RU2516291C1 - Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов - Google Patents
Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2516291C1 RU2516291C1 RU2012139438/07A RU2012139438A RU2516291C1 RU 2516291 C1 RU2516291 C1 RU 2516291C1 RU 2012139438/07 A RU2012139438/07 A RU 2012139438/07A RU 2012139438 A RU2012139438 A RU 2012139438A RU 2516291 C1 RU2516291 C1 RU 2516291C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- superconducting
- current
- wire
- carrying
- conductor
- 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 конструкции многожильных сверхпроводящих ленточных проводов прямоугольного сечения для переменных и постоянных токов. Техническим результатом изобретения является увеличение токонесущей способности и мощности сверхпроводящего провода, уменьшение потери энергии в нем при прохождении переменного тока, расхода электроэнергии и хладагента, упрощение технологии изготовления провода. Сущность изобретения состоит в следующем: сверхпроводящий многожильный ленточный провод прямоугольного сечения содержит матрицу из стабилизирующего материала с размещенными в ней сверхпроводящими токонесущими элементами, сверхпроводящие токонесущие элементы и наружную изолирующую оболочку, в матрице сверхпроводящего провода согласно изобретению размещены продольно в одной плоскости сверхпроводящие токонесущие элементы круглого сечения, при этом ширина ленточного провода определяется из соотношения: в=Nт.э.πdт.э., а расстояние между продольными осями соседних токонесущих элементов равно:
, где dт.э. - диаметр сверхпроводящего токонесущего элемента, Nт.э. - число сверхпроводящих токонесущих элементов провода. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции многожильных сверхпроводящих ленточных проводов прямоугольного сечения для переменных и постоянных токов.
Известна конструкция сверхпроводящего плоского многожильного замоноличенного провода прямоугольного сечения, полученного методом одноповивной скрутки с формовкой. Матрица такого провода выполнена из стабилизирующего материала с высокой электрической проводимостью, имеет канал для прокачки хладагента, что способствует улучшению условий теплообмена. В сечении матрицы размещены сверхпроводящие токонесущие элементы прямоугольного сечения. Снаружи провод покрыт изолирующей оболочкой из непроводящего материала (Adam В., Dickson J., Gregary Е. «Advanced conductor configuration for large magnets», IEEE Transaction on Magnetics, 1977, v. MAG-13, №1, p.458-462).
Известен сверхпроводящий плоский ленточный обмоточный провод прямоугольного сечения, предназначенный для обмоток магнитных систем. Такой провод характеризуется большой степенью стабилизации вследствие более благоприятного отношения поверхности к объему, что улучшает условия его охлаждения. Сверхпроводящий ленточный провод выпускается комбинированным, однослойным или многослойным. Многослойный сверхпроводящий ленточный провод предназначен для увеличения пропускной способности СП электрооборудования при прохождении переменных и постоянных токов. В матрице комбинированного однослойного или многослойного ленточного провода, выполненной из стабилизирующего материала, размещены сверхпроводящие токонесущие элементы квадратного или прямоугольного сечения. Снаружи провод имеет изолирующую оболочку из непроводящего материала (Г.Г. Свалов, Д.И. Белый «Сверхпроводящие и криорезистивные обмоточные провода» М., Энергия, М. 1976, стр.96, 105).
Недостатком указанных сверхпроводящих многожильных ленточных проводов прямоугольного сечения является влияние магнитного поля рассеяния, создаваемого транспортными токами токонесущих сверхпроводящих элементов провода друг на друга. Вследствие этого, каждый сверхпроводящий токонесущий элемент в проводе находится как в собственном магнитном поле, создаваемом протекающим через него транспортным током, так и во внешнем магнитном поле, создаваемом токами соседних токонесущих элементов провода. Происходит снижение токонесущей способности всех сверхпроводящих элементов провода и всего провода в целом. Коэффициент заполнения сечения матрицы таких проводов сверхпроводящими токонесущими элементами достаточно высок, что помимо усиления электромагнитного влияния токонесущих элементов друг на друга, увеличивает расход сверхпроводникового материала и затраты, связанные с технологией изготовления таких проводов.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, заключается в устранении указанных недостатков, то есть в увеличении токонесущей способности и мощности сверхпроводящего провода, уменьшении потери энергии в нем при прохождении переменного тока, расхода электроэнергии и хладагента, упрощении технологии изготовления провода. Конструктивное выполнение сверхпроводящего многожильного ленточного провода прямоугольного сечения предполагает нахождение каждого сверхпроводящего токонесущего элемента провода и всего сверхпроводящего провода в слабом, собственном магнитном поле одного сверхпроводящего токонесущего элемента провода. Влияние магнитных полей всех токонесущих элементов провода друг на друга будет сведено практически к нулю. Коэффициент заполнения сечения матрицы провода сверхпроводящими токонесущими элементами, при этом будет сведен к минимуму.
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 продольно в одной плоскости сверхпроводящие токонесущие элементы круглого сечения, при этом ширина ленточного провода определяется из соотношения в=Nт.э.πdт.э., а расстояние между продольными осями соседних токонесущих элементов равно , где dт.э. - диаметр сверхпроводящего токонесущего элемента, Nт.э. - число сверхпроводящих токонесущих элементов провода.
На чертеже схематически изображено сечение предложенного сверхпроводящего многожильного ленточного провода прямоугольного сечения со сверхпроводящими токонесущими элементами.
Сверхпроводящий многожильный ленточный провод 1 прямоугольного сечения с наружной изоляционной оболочкой 2 содержит в матрице 3 из стабилизирующего материала сверхпроводящие токонесущие элементы 4 круглого сечения, размещенные в одной плоскости.
Сверхпроводящие токонесущие элементы 4 расположены по ширине сверхпроводящего ленточного провода 1 на расстоянии между продольными осями соседних токонесущих элементов 4 таким образом, что каждый токонесущий элемент 4 находится в собственном локализированном в его окрестности магнитном поле, создаваемом протекающем через него транспортным током.
Такое расположение сверхпроводящих токонесущих элементов 4 провода 1 сводит к минимуму влияние магнитного поля токонесущих элементов 4 друг на друга и позволяет каждому токонесущему элементу 4 и всему проводу 1 находиться в собственном магнитном поле, равном магнитному полю одного токонесущего элемента.
Общее количество сверхпроводящих токонесущих элементов 4 в проводе 1 равно:
где в - ширина сверхпроводящего многожильного ленточного провода 1;
а - расстояние между продольными осями соседних токонесущих элементов 4.
Ток, протекающий через сверхпроводящий многожильный ленточный провод 1, определяется из соотношения:
где: µ0 - магнитная постоянная;
Впр - магнитная индукция провода 1.
Магнитная индукция сверхпроводящего многожильного ленточного провода 1 равна:
Ток, протекающий через сверхпроводящие токонесущие элементы 4 круглого сечения равен:
Магнитная индукция одного токонесущего сверхпроводящего элемента 4 провода 1 равна:
Приравнивая магнитные индукции провода 1 и токонесущего элемента 4, получим:
Учитывая, что Iпр=Iт.э.Nт.э.,
то получим:
в=Nт.э.πdт.э..
Т.е. при равенстве магнитных индукций токонесущего сверхпроводящего элемента 4 и провода 1, получим ширину сверхпроводящего многожильного ленточного провода 1, в котором все токонесущие сверхпроводящие элементы 4 и весь провод 1 находятся в тех же магнитных условиях, что и при одном сверхпроводящем токонесущем элементе 4. При этом токонесущая способность провода 1 максимальна, а потери на переменном токе в нем минимальны.
При заданных величинах ширины провода 1, диаметре сверхпроводящих элементов 4 и их количестве в многожильном ленточном проводе можно получить необходимые значения амплитуды транспортного тока, протекающего через предложенный сверхпроводящий провод. Для увеличения пропускной способности сверхпроводящего многожильного ленточного провода и увеличения мощности сверхпроводящего электрооборудования, в котором этот провод может быть использован, необходимо увеличить диаметр сверхпроводящих токонесущих элементов, их количество и тем самым ширину сверхпроводящего провода.
Предложенный сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменного и постоянного тока с локализированным магнитным полем предназначен для использования в электрических и электромагнитных сверхпроводящих системах переменного и постоянного тока энергетического назначения (кабели, трансформаторы, силовые обмотки электрических машин и т.д.). Он обеспечит большую токонесущую способность, уменьшение потерь, уменьшение хладагента, упрощение технологии изготовления сверхпроводящего провода, повысит технико-экономические показатели и надежность сверхпроводникового энергетического оборудования.
Claims (1)
- Сверхпроводящий многожильный ленточный провод прямоугольного сечения для переменных и постоянных токов, содержащий матрицу из стабилизирующего материала с размещенными в ней сверхпроводящими токонесущими элементами, сверхпроводящие токонесущие элементы и наружную изолирующую оболочку, отличающийся тем, что в матрице сверхпроводящего провода размещены продольно в одной плоскости сверхпроводящие токонесущие элементы круглого сечения, при этом ширина ленточного провода определяется из соотношения
В=Nт.э.πdт.э.,
а расстояние между продольными осями соседних токонесущих элементов равно:
где: dт.э. - диаметр сверхпроводящего токонесущего элемента;
Nт.э. - число сверхпроводящих токонесущих элементов провода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012139438/07A RU2516291C1 (ru) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012139438/07A RU2516291C1 (ru) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012139438A RU2012139438A (ru) | 2014-03-27 |
RU2516291C1 true RU2516291C1 (ru) | 2014-05-20 |
Family
ID=50342594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012139438/07A RU2516291C1 (ru) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2516291C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005050674A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 超電導線材、それを用いる超電導多芯線およびそれらの製造方法 |
WO2006011358A1 (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 超電導ケーブル線路 |
RU2334293C1 (ru) * | 2006-12-19 | 2008-09-20 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов |
RU2390064C1 (ru) * | 2009-05-14 | 2010-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") | Сверхпроводящий многожильный провод для переменных и постоянных токов |
-
2012
- 2012-09-17 RU RU2012139438/07A patent/RU2516291C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005050674A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 超電導線材、それを用いる超電導多芯線およびそれらの製造方法 |
WO2006011358A1 (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 超電導ケーブル線路 |
RU2334293C1 (ru) * | 2006-12-19 | 2008-09-20 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов |
RU2390064C1 (ru) * | 2009-05-14 | 2010-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") | Сверхпроводящий многожильный провод для переменных и постоянных токов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012139438A (ru) | 2014-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2020238192A1 (zh) | 线圈绕组、线圈模组、发射装置、接收装置、系统和终端 | |
JP6400663B2 (ja) | 非接触給電トランス | |
JP6270175B2 (ja) | 超伝導ケーブル | |
JP5923916B2 (ja) | 非接触給電装置 | |
US20210142942A1 (en) | Coil Module, Wireless Charging Transmitting Apparatus, Wireless Charging Receiving Apparatus, Wireless Charging System, and Terminal | |
Palmgren et al. | Armour loss in three-core submarine XLPE cables | |
CN105556619B (zh) | 用于运输交流电的方法和铠装电力电缆 | |
Dai et al. | Calculation of AC resistance for stranded single-core power cable conductors | |
JP2015106522A (ja) | 伝送ケーブル | |
US20150219695A1 (en) | Power inductor and method for implementing shunting measurement through inductor winding | |
RU2516291C1 (ru) | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов | |
JP5936130B2 (ja) | 超伝導ケーブルとバスバー | |
Moros et al. | Geometrical and electrical optimization of stator slots in electrical machines with combined wye-delta winding | |
US10325697B2 (en) | Multi-phase cable | |
EP2954544B1 (en) | Transmission of electric power | |
US10825585B2 (en) | Superconducting conductor and use of the superconducting conductor | |
CN104682525A (zh) | 电动汽车无线充电发射盘 | |
CA2941393C (en) | Electrical power transmission system and method | |
RU2390064C1 (ru) | Сверхпроводящий многожильный провод для переменных и постоянных токов | |
RU181145U1 (ru) | Трансформатор силовой с витым магнитопроводом | |
RU2334293C1 (ru) | Сверхпроводящий многожильный ленточный провод для переменных и постоянных токов | |
US3183381A (en) | Electromagnet | |
CN214753198U (zh) | 线圈绕组、线圈模组、发射装置以及接收装置 | |
EP3115997B1 (en) | Superconducting cable line | |
US10204716B2 (en) | Electrical power transmission system and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200918 |