[發明專利]一種改進CORC圓芯導體的多槽超導纜線

有效

• 申請號: 202110981523.9
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113571253B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 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: H01B12/02
• 分類號: H01B12/02
• 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

本發明公開一種改進CORC圓芯導體的多槽超導纜線，包括：骨架，超導帶材，覆蓋物和保護層；骨架周壁開設有導槽；導槽至少有兩組，且關于骨架的中心軸線對稱設置；導槽繞骨架周壁呈螺旋狀分布；超導帶材設置有若干層，堆疊安置在導槽內；覆蓋物覆設在超導帶材上；骨架外側還套設有保護層。本發明中超導帶材在導槽內堆疊，在增大電纜電流密度的同時，也增強了電纜承受機械應力或電磁力的能力，同時盡可能減少超導材料在導槽內發生扭轉進而使臨界性能發生衰退，增強了電纜的穩定性。

技術領域

本發明涉及高溫超導技術領域，特別是涉及一種改進CORC圓芯導體的多槽超導纜線。

背景技術

隨著我國國民對電能的需求量的日益增長，電網的輸電容量和輸電密度逐漸增大，為滿足電能需求，長距離大容量的輸電電纜不斷增多。同時，輸電電纜不僅占地空間大，而且對周圍環境有一定的電磁污染。高溫超導電纜與常規電纜相比，具有載流能力強、傳輸損耗小、結構緊湊、無火災隱患、環境友好等優勢，是未來大容量遠距離電力傳輸的重要技術之一。

目前國內外采用的高溫超導電纜主要是將超導帶材進行堆疊、扭絞等方式來提高電纜的電流密度，主要包括圓芯式導體電纜(CORCs)、Roebel包覆導體電纜(RACCs)和扭絞堆疊帶材電纜(TSTCs)，其中由于CORC導體制造工藝相對簡單，電氣穩定性能較好，所以最有可能實現高溫超導電纜的應用。

CORC電纜是將高溫超導涂層導體在金屬管上進行多層螺旋纏繞，因此具有緊湊的結構和較高的電流密度。但由于外界因素的影響，電纜不可避免的會受到機械應力或電磁力的沖擊，不同層的高溫超導涂層導體會在力的作用下發生位移，甚至折損，從而影響高溫超導涂層導體臨界電流性能，降低超導電纜的電流密度。

發明內容

本發明的目的是提供一種改進CORC圓芯導體的多槽超導纜線，以解決上述現有技術存在的問題，能夠實現解決現有電纜機械力穩定性差的問題，在提高電流密度的同時增強電纜穩定性。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種改進CORC圓芯導體的多槽超導纜線，包括：骨架，超導帶材，覆蓋物和保護層；所述骨架周壁開設有導槽；所述導槽至少有兩組，且關于所述骨架的中心軸線對稱設置；所述導槽繞所述骨架周壁呈螺旋狀分布；

所述超導帶材設置有若干層，堆疊安置在所述導槽內；所述覆蓋物覆設在所述超導帶材上；所述骨架外側還套設有保護層。

所述骨架中心開設有冷卻通道；所述骨架包括但不限于銅管或不銹鋼管。

若干組所述導槽在所述骨架每一橫截面傾斜角度均相同且為圓弧狀結構；

所述導槽繞所述骨架軸向呈單向螺旋分布；所述導槽橫截面為圓弧形且對稱分布；所述超導帶材繞設在所述導槽內；

或所述導槽繞所述骨架軸向呈雙向螺旋分布；所述導槽橫截面為圓弧形且呈對稱分布；所述超導帶材雙向交錯互相堆疊設置在所述導槽內。

所述超導帶材為ReBCO超導帶材。

所述覆蓋物包含但不限于鋁金屬、銅金屬或不銹鋼金屬，用于固定所述超導帶材。

所述保護層由內至外依次包括絕緣層，屏蔽層和外殼。

所述絕緣層為絕緣紙繞制成型。

所述屏蔽層繞置于所述絕緣層外，所述屏蔽層單端或者兩端接地，用于屏蔽所述超導帶材對外的電磁場。

所述外殼置于所述屏蔽層外，由包含但不限于銅或鋁等金屬材料制成。

本發明公開了以下技術效果：本發明中超導帶材在導槽內堆疊，在增大電纜電流密度的同時，也增強了電纜承受機械應力或電磁力的能力，同時盡可能減少超導材料在導槽內發生扭轉進而使臨界性能發生衰退，增強了電纜的穩定性。

附圖說明