[发明专利]超导输电电缆及超导输电电缆系统

说明书

本发明提供了一种超导输电电缆及超导输电电缆系统。超导输电电缆包括：壳体、三相交流超导电缆和直流超导电缆；其中，壳体的内部填充有具有预设绝缘等级的第一绝缘层，三相交流超导电缆和直流超导电缆均插设于第一绝缘层内；三相交流超导电缆的引出线伸出至壳体的外部以与交流用电设备相连接；直流超导电缆的引出线伸出至壳体的外部以与直流用电设备相连接。本发明能够同时输送交流电和直流电，实现了简洁、高效地交直流供电，并且，避免了交直流的转换，进而避免了电能的损耗，提高了电能的输送效率和空间利用效率，还能保证超导电缆的性质，结构简单，便于实施。

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体而言，涉及一种超导输电电缆及超导输电电缆系统。

背景技术

随着电力电子技术快速发展，配电网和船舰飞机等“电气化”运载工具中更多地使用直流配电和相关的设备。直流配电可以减少设备的交直流转换过程，降低电能在转换中的网损，增大电能使用的效率。然而，在当前配电范围，尤其是公用配电网，简单、经济灵活的交流配电技术仍然是主流的商业模式，因此，发展交直流混合配电网是目前的发展方向。

随着城市电力需求的增长、电网运行安全要求和环境保护要求的提高，“电气化”船舰和飞机中等运载工具对推进效率和振动噪音的更高要求，传统局域电力网络已不能完全满足供电的需求，高温超导电缆的发展为解决这些问题提供了可能，超导电缆可以应用在受制于空间和安全因素而不能采用常规电缆的地方，以满足负荷需要。超导电缆与传统电缆相比，具有低损耗、大容量、结构紧凑、环境友好、优化电网结构等技术优势。超导电缆运行在临界电流之下具有零电阻特性，即使考虑到电缆本身磁滞、涡流损耗及制冷系统的电能消耗，超导电缆的损耗也比常规电缆降低了20％～70％；利用超导材料高密度无阻载流能力，同一电压等级下超导电缆的送电容量较常规电缆可提高3～5倍以上，在传输容量一定的情况下，可大大降低输电电压等级；相同电压等级下，输电走廊的需求可以减少1/3～1/2，节省空间满足新能源接入和负载增长的需要。

然而，现有的超导电缆的形式包括：直流超导电缆和交流超导电缆。其中，直流超导电缆和交流超导电缆均是单独供应直流和交流，无法同时输出交流电和直流电。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种超导输电电缆，旨在解决现有技术中超导电缆无法同时输出交流电和直流电的问题。本发明还提出了一种具有该超导输电电缆的超导输电电缆系统。

一个方面，本发明提出了一种超导输电电缆，超导输电电缆包括：壳体、三相交流超导电缆和直流超导电缆；其中，壳体的内部填充有具有预设绝缘等级的第一绝缘层，三相交流超导电缆和直流超导电缆均插设于第一绝缘层内；三相交流超导电缆的引出线伸出至壳体的外部以与交流用电设备相连接；直流超导电缆的引出线伸出至壳体的外部以与直流用电设备相连接。

进一步地，上述超导输电电缆中，直流超导电缆为两个，分别为正极直流超导电缆和负极直流超导电缆。

进一步地，上述超导输电电缆中，直流超导电缆为三个，分别为正极直流超导电缆、负极直流超导电缆和零极直流超导电缆。

进一步地，上述超导输电电缆中，三相交流超导电缆和直流超导电缆在第一绝缘层内间隔设置。

进一步地，上述超导输电电缆中，三相交流超导电缆和直流超导电缆均与壳体同轴设置且依次套接连接；相比于直流超导电缆，三相交流超导电缆置于壳体的中心位置处。