[发明专利]超导电缆

说明书

技术领域

本发明涉及超导电缆，且更加具体地涉及一种超导电缆，其在正常状态下，最大程度地限制电流流向骨架(former)以保持超导电缆中的低温状态稳定。 

背景技术

超导体是一种具有在特定条件下电阻完全消失的特性、以及完全排斥磁场的抗磁性特性的物质。这样的超导体已经用于很多领域，如医药服务、运输、电子、电能、高能物理、机械，等等。特别是，适用超导体的超导电缆具有极好的传输效率和5-10倍于现有电力电缆的容量，以至于它正在取代现有的电力电缆。 

目前可用的超导电缆通常由具有超导体的核心和将核心保持在低温状态的低温恒温器组成。电流流过核心中的超导体。为了确保在这种超导电缆中的优秀性能，交流电流损耗，如涡流电流损耗，应该最小化而且超导电缆中的低温状态应该保持稳定。 

未实审的日本专利公开第2005-100777号提出了一种超导电缆，其中将多个超导线材设置于骨架的外部圆周面上构成核心，从而一旦发生事故如短路，超导层即被禁止增加温度，而一当电流正常流过，即降低交流电流损耗。但是，在该文件公开的超导电缆中，流经超导层的电流产生的磁场施加于骨架上，使得骨架中生成涡流电流，从而因涡流电流而导致AC损耗。 

同时，超导电缆这样设计：使得传输电流因为正常状态下的骨架的高电阻仅流经超导层。在骨架低电阻的情况下，超导层的阻抗应该保持小于骨架，因此为了降低超导层的阻抗，超导线材的绞合间距应该增加。但是，如果超导线材的绞合间距增加了，超导电缆的弯曲特性就成问题地下降了。 

发明内容

技术问题 

因而，提出了本发明以解决上述现有技术带来的问题，本发明的一个目的是提供一种超导电缆，其在正常状态下，最大程度地限制电流流向骨架，以保持在超导电缆中的低温状态稳定。 

技术方案 

为了实现上述目的，提供了一种超导电缆，包括：骨架，具有超导层和设置于骨架外部的低温恒温器，骨架包括多个金属线缠绕的金属线绕部和设置于所述金属线绕部外表面的涡流电流防止层，且所述金属线和所述涡流电流防止层是由铜合金制成的。 

其中所述铜合金可以是Cu-Zn合金。 

在一个实施例中，沿所述线绕部的中心设置金属管，且在该金属管中可限定一个冷却通道，冷却介质通过该冷却通道流动。 

冷却通道可具有范围为从10到30mm的直径。 

根据本发明特性，超导电缆的是这样构造的：骨架基本由高电阻材料制成，并提供了涡流电流防止层和冷却通道，从而限制了在骨架中的涡流电流的生成并使得超导电缆的AC损耗最小化。 

附图说明

从以下结合附图所作的详细描述，本发明的上述及其他目的、特性和优点变得更加清楚，其中： 

图1是根据本发明超导电缆结构的截面图； 

图2是根据本发明的第一实施例超导电缆结构的截面图；以及 

图3是根据本发明的第二实施例超导电缆结构的截面图。 

具体实施方式

以下，将参考附图描述根据本发明优选实施例的超导电缆。 

图1是根据本发明的超导电缆的结构的截面图，图2是根据本发明第一实施例的超导电缆的结构的截面图；而图3是根据本发明第二实施例的超导电缆的结构的截面图。 

如图1所示，根据本发明的超导电缆100通常包括具有超导层111的核心110，以及围绕核心以将其保持在低温状态的低温恒温器120。 

具体地说，低温恒温器120具有内金属护套121和外金属护套123，这两层护套之间的内部空间优选保持在真空状态，以便切断热对流和热传导。另外，在内金属护套121与外金属护套123之间设置多层铝带构成的热绝缘带122，以便切断来自外部的热辐射。 

同时，在由低温恒温器120所限定的内部空间中设置多个核心110，多个核心110具有产生超导性的超导层。核心110的结构如下。 

核心110可具有例如圆形截面形状，骨架200置于核心110的中心，骨架上依次叠置超导层111、绝缘层112、和超导屏蔽层113。 

根据本发明实施例的骨架200可用各种结构来实施。根据第一实施例，如图2所示，骨架200可由多个线211缠绕的线绕部210、和涡流电流防止层220组成。线绕部210具有上面缠绕多个线211的结构，这样可降低AC损耗，并防止温度因涡流电流而升高。