[发明专利]一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统

权利要求书

1.一种用于超导电缆的单端顺流制冷系统，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；其特征在于，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制冷系统，与所述第一液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第一冷却管道连接，与所述第二液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第二冷却管道连接，所述第一液氮通道远离所述制冷系统一端通过第三冷却管道连接，与所述第二液氮通道远离所述制冷系统一端通过第四冷却管道连接；

所述制冷系统用于提供液氮，并将所述液氮通过所述第一冷却管道送入所述第一液氮通道，所述液氮依次流经所述第一液氮通道、所述第三冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷；以及将所述液氮通过所述第二冷却管道送入所述第二液氮通道，所述液氮依次流经所述第二液氮通道、所述第四冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷。

2.根据权利要求1所述的用于超导电缆的单端顺流制冷系统，其特征在于，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、第四绝缘层、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；

所述制冷系统与所述第三液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第五冷却管道连接，与所述第四液氮通道靠近所述制冷系统一端通过第六冷却管道连接，与所述第三液氮通道远离所述制冷系统一端通过第七冷却管道连接，与所述第四液氮通道远离所述制冷系统一端通过第八冷却管道连接；

所述制冷系统用于提供液氮，并将所述液氮通过所述第五冷却管道送入所述第三液氮通道，所述液氮依次流经所述第三液氮通道、所述第七冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷；以及将所述液氮通过所述第六冷却管道送入所述第四液氮通道，所述液氮依次流经所述第四液氮通道、所述第八冷却管道后流回所述制冷系统进行制冷。

3.根据权利要求2所述的用于超导电缆的单端顺流制冷系统，其特征在于，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。

4.根据权利要求3所述的用于超导电缆的单端顺流制冷系统，其特征在于，所述纤维网分别通过螺旋绕制的方式绕制在所述第二绝缘层的外壁面以及所述B相超导层的外壁面上。

5.根据权利要求1所述的用于超导电缆的单端顺流制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括液氮罐、过冷器、低温制冷机、第一液氮泵、第二液氮泵、第一加压器、第二加压器，所述过冷器包括壳体以及设置于所述壳体中的盘管组件，所述盘管组件包括第一盘管、第二盘管；所液氮罐内存储有液氮；所述液氮罐与所述过冷器通过第一连接管道连接，将液氮送至所述过冷器的壳体中；所述第一盘管包括第一进液口与第一出液口，所述第一出液口与所述第一冷却管道连接，所述第一进液口与所述第三冷却管道连接；所述第二盘管包括第二进液口与第二出液口，所述第二出液口与所述第二冷却管道连接，所述第二进液口与所述第四冷却管道连接；所述低温制冷机用于对所述过冷器的壳体中的液氮进行冷却至过冷状态，其中过冷状态的液氮用于对盘管中的液氮进行热量交互以实现对所述盘管内的液氮的冷却；所述第一液氮泵设置于所述第一冷却管道上，所述第二液氮泵设置于所述第二冷却管道上，所述第一液氮泵和第二液氮泵用于为液氮的循环流动提供动力；所述第一连接管道与所述第一冷却管道之间连接有第二连接管道；所述第一加压器设置于所述第二连接管道上，所述第一连接管道与所述第二冷却管道之间连接有第三连接管道；所述第二加压器设置于所述第三连接管道上，所述第一加压器和所述第二加压器用于在所述液氮泵所提供的动力不足时，进行二次加压以满足液氮循环流动的动力需求。