[實用新型]一種直流雙極超導電纜通電導體

有效

• 申請號: 201822053110.0
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN209388780U
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 龐驍剛;胡子珩;章彬;汪楨子;汪偉
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: H01B12/16
• 分類號: H01B12/16;H01B12/06
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

本實用新型公開一種直流雙極超導電纜通電導體，包括：用于形成第一制冷工質通道的柔性骨架（1）；繞制在柔性骨架（1）上的第一低溫電絕緣層（2）；繞制在第一低溫電絕緣層（2）上的正極超導體（3）；依次繞制在正極超導體（3）上的第二低溫電絕緣層（4）和第三低溫電絕緣層（6）；設置在第二低溫電絕緣層（4）和第三低溫電絕緣層（6）之間的微流通道結構（5）；繞制在第三低溫電絕緣層（6）上的負極超導體（7）；繞制在負極超導體（7）上的第四低溫電絕緣層（8）；在第四低溫電絕緣層（8）與低溫杜瓦管（10）之間形成第二制冷工質通道（9）。本實用新型改善了直流雙極超導電纜通電導體的低溫環境和熱穩定性。

技術領域

本實用新型涉及電力輸配電技術領域，尤其涉及一種直流雙極超導電纜通電導體。

背景技術

高溫超導電纜具有線損低、傳輸容量大、走廊占地小、環境友好等諸多優點，為電網提供了一種高效、緊湊、可靠、綠色的電能傳輸方式。綜合考慮電力能源需求持續增長、風能和太陽能等新能源占比快速上升、不同區域間的電力共享需求越發強烈、節能減排和環境保護訴求逐年增強、局部地區地下輸配電走廊已趨飽和等諸多因素，能同時實現高效低損耗和大容量電力輸送的超導直流輸電技術將為未來輸配電所面臨的挑戰提供一攬子解決方案。

電纜本體作為其核心部分，包括骨架、通電導體層、電絕緣層、液氮通道等主要部件。中科院電工所360 m/10 kA電解鋁項目，作為世界首條面向工業應用的高溫超導直流電纜，采用的是單極輸電及雙液氮通道制冷技術；韓國500 m/±80 kV輸電項目于2014年并網運行，采用的是單極輸電及單液氮通道制冷技術；日本500 m/±10 kV輸電項目采用的是雙極同軸輸電及單液氮通道制冷技術。可見，電纜結構相互之間的區別主要體現在兩個方面，即單根電纜中導體層極性為單極或雙極、液氮通道為單通道或雙通道。

直流雙極超導電纜的正負極可共用低溫杜瓦管，因此更具經濟性，此外還具有結構緊湊、傳輸功率密度大等優勢。但是由于超導低溫絕緣材料一般都是熱不良導體，在高電壓等級的直流電纜中，極對抵以及兩極之間的絕緣層很厚，徑向的傳熱效果受到很大的影響。特別是暫態情況下，降低了通電導體的熱穩定性。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種改善通電導體熱穩定性的直流雙極超導電纜通電導體。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種直流雙極超導電纜通電導體，包括：

用于形成第一制冷工質通道的柔性骨架；

繞制在所述柔性骨架上的第一低溫電絕緣層；

繞制在所述第一低溫電絕緣層上的正極超導體；

依次繞制在所述正極超導體上的第二低溫電絕緣層和第三低溫電絕緣層；

設置在所述第二低溫電絕緣層和第三低溫電絕緣層之間的微流通道結構；

繞制在所述第三低溫電絕緣層上的負極超導體；

繞制在所述負極超導體上的第四低溫電絕緣層；

在所述第四低溫電絕緣層與低溫杜瓦管之間形成第二制冷工質通道。

進一步地，所述微流通道結構采用具有孔網結構的不導電材料繞成。

進一步地，所述微流通道結構為纖維網，所述纖維網包括呈正交布置的經線和緯線。

進一步地，所述經線和緯線的直徑或等效直徑均在1mm-2mm之間。

進一步地，所述經線和緯線的直徑或等效直徑不同，兩者之差為0.5mm。

進一步地，所述的柔性骨架和低溫杜瓦管采用波紋管或螺旋制作，波紋形式是U型或者C型。