[发明专利]一种三相同轴式超导电缆通电导体

说明书

本发明公开一种三相同轴式超导电缆通电导体，包括：用于形成制冷工质流入通道（1）的柔性骨架（2）；绕制在所述柔性骨架（2）上的第一低温电绝缘层（6）；绕制在所述第一低温电绝缘层（6）上的三相通电超导体（3）；设置在相邻两相的超导体之间并具有低温微流通道（8）的第二低温电绝缘层（7）；绕制在所述三相通电超导体（3）上的第三低温电绝缘层（9）；绕制在所述第三低温电绝缘层（9）上的铜屏蔽层（4），以及绕制在所述铜屏蔽层（4）上的保护和捆扎层（5）。本发明改善了三相通电超导体的中间相的热稳定性和相邻两相的热稳定性。

技术领域

本发明涉及电力输配电技术领域，尤其涉及一种三相同轴式超导电缆通电导体。

背景技术

高温超导电缆具有线路损耗低、传输容量大、走廊占地小、环境友好等诸多优点。综合考虑电力能源需求持续增长、节能减排诉求逐年增强、城市输配电走廊已趋饱和等诸多因素，能同时实现高效低损耗和大容量电力输送的超导输电技术将在未来输配电领域具有独特的竞争优势。因此，高温超导电缆在发电厂、变电站和城市中心配电等大容量输电方面将具有广阔的应用前景。

交流高温超导电缆需要三相形成一个回路，已经发展出多种构型，以适应不同的敷设条件、电压电流等级。三相分立式（单芯）、三芯式、三相同轴式等几种构型均得到了工程示范项目验证。其中，三相同轴式以其结构紧凑、节省带材用量、对外无电磁辐射等特点，称为三相交流超导电缆应用发展的一个主流方向。

三相同轴式超导电缆的基本构型是在柔性波纹管上自内向外绕制电绝缘层、A相超导体、电绝缘层、B相超导体、电绝缘层、C相超导体、电绝缘层、屏蔽层、保护层。如果使用电压等级较高，超导体层紧邻两侧还会绕制一个薄层的半导电层。上述结构组成的所谓超导电缆通电导体置于低温杜瓦管之中，通电导体的柔性骨架、通电导体和低温杜瓦管之间的半月形间隙作为制冷工质流动的通道，将超导体稳定冷却到运行温度范围内。

但是，上述结构在暂态过程，比如短路作用下，呈现出一定的不足。A相和C相由于距离制冷工质的传热距离短，可以获得良好的冷却，即使通过故障电流，热量也会很快传递到制冷工质中去。但是B相由于距离两侧的制冷工质的传热距离都很远，一旦发生B相单相短路故障，产生的热量相较于A、C两相，需要更长的时间传递到制冷工质，并且在传热过程中会将A、C相的超导体加热。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种改善通电导体热稳定性的三相同轴式超导电缆通电导体。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种三相同轴式超导电缆通电导体，包括：

用于形成制冷工质流入通道的柔性骨架；

绕制在所述柔性骨架上的第一低温电绝缘层；

绕制在所述第一低温电绝缘层上的三相通电超导体；

设置在相邻两相的超导体之间并具有低温微流通道的第二低温电绝缘层；

绕制在所述三相通电超导体上的第三低温电绝缘层；

绕制在所述第三低温电绝缘层上的铜屏蔽层，以及绕制在所述铜屏蔽层上的保护和捆扎层。

进一步地，所述第二低温电绝缘层包括第一子层、第二子层以及夹在所述第一子层和第二子层之间的纤维网，所述纤维网设有所述低温微流通道。

进一步地，所述低温微流通道包括构成所述纤维网的经线和纬线，所述经线和纬线呈正交布置。

进一步地，所述经线和纬线的直径或等效直径均在1mm-2mm之间。

进一步地，所述经线和纬线的直径或等效直径不同，两者之差为0.5mm。

进一步地，所述的柔性骨架采用波纹管或螺旋制作，波纹形式是U型或者C型。