[實(shí)用新型]一種高溫超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920111517.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN210349436U
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐驍剛;胡子珩;廖建平;章彬;汪楨子;汪偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號(hào): H01B12/00
• 分類號(hào): H01B12/00;H01B12/02;H01B12/16;G01K11/32
• 代理公司: 深圳匯智容達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 熊賢卿;潘中毅

本實(shí)用新型公開了一種高溫超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)，其從外至內(nèi)包括：低溫恒溫器、屏蔽層、至少一層絕緣層和相導(dǎo)體，以及電纜骨架；在所述低溫恒溫器與屏蔽層之間以及在電纜骨架內(nèi)均填充有液氮，在所述高溫超導(dǎo)電纜里面進(jìn)一步安裝有耐低溫測溫光纖，所述耐低溫測溫光纖至少安裝在下述三個(gè)位置的其中一個(gè)：屏蔽層外表面、最外層的絕緣層和最外層的相導(dǎo)體之間、電纜骨架內(nèi)表面。本實(shí)用新型具有使用方便以及結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)，便于通過低溫測溫光纖獲得高溫超導(dǎo)電纜沿線的溫度信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及輸電技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種高溫超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，許多城市用電量逐年上升，城市中心區(qū)域的電力負(fù)荷激增，輸配電容量大幅增加，減少電網(wǎng)損耗和提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性等問題也隨之提出。目前電網(wǎng)系統(tǒng)在輸配電環(huán)節(jié)損耗很大，因此各國都在尋找減少電網(wǎng)損耗方案，其中超導(dǎo)材料是減少電網(wǎng)損耗的最重要方案之一，而高溫超導(dǎo)帶材的商業(yè)化生產(chǎn)促進(jìn)了超導(dǎo)裝置在全世界的廣泛研究和應(yīng)用。而與常規(guī)電力電纜相比較，高溫超導(dǎo)電纜因?yàn)槠渫髂芰?qiáng)、容量大、結(jié)構(gòu)緊湊、無電磁輻射污染等優(yōu)勢(shì)受到廣泛關(guān)注，目前世界范圍內(nèi)已經(jīng)有多條高溫超導(dǎo)電纜掛網(wǎng)運(yùn)行。

與常規(guī)電力電纜的應(yīng)用不同的是，高溫超導(dǎo)電纜運(yùn)行環(huán)境要求至少要在液氮溫度(-196℃)以下，并且其尺寸更小、更緊湊。由此，也就使得高溫超導(dǎo)電纜在電網(wǎng)中的大規(guī)模應(yīng)用存在以下兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：

(1)高溫超導(dǎo)電纜運(yùn)行時(shí)，需要從外部將超導(dǎo)電纜冷卻到臨界溫度 (-196℃)以下，否則便無法運(yùn)行。但在通電時(shí)因?yàn)槌瑢?dǎo)電纜部分區(qū)域的熱擾動(dòng)等原因使超導(dǎo)電纜部分區(qū)域從超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌B(tài)時(shí)，產(chǎn)生的焦耳熱會(huì)使超導(dǎo)電纜溫度上升，進(jìn)而促進(jìn)其周圍的常導(dǎo)轉(zhuǎn)變而使常導(dǎo)狀態(tài)的區(qū)域擴(kuò)大(失超現(xiàn)象)；

(2)高溫超導(dǎo)電纜全線運(yùn)行在液氮之中，因此其結(jié)構(gòu)與常規(guī)電力電纜大為不同，其尺寸更小、結(jié)構(gòu)緊湊，導(dǎo)致傳統(tǒng)的溫度傳感器如熱電阻、熱電阻等無法安裝在超導(dǎo)電纜上對(duì)其沿線溫度進(jìn)行監(jiān)測(電纜絕緣性能被破壞及溫度傳感器測溫性能受電磁干擾)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高溫超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)部設(shè)置有低溫測溫光纖，具有使用方便以及結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種高溫超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)，其從外至內(nèi)包括：低溫恒溫器、屏蔽層、至少一層絕緣層和相導(dǎo)體，以及電纜骨架；在所述低溫恒溫器與屏蔽層之間以及在電纜骨架內(nèi)均填充有液氮，其中：

在所述高溫超導(dǎo)電纜里面進(jìn)一步安裝有耐低溫測溫光纖，所述耐低溫測溫光纖至少安裝在下述三個(gè)位置的其中一個(gè)：屏蔽層外表面、最外層的絕緣層和最外層的相導(dǎo)體之間、電纜骨架內(nèi)表面。

其中，所述耐低溫測溫光纖采用石英系的多模光纖，且在光纖包層的周圍按照光纖截面為同心圓的方式涂敷包覆材料，或者套設(shè)有非金屬緊包套管；所述非金屬緊包套管為纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料套管、PBT松套管或芬綸kevlar套管。

其中，所述耐低溫光纖采用直線形敷設(shè)或S形敷設(shè)方式。

其中，所述低溫恒溫器由帶真空夾層的雙層不銹鋼焊接制成，在所述雙層不銹鋼的真空夾層中設(shè)置有多層絕熱材料及活性炭。

其中，所述屏蔽層為銅屏蔽層，其單端或雙端接地。

其中，所述絕緣層采用聚丙烯層壓紙、芳香聚酰胺紙或聚酰亞胺材料制成。

其中，所述相導(dǎo)體為第二代高溫超導(dǎo)帶材YBCO，其寬度≥5mm，其厚度要求≈0.3mm，并鍍有銅層作為穩(wěn)定層。

其中，電纜骨架為罩有密致金屬網(wǎng)的金屬波紋管，其為超導(dǎo)帶材排繞的基準(zhǔn)支撐物，同時(shí)用于液氮流通管道。

其中，所述高溫超導(dǎo)電纜為三相獨(dú)立超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)、三相平行軸超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)或三相同軸超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)。