[發明專利]一種堆疊方式的高散熱結構超導電纜

有效

• 申請號: 202110972516.2
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113674914B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 劉忠林;周立平
• 申請（專利權）人: 北京智諾嘉能源科技有限公司
• 主分類號: H01B7/42
• 分類號: H01B7/42;H01B7/18;H01B7/17;H01B7/40
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 馬文巧

本發明公開一種新型堆疊方式的高散熱結構超導電纜，包括支撐部、冷卻部和超導部；冷卻部和超導部分別設置在支撐部內；支撐部包括中心柱，中心柱的外緣固接有若干周向等間距分布的支撐組件，冷卻部設置在支撐組件內；超導部設置在相鄰的兩個支撐組件之間，冷卻部與超導部間隔分布；支撐組件外設置有外部封裝鎧甲。本發明公開的新型堆疊方式的高散熱結構超導電纜結構簡單緊湊，導電效果好，超導部換熱面積大，換熱效果好，能有效保護，防止電纜過熱導致損壞，具有較強的推廣意義。

技術領域

本發明涉及電力工程設備技術領域，特別是涉及一種堆疊方式的高散熱結構超導電纜。

背景技術

高溫超導電纜高溫超導電纜相對于常規電纜，具有高載流能力、低交流損耗等優勢，在長距離大規模的電力傳輸中，其優勢更加突出，因此，大載流容量的高溫超導電纜具有極大的發展空間。

由于單根帶材載流能力有限，多根高溫超導帶材并聯能夠提高通電導體的載流能力，所以多根高溫超導帶材并聯成為超導電纜通電導體發展的必然趨勢。但是常規超導電纜中高溫超導帶材堆疊之后與液氮的接觸面積較小，換熱面積不夠，存在冷卻速度滿、效率低，電纜發熱時無法及時散熱的問題；如果將電纜堆疊方式轉換為平行四邊形堆疊，則會加大高溫超導帶材與液氮的換熱面積，提高換熱效率，并且平行四邊形堆疊的方式相對于螺旋紐絞電纜來說，電流密度大，帶材不易彎折損壞，易于制造；如果在超導電纜支架上設置孔洞，變為網狀結構，可以大大增加超導帶材表面與液氮接觸的面積，提高換熱效率；并且如果在超導電纜支架中間設置液氮預冷管，對高溫超導電纜進行預冷卻，則會進一步加快液氮冷卻速率，節省液氮用量，提高電纜經濟性。

發明內容

本發明的目的是提供一種堆疊方式的高散熱結構超導電纜，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種堆疊方式的高散熱結構超導電纜，包括支撐部、冷卻部和超導部；所述冷卻部和所述超導部分別設置在所述支撐部內；

所述支撐部包括中心柱，所述中心柱的外緣固接有若干周向等間距分布的支撐組件，所述冷卻部設置在所述支撐組件內；所述超導部設置在相鄰的兩個所述支撐組件之間，所述冷卻部與所述超導部間隔分布；

所述支撐組件外設置有外部封裝鎧甲。

優選的，所述超導部包括若干周向等間距分布的超導堆疊，所述超導堆疊的數量與所述支撐組件數量相適配；任意所述超導堆疊均設置在相鄰的所述支撐組件之間，所述超導堆疊的側邊分別與相鄰的兩個支撐組件貼合。

優選的，所述超導堆疊包括若干超導帶材，若干所述超導帶材水平疊加固接，最終形成的所述超導堆疊的截面為平行四邊形。

優選的，所述支撐組件包括兩個支撐板，所述支撐板一端與所述中心柱的外壁固接，兩個所述支撐板之間具有一定的夾角；所述冷卻部設置在兩個所述支撐板之間，所述外部封裝鎧甲的內壁與所述支撐板遠離所述中心柱的一端固接。

優選的，所述支撐板上陣列開設有若干連通孔。

優選的，所述冷卻部包括若干冷卻管道，所述冷卻管道的數量與所述支撐組件的數量相等；所述冷卻管道設置在所述支撐組件的兩個所述支撐板之間，所述冷卻管道的外壁分別與所述支撐板貼合。

優選的，所述冷卻管道外開設有若干噴射孔，所述冷卻管道通過所述噴射管連通所述外部封裝鎧甲內腔。

優選的，所述外部封裝鎧甲內腔填充有固定介質，所述固定介質包含但不限于環氧樹脂、石蠟。