[发明专利]一种高可靠性的超导电缆系统

说明书

本发明涉及超导电力电缆技术领域，公开了一种高可靠性的超导电缆系统，第一支路包括超导电缆、高压出线单元和短接器，超导电缆包括防护管和至少一个设置在防护管内电缆芯，电缆芯包括接电单芯和备用单芯，接电单芯和备用单芯绞接，接电单芯的两端分别通过高压出线单元与两个母线连接，备用单芯的两端分别与短接器电连接，短接器接地，第二支路包括三相导线，三相导线的两端分别通过连接电线与两个母线连接。本发明具有能通过备用单芯替换损坏的接电单芯或降低超导电缆载流水平，无需拆除整条超导电缆，快速地使超导电缆恢复工作，减少检修时间，更换成本低；且通过第二支路引流故障电流，保证了超导通电导体的安全的高可靠性的优点。

技术领域

本发明涉及超导电力电缆技术领域，特别是涉及一种高可靠性的超导电缆系统。

背景技术

超导电缆由于其特有的大电流传输能力，其应用越来越广泛，一种典型的应用模式是使用较低电压等级替代常规较高电压等级线路，例如使用10kV超导电缆替代35kV或者110kV常规线路；使用35kV超导电缆替代110kV或者220kV常规线路等。

而短路故障是超导电缆运行过程中遇到的最严苛运行条件，在故障电流通过时，会导致超导材料失超，且随着短路能量的积累、导体层温度升高，可能导致超导材料发生不可逆的损坏。

此外，单相接地故障是电网最常见的短路故障；在这种情况下，存在一个很大的风险，在某一单相短路故障下，超导电缆的单相受损，而其他另外两相完好，但由于超导电缆的通电导体均处于低温环境，并且需要在工厂内进行指定节距绞合等预处理操作，单相受损实质上相当于整条电缆失效，必须更换整条电缆，更换成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能通过备用单芯替换损坏的接电单芯或降低超导电缆载流水平，无需拆除整条超导电缆，快速地使超导电缆恢复工作，减少检修时间，更换成本低；且通过第二支路引流故障电流，保证了超导通电导体的安全的高可靠性的超导电缆系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高可靠性的超导电缆系统，包括两个三相结构的母线，以及并联电连接在两个所述母线之间的第一支路和第二支路，所述第一支路包括超导电缆、高压出线单元和短接器，所述超导电缆包括防护管和至少一个设置在所述防护管内电缆芯，所述电缆芯包括接电单芯和备用单芯，所述接电单芯和备用单芯绞接，所述接电单芯的两端分别通过所述高压出线单元与两个所述母线连接，所述备用单芯的两端分别与所述短接器电连接，所述短接器接地，所述第二支路包括三相导线，所述三相导线的两端分别通过连接电线与两个所述母线连接。

作为本发明优选的方案，所述第一支路还包括终端容器，所述终端容器与所述短接器电连接，所述接电单芯的连接端和备用单芯的连接端分别从所述防护管伸出至所述终端容器内。

作为本发明优选的方案，所述电缆芯还包括第一骨架，所述接电单芯和备用单芯间隔布置并捆扎在所述第一骨架上。

作为本发明优选的方案，所述第一骨架内设有过线通道，所述过线通道内设有温度传感器

作为本发明优选的方案，所述温度传感器为光纤温度传感器。

作为本发明优选的方案，所述接电单芯的结构和备用单芯的结构相同，所述接电单芯包括从内而外依次设置的第二骨架、超导层、第一绝缘层、超导屏蔽层、第二绝缘层和保护层。

作为本发明优选的方案，所述防护管为杜瓦管。

作为本发明优选的方案，所述防护管包括从内而外依次设置的内管、绝热层和外管。

作为本发明优选的方案，所述绝热层为真空绝热层。

作为本发明优选的方案，所述内管和外管均为波纹管。

本发明实施例一种高可靠性的超导电缆系统与现有技术相比，其有益效果在于：