СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ КАБЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК H01B12/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технической сверхпроводимости.

Известен сверхпроводящий провод, конструктивно выполненный из металлической трубки с порошкообразной смесью внутри нее.

Известен также сверхпроводник, содержащий металлический стержень, внутри которого имеется сверхпроводящий сердечник.

Наиболее близким к предлагаемому является сверхпроводящий проводник на основе сверхпроводящего химического элемента. Данный проводник содержит высокотемпературный сверхпроводящий элемент в металлическом кожухе, внутри сердечника которого находится сверхпроводящий материал.

Всем вышеприведенным техническим решениям свойственны два наиболее важных недостатка - сложность конструкции и высокие потери при передачи электроэнергии.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в сверхпроводящем кабеле, содержащем металлический кожух и химический элемент в его сердечнике, кожух выполнен из высокопрочных сортов стали с наружным диаметром 8-10 мм, в его сердечнике выполнено внутреннее полое отверстие диаметром 0,06-0,1 мм и заполнено газообразным химическим элементом, сдавленным до состояния сверхпроводимости, причем в качестве такого химического элемента использован газообразный цезий.

Из научных работ зарубежных и отечественных исследователей известно, что многие сплавы и металлы при давлении в пределах 150-200 тыс. атм приобретают свойства сверхпроводимости. В своих работах автор изобретения устанавливает взаимосвязь между явлением сверхпроводимости при высоком давлении и ионизационным потенциалом химического элемента. Чем меньше ионизационный потенциал элемента, тем меньше давления потребуется для достижения сверхпроводимости. Таким элементом с ионизационным потенциалом 3,89 эВ является цезий. Кроме того, известно, что сечение проводника при условии его сверхпроводимости не оказывает влияния на поток передаваемой через него электрической энергии. Таким образом, через проводник с малым сечением можно передавать несоразмерно огромное количество электрической энергии.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что благодаря реализации заявляемого технического решения достигается возможность получить желаемый технический результат, то есть создать безомический сверхпроводник для передачи значительных потоков электроэнергии на значительные расстояния, а также создания магнитных полей огромной мощности.

На чертеже показан сверхпроводящий кабель.

Кабель содержит стальной кожух 1, сердечник 2. В сердечник закачен сдавленный до сверхпроводимости чистый газообразный цезий 3. Газообразный цезий 3 вводится в сердечник 2 стального кожуха 1 и сдавливается до 10-12 ГПа с помощью известных средств. При указанном давлении внешняя электронная оболочка цезия сминается и образуется электронная цепочка из атомов цезия, а внешнее магнитное поле этой цепочки становится сверхпроводником.

Для выдерживания указанного давления в сердечнике 2 стального кожуха 1 его стенки должны быть толщиной 4-5 мм и при диаметре сверхпроводника 8-10 мм его можно наматывать на катушки. Расчеты показывают, что сердечник с газообразным цезием вполне может иметь диаметр в пределах 0,06-0,1 мм.

Использование: в электротехнической промышленности. Сущность изобретения: кабель содержит металлический кожух, выполненный из высокопрочных сортов стали с наружным диаметром 8 - 10 мм, с сердечником, в отверстии которого расположен химический элемент. В качестве химического элемента использован чистый цезий, сдавленный до состояния сверхпроводимости. Отверстие имеет диаметр 0,06 - 0,1 мм. 1 ил.

Сверхпроводящий кабель, содержащий металлический кожух с сердечником, в отверстии которого расположен химический элемент, отличающийся тем, что кожух выполнен из высокопрочных сортов стали с наружным диаметром 8 - 10 мм, отверстие имеет диаметр 0,06 - 0,1 мм и в качестве химического элемента использован чистый газообразный цезий, сдавленный до состояния сверхпроводимости.