一种高温超导电缆传导冷却降温系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高温超导电缆传导冷却降温系统及方法，包括置于真空绝热腔内的传导冷却超导电缆，传导冷却超导电缆通过由铜编织带组成导冷带作为导冷结构，在导冷带端头轧制铜管连接在制冷机头上，制冷机连接制冷机冷头达到传导冷却超导电缆工作温度区间；传导冷却超导电缆通过电缆接头连接电流引线到出线端子与外部电源连接；通过温度测量系统对传导冷却超导电缆的超导带材温度进行监测，通过真空机组使真空绝热腔内达到低压条件。本发明专利技术简化了超导电缆本体与终端的结构，减少了超导电缆终端漏热，提高了制冷机冷量的利用效率，保障电缆长时间稳态运行。电缆长时间稳态运行。电缆长时间稳态运行。

【技术实现步骤摘要】
一种高温超导电缆传导冷却降温系统及方法


[0001]本专利技术属于超导电力技术应用领域，具体涉及通过直接传导冷却方式冷却高温超导带材的超导电缆的降温方法与系统结构设计。

技术介绍

[0002]现行的高温超导电缆项目第二代高温超导带材制造工艺的成熟，使得利用高载流密度的高温超导电缆进行输电的研究逐渐从试验测试阶段发展到开发应用阶段。通过高温超导材料加工出来的高温超导电缆，在相同的结构尺寸下，传输的电流密度比常规电缆提高了至少两个量级，同时高温超导电缆还具有低损耗、体积小、质量轻、降低传输电压等优势，将高温超导电缆应用于电网，可以大幅度提升电网的输电容量，对现有电力系统的升级具有重要的应用价值。
[0003]对于高温超导电缆来说，它的运行总损耗原则上应接近或稍大于常规电缆，才能使其经济性达到一定水平，而目前超导电缆最大的运行损耗就是将电缆冷却到临界温度以下消耗的能量，现行的超导电缆项目大都使用制冷机冷却液氮，使液氮达到过冷状态，来对电缆进行降温，但是这种方式需要定期的维护，而且结构复杂，不适用于空间等无人值守的服役环境。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温超导电缆传导冷却降温系统，其特征在于，包括置于真空绝热腔(2)内的传导冷却超导电缆(1)，真空绝热腔(2)两端部设有制冷机冷头(7)；传导冷却超导电缆(1)通过由铜编织带(31)组成导冷带(131)作为导冷结构(13)，在导冷带端头(132)轧制铜管连接在制冷机冷头(7)上，制冷机连接制冷机冷头(7)达到传导冷却超导电缆(1)工作温度区间；传导冷却超导电缆(1)两端通过电缆接头(12)连接电流引线(3)到出线端子(4)，与外部电源连接；还包括对传导冷却超导电缆(1)的超导带材温度进行监测的温度测量系统(5)以及使真空绝热腔(2)内达到低压条件的真空机组(6)。2.根据权利要求1所述的高温超导电缆传导冷却降温系统，其特征在于，所述传导冷却超导电缆(1)为传导冷却高温超导电缆，包括由内至外依次布置的金属支撑波纹管(111)、内绝缘层(112)、超导带材层(113)、外绝缘层(114)和电缆主体导冷层(115)，电缆主体导冷层(115)为铜编织带(31)，在电缆主体导冷层(115)上间隔紧固有十字喉箍(133)。3.根据权利要求2所述的高温超导电缆传导冷却降温系统，其特征在于，将若干根导冷带(131)完全包裹住电缆主体(11)，采用手工绕制将导冷带(131)缠绕在超导带层(113)上，逐根逐层锚固时不加预张力，缠绕完成后使用十字喉箍(133)从电缆本体(11)的中间位置到接头位置间隔依次紧固。4.根据权利要求2所述的高温超导电缆传导冷却降温系统，其特征在于，所述电缆接头(12)外部为正六棱柱结构的铜汇流环(121)，铜汇流环(121)上开有与电流引线连接的螺纹孔(124)，铜汇流环(121)外表面粘装氮化铝陶瓷薄片(122)，电缆接头(12)安装在金属支撑波纹管(111)和内绝缘层(112)上。5.根据权利要求1所述的高温超导电缆传导冷却降温系统，其特征在于，所述出线端子(4)包括接线法兰(41)，接线法兰(41)上设内接线端(42)、外出线端(43)和航空插头孔(44)，航空插头孔(44)上安装有真空气密航空插头(52)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，巩谦，李晓航，朱玉嘉，师阳，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：