[实用新型]一种超导电缆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电缆，特别是一种超导电缆。

背景技术

随着电力传输容量的增大，超导体也开始应用，而超导材料的零电阻特性是在低温下呈现的，因此导体周围的空间以及绝缘结构等都需要特殊设计，电缆结构及运行过程复杂，成本高。

低温超导电缆，绝缘材料需要长期在低温下运行，易老化，使用寿命短。一些企业研究一些耐低温的绝缘材料，但依然不能保证30年的电缆使用寿命。

实用新型内容

发明目的：本实用新型针对现有技术的不足，公开了一种在超导材料外设置绝热层，将绝缘材料与导体隔开，并采用冷却系统让超导体处于低温状态的超导电缆。

技术方案：本实用新型采用以下技术方案：一种超导电缆，包括不锈钢波纹管，在不锈钢波纹管内充满冷却液液氦，在不锈钢波纹管外缠绕金属网，金属网外依次绕包第一绝缘薄膜，第一超导体层，第二绝缘薄膜，第二超导体层，第三绝缘薄膜，第三超导体层，在第三超导体层外设置第一波纹金属管，第一波纹金属管外为绝热层，绝热层内设有金属支撑架，绝热层外为第二波纹金属管，第二波纹金属管外依次为导体屏蔽层，绝缘层，绝缘屏蔽层，金属屏蔽层和外护套。

作为优化，所述不锈钢波纹管厚度约为2mm。

作为优化，所述金属网为铜丝编织组成的，编织密度为40％～60％的金属网，铜丝直径为0.20～0.40mm。

作为优化，第一绝缘薄膜、第二绝缘薄膜和第三绝缘薄膜为绝缘聚酯薄膜或电缆绝缘纸，绝缘薄膜厚度为0.20～0.40mm。

作为优化，所述第一超导体层、第二超导体层和第三超导体层为铜芯表面涂铌的超导体，形状为扁形带材，厚度为0.2～0.3mm，宽度为4.0～5.0mm，铌层厚度为0.4～0.5mm。

所述超导体层为若干根超导体并列排布并缠绕于较其内一层的绝缘薄膜上。

作为优化，所述第一波纹金属管和所述第二波纹金属管均为铝合金波纹金属管，波纹节径比不大于15，厚度均为1.5～2.0mm。

作为优化，位于第一波纹金属管和第二波纹金属管之间的绝热层由多层表面喷铝的聚酯薄膜内夹以绝缘性能优良的尼龙组成，第一波纹金属管和第二波纹金属管之间形成的绝热层空间由对称分布金属支撑架支撑，支撑架采用圆实铜丝，直径与两波纹金属管之间的距离相同。

作为优化，导体屏蔽层由半导电带绕包加半导电屏蔽挤包组成。

作为优化，所述绝缘层为耐低温乙丙橡胶层，导体屏蔽层为屏蔽挤包层，屏蔽挤包层和绝缘屏蔽层均为乙丙烯基的半导电料屏蔽层。

作为优化，金属屏蔽层为铜丝缠绕，外护套采用耐低温聚氯乙烯外护套或聚乙烯外护套，外护套厚度为4～6mm。

所述金属屏蔽层所用铜丝截面积规格包括50，70，95和120mm²，根据电缆允许的故障电流选择。

工作原理：本实用新型冷却液液氦温度可低至-273℃，保证导体处于低温超导状态，主要是设计多层防辐射绝热层，将导体与绝缘完全隔开，绝热层采用表面喷铝的聚酯薄膜，层间夹以绝缘性能良好的尼龙网，并抽成真空，保证导体的低温环境完全不影响绝热层外的绝缘层。挤包的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层采用三层共挤的方式挤出，三层完全粘合在一起，保证电缆的绝缘电气性能。

有益效果：本实用新型与现有技术相比：本实用新型，不锈钢波纹管对电缆结构形成支撑，稳定整个电缆的对称均匀性；波纹金属管波纹节径比不大于15，保证电缆结构的柔软性；绕包的半导电带可以填充波纹金属管(13)的外部间隙，保证表面平整；金属网有效保护不锈钢波纹管，导体采用铜或铝作为底材，表面涂铌，在超导状态时，电流从表面的铌中流过，遇到失超状态时，底材铜或铝将分担一部分故障电流，绝缘性能良好，导体的低温环境完全不影响绝热层。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型绝热层的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的解释。