RU2334293C1 - Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов - Google Patents
Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2334293C1 RU2334293C1 RU2006144926/09A RU2006144926A RU2334293C1 RU 2334293 C1 RU2334293 C1 RU 2334293C1 RU 2006144926/09 A RU2006144926/09 A RU 2006144926/09A RU 2006144926 A RU2006144926 A RU 2006144926A RU 2334293 C1 RU2334293 C1 RU 2334293C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- superconducting
- module
- cross
- matrix
- section
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, а именно к сверхпроводящим многожильным ленточным проводам для переменных и постоянных токов, и может быть использовано в криогенной электротехнике. Техническим результатом изобретения является снижение потерь в проводе при прохождении через него переменных токов, увеличение токонесущей способности при прохождении постоянных и переменных токов, упрощение технологии изготовления провода. Сущность изобретения состоит в следующем: сверхпроводящий ленточный провод прямоугольного сечения содержит матрицу из стабилизирующего материала, в которой размещены сверхпроводящие модули круглого сечения, установленные, согласно изобретению, в один слой и примыкающие друг к другу, модули выполнены со сверхпроводящими жилами круглого сечения, размещенными внутри матрицы модуля, продольно с центральной осевой жилой, и примыкающими к внутренней оболочке модуля, при этом диаметр модуля dм определяется из соотношения: dм=3dж, где dж - диаметр сверхпроводящей жилы, а отношение площади поперечного сечения жил Sж к площади поперечного сечения модуля Sм равно: . 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции многожильных сверхпроводящих ленточных проводов прямоугольного сечения для постоянных и переменных токов.
Известны ленточные сверхпроводящие обмоточные провода прямоугольного сечения для обмоток магнитных систем с радиальным расположением витков, характеризующиеся большой степенью стабилизации вследствие лучших условий охлаждения, определяемых их конструктивным исполнением (Г.Г.Свалов, Д.И.Белый «Сверхпроводящие и криорезистивные обмоточные провода». М., Энергия, 1976, стр.96, рис.4.5а).
Известна конструкция плоского замоноличенного сверхпроводящего многожильного провода, полученного методом однонавивной скрутки с формовкой (Adam Б., Dickson J., Gregory E. «Advanced conductor configurations for large magnets», IEEE Transactions on Magnetics, 1977, v. MAG-13, №1, p.458-462). Транспортирование такого провода сводит к минимуму добавочные токи в матрице стабилизирующего материала провода.
Недостатком указанных конструкций является наличие нескомпенсированного магнитного поля, создаваемого транспортными токами, протекающими в их токонесущих сверхпроводящих элементах, что приводит к уменьшению величин этих токов, увеличению потерь на переменном токе, увеличению расхода электроэнергии и хладоагента. Коэффициент заполнения таких проводов достаточно велик, что, помимо указанных недостатков, увеличивает расход сверхпроводникового материала и затраты, связанные с технологией изготовления этих проводов.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. уменьшение потерь в проводе при прохождении через него переменных токов, увеличение токонесущей способности при прохождении постоянных и переменных токов, упрощение технологии изготовления провода.
Указанный технический результат достигается тем, что в сверхпроводящем многожильном ленточном проводе прямоугольного сечения для переменных и постоянных токов, содержащем матрицу из стабилизирующего материала, сверхпроводящие токонесущие элементы, расположенные в матрице, и наружную изоляционную оболочку, в матрице сверхпроводящего провода размещены в один слой сверхпроводящие модули круглого сечения, примыкающие друг к другу, модули выполнены со сверхпроводящими жилами круглого сечения, размещенными внутри матрицы модуля и примыкающими друг к другу продольно с центральной осевой жилой, и примыкающими к внутренней оболочке модуля, при этом диаметр модуля dм определяется из соотношения:
dм=3dж,
где dж - диаметр сверхпроводящей жилы,
а отношение площади поперечного сечения жил Sж к площади поперечного сечения модуля Sм равно:
На чертеже схематически изображен предложенный сверхпроводящий ленточный провод прямоугольного сечения с числом модулей, расположенных в один слой, равным четырем.
Сверхпроводящий ленточный провод 1 прямоугольного сечения с наружной изоляционной оболочкой 2 содержит в матрице 3 из стабилизирующего материала сверхпроводящие модули 4 круглого сечения, расположенные в один слой и примыкающие друг к другу, и каждый модуль 4 провода 1 включает в себя сверхпроводящие жилы 5, запрессованные в матрицу 6 модуля, при этом по всему поперечному сечению жил 5, в матрице 7 жилы 5 равномерно расположены сверхпроводящие токонесущие элементы 8.
Сверхпроводящие токонесущие элементы 8 расположены равномерно в матрице 7 жилы 5 таким образом, что расстояние между продольными осями соседних токонесущих элементов равно:
где dт.э - диаметр токонесущих элементов 8.
(см. пат. РФ №2168781, Б.И. №16, 2001 «Сверхпроводящий провод круглого сечения для переменных токов).
Площадь поперечного сечения одной жилы равна:
Площадь поперечного сечения модуля равна:
Число круглых сверхпроводящих жил, плотно примыкающих друг к другу и к внутренней оболочке модуля, равно семи, при этом:
dм=3dж.
Площадь поперечного сечения всех сверхпроводящих жил в модуле равна:
Sж=7S1ж
Отношение площади поперечного сечения сверхпроводящих жил Sж к площади поперечного сечения модуля Sм (коэффициент заполнения модуля) при этом составит:
Так как диаметр модуля равен трем диаметрам жилы (dм=3dж), то выражая его диаметр через диаметр жилы, получим следующее отношение площади поперечного сечения сверхпроводящих жил Sж к площади поперечного сечения модуля Sм:
Данное соотношение, на основе которого могут быть выполнены сверхпроводящие провода, является важнейшим параметром сверхпроводящих проводов, влияющим на их токонесущую способность (увеличение критических токов и критических плотностей токов), связанную с увеличением мощности, и на технико-экономические показатели как самих сверхпроводящих проводов, так и устройств, в которых будут использованы такие провода (уменьшение количества и стоимости сверхпроводникового материала, уменьшение затрат на технологию изготовления сверхпроводящих проводов, экономия хладоагента и электроэнергии, связанной с охлаждением проводов и т.д.).
Предложенная конструкция сверхпроводящего ленточного многожильного провода прямоугольного сечения, состоящая из сверхпроводящих модулей круглого сечения, расположенных в один слой и примыкающих друг к другу, в матрице которых расположены сверхпроводящие жилы круглого сечения, число которых равно семи, примыкающие друг к другу и к внутренней оболочке модуля, в матрице которых, в свою очередь, равномерно расположены сверхпроводящие токонесущие элементы с расстояниями между продольными осями соседних токонесущих элементов, определяемыми по известной формуле, и с соотношением площади поперечного сечения сверхпроводящих жил к площади поперечного сечения модуля, равным
позволит существенно снизить потери в таком проводе на переменном токе, увеличить токонесущую способность провода на постоянном и переменном токе, упростить технологию изготовления многожильных ленточных сверхпроводящих проводов прямоугольного сечения. В зависимости от необходимой мощности в используемом криогенном электрооборудовании число модулей в таком однослойном ленточном сверхпроводящем проводе может быть увеличено до практически любого значения без опасности перевести такой провод из сверхпроводящего в нормальное состояние (аварийный режим). Это определяется тем обстоятельством, что каждый токонесущей элемент жилы, каждая жила, каждый модуль и весь сверхпроводящий провод находятся в собственном магнитном поле, равном магнитному полю отдельного токонесущего элемента. При этом токонесущая способность провода максимальна, а потери, расход сверхпроводникового материала, хладоагента минимальны.
Предложенный многожильный сверхпроводящий ленточный провод прямоугольного сечения для постоянных и переменных токов предназначен для использования в электромагнитных системах, работающих в криогенных условиях (электрические машины, трансформаторы, токоограничители, кабели и т.д.), обеспечивая уменьшение потерь в проводе, увеличение его токонесущей способности, уменьшение расхода сверхпроводникового материала, хладоагента, упрощение технологии изготовления провода и повышение технико-экономических показателей этих систем.
Claims (1)
- Сверхпроводящий многожильный ленточный провод прямоугольного сечения для переменных и постоянных токов, содержащий матрицу из стабилизирующего материала, сверхпроводящие токонесущие элементы, расположенные в матрице, и наружную изоляционную оболочку, отличающийся тем, что в матрице сверхпроводящего провода размещены в один слой сверхпроводящие модули круглого сечения, примыкающие друг к другу, модули выполнены со сверхпроводящими жилами круглого сечения, размещенными внутри матрицы модуля продольно с центральной осевой жилой и примыкающими к внутренней оболочке модуля, при этом диаметр модуля dм определяется из соотношения:dм=3dж,где dж - диаметр сверхпроводящей жилы,а отношение площади поперечного сечения жил Sж к площади поперечного сечения модуля Sм равно:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006144926/09A RU2334293C1 (ru) | 2006-12-19 | 2006-12-19 | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006144926/09A RU2334293C1 (ru) | 2006-12-19 | 2006-12-19 | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006144926A RU2006144926A (ru) | 2008-06-27 |
RU2334293C1 true RU2334293C1 (ru) | 2008-09-20 |
Family
ID=39679493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006144926/09A RU2334293C1 (ru) | 2006-12-19 | 2006-12-19 | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2334293C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2516291C1 (ru) * | 2012-09-17 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" ОАО "ЭНИН" | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов |
-
2006
- 2006-12-19 RU RU2006144926/09A patent/RU2334293C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2516291C1 (ru) * | 2012-09-17 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" ОАО "ЭНИН" | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006144926A (ru) | 2008-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108447614B (zh) | 一种准各向同性高工程电流密度高温超导导体 | |
ES2208904T3 (es) | Conductor para arrollamientos de alta tension y una maquina electrica rotativa que comprende un arrollamiento que incluye el conductor. | |
KR101775444B1 (ko) | 초전도 케이블 및 교류 송전 케이블 | |
US20070052506A1 (en) | Superconducting wire transposition method and superconducting transformer using the same | |
RU94037952A (ru) | Сверхпроводящий кабельный провод (варианты) | |
WO2014204560A2 (en) | Superconducting power cable | |
EP1467382A2 (en) | Superconducting cable | |
US7698804B2 (en) | Method for producing a fully transposed high Tc composite superconductor and a superconductor produced by said method | |
CN109102986A (zh) | Hts线圈 | |
EP1174888A2 (en) | Superconducting power transmission cable | |
RU2334293C1 (ru) | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов | |
JP5385746B2 (ja) | 超電導ケーブル | |
RU2390064C1 (ru) | Сверхпроводящий многожильный провод для переменных и постоянных токов | |
MXPA02009646A (es) | Devanador superconductor de armadura para una maquina electrica. | |
JP2011003468A (ja) | 超電導ケーブル | |
JP2007149359A (ja) | 超電導ケーブルの接続部 | |
US11979069B2 (en) | Coil, electric machine, and hybrid-electric aircraft | |
CN209626010U (zh) | 螺旋板式绕组 | |
RU2341838C2 (ru) | Сверхпроводящий многожильный провод круглого сечения для переменных и постоянных токов | |
RU90253U1 (ru) | Электрический провод или кабель (варианты) | |
JP4559834B2 (ja) | 熱伝導体の製造方法 | |
JP2003007150A (ja) | 高温超電導線の交流損失低減法 | |
JP2009048792A (ja) | 超電導ケーブル | |
JPS5830115A (ja) | 電力用変圧器 | |
CN216388868U (zh) | 超导电缆通电导体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100120 |