[发明专利]一种光电复合超导电缆结构

说明书

本发明实施例公开了一种光电复合超导电缆结构，其包括低温管道，以及设置于低温管道中的超导通电导体，所述低温管道与所述超导通电导体之间形成液氮通道，在所述超导通电导体中内嵌有光缆单元，其中：所述超导通电导体从内至外依次设置有管形的骨架、超导层、绝缘层以及保护层，所述光缆单元设置于所述绝缘层和保护层之间；所述低温管道为高真空绝热管道，其包含有外管、至少一个内管，在所述外管与每一内管之间形成真空夹层。实施本发明实施例，可以在超导电缆中同时方便且经济地实现温度测量和光纤通信功能。

技术领域

本发明涉及超导传输领域，特别是涉及一种光电复合超导电缆结构。

背景技术

超导电缆采用超导材料传输电流，其稳态传输电阻接近于零，因此在低电压下也具有较强的输电能力。但是，超导电缆中的超导通电导体必须工作于一定温度下，通常采用液氮进行冷却，工作温度区间为75K以下。但与此同时，由于超导电缆的低温管道存在热损耗，将会导致低温管道内部的液氮温度随着传输距离的增加而不断升高。如何对低温管道内部液氮的温度分布情况进行实时监测，以获得超导电缆的工作状态，就成为超导电缆运行维护的重要内容。但是，目前一般仅对超导电缆进液口和出液口的温度进行测量，低温管道中间的状态并不清楚。

在现有的一些技术方案中，其超导电缆结构，其主体结构包含框架、平整层、超导体层、内半导层、绝缘层、外半导层、超导屏蔽层、屏蔽保护层和绝缘保护层等。该结构的超导电缆能够以低材料成本抑制介电损耗。且在现有的光电复合电缆中不能很方便且经济地实现测温以及通信功能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种光电复合超导电缆，通过在常规超导电缆的通电导体中加入光缆单元，可以在超导电缆中同时方便且经济地实现温度测量和光纤通信功能。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种光电复合超导电缆结构，其包括低温管道，以及设置于低温管道中的超导通电导体，所述低温管道与所述超导通电导体之间形成液氮通道，在所述超导通电导体中内嵌有光缆单元，其中：

所述超导通电导体从内至外依次设置有管形的骨架、超导层、绝缘层以及保护层，所述光缆单元设置于所述绝缘层和保护层之间；

所述低温管道为高真空绝热管道，其包含有外管、至少一个内管，在所述外管与每一内管之间形成真空夹层。

其中，所述骨架采用软铜、铝导体或不锈钢波纹管制作；所述超导层采用多条高温超导带材分层缠绕而成，所述高温超导带材采用Bi2223或YBCO高温超导带材；所述绝缘层采用PPLP纸进行缠绕形成；所述保护层为无纺布材料缠绕而成。

其中，所述光缆单元为一根柔性非金属管道组件，其包含有并排设置的测温光纤和通信光纤。

其中，所述测温光纤为低温测温光纤，所述通信光纤为低温通信光纤，所述柔性非金属管道为聚四氟乙烯管。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

在本发明的实施例中，本发明通过在常规超导电缆的通电导体中加入光缆单元，同时实现温度测量和光纤通信功能；一方面解决了超导电缆内部低温液体温度分布测量的问题，另一方面也为超导电缆系统的通信提供了路径。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1本发明提供的一种光电复合超导电缆结构的一个实施例的示意图；

图2是图1中超导通电导体的结构示意图，图中：

图3是图2中的局部A的放大示意图；