SU439874A1 - Сверхпровод щий кабель - Google Patents

Description

1

Изобретение относите  к облаети электротехники .

Известеи сверхпровод щий кабель, включающий в ееб  проводники из сверхпровод щего материала, заключенные в пористую матрицу, в которой выполнены центральное отверстие дл  циркул ции хладагента и малые продольные каналы, служащие дл  отвода газа низкого давлени . Не.аостатками такого кабел   вл ютс  неравномерность расположени  проводников относительно отверсти  дл  циркул ции хладагента, подпор газа при захолаживании , трудность откачки хладагеита через пористую матрицу в радиальном направлепип сложность изготовлени .

Дл  интенсификации охлаждени  и улучп ени  эксплуатационных характеристик в предлагаемом кабеле жилы выполнены пористыми , например, плетеными из проволок, а канал дл  циркул ции хладагента образован нерфорировапной металлической трубой. Жилы и труба расноложепы коаксиально и между внешней жилой и окружающей оболочкой выполнен зазор.

На фнг. 1 показан онисываемый кабель; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сеченне по А--А на фиг. 2.

Кабель состоит из коицевого узла 1 с токопводами и сливными устройствами, оболочек 2, :,акуумных полостей 3, зоны 4 промежуточноо , например азотного, охлаждени , внешней герметичной оболочки 5 гелиевой зоны, токовеущих элементов 6 с изол цией, нроставочных (опорных) колец 7, концевого узла 8 с зиивочными устройствами и вакуумнроводов 9. ежду токоведущими элементами 6 и оболочкой 5 выполнен зазор а. Токоведуп а  часть с нзол цией, наход ща с  в зоне герметичной оболочки 5, состоит из перфорированной металлической трубки 10, пористой электроизол ции 11 и пористых токоведущих элементов 12. Трубка 10 выполнена с отверсти ми но новерхиости и  вл етс  каналом дл  циркул ции хладагента (гели ) и одновременно частью конструкции токоведущнх элементов 12 и электроизол ции 11. Размер трубки 10, количество и размер отверстий в ней завис т, соответственно, от тока кабел  и его требуемой эквивалентной нроницаемости в радиальном нанравлении.

В качестве токоведущих элементов нснользуют пористые конструкции из сверхпроводников (можно с проводниковой стабилнзпрующей подложкой), выполненпые, нанример, плетеными из проволок диаметром от 20-100 мкл до 1-3 мы. В качестве пористой электронзол ции может быть использована, нанример, стеклоткань, капронова  плетена  изол цн  и

т. п. При этом смачивание такой электроизол иии жидким гелием существенно повышает ее электруческую прочность.

Провод щие и электроизолирующие слои при нзготовлеиии кабел  можно наматывать на перфорированную трубку но спирали либо нат гивать чулком.

Зазор а служит дл  отвода жидкого и парообразного хладагента, нроникающего через норнстую структуру токоведущей части кабел  в радиальном направлении.

После вакуумировани  полостей 3 и св занных с ними каналов и отсеков и продувки зоны 4, зазора н трубки 10 нарами промежуточного (например, азота) и основного (гели ) хладагентов соответствующие полости заполн ют рабочими хладагентами и кабель захолажнвают до температуры гели .

При подаче гели  иод избыточным давлением во внутреннее нространство перфорированной трубки 10 часть потока гели  проходит через пористые токоведущие элементы 12 и электроизол дию 11 в радиальном направлении , эффективно охлажда  их. Друга  часть потока проходит внутри трубки 10. В случае использовани  жидкого хладагента (гели ) пористые стенки выполн ют роль газового сепаратора , через который пары поступают в зазор а, предотвраща  возникновение паровых

пробок по длиие впутреннего канала трубки 10.

В случае нрименени  в качестве хладагента сверхтекучего гели  зазор а используют дл  откачки паров гели  через пористую структуру токоведущей части кабел  в радиальном направлении.

В процессе работы чередующиес  слои сверхпроводника, разделенные электроизол цией , могут иснользованы дл  пропускани  как однофазного, так и многофазного тока.

Предмет изобретени 

Сверхпровод щий кабель, включающий в себ  жилы нз сверхпровод щего материала, изол цию жу(л из иористого материала, центральный канал дл  циркул ции хладагента, окружающую жилы герметичную оболочку и теиловую изол цию, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации охлаждени  и улучщени  эксплуатационных характеристик, жилы выполнены пористыми, например, плетеными из проволок, а канал образован перфорированной металлической трубой, причем жилы н труба расположены коаксиально и между внещней жилой и оболочкой выполнен зазор.

Узел

А -П

У ХХХХХХХХХХХХХХХХХХХ

сххххх;

и, л |||.| |ТГ

хххххх ХХХХХ XX XXX ОГХЧХ XXX XX X

Хххх ооооо ПкхххххххухххУх::

; 7V .

77/ /j-/-2 / у ff 7 f } /тс у. .- у

А-А

W

/ хххххх

11

п

иг 2