一种三相同轴冷绝缘超导电缆制造技术

本实用新型专利技术提供了一种三相同轴冷绝缘超导电缆，包括柔性骨架，柔性骨架内具有供制冷工质流入的制冷通道，柔性骨架外依次套设有第一低温电绝缘层、三相通电超导体层以及第三低温电绝缘层，相邻的三相通电超导体层之间设置有第二低温电绝缘层，第三低温电绝缘层外套设有HDPE护套层，HDPE护套层外套设有聚酰亚胺耐寒层。第一低温电绝缘层和第三低温电绝缘层采用绝缘纸按照设定的角度和叠包率绕成，第一低温电绝缘层和第三低温电绝缘层两侧还绕有半导电纸。三相通电超导体由多层超导带或超导线按照设定的绕角和节距绕成。制冷工质可流入制冷通道内使得三相通电超导体层稳定冷却到运行温度范围内，电能消耗较少。电能消耗较少。电能消耗较少。

【技术实现步骤摘要】
一种三相同轴冷绝缘超导电缆


[0001]本技术涉及电缆
，特别地，涉及一种三相同轴冷绝缘超导电缆。

技术介绍

[0002]目前，公告号为CN109637738A的中国专利公开了一种三相同轴式超导电缆通电导体，包括柔性骨架，柔性骨架内开设有供制冷工质流入的通道，柔性古骨架外套设有第一低温电绝缘层，第一低温电绝缘层外套设有三相通电超导体，相邻的超导体之间设置有第二低温电绝缘层，而三通通电超导体外设置有第三低温电绝缘层，第三低温电绝缘层外还依次套设有铜屏蔽层以及保护和捆扎层。其中三相通电超导体使得电缆具有超导的使用性能，且制冷工质能够流入柔性骨架的通道内将超导体冷却到运行温度范围内。不过，由于超导电缆的使用环境温度较低，而上述的保护和捆扎层不具备耐寒的性能，如此保护和捆扎层容易受冷出现破损的情况，电缆的使用稳定性较低。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术目的是提供一种三相同轴冷绝缘超导电缆，其具有耐寒、使用稳定性较高的优势。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种三相同轴冷绝缘超导电缆，包括柔性骨架，所述柔性骨架内具有供制冷工质流入的制冷通道，所述柔性骨架外依次套设有第一低温电绝缘层、三相通电超导体层以及第三低温电绝缘层，相邻的所述三相通电超导体层之间设置有第二低温电绝缘层，所述第三低温电绝缘层外套设有HDPE护套层，所述HDPE护套层外套设有聚酰亚胺耐寒层。
[0005]通过上述技术方案，使用时，用于制冷的制冷工质可流入制冷通道内对三相通电超导体层进行制冷，如此使得三相通电超导体层能够维持有稳定的超导状态。HDPE（高密度聚乙烯）的使用温度可达100℃且具有耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好的优点，如此由HDPE（高密度聚乙烯）制成的HDPE护套层能够对内部的三相通电超导体层进行较好的保护，使得电缆的使用可靠性得到提高。而套设在HDPE护套层外的聚酰亚胺耐寒层由聚酰亚胺制成，聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，是综合性能最佳的有机高分子材料之一，具有较强的耐高温性能、较强的绝缘性能，值得一提的是聚酰亚胺可耐极低温，在－269℃的液态氦里都不易出现脆裂的情况，如此可见聚酰亚胺耐寒层在温度较低的情况下都不易出现破裂的情况，聚酰亚胺耐寒层能够对电缆的内部起有保护作用，使得电缆的使用稳定性更高。
[0006]优选的，所述第三低温电绝缘层与所述HDPE护套层之间设置有铜网屏蔽层。
[0007]通过上述技术方案，铜网屏蔽层能在电缆三相电流不平衡的情况下产生感应电流屏蔽对外的磁场，且能够使得外部磁场不易影响电缆的正常运转，使得电缆的使用可靠性更高。
[0008]优选的，所述铜网屏蔽层与所述第三低温电绝缘层之间设置有铝箔屏蔽层。
[0009]通过上述技术方案，铝箔屏蔽层能在电缆三相电流不平衡的情况下产生感应电流并屏蔽对外的磁场，且能够使得外部磁场不易影响电缆的正常运转。而铝箔屏蔽层主要能够防止外部高频磁场对电缆的干扰，铜网屏蔽层则主要用于防止外部低频磁场对电缆的干扰，铝箔屏蔽层与铜网屏蔽层配合使得电缆的屏蔽性能更佳，电缆的使用稳定性更高。
[0010]优选的，还包括套设在所述聚酰亚胺耐寒层外的外制冷管，所述外制冷管与所述聚酰亚胺耐寒层之间形成有供制冷工质流入的外流通道。
[0011]通过上述技术方案，在电缆的使用过程中，制冷工质可流入外流通道内对电缆进行制冷，如此使得三相通电超导体层的使用状态更为稳定，能够维持有更稳定的超导态，电缆的使用稳定性得到提高。
[0012]优选的，所述外制冷管的内壁上涂覆有聚四氟乙烯防粘层。
[0013]通过上述技术方案，聚四氟乙烯，是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，且耐热耐寒性也较为优良。最为重要的是聚四氟乙烯具有高润滑的特性，有着较小的摩擦系数，还有不黏附的特性，是固体材料中表面张力较小者，不易黏附物质。如此由聚四氟乙烯制成的聚四氟乙烯防粘层使得外制冷管的内壁具有光滑不易粘附杂质的使用性能，由此不易出现杂质粘附在外制冷管内壁上对制冷工质的正常流动造成影响的情况，进一步使得电缆的超导状态更为稳定，电缆的使用稳定性再一次提高。
[0014]优选的，所述外制冷管的外部套设有岩棉隔热层。
[0015]通过上述技术方案，岩棉是经过高温融熔加工成的人工无机纤维，具有质量轻、导热系数小、吸热、不易燃的特点。岩棉隔热层使得外部的温度不易渗透到外制冷管内对制冷工质的制冷效果造成影响，电缆的使用稳定性得到保证。
[0016]优选的，所述外制冷管与所述聚酰亚胺耐寒层之间设置有若干弹簧一，若干所述弹簧一周向均匀设置在所述外制冷管的内壁上，所述弹簧一用以支撑所述聚酰亚胺耐寒层。
[0017]通过上述技术方案，若干弹簧一能够对聚酰亚胺耐寒层以及聚酰亚胺耐寒层内的其他电缆组成部分进行支撑，如此使得制冷工质可较为均匀的从聚酰亚胺耐寒层外流过，如此制冷工质对三相通电超导体层的制冷较为均匀，三相通电超导体层能够维持更为稳定的超导态，电缆的使用稳定性进一步提高。
[0018]优选的，所述聚酰亚胺耐寒层外还套设有安装环，所述弹簧一远离所述外制冷管的端部与所述安装环固定连接。
[0019]通过上述技术方案，聚酰亚胺耐寒层以及聚酰亚胺耐寒层内的其他电缆组成部分从安装环中穿过，如此使得电缆的安装方式较为便捷，电缆的易用性较高。
[0020]优选的，所述外制冷管的内壁上与每一所述弹簧一的相对处均设置有导向柱，所述弹簧一的内壁贴紧于所述导向柱的外壁，所述导向柱用以引导所述弹簧一的施力方向，每一导向柱均朝向所述外制冷管的轴心一侧设置。
[0021]通过上述技术方案，导向柱能够对弹簧一的施力方向进行引导，如此使得聚酰亚胺耐寒层以及聚酰亚胺耐寒层内的其他电缆组成部分在弹簧一的作用力下能够稳定的维持在外制冷管的中部，制冷工质能够均匀的对三相通电超导层进行支撑，电缆的使用稳定性更高。
[0022]优选的，所述导向柱包括固定部以及滑移部，所述固定部与所述外制冷管的内壁固定连接，所述滑移部滑移连接于所述固定部，所述滑移部与所述固定部之间设置有弹簧二，所述弹簧二用以将所述滑移部推离所述固定部。
[0023]通过上述技术方案，当聚酰亚胺耐寒层以及聚酰亚胺耐寒层内的其他电缆组成部分在外制冷管内出现晃动时，聚酰亚胺耐寒层会挤压滑移部，使得滑移部挤压弹簧二向固定部一侧收回，如此不易出现导向柱抵触聚酰亚胺耐寒层并将聚酰亚胺耐寒层戳破的情况，电缆的使用可靠性进一步提高。
附图说明
[0024]图1为实施例的结构示意图；
[0025]图2为图1的A部放大图；
[0026]图3为图1的B 部放大图。
[0027]附图标记：1、柔性骨架；2、制冷通道；3、第一低温电绝缘层；4、三相通电超导体层；5、第三低温电绝缘层；6、第二低温电绝缘层；7、HDPE护套层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相同轴冷绝缘超导电缆，包括柔性骨架(1)，所述柔性骨架(1)内具有供制冷工质流入的制冷通道(2)，所述柔性骨架(1)外依次套设有第一低温电绝缘层(3)、三相通电超导体层(4)以及第三低温电绝缘层(5)，相邻的所述三相通电超导体层(4)之间设置有第二低温电绝缘层(6)，其特征是：所述第三低温电绝缘层(5)外套设有HDPE护套层(7)，所述HDPE护套层(7)外套设有聚酰亚胺耐寒层(8)。2.根据权利要求1所述的一种三相同轴冷绝缘超导电缆，其特征是：所述第三低温电绝缘层(5)与所述HDPE护套层(7)之间设置有铜网屏蔽层(9)。3.根据权利要求2所述的一种三相同轴冷绝缘超导电缆，其特征是：所述铜网屏蔽层(9)与所述第三低温电绝缘层(5)之间设置有铝箔屏蔽层(10)。4.根据权利要求1所述的一种三相同轴冷绝缘超导电缆，其特征是：还包括套设在所述聚酰亚胺耐寒层(8)外的外制冷管(11)，所述外制冷管(11)与所述聚酰亚胺耐寒层(8)之间形成有供制冷工质流入的外流通道(12)。5.根据权利要求4所述的一种三相同轴冷绝缘超导电缆，其特征是：所述外制冷管(11)的内壁上涂覆有聚四氟乙烯防粘层(13)。6.根据权利要求4所述的一种三相同轴冷绝缘超导电缆，其特征是：所述外制冷管(11)的外部套设有岩棉隔热层(14)。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾祝军，周岳，郑怀蜀，周法查，陈清华，汤长江，张文强，綦智，高游通，卢涛涛，
申请(专利权)人：浙江亘古电缆股份有限公司，
类型：新型
国别省市：