一种新一代35KV高温超导电缆制造技术

本实用新型专利技术提出了一种新一代35KV高温超导电缆，包括供液氮流通的内循环系统和外循环系统，以及内循环系统和外循环系统中间的超导层，所述内循环系统由最内圈的内循环钛合金套管环绕行成，所述外循环系统由外循环钛合金套管及其内侧的外循环支架构成；所述超导层为电缆合金带材层，所述电缆合金带材层位于内循环钛合金套管和外循环支架之间。本实用新型专利技术的内循环系统和外循环系统作为超导电缆的冷却通道，使液氮在超导层即电缆合金带材层的内侧和外侧同时流动，液氮传送对电缆合金带材层进线降温，有利于提高高温超导电缆的散热性，加速失超恢复的速度。失超恢复的速度。失超恢复的速度。

【技术实现步骤摘要】
一种新一代35KV高温超导电缆


[0001]本技术涉及电缆领域，特别是指一种新一代35KV高温超导电缆。

技术介绍

[0002]高温超导电缆具有线损低、传输容量大、走廊占地小、环境友好等诸多优点，经过十几年的发展，超导电缆在基础研究方面已经取得巨大的进展。考虑电力能源需求持续增长、新能源占比快速上升等诸多因素，能同时实现高效低损耗和大容量电力输送的超导输电技术将在未来发挥更大的作用，应用前景十分广阔。与传统电缆相比，超导电缆具有能耗小、占地小、初投资大的特点，这主要是由超导线材的特性和低温行业的发展现状所决定的，短期内这两个因素对超导电缆性能的影响不会有很大的改变。在目前的生产技术水平基础上，设计生产者提高超导电缆综合性能所采取的主要方法之一是选择适合于超导电缆自身特点的冷却通道。
[0003]与常规电缆相同，冷绝缘高温超导电缆的电绝缘层处于低温环境，需要专门的电绝缘材料。
[0004]与常规电力电缆的应用不同的是，高温超导电缆运行环境要求至少要在液氮温度(
‑
196℃)以下，并且其尺寸更小、更紧凑。由此，也就使得高温超导电缆在电网中的大规模应用存在以下两个技术难点：
[0005](1)高温超导电缆运行时，需要从外部将超导电缆冷却到临界温度(
‑
196℃)以下，否则便无法运行。但在通电时因为超导电缆部分区域的热扰动等原因使超导电缆部分区域从超导态转变为常态时，产生的焦耳热会使超导电缆温度上升，进而促进其周围的常导转变而使常导状态的区域扩大(失超现象)；/>[0006](2)高温超导电缆全线运行在液氮之中，因此其结构与常规电力电缆大为不同，其尺寸更小、结构紧凑，导致传统的温度传感器如热电阻、热电阻等无法安装在超导电缆上对其沿线温度进行监测(电缆绝缘性能被破坏及温度传感器测温性能受电磁干扰)。

技术实现思路

[0007]本技术提出一种新一代35KV高温超导电缆，能够提高高温超导电缆的散热性，加速失超恢复的速度。
[0008]本技术的技术方案是这样实现的：一种新一代35KV高温超导电缆，包括供液氮流通的内循环系统和外循环系统，以及内循环系统和外循环系统中间的超导层，所述内循环系统由最内圈的内循环钛合金套管环绕行成，所述外循环系统由外循环钛合金套管及其内侧的外循环支架构成；所述超导层为电缆合金带材层，所述电缆合金带材层位于内循环钛合金套管和外循环支架之间。
[0009]作为优选，所述外循环支架为多个大小相同的条形支架，其横截面为扇环形状，各个外循环支架均匀分布在外循环钛合金套管内侧，各个外循环支架之间的间隙形成外循环系统。
[0010]作为优选，所述电缆合金带材层内侧和内循环钛合金套管之间设有内绝缘体层，电缆合金带材层与外循环支架之间设有外绝缘体层。
[0011]作为优选，所述外循环钛合金套管外侧还依次设有外护防腐层和外护套。
[0012]作为优选，所述外循环支架与外循环钛合金套管固定连接并均匀分布，外循环钛合金套管、外绝缘体层与数个外循环支架之间形成的空腔为外循环系统。
[0013]作为优选，所述外循环支架为六个，外绝缘体层与六个外循环支架组合形成六个外循环系统。
[0014]与现有技术相比，本技术的优点在于：内循环系统和外循环系统作为超导电缆的冷却通道，使液氮在超导层即电缆合金带材层的内侧和外侧同时流动，液氮传送对电缆合金带材层进线降温，有利于提高高温超导电缆的散热性，加速失超恢复的速度。
附图说明
[0015]图1为本技术的电缆横截面图。
[0016]图中：1、内循环系统1；2、钛合金套管2；3、外循环系统3；4、电缆合金带材层4；5、外护防腐层5；6、外循环支架6；7、内绝缘体7；8、外绝缘体8；9、外循环钛合金套管9；10、外护套10。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]实施例：参见图1，一种新一代35KV高温超导电缆，包括供液氮流通的内循环系统1和外循环系统3，以及内循环系统1和外循环系统3中间的超导层，所述内循环系统1由最内圈的内循环钛合金套管2环绕行成，所述外循环系统3由外循环钛合金套管9及其内侧的外循环支架6构成；所述超导层为电缆合金带材层4，所述电缆合金带材层4位于内循环钛合金套管2和外循环支架6之间。
[0019]作为优选，所述外循环支架6为多个大小相同的条形支架，其横截面为扇环形状，各个外循环支架6均匀分布在外循环钛合金套管9内侧，各个外循环支架6之间的间隙形成外循环系统3。
[0020]外循环支架6与外循环钛合金套管9固定连接，形成稳定的外循环通道结构，外循环支架6的数量和大小可以根据实际情况设置，从而构成各种不同大小和数量的外循环通道，供液氮流通。
[0021]作为优选，所述电缆合金带材层4内侧和内循环钛合金套管2之间设有内绝缘体7层，电缆合金带材层4与外循环支架6之间设有外绝缘体8层。
[0022]内绝缘体7层和外绝缘体8层分别设置在电缆合金带材层4的内外两侧，紧贴设置，从内外两侧起到良好的绝缘保护作用，防止电缆合金带材层4的电流漏电，影响其他层，也保障安全。
[0023]作为优选，所述外循环钛合金套管9外侧还依次设有外护防腐层5和外护套10。外
护防腐层5可以有效防止外界酸碱物质的侵蚀，外护套10可以有效保护
[0024]作为优选，所述外循环支架6与外循环钛合金套管9固定连接并均匀分布，外循环钛合金套管9、外绝缘体8层与数个外循环支架6之间形成的空腔为外循环系统3。
[0025]作为优选，所述外循环支架6为六个，外绝缘体8层与六个外循环支架6组合形成六个外循环系统3。
[0026]本技术的优点在于：内循环系统1和外循环系统3作为超导电缆的冷却通道，使液氮在超导层即电缆合金带材层4的内侧和外侧同时流动，液氮传送对电缆合金带材层4进线降温，有利于提高高温超导电缆的散热性，加速失超恢复的速度。
[0027]内循环系统1和外循环系统3均可以填充冷却介质，冷却介质可以选为液氮，冷却介质与周向排列的超导单元即电缆合金带材层4接触，作为超导电缆的冷却通道，有利于提高高温超导电缆的散热性，加速失超恢复的速度。
[0028]电缆合金带材层4的超导单元及外循环支架6轴向向排列设置，外循环支架6采用模块化设计，单位标准化生产，方便组装，具有良好的扩展性，在电缆合金带材层4周向排列，相互之间的空隙为外循环系统3，与内循环系统1一起在电缆合金带材层4的内外两侧工作，其中填充冷却介质，为高温超导电缆增加了冷却通道，散热性得到提高，加速了超导电缆失超后的恢复速度，解决了现有的超导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新一代35KV高温超导电缆，包括供液氮流通的内循环系统和外循环系统，以及内循环系统和外循环系统中间的超导层，其特征在于：所述内循环系统由最内圈的内循环钛合金套管环绕行成，所述外循环系统由外循环钛合金套管及其内侧的外循环支架构成；所述超导层为电缆合金带材层，所述电缆合金带材层位于内循环钛合金套管和外循环支架之间。2.根据权利要求1所述的一种新一代35KV高温超导电缆，其特征在于：所述外循环支架为多个大小相同的条形支架，其横截面为扇环形状，各个外循环支架均匀分布在外循环钛合金套管内侧，各个外循环支架之间的间隙形成外循环系统。3.根据权利要求2所述的一种新一代35KV高温超导电缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓城，郑晓彬，赵明祥，孟琨，许翔，蒋陆肄，郑文彬，许磊，冯年瑞，
申请(专利权)人：云南多宝电缆集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：