SU714510A1 - Секционированный сверхпровод щий кабель переменного тока - Google Patents

Секционированный сверхпровод щий кабель переменного тока Download PDF

Info

Publication number
SU714510A1
SU714510A1 SU752125149A SU2125149A SU714510A1 SU 714510 A1 SU714510 A1 SU 714510A1 SU 752125149 A SU752125149 A SU 752125149A SU 2125149 A SU2125149 A SU 2125149A SU 714510 A1 SU714510 A1 SU 714510A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cable
superconducting
substrate
superconductor
core
Prior art date
Application number
SU752125149A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Васильевич Рыбин
Михаил Лазаревич Вулис
Валерий Алексеевич Голенченко
Игорь Сергеевич Шевченко
Владимир Георгиевич Щедрин
Павел Борисович Шендерович
Original Assignee
Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им. Г.М. Кржижановского
Особое Конструкторское Бюро Государственного Научно-Исследовательского Энергетического Института Им. Г.М. Кржижановского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им. Г.М. Кржижановского, Особое Конструкторское Бюро Государственного Научно-Исследовательского Энергетического Института Им. Г.М. Кржижановского filed Critical Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им. Г.М. Кржижановского
Priority to SU752125149A priority Critical patent/SU714510A1/ru
Priority to SU762357331A priority patent/SU809405A2/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU714510A1 publication Critical patent/SU714510A1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области кабельной техники, а именно к конструкци м сверхпровод щих кабелей переменного тока, и может быть использовано , .например, при проектировании сверхпройод ыих линий электропередач . Современна  энергетическа  система характеризуетс  уровн ми токов короткого Эс1мыкани , превышакидими более, чем на пор док, уровень номинальных токов, а их длительность в сильной степени зависит от разветвленности системы и организации ее защиты и может достигать нзскольких секунд. Обеспечение работоспособности сверхпровод щего кабел , сразу же по ле прекращени  режима короткого замы кани  в линии электропередачи,  вл етс  актуальнешей технической задачей проектировани  сверхпровод й;е1го кабел . Существуют две основные концепции в подходе к решению указанной , задгечи. Перва  базируетс  на мнении, что сверхпровод щие свойства кабел  долж ны сохран тьс  в течении всего перио да токовой перегрузки, при этом свер . провод щий кабель может либо откЩчатьс  от энергосистемы, либо оставатьс  в работе в этот период; втора  - что должны быть созданы услови  обеспечиваю-дие возвращение сверхпровод щих свойств в неотключае «эмкабеле после прекращени  перегрузки. Большинство технических решений первой группы содержат в качестве основных элементов токоограничивающее уст|}ойство и размыкатель, причем токоограничивающее устройство может быть выполнено либо в виде сверхпровод щей управл емой вставки 11, либо различного рода реакторов или резонансных устройств, шунтируемых реакторов 2. Раэкыкатели также могут быть выполнены либо традиционными, либо сверхпровод щими , но в обоих случа х коммутаци  тока короткого замлкани  осуществл етс  на теплом уровне. Основными недостатками решений, использующих управл емые сверхпровод щие вставки,  вл ютс  следующие: - значительный расход сверхпроводникового материала, обусловленный необходимостью в режиме короткого замыкани  создать значительное сопротивление , обеспечивающее эффект токоограничени 
- отсутствие стабилизирующего материала, который снизит эффект токоограничени , а следовательно, .необходимость использовать сверхпроводники , обладающие повышенной Tienлоемкостью , такие как свинец
-необходимость создани  специальной аппаратуры управлени  и сиетема охлаждени ; ;
-низка  надежность и больша  стоимость , а также значительное врем 
на восстановление сверхпровод щих свойств вставки дл  поворотного включени  кабел  в линию.
Дл  решений, основанных на реакторах , либо резонансных устройствах/ характерам значительные габариты устройств и их высока  стоимость.
Существуют ре иени  3, основакt&je на быстродействующем отключении кабел  без применени  токоограничителей с помощью различного рода заэемлителей , выключателей и предохран телей . :.,
Однако &лстродействие всех этих устройств недостаточно. Кроме того, все эти решени  св заны с разрывом тока, что приводит к выводу заласенной f кабеле электрог 1агнитной Энергии, дп« {рассеивани  которой необходимо предусматривать специальные меры, а также требуют йвёде йй УСТРОЙСТВ повторного включени .
Известно лишь одно решение f , обеспечивающее сохранение сверхпровоимости в режиме короткого зак лкани  в неотключаемом от йнергосиЪ гёйЁзкабел , которое заключаетс  в использоании двух, слоев сверхпроводника, AtiH из KOTottHx предназначен дл  несени  номинального тока, а другой oka перегрузки.
Однако значительный вклад в стоиемйтьсверхпровод щей линии электроё йдачи , вносимый рефрижератором, a ak e TnipbtaeHi e rtpottecca г а офазйого хладагента и совершенство а ие технологии производства выокотемпе )ратурных сверхпроводников П|М13эело к использованию в. качестве Основного токонесущего .элемента ноийального режима сверхпроводника с , ВЫСОКИМИ Критическим параметрами. Та-к, например, некоторые исследовани  51, проведенные со сверхпроводником bjSn показали, что величина пол  проникновени  Н) и толщина сло  в ерхпров од ник а ( Лсп) св заны зависиостью Н - УДо) (1). :,
Следовательно, если дл  несени  тока перегрузки будет выбран -аналогичный основному слс о, сверхпроводник, то дл  сохра1нени  такого же уровн  потерь в нем его толщину необходимо будет увеличить по отношению к слою основного сверхпроводника в квадрат отношени  Тока перегрузки и номинального тока, т.е. толщина сло  стабилизирующего сверхпроводника по меньшей
мере на два пор дка будет превышать толщину основного сло , достига  миллиметра . .
Получить сверхпроводник такой толщины с такими критическими параметрами при современной технологии практически невозможно.
Поскольку йотери в таких сверхпроводниках с величиной пол  св заны сугубо нелинейно: степенной зависимостью с показателем степени, значительно превосход щем единицу, то при выполнении второго сло  верхпроводника (рассчитанного на режим сороткого зам лкани ) всего лишь в несколько раз меньшей толщины, чем требуетс  из выше приведенного услови  Щ, стабилизировать основной слой сверхпроводника: не удастс .
Поэтому ниболее простым и приемлемым путе.м решени  проблемы переrpyskH аьпуйение потери сверхпроводимости кабел  на врем  токовой перегрузки с последующим восстановлением сверхпровод щих сбойств.
Такое решение не требует отключени  кабел  И не выставл ет невыполнимых условий на изготовление сверхпроводника .
Практически все подобные решени  св заны непосредственно с конструкцией кабел .
Наиболее простым из них  вл етс  использование стабилизирующей подложки сверхпровод щей токонесущей систе лы в качестве пути дл  транспорта тока короткого замлкани  6.
Однако в этом случае восстановление сверхпроводимости происходит лишь при определенном сочетании уровн  тепловыделений в подложке, теплоемкости хладагента и условий теплообмена:
,- уровень тепловьшелеиий Ъпредел етс  удельным электросопротивление материала подложки и ее периметром, поскольку на переменном токе при низких температурах в чистых металлах наблюдаетс  сильный,скин-эффект; - теплоемкость хладагента определ етс  его температурой и давлением, а также количеством хладагента в кабеле , что, в свою очередь, вли ет на систему хладообеспечени , параметры рефрижератора и конструкцию кабел ;
- интенсивность теплообмена зависит от режима течени  хладагента, который определ етс  номингьльной тепловой нагрузкой, и определ ет количество тепла, рассеиваемого токонесущей систекюй до полного восстановлени  сверхпроводимости, через температурнуй зависимость удельного электросопротивлени . . .,
Каждый из перечисленных факторов св зан со стоимостью кабел .
s
Наиболее полное использование токонесущих свойств сверхпроводникового материала значительно сокращает расколы на токонесущую систему и криогенную оболочку, а также уменьшает внешний теплоприток. При этом оптимизаци  сверхпровод щей линии электропередачи в сильной степени зависит от технологии изготовлени  жестких сверхпроводников и стоимости схла щающих секций. По мере совершенствовани  процессов получени  сверхпроводников и конструкции реф-, рижераторов габариты кабел  приближаютс  к минимальным, определенным токонесущей способностью сверхпроводника .
Однако и в насто щее врем  оптимизаци  сверхпровод щей линии
электропередачи в большинстве случаев дает габариты, близкие к мини- . мальным, что вступает з противоречие с услови ми, обеспечивающими возвращение сверхпровод щих свойств, после режима короткого замыкани .
Действительно , подложка сзерхпроводника , выполненна  из нормального металла, имеет пр мым своим назначением стабилизацию сверхпроводника при различного рода возмх-щенк х,
св занных, со скачками магнитног.о потока, М(эханическими перемещени ми, , не однородностью свойств сверхпроводника и т.п., перевод щих локальные . участки сверхпроводника в нормальное состо ние. При этог. подложка играет роль шунтирунвдего и теплопроводного. злемента, поэтому практически любой участок бверхпроводника должен иметь
хорс ний тепловой и электрический к,онтакт с ней.
Однако транспорт электрического тока по подложке в режиме короткого замыкани  за .счет налт-гчи  указанного выше, хорошего теплового контакта, ср.
.сверхпроводником вызывает значительнь1й .разогре сверхпровод щей -токонесущей системы, уменьшить который до у ро8н , сгохран юшего сверхпровод щие свойства, практически не удаетс , поскольку потери на переменном токе даже в очень чистых мвталла.х на. пор дки превосходит гистерезисные потери в сверхпроводнике,
Как отмечалось выте, возвращение сверхпровод щих свойств будет обеспё jeHO лишь при определенном сочетации уровн  тепловыделений в подложке и. объем хладагента,- чт.о опрадел ет габа риты кабел , в несколько раз превосход щие габариты кабел , рассчитанного по номинальному режиму.
Наиболее близкой по технической сущности и признакам к за вл емой конструкции  вл етс  конструкци  сверхпровод щего кабел  7 , содер-г жаща  теплоизолирующую оболочку, экран изсверхпроводника со стабилизирующей подложкой и фазный пров.одник.
6
включающий по меньшей мере один токопровод из двух жил, одна жила 1 ыполнена в виде полого элемента со сверхпроводником и стабилизирующей подложкой, а друга  размещена внутри первой. , В указанном протоТипе внутренн   жила также содержит сверхпроводник и предназначена дл  переноса посто нного тока одновременно с внешней жилкой , в то врем  как переменный ток
0 переносит лишь внешн   жила. В случае передачи электроэнергии переменнь1м таком внутренн   жила может/рассм-атриватьс как дополнительный стабилизирующий элемент номинального режима
5 работы, который вместе с внешней жилой будет участвова.ть в несении тока перегрузки.
Начина  с определенной величины токовой перегрузки, значительно менъ0 шей уровн  токов короткого замыкани , работа такого кабел  и егр состо ние будут эквивалентны кабелю, в которбм подложка сверхпроводника предназначена дл  несени  токов короткого за5 кикани .. Име  достоинства, усматриваемые в возможности его использовани  как. .в цеп х переменного, так и лосто ршого тока, такой кабель обладает всеми, указанными вьше, недостат0 ками , характерными дл  режима короткого заг-ыкани  как конструкции кабел  с двухслойным сверхпроводником, так и кабел  со сверхпроводником, ст.аби.лизирующа  подложка которого несет .ток короткого зa ыкaни .
5
Целью изобретени   вл етс  уменьшение габаритов кабел  приобеспечении непрерывного энергоснабжени  потребител , Б том числе и в случае потери сверхпроводимости в режиме. корот0 кого 3awrJKaHH.
Указанна  , цель достигаетс  тем, .что в секцконированном сверхпровод щем кабеле переменного Тока, содержащем теплоизолируквдую оболочку экран
5 и фазный проводник, включак дий, по меньшей мере един токопровод иЭ двух х{ил, одна жила выполнена в виде полого элемента со сверхпроводнкком и стабилизирукадей подложкой, адруга  размещена В {утри первой стабилизирую0 ща  подложка каждой секции фазнЬго проводника образована локальными участками стабилизир.ующего материал-а:, .разделенными, материалом меньшей электропроводности, обе жилы фазного
5 проводника, электрически соединены по меньшей мере в местах предназначенных дл  подсоединени  концевых устройств , причем внутренн   жила выполнена из нормального металла, а тол0 щина стабилизирующего материала подложки не превышает эффективной глубины проникновени  переменного тока.
П5ри этом раздел ющим материалом подложки может  вл тьс  кик диэлект5 рйк, так и металл или сплав, а ста бйз йэируготий материал подложки мойет быть армирован сверхгпэово  щнм материалом . Дл  улучиюнил стабилизации кабел  ШййнаЯьнсМ рёжиме в случае,испольу эШайШ в качестве -раздел ющего матёриала .Металла или сплава обращенна  М ШГё ЙГ 1Гормалъного -металла поверх нбй ь раэдел ющего материала подлож кй ПокрИта. слоем сверхпроводника, например , аналогичного основному сверхпроводнику . - ййалйТйческое выражение nspepacnpe деЛони  тока между сверхпровод щей ЖИЛОЙ и жилой из нормального металла дл коаксиальной конструкции одноФазнего кабел  может быть записано так: (c,}( )(,„) 2 Э в (ti;, (шлЬ) где D- - полный ток на входе кабел , (.п ° сверхпровод щей жиле .. ч . .,R -активное сопротивление жилы ИЗ нормального металла; . R - эффективное (эквивалентное) .активное сопротивление сверхпровод щей жилы с учетоА со7 противлени  подложки; 1ид1-разнВсть ;и:Шу:йтйвШх froTijpoTHB . лений сверхпровод щей жйлы , , ; и  силы .из нормального металла Дл сверхпровод щего кабел , в kdTopoMиспользуютс  чистые металлы, а|ШГё;р ьШ  вл етс  выполнение л6вй;ч: ...,. . - ; : Пока входной тока кабел  (3gxне Шёвйшает критического, весь токбудет протекать по сверхпровод щейжИлвгт е . / Однако при увеличении входного то Ki cefeuie Критического начинаетс  рез kcte увеличение сопротивлени  сверхпровод ййка за счет движени нитей магн тногс потока. Поскольку сверх /гй овой йиай жила йахсдитс  в охлаждаю . щей срей:е с койечным значением коэффйцйёШгатеплопередачи , то начинает с  paSbi-peB сверхпроводника, который Щ 1йЬДи г к лавинноббразйб процессу ра:зру1Йённ  сверхпроводимости, чче. к увеличению сопротивлени  Тй р гглоть доз йа екин,с6от етствующёго рверх-црбйоди ку , перешедшему в нормальное сбЪТо  нйв, шунтированному подложкой. По мере увеличени  R;, происходит перераспределение тока междусверхпровод щей жилой и жилой из нормального металла. В предлагаемой конструкции, бла - ЩЗаф-й НачйТ ель ному увеличению сопро . Тивлени  подложки транспортному току значени  1, превышают содЬ, что при ™§«здн4 к Усльвй б перераспределени  то
ка, KOtopoe может быть записано так: СП ( tfut, . , Г - о(4) JBX Следовательно, больша  часть тока будет вагеснена в жилу из нормального металла, выполненную, например, tpaHcnokKpoBaimsftw проводниками, дл  которых тепловыделени  будут определены уже не периметром сверхпровод щей жилы , а охватываемым .ею сечением . Тогда уменьшение тепловыделений в такой отношению к тепловыделени м в подложке кабел  обычной {{онструкции будет определено выражением где U/ - ТёШтоВнделени  в подложке кабел -обычной конструкции; Wj - тепловыделени  в жиле из нормального металла предлагаемой конструкции кабел ; К, - коэффициент заполнени  сечени  фазн.ого проводника жилой из нормального металла; D - диаметр фазного проводника; iS - скин-слой стабилизирующего материала подложки. УстрамейИ% заметного вли ни  вихревых потерь в проводниках жилы из нормального металла на общие тепловыделени  в ней легко, осуществл етс  соотБетствую дйм выбором диаметра единичных проводников жилы. Требовани , предъ вл емые к величиНе сопротивлейй  сверхпровод щей жиы , могут быТь установлены из следующих соображений: величина тепловыделений в Подложке кабел  обычной конструкции равна: . . .п х.(6) где D - ток перегрузки (входной ток кабел ); R -со противлениеПОДЛОЖКИ. Соггрбтйвлё йе подложки определ ют так: (7) где о - удельйОё .электросопротив ленйе материала подложки; - длина кабел . С другой йтОрОНы, тепловыделени  в сверхпровод щей жиле запишутс  так (на той же длине кабел ); - г (uJAt) Таким образом, сопротивление сверхпровод щей жилы должно быть больше, чем При выполнении указанного услови  (9) , сз/ймарШё тепловыделени  в жиле их Нормального металла и сверхпровод щей жиле оказываютс  значительно иеньше потерь в подложке кабе л  обычной конструкции такого же йиа метра. Однако при прохождении практическ всего тока короткого замыкани  в щле из нормального металла, подложка сверхпровод щей жилы оказываете в переменном магнитном поле и в стабилизирующем материале подложки навод тс  вихревые токи. Выбор толщины стабилизируклцего материала подложки, меньшей его скин-сло , приводит к уменьшению вихревых потерь в coofwesT ствии с формулой - - 2(|f,(10) где W.,,, - тепловыделение от вихревых ЬИХР токов, рассчитанное без уче та действительных размеров локальных участков стабилизирующего материала,, что пр водит к некоторому их э авашению; А - толщина стабилизирующего ма териала подложки. Значительное уменьшение толщины стабилизирующего материала подложки ограничиваетс  требовани ми по стабилизации сверхпровод щей жттлыв номинальном режиме. Таким образом наибольший эффектснижени  тепловыделений, а сПедойательно и возможного уменьшени  габарита кабел  достигаетс  в конструкции кабел  , использующем сверхпр обод ники, обладающие в норма:льном состо  НИИ большим сопротивлением, стабилизирующа  подложка которых обладает наибольш.им сопротивлением транспортному току, причем толщина стабилизирующего материала подлошси должна быть меньше скин-слО . Как показали проведенные оценки, в указанной конструкции кабел  наибольший вклад в тепловыделени  внос т вихревые потери в подложке, i унтирование участков кабел  жилой из нормального металла позвол ет предохранить сверхпроводник кабел  от прожигов в случае, когда нбрмальна  зона продолжает распростран тьс  по сверхпроводнику, несмотр  на Ьта билизирующее воздействие подложкой в номинальном режиме его работы. Такое шунтирование повьшшет надежность работы кабел  в номинальном режиме. ; На фиг. 1 поперечный разрез однофазного коаксиальногокабел  с трубчатыми проводниками; на. фиг. 2 - то же, но продольный разрез на фиг. 3 - поперечный разрез трехфазного кабел  с ленточньв и проводни ками ; на фиг. 4 - подложка сверхпровод щей жилы; на фиг. 5 - электричес кое соединение сверхпровод щей жилы жилы из нормального металла дл  пр м то и обратного провода однофазного кабел  на фиг, 6, 7 - варианты вьРполнени  кабел . Кабель содержит теплоизолирующую оболочку 1 и фазный проводник 2, включающий жилу 3 в виде полого элемента со сверхпроводником 4, стабилизированным подложкой 5, и жилу б из нормального металла, размещенную внутри жилы : 3. Каждый сверхпровод щий экран (либо обратный провод) 7 снабжен подложкой 8, аналогичной подложке 5.фазного проводника 2, а обратный провод 7, кроме того, охвачен снаружи жилой 9 из нормального металла. Стабилиэ иругощие подложки 5, 8 образованы локальными участками ,10 стабилизирующего материала, разделенными .материалом меньшей электропроводности 11. Причем активное сопротивление прдложки в пределах секции превышает индуктивное сопротивление фазного лровод;ника этой секции. Электрическое соединение жилы б с жилой 3, а также жилы 9 с обратным проводом 7 происходит в местах 12, предназначенных дл  подсоединени  концевых устройств 13, а при необходимости в местах 14 стыка секций 15. Охлаждениекабел  осуществл емс  гелием 16, который в однофазном кабеле с трубчатыми проводниками одновре кннЬ  вл етс  основной электроизол циёй .. Электроизол ци  в трехфазном кабеле с ленточгалми проводниками осуществл етс  твердым ленточНым диэлектриком 17. Дистанционирование пр мого и обратного провода в однофазном кабеле происходит с помощью .диэлектрических проставок 18, снабженных электродами 2 1 .. Трехфазный кабель содержит фазы 22, 23, выполненные аналогично показанному разрезу одной фазы, оп-орный . элемент 24 сверхпровод щей жилы 3 кабел  с ленточными проводниками (фиг, 3) . На фиг. 6 показан вариант конструкции кабел  на примере однофазного кабел  с трубчатыми коаксиальными проводниками, дл  которого отличительной чертой  вл етс  разделение жилы из нормального металла и. сверхпровод щей жилы, а также разделение обратного провода и охватывающей его «жилы из нормального металла эффективной теплоизол цией, например вакуумной. , Сверхпровод ща  жила 3 и обратный привод f снабжены по отдельности вакуумплртной оболочкой 25, например стальной,и отделены от соответствующих жил 6, 9 на нормального металла , выполненных в виде трубчатых проводников, теплоизол цией 26, в данном случае вакуумом. Электрическое соединение жил 3, 6 между собой, а также обратного провода 7 и жилы 9 между собой осуществлено с помощью
перемычек 27 из сверхпроводниковогб матёриала. Размещение жил б, 9 обеспечиваете  опорами 28 с малой теплопроводностью .
В этом случае жила из нормального металла  вл етс  аккумул тором тепла на врем  короткого за плкаии ,
а темп сброса тепла в хладагент может быть сделан с6измери «мм со скоро ,стью П1 отекани  хладагента.
Введение теплоизол ции позвол егт дополнительно уменьшить габариты кабеЛй , упростить конструкг1;-ио жилы из Нормального металла, например, вы полнй ть ее трубчатой , уменьшить металлоемкость этой жилы, выбрать менее чистый, но более дешевый проводник , повысить надежность стабилизирукэщего действи Жилы на сверхпроводкик в номинальном режиме работы ;кабел . Дл  электрического соединени  сверхпровод щей жилы и жйлы из . нормального мётагла (ана -логично дл  обратного провода и его жилы) могут .. быть в, этом случае использованы -перемычки из , сверхпровод щего материала, что  витс  тепловой разв зкой указанного соединени . Криэме Того, наличие . теГГлойзол ции делает воэШШйй ё ёйаТь жилу из нормального гдаталла . как неохлаждаемой. Так и охлаждаемоЙ ,Ггг:1й ем Охлаждение этой жйЛн .
; @ -QT; jfjf4aTb t) о
провод щей жилы кабел , наприме р,
-осуиествл тьс  вымороженным ,yui&nareaтом , таким как водород, что имеет свои .положительные стороны,
Как уже указывалось выше, значи .тельный вклал в тепловьщелени  ре жЙма Лорс5тКбГо замыкани  внос т в.ихреВы:ё Потери в стабилизируквдем мате-- ШМё ШЗДложки, величин которйх св зана с толщиной и свойствамйэтйго-материала , такими как удельное электрЬсопротивление.
Однако уменьшение толщины ил.и ухудшение электропроводности стабивизирующего материала ограниченоуслб .ёи ми стабилизации сверхпровод щего кабел  в номинальном режиме его ра/ боты. .- .
с другой использ6ва1ние , таких сверхпроводников, как например . NbjSn (ниобий-олово), технологи  получени  которых обуславливает наличие ниобие.вого (Nb), .пбдсло ,. шуйти рующёго с верхпроводник и подложку,
снижают требований к рЗздёл кадему материалу подложки, который может
 вл5Гтьс , в данном случае не дйэлектриком , а например, ниобием либо его
сплавом.
Локальные участки 10 стабилизирующего материала подложки 5,8 MotyT бытьа1рмиров аны сверхпроводником 29,
а-ЖйёВй Яповерхность раздел юдего материала 11 подложки 8 экрана 7 и
внутренн   поверхность раздел ющего материала 11 подложки 5 сверхпровод  щей жилы 3 выполне Ел, например, из ниоби , легированного цирконием, покрыты слоем сверхпроводника 30, таким как Kb.Sn (ниобий-олово) (фиг. 7) , ..
Примен емые в подложке сверхпровониковые материалы не превосход т по Токонесущей, способности основной сверхпроводник и не создают единых транспортных сверхпровод щих цепей, а лишь привод т к определенному локально увеличению электропроводности , что снижает тепловыделени  при стабилизации основного сверхпроводника и позв ол ет уменьшить толщину подложки, либо ухудшить чистоту нормального металла, что приводит к уменьшени.с вихревых потерь, f Такое решение создает предпосылки к использованию отходов производств выпускающих сверхпровод щие шины дл  различного рода магнитных систем и электрических машин и, кроме того, базируетс  на существующей сегодн  текнрлргии нанесени  сверхпроводнико
Наибол.ее прогрессивна , на сегодн шний день, технологи  получени  заготовокдл  токонесущих жил, например , ко.аксиального трубчатого кабел , использует металлургический спос их получени , что значительно упрощаетс , если в качестве раздел ющего материала в подложке примен ютс , например, такие материалы, как ниоби легированный различными присадками, либо его сплавы.
Представленные варианты конструкций многосекщюнного сверхпровод щего кабел  переменного тока позвол ют выполнить его практически на но .минальные параметры передачи электроэнергии независимо от параметров режима короткого .замыкани  места его установки в энерго.систему.

Claims (7)

  1. Формула изобретени 
    1, Секционировайный сверхпровод щий кабель переменного тока, содержа111Ий теплоизолирующую оболочку, экран и фазный проводник, включающий п.о меньшей мере один токопровод из двух жил, одна жма .выполнена в виде полого элемента со сверхпроводником и стабилизирующей подложкОй, а друга  размещена внутри первой, о т л и ч аю щ и йен тем, что, с целью уменьшени  габаритов кабел , при обеспечении непрерывного энергоснабжени  потребиТеЙй В- Том числе и в случае потери сверхпроводимости в режиме короткого замыкани , стабилизирующа  подложка каждой секции фазного проводника образована локальными участками стабилизирующего материала, разделенными материалом меньшей электропроводности , обе жилы фазного проводника электрически соединены по меньшей мере в местах, предназначенных Дл  подсоединени  концевых устройств, пр чем внутренн   жила выполнена из нор мального металла, а толшина стабилиз рук цего материала подложки не превышает эффективной глубины проникновени  переменного тока. 2 Кабель по п,1, о т л и ч а ю ц и и с   тем, что раздел юшим материалом подложки служит диэлектрик. 3.Кабель по П.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью упрсл ни технологии изготовлени  кабел , разд л ющим материалом подложки служит металл или сплав., 4.Кабель по ппЛ-3,о т ли чаю щийс  тем, что, с целью улучшени стабилизации кабел  в номинальном режиме работы, стабилизирующий материал подложки армирован сверхпроводниковым материалом. 5. Кабель по пп.1,3, 4 от л ичающийс  тем, что обращенна  к жиле из нормального метаjwa поверхность раздел ющего материа Й1 подложки покрыта слоем сверхпроводни ка, например, аналогичного оснсГвному сверхпроводнику.- ...
    f
    fff
    IS
    19 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Klaiidy Р. А. Supraleitende Kabel IIZ-A Bd 89 (1968 r.) H. 14, 3 5-330.
  2. 2.Исследование способов ограничени  токов короткого замыкани  применительно к криогенвьвд лини м электропередач . Отчет 152, ЭНИН им. Г. М. Кржижановского, Москва, 1973.
  3. 3.Однополупериодный генераторный защитный воздушный выключатель , Фирма (ФРГ) Экспресс-Информаци , Электрические машины и аппараты 1972, 1.: .
  4. 4.Taylor Н. т: Conference of rx3w Temperatures and Electric Power Jnstitute of Refrigeration, London, 1969.
  5. 5.Потапов H. H. Необратимость намагниченности сверхпровод щего соединени  NbiSn, Кандидатска  диссертаци , ЦНИИ черной металлургии им. И. п. Бардина, Москва, 1971.
  6. 6.Meyerhoff К. W. Thefaultrecovery performance of helium insulated rigid a.c. superconducting cable, Union Carbide Corporation, Tarrytown 1971.
  7. 7.Патент СИА 3600498, КЛ. 174-15, 1971. // 1. y///9 // ///Y//// 20 13
    8
    Ю
    и
    17
    а
    If
    22
    /4-/
    W //
SU752125149A 1975-04-18 1975-04-18 Секционированный сверхпровод щий кабель переменного тока SU714510A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752125149A SU714510A1 (ru) 1975-04-18 1975-04-18 Секционированный сверхпровод щий кабель переменного тока
SU762357331A SU809405A2 (ru) 1975-04-18 1976-05-10 Секционированный сверхпровод щийКАбЕль пЕРЕМЕННОгО TOKA

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752125149A SU714510A1 (ru) 1975-04-18 1975-04-18 Секционированный сверхпровод щий кабель переменного тока

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU714510A1 true SU714510A1 (ru) 1980-02-07

Family

ID=20616482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU752125149A SU714510A1 (ru) 1975-04-18 1975-04-18 Секционированный сверхпровод щий кабель переменного тока

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU714510A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7498519B2 (en) 2004-03-04 2009-03-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Joint for superconducting cable
WO2014003606A2 (ru) * 2012-06-28 2014-01-03 Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" Сверхпроводящий кабель (варианты)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7498519B2 (en) 2004-03-04 2009-03-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Joint for superconducting cable
WO2014003606A2 (ru) * 2012-06-28 2014-01-03 Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" Сверхпроводящий кабель (варианты)
WO2014003606A3 (ru) * 2012-06-28 2014-03-06 Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" Сверхпроводящий кабель (варианты)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4300517B2 (ja) 超電導ケーブル
CN100514791C (zh) 电阻超导故障限流器
EP2122698B1 (en) Hts wire
Maddock et al. Protection and stabilisation of large superconducting coils
JP4835821B2 (ja) 超電導ケーブル
US3187235A (en) Means for insulating superconducting devices
JPH04359626A (ja) 限流装置
US7743485B1 (en) Method of manufacturing a superconducting cable
US20080194411A1 (en) HTS Wire
WO2017061563A1 (ja) 超電導コイル
US4184042A (en) Multisection superconducting cable for carrying alternating current
US3332047A (en) Composite superconductor
US8862193B2 (en) Superconducting fault current limiter
JP4671111B2 (ja) 超電導ケーブル
JP2015028912A (ja) 超電導線材及びそれを用いた超電導コイル
SU714510A1 (ru) Секционированный сверхпровод щий кабель переменного тока
US4409425A (en) Cryogenically stabilized superconductor in cable form for large currents and alternating field stresses
US3479569A (en) Method and apparatus for releasing electric energy
KR100742499B1 (ko) 자기 차폐형 초전도 케이블 코아 및 이를 구비하는 초전도케이블
US3613006A (en) Stable superconducting magnet
EP3553839B1 (en) Superconducting fault current limiter
JP2778040B2 (ja) 超電導変圧器
Kopylov et al. Comparative analysis of various superconducting and non-superconducting fault current limiting devices designed for operation in a 110 kV/100 MW power network
WO2023182963A1 (en) A superconductor protection unit
JP2002262450A (ja) 超伝導薄膜を用いた変圧器型限流方法及び限流器