一种超导电缆及其冷却方法技术

技术编号:29590926 阅读:114 留言:0更新日期:2021-08-06 19:51
本发明专利技术提供一种超导电缆及其冷却方法。所述超导电缆包括:电缆主体;液氮喷淋管,所述液氮喷淋管设置在所述电缆主体的内部,且与所述电缆主体形成空腔,所述液氮喷淋管的壁面上设有液氮喷射孔,所述液氮喷射孔使所述液氮喷淋管与所述空腔连通。本发明专利技术的超导电缆,集成了超导电缆附属制冷系统中的过冷换热器,在实际使用中可简化系统、降低重量、提高总体功重比。

【技术实现步骤摘要】
一种超导电缆及其冷却方法
本专利技术涉及特种电缆
,尤其涉及一种超导电缆及其冷却方法。
技术介绍
高温超导电缆采用无电阻、高临界电流密度的高温超导材料作为导体,与传统电缆相比具有体积小、质量轻、损耗小、传输容量大等优点。在电力系统中使用高温超导电缆可以提高系统的总效率,带来可观的经济效益和环境效益。高温超导电缆必须在超导体临界温度以下才能正常工作,因此超导电缆中必须设计有冷却系统带走由于交流损耗和系统漏热带来的热负荷,避免超导电缆失超。目前,高温超导电缆一般采用简单的液氮强迫对流冷却方式。以典型的单液氮通道冷却的高温超导电缆为例,液氮在超导电缆支撑层空腔内流动,利用显热对超导电缆进行冷却。为了使制冷剂构成循环,液氮在电缆外部的过冷换热器中被冷却后才能再次通入超导电缆中。因此,高温超导电缆的附属制冷系统还包括液氮储罐、过冷箱、过冷换热器、以及提供冷量的液氮减压制冷设备或大型低温制冷机等。高温超导电缆自身体积小、重量轻,但是在实际使用中,庞大复杂的附属制冷系统使得系统总体质量大大增加。>
技术实现思路
...

【技术保护点】
1.一种超导电缆,其特征在于,包括:/n电缆主体;/n液氮喷淋管,所述液氮喷淋管设置在所述电缆主体的内部,且与所述电缆主体形成空腔;/n所述液氮喷淋管的壁面上设有液氮喷射孔,所述液氮喷射孔使所述液氮喷淋管与所述空腔连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种超导电缆,其特征在于,包括:
电缆主体;
液氮喷淋管,所述液氮喷淋管设置在所述电缆主体的内部,且与所述电缆主体形成空腔;
所述液氮喷淋管的壁面上设有液氮喷射孔,所述液氮喷射孔使所述液氮喷淋管与所述空腔连通。


2.根据权利要求1所述的超导电缆,其特征在于,所述液氮喷淋管的壁面上设有成对设置的液氮喷射孔。


3.根据权利要求2所述的超导电缆,其特征在于,所述成对设置的液氮喷射孔的纵轴线相交,且交点位于所述空腔中。


4.根据权利要求3所述的超导电缆,其特征在于,所述成对设置的液氮喷射孔的纵轴线夹角为40°~80°。


5.根据权利要求1-4任一项所述的超导电缆,其特征在于,所述液氮喷射孔的直径d计算公式如下:



其中,Q为系统热负荷,N为开孔数,v为液氮喷射速度,ρ为液氮密度,r为液氮汽化潜热,v典型值为15~24m...

【专利技术属性】
技术研发人员:李育隆高远
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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