一種高溫超導電纜的製作方法
2023-07-20 19:30:06 1
專利名稱：一種高溫超導電纜的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電纜領域，具體涉及一種高溫超導電纜。
背景技術：
1帛電|!S( High-Temperature Superconducting Power Cable)，g 由電芯、低溫容器、終端和冷卻系統四個部分組成。其中電纜芯是高溫超導電纜的核心部分，包括通電導體、電絕緣和屏幕導體等主要部件。高溫超導電纜是採用無阻的、能傳輸高電流密度的超導材料作為導電體並能傳輸大電流的一種電力設施，具有體積小、重量輕、損耗低和傳輸容量大的優點，可以實現低損耗、高效率、大容量輸電。高溫超導電纜將首先應用於短距離傳輸電力的場合(如發電機到變壓器、變電中心到變電站、地下變電站到城市電網埠)及電鍍廠、發電廠和變電站等短距離傳輸大電流的場合，以及大型或超大型城市電力傳輸的場合。高溫超導電纜的傳輸損耗僅為傳輸功率的0. 5%，比常規電纜5-8%的損耗要低得多。在重量、尺寸相同的情況下，與常規電力電纜相比，高溫超導電纜的容量可提高3-5倍、 損耗下降60%，可以明顯地節約佔地面積和空間，節省寶貴的土地資源。用高溫超導電纜改裝現有地下電纜系統，不但能將傳輸容量提高3倍以上，而且能將總費用降低20%。利用高溫超導電纜還可以改變傳統輸電方式，採用低電壓大電流傳輸電能。因此，高溫超導電纜可以大大降低電力系統的損耗，提高電力系統的總效率，具有可觀的經濟效益。國內對高溫超導電纜的研究已有幾十年的歷史，有些產品已經應用在衛星、運載火箭或其他領域的精密設備上，由於這些運行的環境比較複雜，各種儀器設備之間會產生幹擾，為了保持電纜運行的穩定性和可靠性，必須採取抗電磁場幹擾的措施。為此，在超導電纜的外護套內有一屏蔽層，其主要作用是抗電磁場幹擾，在使用過程中既能導通故障電流，也能抗自身產生的電磁場對外界的幹擾。現有技術的屏蔽結構有兩種，一種是銅絲疏繞結構，另一種是銅波紋管狀結構。其中，銅絲疏繞結構的屏蔽抑制係數為R=O. 01-0. 02， 該係數較低，屏蔽效果較差，其適用於運行220kV以上的超高壓線路，能夠通過較大故障電流的場合；而銅波紋管狀結構的屏蔽抑制係數為R=O. 02-0. 04，但是弱點是電纜產品結構硬，不易彎曲。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種屏蔽抑制係數較高，同時結構較軟， 容易彎曲的高溫超導電纜。本實用新型所述的一種高溫超導電纜，包括位於電纜軸心的電纜骨架，該電纜骨架為空心管狀結構，外部纏繞超導帶材，超導帶材外繞包絕緣帶並套上低溫保持內管，在低溫保持內管外緣繞包絕熱帶，再沿軸線方向成對設置支撐管，在支撐管外套有低溫保持外管，在低溫保持外管外層再依次設置主絕緣層、屏蔽層和外護套，所述屏蔽層為銅絲編織網狀結構。[0008]上述屏蔽層的每股銅絲由3-12根直徑為0. Imm—0. 5mm的銅絲並成，銅絲按照 30° -60°的夾角編織，編織密度為35%—85%。本實用新型的屏蔽層材料為編織銅網結構，屏蔽抑制係數R=O. 03-0. 06，其通電電流500A以下。由於採用編織方法，編織絲柔軟易彎曲連接，使得該超導電纜既保持了優良的屏蔽效果，又具有柔軟特性，自身感應電流也較小。
圖1是高溫超導電纜的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，高溫超導電纜包括位於軸心的電纜骨架8，該電纜骨架為空心管狀結構，內部通液氮，外部纏繞超導帶材7，超導帶材7外依次為絕緣帶6、低溫保持內管5，在低溫保持內管5外緣繞包多層絕熱帶9，之後沿軸線方向成對設置支撐管4，在支撐管4外套有低溫保持外管10，如此在低溫保持外管與內管之間形成了一個空腔絕熱層9，該空腔絕熱層9中抽真空，在低溫保持外管10外層再依次設置主絕緣層3、屏蔽層2和外護套1。本實用新型的屏蔽層材料如圖1中所示，為銅網形式，其中每股銅絲由3-12根直徑為0. Imm-—0. 5mm的銅絲並成，銅絲按照30° -60°的夾角編織，編織密度為35%—85%。該高溫超導電纜的製備方法為1)先製作高溫超導電纜的骨架8，利用不鏽鋼管壓成波紋狀；2)在波紋骨架上繞包超導帶材7，並在超導帶材上面繞包絕緣帶6 ；3)將繞好的絕緣敷設在低溫保持內管5內，在低溫保持管外繞包多層絕熱帶9 ；4)利用支撐管4將低溫保持外管10套在內管上面；5)在低溫保持外管10上面擠包一層主絕緣層3 ；6)主絕緣的外面則採用編織的屏蔽方式設置屏蔽層2，先將直徑為0. Imm—0. 5mm 的銅絲按照3-12根並成一股，收在線盤上；利用設備將成股的銅絲按照一定的角度編織， 編織密度為35%—85%。7)在編織層2外擠包一層外護套1。本實用新型提供了一種高溫超導電纜的屏蔽層材料及其編織方法的思路及實施方法，以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種高溫超導電纜，包括位於電纜軸心的電纜骨架(8)，該電纜骨架為空心管狀結構，外部纏繞超導帶材(7)，超導帶材(7)外繞包絕緣帶(6)並套上低溫保持內管(5)，在低溫保持內管(5)外緣繞包絕熱帶(9)，再沿軸線方向成對設置支撐管(4)，在支撐管(4)外套有低溫保持外管(10)，在低溫保持外管(10)外層再依次設置主絕緣層(3)、屏蔽層( 和外護套(1)，其特徵在於所述屏蔽層為銅絲編織網狀結構。
2.根據權利要求1所述的高溫超導電纜，其特徵在於屏蔽層O)的每股銅絲由3-12 根直徑為0. Imm--O. 5mm的銅絲並成，銅絲按照30° -60°的夾角編織，編織密度為 35%—85%。
專利摘要本實用新型公開了一種高溫超導電纜，包括位於電纜軸心的電纜骨架，該電纜骨架為空心管狀結構，外部纏繞超導帶材，超導帶材外繞包絕緣帶並套上低溫保持內管，在低溫保持內管外緣繞包絕熱帶，再沿軸線方向成對設置支撐管，在支撐管外套有低溫保持外管，在低溫保持外管外層再依次設置主絕緣層、屏蔽層和外護套，其中屏蔽層為銅絲編織網狀結構。本實用新型的屏蔽層材料為編織銅網結構，屏蔽抑制係數R=0.03--0.06，其通電電流500A以下。由於採用編織方法，編織絲柔軟易彎曲連接，使得該電纜既保持了優良的屏蔽效果，又具有柔軟特性，自身感應電流也較小。
文檔編號H01B12/02GK201994137SQ20112006635
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月15日 優先權日2011年3月15日
發明者張蘊皋, 王射林 申請人:無錫市長城電線電纜有限公司