RU70595U1 - SUPERCONDUCTING CABLE - Google Patents
SUPERCONDUCTING CABLE Download PDFInfo
- Publication number
- RU70595U1 RU70595U1 RU2007133910/22U RU2007133910U RU70595U1 RU 70595 U1 RU70595 U1 RU 70595U1 RU 2007133910/22 U RU2007133910/22 U RU 2007133910/22U RU 2007133910 U RU2007133910 U RU 2007133910U RU 70595 U1 RU70595 U1 RU 70595U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- layer
- cable
- temperature superconductor
- current
- Prior art date
Links
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
Предложение относится к сверхпроводящим кабелям с токонесущей жилой из материала с высокотемпературной сверхпроводимостью.The proposal relates to superconducting cables with a current-carrying core made of a material with high-temperature superconductivity.
Достигаемый технический результат-повышение устойчивости кабеля к коротким замыканиям при сохранении малых потерь на переменном токе.The technical result achieved is an increase in the resistance of the cable to short circuits while maintaining small losses on alternating current.
Сверхпроводящий кабель содержит центральный несущий элемент (1), по меньшей мере, два повива (2, 3) высокотемпературного сверхпроводника, электрическую изоляцию (4) и криогенную оболочкуThe superconducting cable contains a central supporting element (1), at least two coils (2, 3) of a high-temperature superconductor, electrical insulation (4) and a cryogenic shell
(5). Повивы высокотемпературного сверхпроводника разделены слоем(5). High temperature superconductor coils are separated by a layer
(6) высокоомного проводника.(6) high resistance conductor.
Удельное сопротивление слоя (6) высокоомного проводника, разделяющего повивы (2, 3), лежит в пределах (5-50) 10-6 ом·см. Слой (6) может быть выполнен из лент нержавеющей стали. 2 з.п.ф., 1 ил.The specific resistance of the layer (6) of the high-resistance conductor separating the coils (2, 3) lies in the range (5-50) 10 -6 ohm · cm. The layer (6) can be made of stainless steel tapes. 2 C.p.F., 1 ill.
Description
Область техникиTechnical field
Предложение относится к сверхпроводящим кабелям с токонесущей жилой из материала с высокотемпературной сверхпроводимостью.The proposal relates to superconducting cables with a current-carrying core made of a material with high-temperature superconductivity.
Уровень техникиState of the art
Известна, принятая за прототип, конструкция сверхпроводящего кабеля, содержащая центральный несущий элемент, на котором расположены, по меньшей мере, два повива (слоя) высокотемпературного сверхпроводника, разделенные электроизоляционным слоем (RU 2099806, Н01В 12/02, 1997 г).A known design of a superconducting cable, adopted as a prototype, contains a central supporting element on which at least two coils (layers) of a high-temperature superconductor are located, separated by an insulating layer (RU 2099806, Н01В 12/02, 1997).
Недостаток прототипа - конструкция кабеля не допускает прямого перетекания тока между повивами из-за наличия электроизолирующего слоя. В этом случае при коротких замыканиях в сети перетекание токов перегрузки из повивов в центральный несущий элемент затруднено и возможно только через токовые вводы кабеля, что может привести к перегреву повивов высокотемпературного сверхпроводника и их разрушению. С другой стороны полное отсутствие разделяющего повивы слоя может привести к заметному увеличению потерь в кабеле при его работе на переменном токе промышленной частоты в нормальном режиме.The disadvantage of the prototype is that the cable design does not allow direct current flow between the coils due to the presence of an electrically insulating layer. In this case, during short circuits in the network, overload currents flowing from the coils to the central load-bearing element is difficult and only possible through the cable current inputs, which can lead to overheating of the high-temperature superconductor coils and their destruction. On the other hand, the complete absence of a layer separating the midwife can lead to a noticeable increase in losses in the cable when it is operated at alternating current of industrial frequency in normal mode.
Раскрытие существа полезной моделиUtility model creature disclosure
Задача полезной модели обеспечить возможность перетекания тока между повивами высокотемпературного сверхпроводника в случае короткого замыкания, но при этом сохранить малые потери на переменном токе при работе в нормальном режиме.The objective of the utility model is to ensure the possibility of current flowing between the coils of a high-temperature superconductor in the event of a short circuit, but at the same time to maintain small losses on alternating current during normal operation.
Достигаемый технический результат полезной модели - повышение устойчивости кабеля к коротким замыканиям при сохранении малых потерь на переменном токе.The technical result achieved by the utility model is to increase the resistance of the cable to short circuits while maintaining low losses on alternating current.
Предметом полезной модели является сверхпроводящий кабель, содержащий центральный несущий элемент, по меньшей мере, два повива высокотемпературного сверхпроводника, электрическую изоляцию и криогенную оболочку, отличающийся тем, что повивы высокотемпературного сверхпроводника разделены слоем высокоомного проводника.The object of the utility model is a superconducting cable containing a central supporting element, at least two coils of a high-temperature superconductor, electrical insulation and a cryogenic sheath, characterized in that the coils of a high-temperature superconductor are separated by a layer of a high-resistance conductor.
Это позволяет решить задачу полезной модели и получить указанный выше технический результат.This allows you to solve the problem of the utility model and obtain the above technical result.
Полезная модель имеет два развития, относящиеся к частным случаям ее осуществления. Согласно первому развитию удельное сопротивление слоя высокоомного проводника, разделяющего повивы высокотемпературного сверхпроводника, лежит в пределах (5-50) 10-6 ом·см. Согласно второму развитию слой высокоомного проводника, разделяющий повивы высокотемпературного сверхпроводника, выполнен из лент нержавеющей стали.The utility model has two developments related to particular cases of its implementation. According to the first development, the resistivity of a layer of a high-impedance conductor separating the coils of a high-temperature superconductor lies in the range (5-50) 10 -6 ohm · cm. According to a second development, the high-resistance conductor layer separating the high temperature superconductor coils is made of stainless steel tapes.
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
На фиг.1 представлен пример осуществления полезной модели с учетом ее развития. Кабель содержит центральный несущий элемент 1, на котором слоями расположены повивы 2 и 3 высокотемпературного сверхпроводника, электрическую изоляцию 4 и криогенную оболочку 5. Повивы 2 и 3 разделены слоем 6 высокоомного проводника. Удельное сопротивление слоя 6 высокоомного проводника лежит в пределах (5-50)·10-6 ом·см. Слой 6 может быть выполнен, например, из лент нержавеющей стали.Figure 1 presents an example implementation of a utility model, taking into account its development. The cable comprises a central support element 1, on which the layers 2 and 3 of the high-temperature superconductor, the electrical insulation 4 and the cryogenic sheath 5 are located in layers. The powders 2 and 3 are separated by a layer 6 of the high-resistance conductor. The resistivity of the layer 6 of the high-resistance conductor lies in the range (5-50) · 10 -6 ohm · cm. Layer 6 can be made, for example, of stainless steel tapes.
Центральный несущий элемент 1 состоит из формера 7, выполненного, например, в виде гофрированной трубы или в виде спирали, пучка 8 медных проводов, наложенного на формер 7, и медной фольги 9, которой обмотан пучок 8.The Central bearing element 1 consists of a mold 7, made, for example, in the form of a corrugated pipe or in the form of a spiral, a bundle of 8 copper wires superimposed on the former 7, and a copper foil 9, which is wrapped in a bundle 8.
Повивы 2 (внутренний) и 3 (внешний) из высокотемпературного сверхпроводника выполнены из двадцати-тридцати сверхпроводящих лент каждый. Направления скрутки сверхпроводящих лент в повивах 2 и 3 противоположны: например, левая скрутка в повиве 2 и правая скрутка в повиве 3. Число повивов - не менее двух. Внешний повив 3 обмотан тонкой лентой 10 из нержавеющей стали, выполняющей функцию бандажа. Элементы 1-3 и 6-10 образуют токонесущую жилу сверхпроводящего кабеля, поверх которой расположена электрическая изоляция 4 в виде бумажных лент и экран 11.The midwives 2 (inner) and 3 (outer) of the high-temperature superconductor are made of twenty to thirty superconducting tapes each. The directions of twisting of superconducting tapes in coils 2 and 3 are opposite: for example, left twist in cove 2 and right twist in cove 3. The number of coils is not less than two. The outer layer 3 is wrapped with a thin ribbon 10 of stainless steel that acts as a bandage. Elements 1-3 and 6-10 form a current-carrying core of a superconducting cable, on top of which there is an electrical insulation 4 in the form of paper tapes and a screen 11.
Устройство по полезной модели работает следующим образом.The device according to the utility model works as follows.
Экранированная жила помещается в криогенную оболочку 5, выполненную в виде гибкого длинномерного криостата, покрытого снаружи защитной оболочкой. При эксплуатации концы жилы подключаются к токовым вводам, выводы экрана 11 заземляются.A shielded core is placed in a cryogenic shell 5, made in the form of a flexible long cryostat, coated on the outside with a protective sheath. During operation, the ends of the core are connected to current inputs, the conclusions of the screen 11 are grounded.
При работе в составе сверхпроводящего кабеля токонесущая жила должна обладать, с одной стороны, гибкостью, достаточной для намотки кабеля на барабан соответствующего диаметра, а, с другой стороны, жесткостью, исключающей изгиб кабеля с радиусом меньше допустимого. Эти свойства могут быть обеспечены при выполнении формера 7 в виде гофрированной трубы или в виде спирали с заданным шагом и диаметром.When operating as part of a superconducting cable, the current-carrying core must have, on the one hand, sufficient flexibility to wind the cable onto a drum of the appropriate diameter, and, on the other hand, rigidity, excluding bending of the cable with a radius less than permissible. These properties can be ensured by performing the mold 7 in the form of a corrugated pipe or in the form of a spiral with a given pitch and diameter.
Пучок 8 медных проводов обеспечивает защиту повивов 2 и 3 в случае перегрузки кабеля током короткого замыкания. Защита обеспечивается благодаря перебросу части тока из сверхпроводника в пучок 8. Медная фольга 9 обеспечивает гладкость поверхности элемента 1, на которой уложен внутренний повив 2.A bundle of 8 copper wires protects the coils 2 and 3 in the event of a cable overload with a short circuit current. Protection is provided due to the transfer of part of the current from the superconductor to the beam 8. The copper foil 9 ensures the smoothness of the surface of the element 1, on which the inner core 2 is laid.
Величины шага и направления скрутки, с которыми уложены повивы 2 и 3, обеспечивают равномерное распределение тока по повивам при работе на переменном токе благодаря равенству индуктивностей повивов 2 и 3. В сверхпроводящем состоянии повивов ток по высокоомному слою 6 практически не протекает и этот слой выполняет только функцию ленточного бандажа для внутреннего повива. The magnitude of the pitch and the direction of twisting, with which the coils 2 and 3 are laid, provide a uniform distribution of current over the coils when working on alternating current due to the equality of the inductances of the coils 2 and 3. In the superconducting state of the coils, the current practically does not flow through the high-resistance layer 6 and this layer only performs the function of a band brace for the inner layer.
При этом потери на переменном токе в жиле кабеля так же малы, как и в случае использования электроизоляционного разделительного слоя.At the same time, AC losses in the cable core are as small as in the case of using an electrical insulating separation layer.
Бумажная электрическая изоляция, помимо основной функции, обеспечивает выравнивание электрического потенциала вдоль кабеля, для чего включает слои кабельной полупроводящей бумаги.Paper electrical insulation, in addition to the main function, provides equalization of electric potential along the cable, for which it includes layers of cable semiconductor paper.
Экран 11, заземляемый в токовых вводах, препятствует электромагнитному излучению и дополнительно выравнивает электрический потенциал вдоль кабеля.The shield 11, grounded in the current inputs, prevents electromagnetic radiation and further aligns the electric potential along the cable.
Повивы 2 и 3 работают как параллельные проводники. Наличие разделяющего повивы слоя 6 высокоомного проводника обеспечивает в случае короткого замыкания возможность перетекания тока перегрузки из наружного повива 3 во внутренний повив 2, контактирующий с медными элементами 8 и 9. Это позволяет максимально использовать токонесущую способность каждого повива при сохранении в нормальном режиме малых потерь в кабеле на переменном токе. Возможность прямого перетекания тока между повивами через разделяющий их слой высокоомного проводника обеспечивает повышенную устойчивость кабеля к коротким замыканиям.Powders 2 and 3 work as parallel conductors. The presence of a layer separating a layer 6 of a high-resistance conductor allows, in case of a short circuit, the overload current to flow from the external layer 3 into the internal layer 2 in contact with the copper elements 8 and 9. This allows maximum use of the current-carrying capacity of each layer while maintaining small losses in the cable in normal mode on alternating current. The possibility of direct current flow between the coils through the high-resistance conductor layer separating them provides increased cable resistance to short circuits.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007133910/22U RU70595U1 (en) | 2007-09-11 | 2007-09-11 | SUPERCONDUCTING CABLE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007133910/22U RU70595U1 (en) | 2007-09-11 | 2007-09-11 | SUPERCONDUCTING CABLE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU70595U1 true RU70595U1 (en) | 2008-01-27 |
Family
ID=39110352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007133910/22U RU70595U1 (en) | 2007-09-11 | 2007-09-11 | SUPERCONDUCTING CABLE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU70595U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014007903A2 (en) * | 2012-04-04 | 2014-01-09 | Hassenzahl William V | Superconducting cables and method of cooling |
-
2007
- 2007-09-11 RU RU2007133910/22U patent/RU70595U1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014007903A2 (en) * | 2012-04-04 | 2014-01-09 | Hassenzahl William V | Superconducting cables and method of cooling |
WO2014007903A3 (en) * | 2012-04-04 | 2014-03-06 | Hassenzahl William V | Superconducting cables and method of cooling |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2340969C2 (en) | Superconductive cable | |
US7633014B2 (en) | Superconductor cable | |
KR101142125B1 (en) | Fault Current Limiting HTS Cable and Method of Configuring Same | |
KR20120105843A (en) | Power cable for high frequency | |
JP2017527974A (en) | Superconducting cable | |
JP2005012927A (en) | Phase branching structure of polyphase superconductive cable | |
CN112331406A (en) | Three-phase coaxial superconducting cable body core and preparation method thereof | |
CN102610320A (en) | 750-1100kV extra-high voltage cross-linked polyethylene insulated and stainless steel sheathed photoelectric composite cable | |
JP5240008B2 (en) | DC superconducting cable | |
JP4967750B2 (en) | Superconducting cable connection structure and superconducting cable connection method | |
RU70595U1 (en) | SUPERCONDUCTING CABLE | |
CN207250191U (en) | A kind of retractable cable | |
CN205789263U (en) | A kind of high voltage power cable | |
CN210429407U (en) | Coaxial cable and cable reel current collecting box adopting same | |
CN213583244U (en) | Three-phase coaxial superconducting cable body core | |
JP2014192114A (en) | Superconductive cable | |
CN201946332U (en) | Variable frequency cable for ships | |
CN202487280U (en) | 750-1100 kV EHV (extra-high voltage) crosslinked-polyethylene insulated and stainless-steel jacketed photoelectric composite cable | |
KR100878615B1 (en) | Power cable and manufacturing thereof | |
CN213716543U (en) | Composite flat cable | |
CN214377750U (en) | Low-loss alternating-current land cable | |
JP2015216735A (en) | Superconducting cable and superconducting cable line | |
KR102621367B1 (en) | Superconducting cable | |
CN214956151U (en) | High-efficient radiating composite cable | |
CN202650666U (en) | High-power frequency conversion cable applied to nuclear power |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20100114 |