[發明專利]三相同軸超導電纜本體線芯及其制備方法

在審

• 申請號: 202011102284.7
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112331406A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 龐玉春;劉治琦;徐紅春;高鵬
• 申請（專利權）人: 寶勝科技創新股份有限公司
• 主分類號: H01B12/02
• 分類號: H01B12/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 馬曉敏

1.三相同軸超導電纜本體線芯，其特征在于，從內到外依次包括：支撐體層(1)、第一相導體層(2)、第一絕緣層(3)、第二相導體層(4)、第二絕緣層(5)、第三相導體層(6)、第三絕緣層(7)、屏蔽層(8)和保護層(9)；

所述第一相導體層(2)、第二相導體層(4)和第三相導體層(6)均從內到外依次包括：內銅緩沖層(10)、超導層(11)和外銅緩沖層(12)，且所述第一相導體層(2)、第二相導體層(4)和第三相導體層(6)三者同軸設置。

2.根據權利要求1所述的三相同軸超導電纜本體線芯，其特征在于，所述支撐體層(1)的外側面與所述第一相導體層(2)的內銅緩沖層(10)內側面之間設置一層半導體層，所述所述第一相導體層(2)的外銅緩沖層(12)外側面與所述第一絕緣層(3)內側面之間設置一層半導體層，所述第一絕緣層(3)外側面與所述第二相導體層(4)的內銅緩沖層(10)內側面之間設置有一層半導體層，所述第二相導體層(4)的外銅緩沖層(12)外側面與所述第二絕緣層(5)內側面之間設置有一層半導體層，所述第二絕緣層(5)外側面與所述第三相導體層(6)的內銅緩沖層(10)內側面之間設置有一層半導體層，所述第三相導體層(6)的外銅緩沖層(12)外側面與所述第三絕緣層(7)內側面之間設置有一層半導體層，所述第三絕緣層(7)外側面與所述屏蔽層(8)內側面之間設置有一層半導體層。

3.根據權利要求1所述的三相同軸超導電纜本體線芯，其特征在于，所述支撐體層(1)為螺紋狀的銅波紋管，所述銅波紋管壁厚為0.5mm，螺距為9mm，螺深為3mm。

4.根據權利要求1所述的三相同軸超導電纜本體線芯，其特征在于，所述內銅緩沖層(10)和外銅緩沖層(12)的材料為銅帶，所述銅帶寬度為25-40mm。

5.根據權利要求1所述的三相同軸超導電纜本體線芯，其特征在于，所述超導層(11)的材質為YBCO高溫超導帶材，所述YBCO高溫超導帶材的寬度為5mm，厚度為0.38mm，超導帶材采用同向繞制方向。

6.根據權利要求1所述的三相同軸超導電纜本體線芯，其特征在于，所述第一絕緣層(3)、第二絕緣層(5)和第三絕緣層(7)的絕緣材料為聚丙烯層壓紙，所述聚丙烯層壓紙的厚度為119μm，寬度為25mm；所述半導體層的材料為碳紙或半導電纖維材料。

7.根據權利要求1所述的三相同軸超導電纜本體線芯，其特征在于，所述支撐體層(1)的端頭位置設置有均壓環(13)，所述均壓環(13)與所述支撐體層(1)焊接連接。

8.根據權利要求1所述的三相同軸超導電纜本體線芯，其特征在于，所述屏蔽層的厚度為0.5mm，所述屏蔽層的材料為銅帶，所述銅帶的寬度為5mm。

9.根據權利要求1所述的三相同軸超導電纜本體線芯，其特征在于，所述保護層(9)的材料為聚酯薄膜，厚度為0.2mm。

10.權利要求1～9任一項所述的三相同軸超導電纜本體線芯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：在所述支撐體層(1)的端頭部位加裝均壓環(13)，然后在支撐體層(1)外表面均勻繞包一層半導體層，搭蓋率為0-5％；

步驟S2：通過仿真工具獲得在不同短路下的熱數據，并將數據導入模擬軟件中進行仿真分析，得到所述內銅緩沖層(10)和外銅緩沖層(12)的厚度，然后在步驟S1所述的半導體層外依次連續繞制內銅緩沖層(10)、超導層(11)和外銅緩沖層(12)，得到第一相導體層(2)；

步驟S3：在步驟S1得到的所述第一相導體層(2)的外銅緩沖層(12)外側面繞制一層半導體層，搭蓋率為0-5％，然后在半導體層外繞制第一絕緣層(3)，所述第一絕緣層(3)采用多頭同心式繞包進行，然后在所述第一絕緣層(3)外側面再繞制一層半導體層搭蓋率為0-5％，最后再依次繞制內銅緩沖層(10)、超導層(11)和外銅緩沖層(12)，得到第二相導體層(4)；

步驟S4：重復步驟S3，得到第三相導體層(6)；

步驟S5：根據三相不平衡性及故障時屏蔽層(8)的電流分量，設計所述屏蔽層(8)的厚度，在所述第三絕緣層(7)外側面半導體層的外側面依次繞制所述屏蔽層(8)和所述保護層(9)。