DE2342160A1

DE2342160A1 - Tiefgekuehlte leiteranordnung, insbesondere supraleitendes kabel

Info

Publication number: DE2342160A1
Application number: DE19732342160
Authority: DE
Inventors: Henning Dr Rer Nat Falke; Werner Dipl Ing Grabowski; Heinz Dr Rer Nat Heumann
Original assignee: AEG Telefunken Kabelwerke AG
Current assignee: Kabel Rheydt AG
Priority date: 1973-08-17
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1975-02-27
Also published as: DE2342160B2

Description

AEG--TELEFUNKM Kabelwerke Aktiengesellschaft, Rheydt Mülheim (Ruhr) - Saarn Sommerfeld 22 - 28

Hamilton/ka BI 73/32

14. 8. 1973

Tiefgekühlte Leiteranordnung, insbesondere supraleitendes Kabel

Die Erfindung bezieht sich auf eine tiefgekühlte Leiteranordnung, insbesondere supraleitendes Kabel, bei der ein den oder die tiefgekühlten Leiter enthaltender, rohrfertiger Schirm durch mit ihm metallisch fest verbundene, eir.ar. KüLI-mittelstrom, z.B. flüssigen Stickstoff, führende Kanäle umgeben ist.

Der durch den Stickstoff gekühlte Schirm soll die Wärmeableitung von den tiefgekühlten Leitern nach außen verhindern. Anstelle eines weiteren rohrförmigen Schirmes, zwischen dem und dem ersten Schirm ein ringförmiger Raum für den Stickstoff vorhanden ist, sieht; eine bekannte Ausführung bereits in Längsrichtung der Leiteranordnung verlaufende Kanäle vor, die mit dem ersten Schirm metallisch fest verbunden sind. Diese Rohre können kreisrund oder oval geformt sein, wie aus der deutschen OS 2 241 370 hervorgeht. TJm eine gute Kühlung der Obezfläche des Schirmes zu erreichen, muß eine größere Anzahl solcher Kühlkanäle vorgesehen sein. Ihre Anbringung und Verlegung erfordert jedoch einen größeren Aufwand an Material und Montagezeit. Außerdem ist die Ausbildung der Anschlüsse an Verbindungsmuffen und Endverschlussen für diese Kanäle

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ebenfalls aufwendig und unterscheidet sich in dieser Hinsicht wenig von dem Anschluß eines konzentrischen Kühlkanals.

Um eine wesentliche Verbesserung sowohl für die Montage als auch die Anschlüsse der Kühlkanäle zu erzielen, sieht die Erfindung vor, daß die rohrförmigen Kanäle wendelförmig um den rohrförmigen Schirm angeordnet sind. Bei dieser Ausführung ist es möglich, mit wenigen Kanälen die Oberfläche des rohrförmigen Schirms praktisch gleichmäßig zu kühlen, da schon bei zwei Kanälen ein großer Teil der Oberfläche, des Schirms von den Kühlknälen überdeckt werden kann und die dazwischenliegenden freien Teile durch Ableitung der Kälte von den Kanälen ebenfalls gekühlt werden. Man könnte u.U. bereits mit einem Kühlkanal auskommen, wenn es gelingt, diesen eng genug um den Schirm anzuordnen. Die Erfindung hat weiter den Vorteil, daß die Kontage der Kühlkanäle dadurch stark erleichtert wird, daß die Rohre laufend um den Schirm gewickelt werden können und dabei durch Punktschweißung mit diesem Schirm metallisch fest verbunden werden.

Zweckmäßigerweise versieht man die Rohre an den Auflagesteilen am Schirm noch mit Stegen, die eine Vergrößerung der Auflagefläche ergeben und gleichzeitig auch die Anschweißung an den Schirm erleichtern. Man kann auch eine noch größere Kühlwirkung erzielen, wenn beispielsweise zwei Rohre übereinander angeordnet werden, wobei das untere Rohr noch einen zweiten Steg erhält, auf den das obere Rohr mit seinem Steg aufliegt. Als Material für die Kanäle eignet sich besonders Aluminium, wobei die Rohre mit extrudierten Kühlrippen geeigneter Dimension versehen sein können.

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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß ausgeführten Kanäle besteht darin, daß man in Achsrichtung der Leiteranordnung verlaufende Zuführungskanäle für das Kühlmittel anordnen und diese in Abständen an die wendelförmig verlaufenden Kühlkanal e anschließen kann. Auf diese Weise ist es möglich, von beiden Anschlußenden her die Kühlkanäle mit dem Kühlmittel zu versorgen, so daß die Kühlleistung entsprechend höher ist als bei einer Anordnung, bei der das Kühlmittel nur von einer Seite allein durch die Kühlkanäle zugeführt wird.

über den Kühlkanälen werden zweckmäßigerweise dann Abstandshalter und eine Superisolierung angebracht, über der als äußerer Abschluß eine Bewicklung aus z.B. metallisolierten Polyäthylen-Folien oder ein extrudierter Kunststoffschlauch liegt. Um diese Bewicklung oder den Kunststoffschlauch kann ein Vellmantel liegen oder auch ein Stahlrohr, wobei das Einziehen der Leiteranordnung in das Stahlrohr durch eine Bewehrung aus Metall oder Kunststoff, z.B. Polyamid, er leichtert wird. Gegebenenfalls können auch drei in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildete Leiteranordnungen in einem Stahlrohr oder Wellmantelrohr untergebracht werden. Da das Stahlrohr sich auf normaler Umgebungstemperatur befindet, treten keine Kontraktionsprobleme auf.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Um einen rohrförmigen Schirm 1, der die nicht weiter dargestellten tiefgekühlten Leiter enthält, die beispielsweise auf - 200⁰C abgekühlt sind, sind zwei Kanäle 2, 3 wendelförmig gewickelt und metallisch fest mit dem Rohr 1 verbunden. .

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Die Rohre können, wie ein Schnitt längs der Linie a - a zeigt, entweder rund oder oval ausgeführt sein. Sie haben Stege ^ mit denen sie an das Rohr 1 angeschweißt sind. Die Stege 4 kür.r.en als Netallbänder auch zunächst allein um das Hohr 1 gewickelt sein und mit diesem verschweißt werden, worauf dann die Rohre auf den Metallbändern befestigt werden. Durch die Kanäle bzw. Rohre wird dann flüssiger Stickstoff geleitet, der für eine praktisch gleichmäßige Kühlung des Schirms sorgt. Diese Kühlung ist naturgemäß umso intensiver, je enger die Kanäle bzw. Rohre gewickelt werden können. Letzteres ist wiederum eine Frage der Elastizität des Materials für die Kanäle.

^ij- Seiten Beschreibung

c Patentansprüche

1 3iatt Zeichnung mit 1 Figur

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Claims

AEG-TELEFUNKM Kabelwerke Aktiengesellschaft, Rheydt Mülheim (Ruhr) - Saarn
Sommerfeld 22 - 28

Hamilton/ka BI 73/32

8. 1975

Patentansprüche

Tiefgekühlte Leiteranordnung, insbesondere supraleitendes Kabel, bei der ein den oder die tiefgekühlten Leiter enthaltender, rohrförmiger Schirm durch mit ihm metallisch fest verbundene, einen Kühlmittelstrom, z.B. flüssigen Stickstoff, führende Kanäle umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Kanäle (2, 3) wendelförmig um den rohrförmigen Schirm (1) angeordnet sind.
2. Leiteranordnung nach Anspruch 1,mit kreisrunden oder ovalen Kanälen für den Kühlmittel strom, dadurch gekennzeichnet;, daS die Kanäle (2, 3) mit flachen Stegen (4) versehen sind und diese Stege mit dem rohrförmigen Schirm (1) verschweißt sind.

3* Leiteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kanäle (2, 3) übereinander angeordnet sind und der untere Kanal einen zweiten Steg aufweist, auf dem der Steg des oberen Kanals aufliegt.

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4·. leiteranordnung nach Anspruch. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, da3 die Kanäle (2, 3) Aluminium-Rohre mit extrudierten Kühlrippen geeigneter Dimensionen sind.

?· Leiteranordnung nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere wärmeisolierte, in Achsrichtung der Leiteranordnung verlaufende Zufuhrungskanäle für das Kühlmittel vorgesehen sind und-diese in Abständen an die wendelförmig verlaufenden Kühlkanäle (2, 3) angeschlossen sind.

ό. Leiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den Kanälen (2, 3) Abstandshalter und eine Superisolierung angebracht sind, über der als äußerer Abschluß eine Bewicklung aus z.B. metallisierten Polyäthylen-Folien oder ein extrudierter Kunststoffschlauch liegt.

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