DE29602026U1

DE29602026U1 - Leiteranordnung

Info

Publication number: DE29602026U1
Application number: DE29602026U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1996-02-06
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2006-02-07
Also published as: JP2000504870A; EP0879469A1; WO1997029491A1

Description

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Beschreibung

Leiteranordnung

Die Erfindung betrifft eine Leiteranordnung für ein supraleitendes Gerät.

Hochstromsysteme, insbesondere Stromschienensysteme für Niederspannung, werden in der Regel mit minimalen Reaktanzen ausgeführt, um die auf eine Längeneinheit bezogenen Spannungsabfälle klein zu halten. Aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) wird zusätzlich das magnetische Außenfeld in der Umgebung des Hochstromsystems minimiert. Derartige Hochstromsysteme sind in der Regel als Drehstromsysterne ausgeführt.

Für die Einführung der supraleitenden Technik für derartige Hochstromsysteme stehen für Wechselstrom geeignete metallische Supraleiter in Form von Runddrähten oder Runddraht-Bündein mit Bündeldurchmesser bis zu 1,5 mm zur Verfügung, Auch die fortschreitende Entwicklung bei keramischen Supraleitern zeigt eine Tendenz zu Runddrähten vergleichbarer Durchmesser auf.

Ein Hochstromsystem mit Runddrähten erfordert eine Vielzahl parallelgeschalteter Drahtbündel je Phase. Der zulässige Betriebsstrom für ein 1,5-mm-Bündel beträgt beispielsweise etwa 250 A. Um eine gleichmäßige Stromaufteilung auf die parallelen Zweige zu erreichen und gleichzeitig die oben genannte Forderung nach Minimierung der Reaktanzen und des magnetischen Außenfelds zu erfüllen, sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich.

Bei bisherigen normalleitenden Hochstromsystemen, insbesondere Schienensystemen, werden Kupfer- oder Aluminium-Flachleiter in Sandwich-Bauweise verwendet. Dabei sind die drei Phasenleiter und gegebenenfalls ein zusätzlicher Nulleiter

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dicht aufeinandergepackt, so daß die Wirkwiderstände der sogebilde-teten Schienen im wesentlichen die resultierenden Impedanzen und den Spannungsabfall bestimmen.

Bisher bekannte Entwurfsstudien und Prototypen supraleitender Hochstromkabel und Strombegrenzer gehen von der Verfügbarkeit supraleitender Folien oder supraleitend beschichteter Trägerfolien aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Leiteranordnung für Supraleiter anzugeben, die den obengenannten Forderungen entgegenkommt.

Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer Leiteranordnung gemäß Anspruch 1.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, weitere Vorteile und Details werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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FIG 1 und FIG 2 Leiteranordnungen in einer Schnittdarstellung,
FIG 3 die Leiteranordnung gemäß FIG 1 in einer

Draufsicht und

FIG 4 und 5 einen Hochstromleiter unter Verwendung der

Leiteranordnung im Querschnitt.

Die neue Leiteranordnung 1 ist quasi als Gewebe ausgebildet. Das Gewebe kann dabei als Vorfabrikat zur Herstellung eines 0 supraleitenden Hochstromsystems verwendet werden. FIG 3 zeigt die Leiteranordnung 1, bei der die Schußfäden S ganz oder teilweise aus supraleitenden Runddrähten oder Runddrahtbündeln bestehen. Die Kettfäden K des Gewebes und die gegebenenfalls nicht durch Drähte ersetzten Schußfäden sind aus Isolierstoff gefertigt (siehe auch FIG 2).

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FIG 1 und 2 zeigen beispielhaft verschiedene Leiteranordnungen 1 im Querschnitt. Die Runddrähte oder Runddrahtbündel werden bei der Montage oder der Herstellung des Gewebes in der Phasenfolge U,V,W,N,U,V,W,N. . . (4-Leiter-System) oder beispielsweise U,V,W,U,V,W...(3-Leitersystem) verschaltet, so daß eine Vielzahl parallelgeschalteter Drehstromsysteme entstehen.

Die Gewebestruktur der Leiteranordnung 1 bietet einem flüssigen Kühl- und Isoliermittel genügend Benetzungsmöglichkeiten für die supraleitenden Runddrähte oder Runddrahtbündel. Als Kühl- und Isoliermittel kommen bevorzugt Helium, Wasserstoff oder Stickstoff (je nach Sprungtemperatur) zur Anwendung.

Die Durchmischung oder Reihenfolge der Phasenleiter ergibt eine gleichmäßige Stromverteilung auf die Parallelzweige, eine minimale Gesamtreaktanz und kleinste magnetische Rüttelkräfte auf die Supraleiter.

Falls erforderlich kann durch Harzimprägnierung der isolierenden Fäden und einer entsprechenden Wärmebehandlung der fertig montierten Leiteranordnung (Ausbacken) eine zusätzliche Verklebung und Härtung erzielt werden, ohne daß der Durchtritt des Kühlmittels später behindert ist.

In der Zeichnung ist mit d der Drahtbündeldurchmesser und mit t die Teilungsbreite einer Parallelgruppe bezeichnet. Die Teilungsbreite kann beispielhaft im Bereich von 10 mm liegen.

Der Durchmesser der verwendeten Drähte oder Runddrahtbündel·, die Anzahl der erforderlichen Parallelzweige und die notwendigen Isolationsabstände zwischen den jeweiligen Phasenleitern bestimmen die Gesamtgewebebreite.

Die in Richtung der Kett- oder Schußfäden K bzw. S aufgerollte Leiteranordnung 1 kann dann in ein passendes Isolierrohr (Wärme-Isolierrohr) eingebracht werden, das ein Kryostat-Rohr

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bildet. FIG 4 und 5 zeigen dazu jeweils eine Ausführungsform im Querschnitt. FIG 4 zeigt ein Rundrohr RR, in dem die Leiteranordnung 1 aufgerollt enthalten ist. FIG 5 zeigt ein Hohlprofil H mit rechteckigem Querschnitt, in dem die Leiteranordnung gefaltet eingelegt ist. Gegebenenfalls kann zwischen den einzelnen Lagen der Leiteranordnung 1 noch eine als Abstandshalter dienende Lage, z.B. ein weiteres Gewebe G, eingelegt sein.

Mit der neuen Leiteranordnung sind gegenüber dem Stand der Technik kompaktere Hochstromsysteme herstellbar. Darüber hinaus lassen sich die supraleitenden Runddrähte vorverarbeiten, so daß ein einfach zu verarbeitendes Gewebe als Leiteranordnung zur Verfügung steht.

Selbstverständlich sind einzelne Merkmale der vorliegenden Idee im Rahmen des fachmännischen Könnens miteinander oder mit Merkmalen aus dem Stand der Technik kombinierbar, ohne daß der Grundgedanke der Idee verlassen wird. Grundgedanke ist dabei, daß die Supraleiter nach Art eines Gewebes als Leiteranordnung verwendet werden.

Die Leiteranordnung eignet sich bevorzugt als Vorfabrikat für Nieder- und Mittelspannungs- Drehstrom-Hochstromsysteme sowie für ein- und mehrphasige Strombegrenzer.

Claims

GR 96 G 3077 Schut zansprüche

1. Leiteranordnung für ein supraleitendes Gerät, wobei Supraleiter nach Art eines Gewebes angeordnet sind und wobei die Supraleiter die Schußfäden und Isolierstoffäden die Kettfaden bilden.

2. Leiteranordnung nach Anspruch 1, wobei die Schußfäden jeweils wechselweise einer elektrischen Phase zugeordnet sind.