一种紧凑型高温超导电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种紧凑型高温超导电缆，包括：正多边形管骨架、多组超导带材堆叠组和外护套；所述正多边形管骨架的横截面为正多边形，所述超导带材堆叠组的横截面为梯形，多组所述超导带材堆叠组以所述正多边形管骨架为中心点对称分布，形成呈圆周阵列分布的超导材料；所述超导带材堆叠组的组数和所述正多边形管骨架的边数相同，每组所述超导带材堆叠组的梯形短边固定安装在所述正多边形管骨架每条边的外侧；所述超导带材堆叠组由多层超导带材堆叠而成，所述多层超导带材每层的宽度从内到外依次增加；外护套套设于所述超导材料的外侧。本发明专利技术提供的紧凑型高温超导电缆能够同时具备电流载流密度较大、各向同性程度较高和临界电流退降较小的特点。界电流退降较小的特点。界电流退降较小的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型高温超导电缆


[0001]本专利技术涉及超导电缆
，尤其涉及一种紧凑型高温超导电缆。

技术介绍

[0002]目前，相对于常规电缆，超导电缆由于其体积更小，载流密度更大，损耗更小等优势，具有良好的应用前景。
[0003]由于单根超导带材构成的电缆载流能力有限，因此一般通过直接堆叠多根超导带材的方式提高电缆载流密度，但是这种简单堆叠超导带材的电缆各向同性程度不高，电缆载流能力受外部磁场和自磁场的影响较大，临界电流退降比较严重。
[0004]而各向同性程度较高的电缆，例如TSTC电缆和CORC电缆，此种电缆需要超导带材螺旋绕制骨架，为了减少损伤超导带材，骨架尺寸必须大于所选带材的最小弯曲半径，但是从横截面上来看超导带材在电缆中的占比较小，骨架在电缆中的占比较大，骨架并不载流，因此电流载流密度较小。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种紧凑型高温超导电缆，能够同时具备电流载流密度较大、各向同性程度较高和临界电流退降较小的特点。
[0006]本专利技术提供的一种紧凑型高温超导电缆，包括：正多边形管骨架、多组超导带材堆叠组和外护套；
[0007]所述正多边形管骨架的横截面为正多边形，所述超导带材堆叠组的横截面为梯形，多组所述超导带材堆叠组以所述正多边形管骨架为中心点对称分布，形成呈圆周阵列分布的超导材料；
[0008]所述超导带材堆叠组的组数和所述正多边形管骨架的边数相同，每组所述超导带材堆叠组的梯形短边固定安装在所述正多边形管骨架每条边的外侧；<br/>[0009]所述超导带材堆叠组由多层超导带材堆叠而成，所述多层超导带材每层的宽度从内到外依次增加；
[0010]外护套套设于所述超导材料的外侧。
[0011]优选地，所述正多边形管骨架采用金属材料制成。
[0012]优选地，所述正多边形管骨架为空心的冷却介质通道。
[0013]优选地，所述正多边形管骨架的侧壁上开设有换热孔。
[0014]优选地，所述换热孔为多个按照预设固定间隔分布的换热孔。
[0015]优选地，所述外护套采用金属材料制成。
[0016]优选地，所述外护套内壁的横截面为正多边形横截面，使得所述超导材料嵌于所述外护套内；
[0017]所述外护套外壁的横截面为圆形横截面。
[0018]优选地，所述外护套的正多边形横截面每条边的边长大于超导带材堆叠组的梯形
长边的长度。
[0019]优选地，所述正多边形管骨架以预设螺距纽绞形成。
[0020]优选地，所述超导带材为REBCO材料。
[0021]本专利技术提供的紧凑型高温超导电缆，具有以下优点：
[0022]正多边形管骨架的横截面为正多边形，超导带材堆叠组的横截面为梯形，多组超导带材堆叠组以正多边形管骨架为中心点对称分布，形成呈圆周阵列分布的超导材料，降低了超导材料表面上垂直磁场的强度，减少垂直磁场对电缆载流能力的影响程度，降低了临界电流退降。
[0023]超导带材堆叠组的组数和正多边形管骨架的边数相同，每组超导带材堆叠组的梯形短边固定安装在正多边形管骨架每条边的外侧，超导带材堆叠组由多层超导带材堆叠而成，多层超导带材每层的宽度从内到外依次增加，相对于统一宽度堆叠超导带材的超导带材堆叠组，本专利技术的超导材料在电缆内的结构更加紧凑、占比更大，增大了电缆的电流载流密度。
[0024]通过增加正多边形管骨架的边数，相应增加超导带材堆叠组的组数，由于多组超导带材堆叠组以正多边形管骨架为中心点对称分布，形成呈圆周阵列分布的超导材料，超导带材堆叠组组数的增加会使得超导材料横截面的外边缘更近似为圆形，提高了电缆的各向同性程度，减少外部磁场对电缆载流能力的影响程度。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例所述的紧凑型高温超导电缆的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术另一实施例所述的紧凑型高温超导电缆的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术实施例所述的紧凑型高温超导电缆的正多边形管骨架的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术实施例所述的紧凑型高温超导电缆的超导材料的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术实施例所述的紧凑型高温超导电缆的外护套的结构示意图；
[0031]图中：1、外护套；2、超导带材堆叠组；3、换热孔；4、正多边形管骨架；5、超导材料。
具体实施方式
[0032]为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]本专利技术提供了一种紧凑型高温超导电缆，能够同时具备电流载流密度较大、各向同性程度较高和临界电流退降较小的特点。
[0034]请参阅图1和图4，本专利技术的一个实施例提供的紧凑型高温超导电缆，包括：正多边形管骨架4、多组超导带材堆叠组2和外护套1；
[0035]正多边形管骨架4的横截面为正多边形；
[0036]超导带材堆叠组2的组数和正多边形管骨架4的边数相同；
[0037]超导带材堆叠组2的横截面为梯形，梯形的短边固定安装在正多边形管骨架4的边外侧；
[0038]多组超导带材堆叠组2以正多边形管骨架4为中心点对称分布，形成呈圆周阵列分布的超导材料5；
[0039]超导带材堆叠组2由多层超导带材(图中未示出)堆叠而成，多层超导带材每层的宽度从内到外依次增加；
[0040]外护套1套设于超导材料5的外侧。
[0041]需要说明的是，正多边形管骨架4的横截面为正多边形，超导带材堆叠组2的横截面为梯形，多组超导带材堆叠组2以正多边形管骨架4为中心点对称分布，形成呈圆周阵列分布的超导材料5，降低了超导材料5表面上垂直磁场的强度，减少垂直磁场对电缆载流能力的影响程度，降低了临界电流退降。
[0042]超导带材堆叠组2的组数和正多边形管骨架4的边数相同，每组超导带材堆叠组2的梯形短边固定安装在正多边形管骨架4每条边的外侧，超导带材堆叠组2由多层超导带材堆叠而成，多层超导带材每层的宽度从内到外依次增加，相对于统一宽度堆叠超导带材的超导带材堆叠组，本专利技术的超导材料5在电缆内的结构更加紧凑、占比更大，增大了电缆的电流载流密度。
[0043]超导带材堆叠组2的组数和正多边形管骨架4的边数相同，通过增加正多边形管骨架4的边数，可以相应增加超导带材堆叠组2的组数，由于多组超导带材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型高温超导电缆，其特征在于，包括：正多边形管骨架、多组超导带材堆叠组和外护套；所述正多边形管骨架的横截面为正多边形，所述超导带材堆叠组的横截面为梯形，多组所述超导带材堆叠组以所述正多边形管骨架为中心点对称分布，形成呈圆周阵列分布的超导材料；所述超导带材堆叠组的组数和所述正多边形管骨架的边数相同，每组所述超导带材堆叠组的梯形短边固定安装在所述正多边形管骨架每条边的外侧；所述超导带材堆叠组由多层超导带材堆叠而成，所述多层超导带材每层的宽度从内到外依次增加；外护套套设于所述超导材料的外侧。2.根据权利要求1所述的紧凑型高温超导电缆，其特征在于，所述正多边形管骨架采用金属材料制成。3.根据权利要求1所述的紧凑型高温超导电缆，其特征在于，所述正多边形管骨架为空心的冷却介质通道。4.根据权利要求3所述的紧凑型高温超导电缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：史正军，梅桂华，魏焱，夏亚君，钟国彬，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：