93»94) einen ;.;uerschnitt injForm eines auf der einen Kante stehenden Halbkreises besitzen. i
    1:. Supraleitendes Kabel nach einejn oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelrohre (3) aus kühlmittelundurchläsaigem Kunststoff bestehen.
    12. Supraleitendes Kabel nach einem oder, mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelrohre (65) mit einer metallischen -".bschirmung (7C) versehen sind.
    13. Supraleitendes KUbel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
    w die Kühlciittexrohre aus isolierendem Kunststoff (42) bestehen und mit einem kühlaittelundurchlässigen Überzug (44) aus gut elektrisch leitendem Metall versehen sind.
    14. Supraleitendes Kabel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelrohre aus in Längsrichtung des Kabels aneinander gesetzten Kunststoffschalen (65) aufgebaut sind, daß um diese Schalen eine Schicht (70) aus gut elektrisch noraalleitendem Metall und eine Kunst* stöffisolationsschicht (71) angeordnet sind und dafl darüber ein kühlmittelundurohlässiger Metallüberzug (72) rorgesehen ist.
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    '5. Supraleitendes Kabel nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kiihlmittelrohr (51 > 58) aus in Längsrichtung des Kabels aneinander gesetzten Kunststoffschalen (52) aufgebaut ist, um die eine Schicht aus Kunststoffolien (56) gelegt ist, und dafl beiie Kühlmittelrohre mit einer gemeinsamen vakuumdichten Umhüllung (60, 61) versehen sind.
    16. Supraleitendes Kabel nach einem der Ansprüche 11 bis 15».dadurch gekennzeichnet, daß der Supraleiter (1) an mehreren Stellen seines Umfanges durch rippenförmige, sich, entlang des Kühlmittelrohres (3) erstreckende Wülste (5) gehalten wird..
    17. Supraleitendes Kabel nach Anspruch 16, dadurch, gekennzeichnet, daß di« \7ülste (43) massiv ausgebildet sind und aus dem Material der Innenwand (42) des Kühlmittelrohres bestehen.
    18. Supraleitendes Kabel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dif Wülste durch Ausstülpungen (54) der Innenwand (52) des Kühlmittelrohres (51) gebildet sind.*
    19. Supraleitendes Kabel nach einem .der Ansprüche 14 oder 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Supraleiter in gewissen Abständen durch warzenförmige, an der Innenwand des Kühlmittelrohres (103) vorgesehene Halterungen (108) gehalten ist.
    20. Supraleitendes Kabel nach Anspruch 5 und einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß die Kühinittelrohrβ (3,4) für Hin- und Rüokleiter (1,2) übereinamdergelegt und durch Bänder (8) aus mechanisch festem Material miteinander verbunden sind«
    8.^4-5 5 ^OS»* Kb/a,
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    21. Supraleitendes Kabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, da3 die Kühlmittelrohre (3,4) von einem aus einem Boden- und einem Deckelteil (10,11) bestehenden zeriegoaren '»7ärneschild au3 gut wärmeleitendem Metall umgeben sind.
    22. Supraleitendes Kabel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden- und am Deckelteil (10,11) des Wärmeschildes Leitungen (12, 13) für eia zweites Kühlmittel zur Kühlung des Wärmeschildes angebracht sind.
    23. Supraleitendes Kabel nach einem der Einsprüche 21 oder 22, dadurch ge kennzeichnet', daß die Kühlmittelrohre (3#4) am Bodenteil (10) des Wärmeschildes mit Fäden oder Bändern (14) aus sohlecht wärmeleitendem Material aufgehängt und fest verspannt sind.
    24. üupr-leitendes Kabel, insbesondere nach einem oder mehreren der ---nsprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuummantel aus einem Boden- und einem Deckelteil (18,19) besteht und von einem an einer entlang des Κε-bels verlcufenden Nahtstelle (21) verschweißten Stahlblechmantel (20) umgeben ist.
    25. Supraleitendes Kabel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß dei Vakuumm&ntel (18,19,20) einen kreisförmigen Querschnitt hat.
    16. Supraleitendes Kabel nach oispruch 24 oder 25f dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeschild (10,1 ) mit Fäden oder Bändern (15) aus schlecht wärmeleitendem Material an mit dem Bodenteil (18) des Vakuummantels ' verbundenen Haltebügeln (16) aufgehängt und fest verspannt ist.
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    ·ΐ7. viupruleitendes Kabel nach den Ansprüchen 23 und 26, dadurch gekennzeichnet, dad" die Kühlmittel rohre (3) im Wärmeschild (10) und der ".Yirine schild ia V-.kuumic&ntel (18) derart aufgehängt aind, daß die
    Kühlmitt&Irohre im Wärmeschild und der Wärmeschild in Vakuummantel leichte Jchlu.ngenlinien bilden. (Figur 4).
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SE (1) SE328042B (de)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3643001A (en) * 1969-07-08 1972-02-15 Oerlikon Maschf Composite superconductor
DE1937795A1 (de) * 1969-07-25 1971-02-04 Siemens Ag Abstandhalter aus schlecht waermeleitendem Material zwischen je zwei einander umschliessenden Rohren,insbesondere bei tiefgekuehlten Kabeln
FR2092906B1 (de) * 1970-06-30 1974-11-08 Air Liquide
US3686423A (en) * 1970-12-15 1972-08-22 Kernforschungsanlage Juelich Method of cooling long distance low temperature electric conductors
FR2128100B1 (de) * 1971-03-04 1974-02-15 Comp Generale Electricite
FR2127370A5 (de) * 1971-03-05 1972-10-13 Comp Generale Electricite
US3749811A (en) * 1971-03-10 1973-07-31 Siemens Ag Superconducting cable
BE787698A (fr) * 1971-08-23 1973-02-19 D Comp Gen Dispositif d'isolation thermique de ligne a tres basse temperature
US3715451A (en) * 1971-09-14 1973-02-06 A Hammer Superconductor structure, and method of making the same
NL7214296A (de) * 1972-10-21 1974-04-23
FR2216590B1 (de) * 1973-02-06 1976-05-14 Centre Nat Etd Spatiales
US4397807A (en) * 1980-01-14 1983-08-09 Electric Power Research Institute, Inc. Method of making cryogenic cable
US4394534A (en) * 1980-01-14 1983-07-19 Electric Power Research Institute, Inc. Cryogenic cable and method of making same
JPS57145144U (de) * 1981-03-04 1982-09-11
JPS5824639U (ja) * 1981-08-11 1983-02-16 リンナイ株式会社 換気扇連動装置
GB2140195B (en) * 1982-12-03 1986-04-30 Electric Power Res Inst Cryogenic cable and method of making same
CA2903370C (en) * 2013-03-08 2019-07-23 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Aircraft and system for supplying electrical power to an aircraft electrical load
KR102272723B1 (ko) * 2013-10-31 2021-07-06 엘에스전선 주식회사 초전도 전력 시스템 및 초전도 케이블 포설방법
CN106128591A (zh) * 2016-06-17 2016-11-16 安溪县都源达包装材料有限公司 一种防护性高且具有隔热防护罩的电缆及其组装安装方法
CN105896456A (zh) * 2016-06-17 2016-08-24 安溪县都源达包装材料有限公司 一种装卡稳定且具有隔热防护罩的电缆及其组装安装方法
CN105957616A (zh) * 2016-06-17 2016-09-21 曲旭贵 一种具有隔热防护罩的耐磨损电缆结构及其组装安装方法
CN106128590A (zh) * 2016-06-17 2016-11-16 安溪县都源达包装材料有限公司 一种组装方便且具有隔热防护罩的电缆及其组装安装方法
CN106128589A (zh) * 2016-06-17 2016-11-16 方倩 一种便于安装且具有隔热防护罩的电缆及其组装安装方法
CN105913926A (zh) * 2016-06-17 2016-08-31 方倩 一种稳固且具有隔热防护罩的电缆及其组装安装方法
CN105957626A (zh) * 2016-06-17 2016-09-21 曲旭贵 一种具有防护罩的电缆及其组装安装方法
CN106128587A (zh) * 2016-06-17 2016-11-16 方倩 一种防水且具有隔热防护罩的电缆及其组装安装方法
CN105931731A (zh) * 2016-06-17 2016-09-07 方倩 一种密封且具有隔热防护罩的电缆及其组装安装方法
CN105845244A (zh) * 2016-06-17 2016-08-10 安溪县都源达包装材料有限公司 一种具有隔热防护罩的安全型电缆及其组装安装方法
CN106128586A (zh) * 2016-06-17 2016-11-16 方倩 一种通讯用电缆结构及其组装安装方法
CN105869754A (zh) * 2016-06-17 2016-08-17 方倩 一种防磨损且具有隔热防护罩的电缆及其组装安装方法
CN105869753A (zh) * 2016-06-17 2016-08-17 方倩 一种电力电缆结构及其组装安装方法
CN106128592A (zh) * 2016-06-17 2016-11-16 安溪县都源达包装材料有限公司 一种设置有隔热防护罩的安全电缆及其组装安装方法
US10371910B2 (en) 2017-12-22 2019-08-06 At&T Intellectual Property I, L.P. Optical communications cables utilizing topological insulators as optical fiber cores
RU198899U1 (ru) * 2020-03-19 2020-07-31 Общество с ограниченной ответственностью "ЭнергоТэк" Кабелепровод

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3343035A (en) * 1963-03-08 1967-09-19 Ibm Superconducting electrical power transmission systems
FR1519958A (fr) * 1966-04-06 1968-04-05 Siemens Ag Câble à basse température pour la transmission de l'énergie électrique
DE1286166B (de) * 1966-06-24 1969-01-02 Siemens Ag Kryostat fuer Tieftemperaturkabel
FR1485455A (fr) * 1966-07-05 1967-06-16 Licentia Gmbh Câble pour courant continu et courant alternatif
US3390357A (en) * 1966-12-29 1968-06-25 Bell Telephone Labor Inc Low-loss communications cable
US3428742A (en) * 1967-09-11 1969-02-18 Essex Wire Corp Guy guard and clip

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4919554B1 (de) 1974-05-18
DE1665941C3 (de) 1975-09-04
FR1560968A (de) 1969-03-21
AT284930B (de) 1970-10-12
US3529071A (en) 1970-09-15
SE328042B (de) 1970-09-07
GB1219822A (en) 1971-01-20
DE1665941B2 (de) 1975-01-23

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