[實用新型]一種超導電纜

有效

• 申請號: 201720061211.5
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN206460802U
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 魏金蓉;呂惠芳;蘇丹丹;張勇
• 申請（專利權）人: 無錫工藝職業技術學院
• 主分類號: H01B12/06
• 分類號: H01B12/06;H01B12/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本實用新型涉及一種電纜，特別是一種超導電纜。

背景技術

隨著電力傳輸容量的增大，超導體也開始應用，而超導材料的零電阻特性是在低溫下呈現的，因此導體周圍的空間以及絕緣結構等都需要特殊設計，電纜結構及運行過程復雜，成本高。

低溫超導電纜，絕緣材料需要長期在低溫下運行，易老化，使用壽命短。一些企業研究一些耐低溫的絕緣材料，但依然不能保證30年的電纜使用壽命。

實用新型內容

發明目的：本實用新型針對現有技術的不足，公開了一種在超導材料外設置絕熱層，將絕緣材料與導體隔開，并采用冷卻系統讓超導體處于低溫狀態的超導電纜。

技術方案：本實用新型采用以下技術方案：一種超導電纜，包括不銹鋼波紋管，在不銹鋼波紋管內充滿冷卻液液氦，在不銹鋼波紋管外纏繞金屬網，金屬網外依次繞包第一絕緣薄膜，第一超導體層，第二絕緣薄膜，第二超導體層，第三絕緣薄膜，第三超導體層，在第三超導體層外設置第一波紋金屬管，第一波紋金屬管外為絕熱層，絕熱層內設有金屬支撐架，絕熱層外為第二波紋金屬管，第二波紋金屬管外依次為導體屏蔽層，絕緣層，絕緣屏蔽層，金屬屏蔽層和外護套。

作為優化，所述不銹鋼波紋管厚度約為2mm。

作為優化，所述金屬網為銅絲編織組成的，編織密度為40％～60％的金屬網，銅絲直徑為0.20～0.40mm。

作為優化，第一絕緣薄膜、第二絕緣薄膜和第三絕緣薄膜為絕緣聚酯薄膜或電纜絕緣紙，絕緣薄膜厚度為0.20～0.40mm。

作為優化，所述第一超導體層、第二超導體層和第三超導體層為銅芯表面涂鈮的超導體，形狀為扁形帶材，厚度為0.2～0.3mm，寬度為4.0～5.0mm，鈮層厚度為0.4～0.5mm。

所述超導體層為若干根超導體并列排布并纏繞于較其內一層的絕緣薄膜上。

作為優化，所述第一波紋金屬管和所述第二波紋金屬管均為鋁合金波紋金屬管，波紋節徑比不大于15，厚度均為1.5～2.0mm。

作為優化，位于第一波紋金屬管和第二波紋金屬管之間的絕熱層由多層表面噴鋁的聚酯薄膜內夾以絕緣性能優良的尼龍組成，第一波紋金屬管和第二波紋金屬管之間形成的絕熱層空間由對稱分布金屬支撐架支撐，支撐架采用圓實銅絲，直徑與兩波紋金屬管之間的距離相同。

作為優化，導體屏蔽層由半導電帶繞包加半導電屏蔽擠包組成。

作為優化，所述絕緣層為耐低溫乙丙橡膠層，導體屏蔽層為屏蔽擠包層，屏蔽擠包層和絕緣屏蔽層均為乙丙烯基的半導電料屏蔽層。

作為優化，金屬屏蔽層為銅絲纏繞，外護套采用耐低溫聚氯乙烯外護套或聚乙烯外護套，外護套厚度為4～6mm。

所述金屬屏蔽層所用銅絲截面積規格包括50，70，95和120mm²，根據電纜允許的故障電流選擇。

工作原理：本實用新型冷卻液液氦溫度可低至-273℃，保證導體處于低溫超導狀態，主要是設計多層防輻射絕熱層，將導體與絕緣完全隔開，絕熱層采用表面噴鋁的聚酯薄膜，層間夾以絕緣性能良好的尼龍網，并抽成真空，保證導體的低溫環境完全不影響絕熱層外的絕緣層。擠包的導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層采用三層共擠的方式擠出，三層完全粘合在一起，保證電纜的絕緣電氣性能。

有益效果：本實用新型與現有技術相比：本實用新型，不銹鋼波紋管對電纜結構形成支撐，穩定整個電纜的對稱均勻性；波紋金屬管波紋節徑比不大于15，保證電纜結構的柔軟性；繞包的半導電帶可以填充波紋金屬管(13)的外部間隙，保證表面平整；金屬網有效保護不銹鋼波紋管，導體采用銅或鋁作為底材，表面涂鈮，在超導狀態時，電流從表面的鈮中流過，遇到失超狀態時，底材銅或鋁將分擔一部分故障電流，絕緣性能良好，導體的低溫環境完全不影響絕熱層。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型絕熱層的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的解釋。