[发明专利]一种用于超导电缆的双端逆流制冷系统

说明书

本发明提供一种用于超导电缆的双端逆流制冷系统，所述超导电缆包括低温杜瓦管以及设置于所述低温杜瓦管的内腔体中的通电导体；包括：第一液氮通道，设置于通电导体的内腔体；第二液氮通道，设置于低温杜瓦管与通电导体之间；其中，第一液氮通道与第二液氮通道靠近超导电缆一端部的位置连通；设置于超导电缆一端的第一制冷系统，设置于超导电缆一端的第二制冷系统，第一制冷系统将液氮通过第一冷却管道送入第一液氮通道，液氮流经第一液氮通道后送入第二制冷系统进行制冷，制冷后液氮送入第二液氮通道，经第二液氮通道后流回第一制冷系统进行制冷。本发明的制冷系统结构简单，能够使得超导电缆在合适的液氦温区中运行。

技术领域

本发明涉及超导电缆技术领域，具体涉及一种用于超导电缆的双端逆流制冷系统。

背景技术

高温超导电缆系统是采用无阻的、能传输高电流密度的超导材料作为导电体并能传输大电流的一种电力设施，具有体积小、重量轻、损耗低和传输容量大的优点，可以实现低损耗、高效率、大容量输电。高温超导电缆系统将首先应用于短距离传输电力的场合(如发电机到变压器、变电中心到变电站、地下变电站到城市电网端口)及电镀厂、发电厂和变电站等短距离传输大电流的场合，以及大型或超大型城市电力传输的场合。由于超导体的临界温度一般在20K以下，故超导电缆一般在4.2K的液氦中运行。

发明内容

本发明旨在提出一种用于超导电缆的双端逆流制冷系统，该制冷系统结构简单，能够使得超导电缆在合适的液氦温区中运行。

为此，本发明实施例提出一种用于超导电缆的双端逆流制冷系统，所述超导电缆包括低温杜瓦管以及设置于所述低温杜瓦管的内腔体中的通电导体；包括：

第一液氮通道，设置于所述通电导体的内腔体；

第二液氮通道，设置于所述低温杜瓦管与所述通电导体之间；其中，所述第一液氮通道与所述第二液氮通道靠近所述超导电缆一端部的位置连通；

设置于所述超导电缆一端的第一制冷系统，所述第一制冷系统与所述第一液氮通道通过第一冷却管道连接，与所述第二液氮通道通过第二冷却管道连接；

设置于所述超导电缆一端的第二制冷系统，所述第二制冷系统与所述第一液氮通道通过第三冷却管道连接，与所述第二液氮通道通过第四冷却管道连接；

其中，所述第一制冷系统将液氮通过所述第一冷却管道送入所述第一液氮通道，所述液氮流经所述第一液氮通道、第三冷却管道后送入所述第二制冷系统进行制冷，制冷后液氮通过第四冷却管道送入所述第二液氮通道，经所述第二液氮通道、第二冷却管道后流回所述第一制冷系统进行制冷。

可选地，所述通电导体为空心圆柱结构，其由内之外依次绕制有柔性骨架、第一绝缘层、A相超导层、第二绝缘层、B相超导层、第三绝缘层、C相超导层、屏蔽层、第五绝缘层、保护层；

所述系统还包括：设置于所述B相超导层与第二绝缘层之间的第三液氮通道，以及设置于所述B相超导层与第三绝缘层之间的第四液氮通道；

所述第一制冷系统与所述第三液氮通道通过第五冷却管道连接，与所述第四液氮通道通过第六冷却管道连接；

所述第二制冷系统与所述第三液氮通道通过第七冷却管道连接，与所述第四液氮通道通过第八冷却管道连接；

所述第一制冷系统将液氮通过所述第五冷却管道送入所述第三液氮通道，所述液氮流经所述第三液氮通道、第七冷却管道后送入所述第二制冷系统进行制冷，制冷后液氮通过所述第八冷却管道送入所述第四液氮通道，经所述第四液氮通道、第六冷却管道后流回所述第一制冷系统进行制冷。

可选地，所述第三液氮通道和所述第四液氮通道均为微流通道，所述B相超导层与第二绝缘层之间、以及所述B相超导层与第三绝缘层之间设置有纤维网，所述纤维网用于维持所述B相超导层与第二绝缘层之间、以及所述B相超导层与第三绝缘层之间的微流通道。