[发明专利]一种堆叠方式的高散热结构超导电缆

说明书

本发明公开一种新型堆叠方式的高散热结构超导电缆，包括支撑部、冷却部和超导部；冷却部和超导部分别设置在支撑部内；支撑部包括中心柱，中心柱的外缘固接有若干周向等间距分布的支撑组件，冷却部设置在支撑组件内；超导部设置在相邻的两个支撑组件之间，冷却部与超导部间隔分布；支撑组件外设置有外部封装铠甲。本发明公开的新型堆叠方式的高散热结构超导电缆结构简单紧凑，导电效果好，超导部换热面积大，换热效果好，能有效保护，防止电缆过热导致损坏，具有较强的推广意义。

技术领域

本发明涉及电力工程设备技术领域，特别是涉及一种堆叠方式的高散热结构超导电缆。

背景技术

高温超导电缆高温超导电缆相对于常规电缆，具有高载流能力、低交流损耗等优势，在长距离大规模的电力传输中，其优势更加突出，因此，大载流容量的高温超导电缆具有极大的发展空间。

由于单根带材载流能力有限，多根高温超导带材并联能够提高通电导体的载流能力，所以多根高温超导带材并联成为超导电缆通电导体发展的必然趋势。但是常规超导电缆中高温超导带材堆叠之后与液氮的接触面积较小，换热面积不够，存在冷却速度满、效率低，电缆发热时无法及时散热的问题；如果将电缆堆叠方式转换为平行四边形堆叠，则会加大高温超导带材与液氮的换热面积，提高换热效率，并且平行四边形堆叠的方式相对于螺旋纽绞电缆来说，电流密度大，带材不易弯折损坏，易于制造；如果在超导电缆支架上设置孔洞，变为网状结构，可以大大增加超导带材表面与液氮接触的面积，提高换热效率；并且如果在超导电缆支架中间设置液氮预冷管，对高温超导电缆进行预冷却，则会进一步加快液氮冷却速率，节省液氮用量，提高电缆经济性。

发明内容

本发明的目的是提供一种堆叠方式的高散热结构超导电缆，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种堆叠方式的高散热结构超导电缆，包括支撑部、冷却部和超导部；所述冷却部和所述超导部分别设置在所述支撑部内；

所述支撑部包括中心柱，所述中心柱的外缘固接有若干周向等间距分布的支撑组件，所述冷却部设置在所述支撑组件内；所述超导部设置在相邻的两个所述支撑组件之间，所述冷却部与所述超导部间隔分布；

所述支撑组件外设置有外部封装铠甲。

优选的，所述超导部包括若干周向等间距分布的超导堆叠，所述超导堆叠的数量与所述支撑组件数量相适配；任意所述超导堆叠均设置在相邻的所述支撑组件之间，所述超导堆叠的侧边分别与相邻的两个支撑组件贴合。

优选的，所述超导堆叠包括若干超导带材，若干所述超导带材水平叠加固接，最终形成的所述超导堆叠的截面为平行四边形。

优选的，所述支撑组件包括两个支撑板，所述支撑板一端与所述中心柱的外壁固接，两个所述支撑板之间具有一定的夹角；所述冷却部设置在两个所述支撑板之间，所述外部封装铠甲的内壁与所述支撑板远离所述中心柱的一端固接。

优选的，所述支撑板上阵列开设有若干连通孔。

优选的，所述冷却部包括若干冷却管道，所述冷却管道的数量与所述支撑组件的数量相等；所述冷却管道设置在所述支撑组件的两个所述支撑板之间，所述冷却管道的外壁分别与所述支撑板贴合。

优选的，所述冷却管道外开设有若干喷射孔，所述冷却管道通过所述喷射管连通所述外部封装铠甲内腔。

优选的，所述外部封装铠甲内腔填充有固定介质，所述固定介质包含但不限于环氧树脂、石蜡。