Сверхпроводящий кабель Советский патент 1977 года по МПК H01B12/00 

1

Изобретение относится к области электротехники.

Известны сверхпроводящие кабели, включающие несколько концентрически расположенных труб, теплоизоляцию и сверхпроводящие жилы 1.

Недостаток таких кабелей состоит в отсутствии гибкости и довольно значительном внещнем диаметре.

Известны также сверхпроводящие кабели, включающие несколько концентрически расположенных гофрированных труб, теплоизоляцию и сверхпроводящие стренги, расположенные при помощи дистанцирующих элементов на некотором расстоянии один от другого внутри центральной гофрированной трубы 2. Однако и эти кабели являются недостаточно гибкими и имеют больщой внещний диаметр.

Цель изобретения - повыщение гибкости и уменьщение внещнего диаметра кабеля.

Указанная цель достигается тем, что в сверхпроводящем кабеле, включающем несколько концентрически расположенных гофрированных труб, теплоизоляцию и сверхпроводящие стренги, расположенные при помощи дистанцирующих элементов на некотором расстоянии друг от друга внутри центральной гофрированной трубы, в качестве дистанцирующих элементов применены стренги из изоляционного материала, которые расположены вдоль и между сверхпроводящими стренгами и свиты с ними в гибкий канат.

В центральной из концентричных труб находится свитый из отдельных стренг профильный элемент, благодаря форме которого положение одной или нескольких распределенных на его периферии проводящих стренг относительно оси кабеля непрерывно изменяется по длине кабеля. Такой профильный элемент обеспечивает постоянное расстояние, например, между тремя фазовыми проводниками кабеля, причем одновременно достигается

наилучщее распределение поля благодаря непрерывному изменению положения проводника относительно оси кабеля. К тому же применение такого профильного элемента дает значительные технические преимущества в части изготовления.

В качестве материала для дистанцирующих элементов могут быть использованы полиэтилен, полиамид и т. п. Чтобы зафиксировать электроизоляционную

стренгу со сверхпроводящими стренгами, например, из нанесенных на подходящий носитель сверхпроводящих слоев, таких, как свинец, ниобий и т. п., в центральной коаксиальной трубе особенно целесообразно обмотать пучок стренг спиралью, например, из морозостойкого синтетического материала, толщина которого является мерой расстояния между проводниками и стенками трубы.

Электроизоляционные стренги могут быть выполнены как сплошными, так и в виде трубок, по которым также перемещается охлаждающая среда. Сверхпроводящие стренги могут быть как сплощными, так и композиционными, где сверхпроводящий слой нанесен на подходящий носитель, например, из пластмассы или металла.

Проводящие стренги в отдельных слоях могут иметь одинаковый или различный размер.

На фиг. 1 изображена центральная труба сверхпроводящего кабеля с пучком сверхпроводящих и электроизоляционных стренг, свитых в канат; на фиг. 2-5 - различные варианты выполнения свивки сверхпроводящих и электроизоляционных стренг.

В трубе 1 (изображенной на фиг. 1 гладкой, но могущей быть и гофрированной, заполненной жидким гелием) расположены стренги 2 из сверхпроводящего материала, например сплава ниобия. Чтобы обеспечить постоянство расстояния по всей длине кабеля между проводящими стренгами 2 (число которых в примере равно трем) на центральной стренге 3 (выполненной в виде пластмассовой нити) размещен слой 4 стренг, выполненных из того же материала, что и стренга 3. На образованный таким образом сердечник нанесен далее слой с противоположным направлением навивки из изолирующих стренг 5 и сверхпроводящих стренг 2.

Весь канат обмотан, например, по спирали, изолирующей нитью 6 так, что отдельные слои каната связаны, и одновременно установлено определенное расстояние между поверхностью каната и стенками трубы 1.

Сверхпроводящие стренги 2 могут быть выполнены сплощными (фиг. 1 и 2) ив виде трубок 7 из сверхпроводящего материала (фиг. 3).

Могут быть использованы сверхпроводящие стренги из пластмассовой или металлической нити 8, покрытой слоем 9 из сверхпроводящего материала (фиг. 4); сверхпроводящие стренги могут быть также выполнены в виде пластмассовых или металлических трубок 10, покрытых сверхпроводящим слоем 11 (фиг. 5). Независимо от того, какая форма придается стренгам, повыщается гибкость, уменьшается внешний диаметр кабеля, а также упрощается его изготовление.

Формула изобретения

Сверхпроводящий кабель, включающий несколько концентрически расположенных гофрированных труб, теплоизоляцию и сверхпроводящие стренги, расположенные при помощи дистанцирующих элементов на некотором расстоянии друг от друга внутри центральной гофрированной трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения гибкости и уменьшения внешнего диаметра, дистанцирующие элементы выполнены в виде стренг из электроизоляционного материала, которые расположены вдоль и между сверхпроводящими стренгами и свиты с.ними в гибкий канат.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Журнал «Power Engng, 1961 г., 65, № 10, стр. 80-82.

2.Журнал «Elektrotechnik und Maschinenbau, 1965, 82, № 6, стр. 275-280.

. ,/QQ /