具有三個超導性的相線導體的裝置製造方法
2023-10-07 06:07:24 2
具有三個超導性的相線導體的裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有三個超導性的相線導體的裝置，所述三根相線導體被安置在至少一個引導冷卻劑的低溫恆溫器中，所述低溫恆溫器由至少一個具有絕熱層的管組成，並且所述相線導體由超導性的導體以及電介質和包圍所述電介質的導電的屏蔽罩構成。所述三個相線導體(1、2、3)中的每一個相線導體的屏蔽罩(S1、S2、S3)在兩個或者各兩個相互間隔設置的位置上被完全地中斷，用於形成三個或者三的整數倍個沿屏蔽罩的縱向一個接一個地設置的、具有部分屏蔽罩的部段(A1、A2、A3)，也就是第一、第二和第三部段。所述每個相線導體的第一部段的部分屏蔽罩與另外兩個相線導體的第二部段和第三部段的部分屏蔽罩相繼串聯地導電地連接。
【專利說明】具有三個超導性的相線導體的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有三個超導性的相線導體的裝置，所述三根相線導體被安置在至少一個引導冷卻劑的低溫恆溫器中，所述低溫恆溫器由至少一個具有絕熱層的管組成，並且所述相線導體由超導性的導體以及電介質和包圍所述電介質的導電的屏蔽罩構成(US7, 238，887B2)。
【背景技術】
[0002]超導性的電纜或者相應的相線導體具有由一種材料製成的電導體，該材料在達到足夠低溫度時轉變為超導狀態。相應構成導體的直流電阻在足夠冷卻時為零，只要確定的電流強度不超過臨界電流強度。已知超導性的電纜具有冷電介質和溫電介質。
[0003]當超導性的電纜具有冷電介質時，超導性的導體被由絕熱材料層構成的電介質包圍。例如可以將聚丙烯構成的、與紙壓製成薄板的條帶用作電介質。這種電纜例如由超導性的導體和與導體同心安置的超導性的屏蔽罩組成，該導體和屏蔽罩被電介質相互分離並且保持間隔。相應的電纜在工作時被引導冷卻劑、如液氮的低溫恆溫器包圍，該低溫恆溫器例如由兩個同心的、被絕熱層彼此絕熱的金屬管構成。冷卻劑侵入電纜的電介質，並由此同時成為電纜的浸潰劑。
[0004]當超導性的電纜具有溫電介質時，超導性的導體只是直接地安置在被冷卻劑流過的低溫恆溫器內。該電介質和在此由一般導電材料、如銅製成的屏蔽罩被安置在低溫恆溫器的外部。
[0005]由前述的US7，238，887B2已知一種具有三個超導性的相線導體的裝置，所述三根相線導體安置在由兩個同心的、相互絕熱的管構成的低溫恆溫器內。每個相線導體由一個超導性的導體、一個包圍該導體的電介質和一個安置在該電介質之上的超導性的屏蔽罩或反饋導體組成。三個相線導體在裝置工作時被置於有冷卻劑流過的低溫恆溫器內。該裝置的結構相當於所述的具有冷電介質的電纜。
【發明內容】
[0006]由此，本發明要解決的技術問題是，一方面更容易地構造上述裝置，並且另一方面減少被置入所述裝置內的相線導體的傳輸損耗。
[0007]按照本發明，所述技術問題被由此解決:
[0008]-所述三個相線導體中的每一個相線導體的屏蔽罩在兩個或者各兩個相互間隔設置的位置上被完全地中斷，用於形成三個或者三的整數倍個、沿屏蔽罩的縱向一個接一個地設置的、具有部分屏蔽罩的部段，也就是第一、第二和第三部段，並且
[0009]-所述每個相線導體的第一部段的部分屏蔽罩與另外兩個相線導體的第二部段和第三部段的部分屏蔽罩相繼串聯地導電地連接。
[0010]按照本發明的三個相線導體的不同部段的部分屏蔽罩的直通連接也可以被稱為「循環交叉」。當具有根據「冷電介質」原則而構造的相線導體的裝置工作時，所述部分屏蔽罩的循環交叉所具有的優點是，對於屏蔽罩自身可以使用總體上相對於超導性材料價格相當低廉的普通導體材料，例如銅。因為部分屏蔽罩的循環交叉，這些部分屏蔽罩不會感應引起電流，從而減少了相線導體的傳輸損耗。當在所述裝置內使用根據「溫電介質」原則而構造的相線導體時，這也是適用的。與之相應地，通過所述裝置可以在與相線導體的結構無關的情況下傳輸更高的功率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]以下附圖中示出發明對象的實施例。在附圖中:
[0012]圖1示出具有三個超導性的相線導體的裝置示意圖；
[0013]圖2和3示出不同構造的相線導體的剖面圖；
[0014]圖4示出用於在按照本發明的裝置中使用而準備的相線導體的側視示意圖；
[0015]圖5示出用於直通連接相線導體的屏蔽罩的交叉線路圖。
【具體實施方式】
[0016]在圖1中示出具有三個超導性的相線導體1、2和3的裝置的示意圖，所述相線導體1、2和3 —同被安置在低溫恆溫器KR中。根據所示的實施例，所述低溫恆溫器KR由兩個同心的且相互間隔安置的金屬管4和5構成，在兩個管之間安置有絕熱層6，優選為真空絕熱。管4和5優選由不鏽鋼構成。管4和5可以橫向於其縱向被製成波紋狀。管4和5也可以由足夠穩定的塑料製成，該塑料可以由玻璃纖維增強。隨之形成所謂的「玻璃纖維增強塑料管」。低溫恆溫器KR包括一個空腔HR，其中安置有三個相線導體1、2和3並且在裝置運行時通過空腔導入冷卻劑，例如液氮。低溫恆溫器KR應具有至少一個由有效的絕熱層包圍的管。
[0017]根據圖2，相線導體1、2和3由超導性的導體7、圍繞該導體7的電介質8和安置在該電介質8上的屏蔽罩9組成，在不同的實施方式中原則上已知導體7的結構。所述相線導體具有冷電介質。
[0018]三個相線導體1、2和3也可以彼此分離地分別安裝在各自的低溫恆溫器內。這尤其適用於根據圖3的具有溫電介質的超導性的相線導體，其始終作為單芯電纜被安置在獨立的低溫恆溫器內。在此，超導性的導體7被安置在僅用較粗的圓圈表示的低溫恆溫器KR中，該低溫恆溫器KR被電介質8包圍,在電介質8上安置有屏蔽罩9。優選如圖2所述的低溫恆溫器KR —樣，安裝該低溫恆溫器KR。
[0019]為了準備相線導體1、2和3在根據本發明的裝置中的運行，所述相線導體1、2和3的屏蔽罩至少在兩個預設的位置被完全拆分開。例如在圖4中所示的相線導體中的一個。在相線導體的屏蔽罩上被拆分的位置的數量取決於屏蔽罩的長度。通過對屏蔽罩的拆分，應優選使每個相線導體獲得三個或者三的整數倍的相同長度的部段。
[0020]圖4所示的相線導體的屏蔽罩通過在位置10和11上的拆分被分割成三個部段A1、A2和A3，這三個部段A1、A2和A3分別被部分屏蔽罩包圍。相線導體的導體和包圍其的電介質可以被保留。這種保留適用於所有三個相線導體1、2和3。為了使裝置運轉，相線導體的被拆分的屏蔽罩根據圖5所示通過循環的交叉相互並聯連接。
[0021]三個相線導體1、2和3的每一個都具有如前所述的三個部段A1、A2和A3，所述部段A1、A2和A3被相應的部分屏蔽罩S1、S2和S3包圍。所述部分屏蔽罩根據圖5通過斜劃線後面所標記的數字與相應的相線導體相關聯。所述相線導體的超導性的導體在圖5中被標記為L1、L2和L3。因此，部分屏蔽線S1/1是相線導體I的第一部段的部分屏蔽罩，同時部分屏蔽罩S2/3屬於相線導體3的第二部段。在考慮到標記的情況下，相線導體1、2和3的部分屏蔽罩如下被直通連接:
[0022]相線導體I的部分屏蔽罩S1/1與相線導體2的部分屏蔽罩S2/2，並且繼續延伸與相線導體3的部分屏蔽罩S3/3導電地連接。與之相似的是，相線導體2的部分屏蔽罩S1/2首先與相線導體3的部分屏蔽罩S2/3，並且繼續延伸與相線導體I的部分屏蔽罩S3/1連接。同樣地，相線導體3的部分屏蔽罩S1/3首先與相線導體I的部分屏蔽罩S2/1，並且繼續延伸與相線導體2的部分屏蔽罩S3/2連接。由此，每個相線導體的部段的部分屏蔽罩都分別只與另外兩個相線導體的另外部段的一個部分屏蔽罩相連接。相應的連接在圖5中被標記為與交叉線對應命名的「循環交叉」。
[0023]所述相線導體1、2和3可以如所述在「冷電介質」的實施方式中一同被安裝在一個低溫恆溫器KR內，但是同樣如具有溫電介質的相線導體一樣，也可以被安裝在三個分離的低溫恆溫器中。在具有三個低溫恆溫器的變形方案中，三個低溫恆溫器必須在屏蔽罩的拆分位置同樣被拆分，由此根據上述實施方式部分屏蔽罩可以被導電地直通連接。在此所產生的低溫恆溫器的部分必須隨後重新被不導電地相互連接，例如通過「玻璃纖維增強塑料管」。
[0024]當三個相線導體1、2和3隻被安置在一個低溫恆溫器KR內時，部分屏蔽罩的循環交叉有利地在連接套管內進行。
【權利要求】
1.一種具有三個超導性的相線導體的裝置，所述三根相線導體被安置在至少一個引導冷卻劑的低溫恆溫器中，所述低溫恆溫器由至少一個具有絕熱層的管組成，並且所述相線導體由超導性的導體以及電介質和包圍所述電介質的導電的屏蔽罩構成，其特徵在於， -所述三個相線導體(1、2、3)中的每一個相線導體的屏蔽罩(S1、S2、S3)在兩個或者各兩個相互間隔設置的位置上被完全地中斷，用於形成三個或者三的整數倍個、沿屏蔽罩的縱向一個接一個地設置的、具有部分屏蔽罩的部段(A1、A2、A3)，也就是第一、第二和第三部段，並且 -所述每個相線導體的第一部段的部分屏蔽罩與另外兩個相線導體的第二部段和第三部段的部分屏蔽罩相繼串聯地導電地連接。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，在使用冷電介質時，所述三根相線導體(1、2、3)被安置在共同的低溫恆溫器(KR)內。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，每個相線導體(1、2、3)被安置在各自的低溫恆溫器內。
【文檔編號】H01B12/02GK103578648SQ201310309993
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月23日 優先權日:2012年7月25日
【發明者】M.施特姆勒, B.韋斯特 申請人:尼克桑斯公司