Сверхпроводники, сверхпроводящие кабели или передающие линии: .отличающиеся охлаждением – H01B 12/16

Изобретение относится к сверхпроводящей многофазной кабельной системе постоянного или переменного тока для распределения электроэнергии с охлаждением текучей средой, содержащей a) кабель, содержащий по меньшей мере три электрических провода, составляющих по меньшей мере две электрические фазы и нулевой или нейтральный провод, причем упомянутые электрические провода взаимно электрически изолированы друг от друга, и b) тепловую изоляцию, задающую центральную продольную ось и имеющую внутреннюю поверхность и окружающую кабель, причем упомянутая внутренняя поверхность упомянутой тепловой изоляции образует радиальный предел камеры охлаждения, предназначенной для удерживания охлаждающей текучей среды для охлаждения упомянутых электрических проводов. Изобретение также относится к способу изготовления кабельной системы и к ее применению. В кабельной системе по изобретению электрические провода содержат сверхпроводящий материал, присутствующий в форме лент или проволок, скрученных вокруг нижележащего слоя с формированием сверхпроводящего слоя и расположенных в таком порядке и под такими углами скрутки, чтобы дать низкие электрические потери на переменном или переходном токах за счет оптимизации числа сверхпроводящих лент и распределения тока в сверхпроводящих слоях. 3 н. и 33 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к организации охлаждения протяженных криогенных систем (КС), и может быть применено для охлаждения сверхпроводящей кабельной линии (КЛ). Устройство содержит протяженный криостат 1, систему криогенного обеспечения 2, буферные емкости 3. По имеющемуся в криостате каналу, образованному зазором между внутренней трубой и СПК из буферной емкости 3 на одном из торцов ПКС пропускают хладоноситель. На втором торце ПКС хладоноситель накапливается во второй буферной емкости 3. Поддержание необходимой температуры хладоносителя происходит в криогенных системах (холодильных установках), оптимально расположенных по длине вдоль ПКС. При заполнении (опорожнении) буферной емкости до определенного уровня происходит смена направления движения хладоносителя на обратное и начинается заполнение (опорожнение) буферной емкости на другом конце кабеля. Изобретение повышает эффективность, экономичность и надежность эксплуатации. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагается устройство для электрического токопроводящего соединения сверхпроводящего электрического кабеля (1) с электрическим кабелем нормальной проводимости, находящимся при комнатной температуре, которое имеет проходной изолятор (D) с электрическим проводом (5), который окружен теплоизоляцией (6). Провод (1) сверхпроводящего кабеля связан с концом провода (5) проходного изолятора (D), на другой стороне которого присоединен нормально проводящий кабель. На определенном конце сверхпроводящего кабеля (1) для соединения с проводом (5) проходного изолятора (D) установлен электрод (4), служащий для электрического управления путем изменения магнитного поля. По меньшей мере, в области электрода (4) имеется криостат, который выполнен как замыкающийся по кругу кожух из электроизолирующего материала с безвакуумной теплоизоляцией. Конец кожуха у проходного изолятора (D) лежит в рабочем состоянии устройства под потенциалом высокого напряжения, в то время как другой конец кожуха соединен с потенциалом земли. Изобретение обеспечивает упрощение выполнения устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Сверхпроводящий провод типа «кабель в оболочке» («кабель-кондуит») для обмоток магнитных систем, в том числе обмоток установок термоядерного синтеза типа ТОКОМАК и обмоток накопителей энергии «СПИН». Провод содержит сверхпроводящий сердечник и металлическую оболочку. Между внутренней поверхностью оболочки и наружной поверхностью сверхпроводящего сердечника выполнены каналы для прокачки хладоагента. Оболочка может выполняться комбинированной с внутренней частью в виде цельнометаллической бесшовной трубы из алюминия или его сплавов, а наружная часть выполнена из стали или титана. Каналы для прокачки хладоагента между сверхрпроводящим сердечником и оболочкой могут быть образованы за счет выполнения внутренней поверхности алюминиевой трубы фасонной с ребрами или выступами. Каналы могут быть образованы за счет размещения между сверхпроводящим сердечником и оболочкой прокладки в виде спирали, намотанной на сердечник. Изобретение позволяет создать совершенно герметичную систему циркуляции хладоагента при обспечении увеличения плотности тока за счет выбора оптимального отношения площадей поперечного сечения каналов и площади провода и коэффициента заполнения сверхпроводником. 8 ил.

Изобретение относится к сверхпроводящей многофазной кабельной системе с охлаждением текучей средой, содержащей: а) кабель с, по меньшей мере, тремя электрическими проводами, составляющими, по меньшей мере, две электрических фазы и нулевой или нейтральный провод, причем упомянутые электрические провода взаимно электрически изолированы друг от друга, и b) тепловую изоляцию, задающую центральную продольную ось и имеющую внутреннюю поверхность и окружающую кабель, причем упомянутая внутренняя поверхность упомянутой тепловой изоляции образует радиальный предел камеры охлаждения, предназначенной для удерживания охлаждающей текучей среды для охлаждения упомянутых электрических проводов. Изобретение также относится к способу изготовления кабельной системы и к ее применению. Обеспечение упрощенной схемы изготовления и прокладки кабельной системы с охлаждением текучей средой, ее надежность, а также сокращение времени ремонта, в случае отказа, является техническим результатом изобретения. Эта задача решена за счет того, что упомянутый кабель - на протяжении, по меньшей мере, части его длины расположен эксцентрично относительно упомянутой центральной продольной оси с приспособлением к тепловой усадке и расширению кабеля относительно тепловой изоляции. 3 н. и 44 з.п. ф-лы, 1 табл., 17 ил.

Изобретение относится к сверхпроводящему кабелю, в котором обеспечивается охлаждение сверхпроводящего проводника с высокой эффективностью и обеспечивается достаточная эффективность изоляции, а также к способу контроля температуры хладагентов, используемых в кабеле. Сверхпроводящий кабель содержит теплоизоляционную трубку, которая содержит кабельную жилу, оснащенную сверхпроводящим проводником, изготовленным из сверхпроводящего материала. Кабельная жила также оснащена трубкой с низкой теплопроводностью, помещенной на внешней стороне внешней поверхности сверхпроводящего проводника. Внутренняя и внешняя части этой трубки отдельно заполняются различными типами хладагентов, имеющих различные назначения. Трубка с низкой теплопроводностью заполнена хладагентом, используемым в проводнике, для охлаждения сверхпроводящего проводника, чтобы поддерживать его сверхпроводящее состояние. Теплоизоляционная трубка заполнена хладагентом, используемым для изоляции, т.е. для выполнения электрической изоляции сверхпроводящего проводника. Изобретение позволяет выполнить охлаждение и обеспечить изоляцию при увеличении мощности передачи и в кабелях со сплошной основой, а также обеспечивает контроль температуры хладагента. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Предложена сверхпроводящая кабельная линия, содержащая теплоизоляционный трубопровод для текучей среды, по которому транспортируется текучая среда с температурой ниже комнатной температуры, и сверхпроводящий кабель, помещенный в этот теплоизоляционный трубопровод для текучей среды. Поскольку кабельные жилы сверхпроводящего кабеля находятся в теплоизоляционном трубопроводе для кабеля и помещены в теплоизоляционный трубопровод для текучей среды, разность между температурами внутри и снаружи теплоизоляционного трубопровода снижена до меньшего уровня, чем в случае прокладки кабеля в воздухе. Кроме того, сверхпроводящий кабель заключен в двойную теплоизоляционную конструкцию, образованную теплоизоляционным трубопроводом для кабеля и теплоизоляционным трубопроводом для текучей среды. Технический результат - сверхпроводящая кабельная линия может эффективно снижать проникновение тепла в кабель извне. 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

Сверхпроводящая кабельная линия содержит изоляционную трубку (2) для текучей среды, по которой перемещается жидкий водород (1), сверхпроводящий кабель (10), помещенные в этой теплоизоляционной трубке (2) для текучей среды, и теплообменное средство, осуществляющее теплообмен между жидким водородом (1) и кабелем (10). Поскольку сверхпроводящий кабель (10) содержит кабельные жилы в изоляционной трубке для кабеля и помещен в изоляционную трубку (2) для текучей среды, наружная периферия кабеля (10) подвергается воздействию низкотемпературной среды, и сверхпроводящий кабель выполнен, имеющим двойную изоляционную структуру в сочетании с изоляционной трубкой (2). В результате, поскольку проникновение тепла в сверхпроводящий кабель (10) снижается, а хладагент охлаждается жидким водородом (1), могут быть снижены энергозатраты на охлаждение хладагента. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к циркуляционной системе охлаждения криогенного кабеля, которая позволяет решить задачу уменьшения блока резервирования в размерах, при этом традиционный механизм регулировки или функция регулировки количества хладагента в блоке резервирования не требуется. Циркуляционная система охлаждения криогенного кабеля включает блок (1) резервирования, в котором хранится хладагент, и участок (4) охлаждения кабеля, охлаждающий кабель с помощью хладагента, направляемого из блока (1) резервирования, и хладагент, поступающий от участка (4) охлаждения кабеля, вновь возвращается в блок (1) резервирования для циркуляции. Система имеет механизм (2, 5) регулировки температуры хладагента для поддержания постоянного количества хладагента в блоке (1) резервирования, включающий датчик (5), регистрирующий температуру хладагента, и теплообменный блок (2), регулирующий охлаждающую способность в соответствии с результатом регистрации датчика (5). 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: в сверхпроводящих кабельных системах. Технический результат заключается в обеспечении регулирования пропускной способности сверхпроводящего кабеля с минимальными затратами. Согласно способу эксплуатации сверхпроводящего кабеля с использованием проводника, охлаждаемого хладагентом, для передачи электроэнергии изменяют температуру хладагента для изменения пропускной способности сверхпроводящего кабеля (110, 120, 130). Так как сверхпроводящие материалы обеспечивают увеличение проводимости при уменьшении температуры охлаждения, температура охлаждения может быть изменена, чтобы изменить пропускную способность сверхпроводящего кабеля (110, 120, 130), не проектируя кабели с большим запасом прочности или проведение дополнительного кабеля. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники, к сверхпроводящим кабелям с криогенной оболочкой, в частности к способу изготовления сверхпроводящего кабеля, состоящего из кабельного сердечника, содержащего, по меньшей мере, один удлиненный сверхпроводящий элемент, и охватывающей кабельный сердечник гибкой трубы, включающий в себя следующие этапы: а) непрерывную размотку кабельного сердечника с источника кабеля; б) непрерывную размотку металлической ленты с источника ленты; в) непрерывное формование металлической ленты вокруг кабельного сердечника в трубную заготовку, заварку продольного шва и последующее гофрирование заваренной трубы, причем внутренний диаметр гофрированной трубы больше наружного диаметра кабельного сердечника; г) намотку состоящего из кабельного сердечника и гофрированной трубы сверхпроводящего кабеля на кабельный барабан или укладку сверхпроводящего кабеля в, по меньшей мере, один виток; д) завершающее механическое соединение концов кабельного сердечника с концами гофрированной трубы в то время, как кабель находится на кабельном барабане или в виде, по меньшей мере, одного витка. Техническим результатом изобретения является предотвращение «усадки» кабельного сердечника вследствие понижения температуры. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.