Сверхпроводящий кабель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЙ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 09.06.72 (21) 1796474/24-7

М.Кл, И Oiv

H 01h 7 34 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (32) Приорптет—

Опубликовано 15.08.74. Бюллетень . ч" 30

Дата опубликовяишя описания 10.04.75

УДК 621.314. .212 (088.8) (72) Лвто1з ы изобретения

А. Л. Васильев, В. А. Моргун, И. С. Десюкевич и В. В. Сенин

Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена

A Н Белорусской CCP (71) Заявитель (54) СВЕРХПРОВОДЯ1ЦИЙ КАБЕЛЬ

Изобретепис относится к области электро гехники.

Известен сверхпроводящий кабель, включающий в себя проводники из сверхпроводящего материала, заключенные в пористую матрицу, в которой выполнены центральное отверстие для циркуляции хладагента и малые продольные каналы, служащие для отвода газа низкого давления. Недостатками такого кабеля являются неравномерность расположения проводников относительно отверстия для циркуляции хладагента, подпор газа при захоляживании, трудность откачки хлядагепта через пористую матрицх в радиальном напра>ленин сложность изготовления.

Для интенсификации охлаждения и улучшения эксплуатационных характеристик в предлагаемом кабеле жилы выполнены пористыми, например, плетеными из проволок, а канал для циркуляции iëàäàãåïòà образован перфорированнои металлической трубой. Я(илы H Tph ба pBcIIo. o>| erat коаксиально и ме>кду внешней килой и окружающей оболочкой выполнен зазор.

На фиг. 1 показан описываемый кабель; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; ни фиг. 3 — сечен,е по А — А на фиг. 2, I(aocль состоит из концевого узла 1 с токовводами и сливными устройствами, оболочек 2,,акуумпых полостей 3, зоны 4 промежуточного, например азотного, охлаждения, внешней герметичной оболочки 5 гелиевой зоны, токоиелущик элементов 6 с изоляцией, простявочных (QIIopIlbl: колец 7, концевого узла 8 с заливочными устройствами и вакуумпроводов 9.

Между токоведущими элементами 6 и оболочкой 5 выполнен зазор а. Токоведущая часть с изоляцией, находящаяся в зоне герметичной оболочки 5, состоит из перфорированной ме1п таллической трубки 10, пористой электроизоляцпи 11 и пористых токоведущих элемен ов 12. Трубка 10 выполнена с отверстиями по поверхности и является каналом для циркуляции iëàäàãåíòà (гелия) и одновременно несущей частью конструкции токоведущих элементов 12 и электроизоляции 11. Размер трубки 10, количество и размер отверстий в ней зависят, соответственно, от тока кабеля и его требуемой эквивалентной проницаемости в ра20 диальном направлении.

В качестве токоведущих элементов используют пористые конструкции из сверхпроводпиков (можно с проводниковой стабилизирую25 щей подложкой), выполненные, например, плетеными из проволок диаметром от 20 — 100 мкм до 1 — 3 мм. В качестве пористой электроизоляции может быть использована, например, стеклоткань, капроновая плетеная изоляция и за т. и. При этом смачивание такой электроизо439874

4 г

7 7 ляпин жидким гелием существенно повышает ее электруческую прочность.

Проводящие и электроизолирующие слои при изготовлении кабеля можно наматывать на перфорированную трубку по спирали либо натягивать чулком.

Зазор а служит для отвода жидкого и парообразного хладагента, проникающего через пористую структуру токоведущей части кабеля в радиальном направлении.

После вакуумирования полостей 3 и связанных с ними каналов и отсеков и продувки зоны 4, зазора и трубки 10 парами промежуточного (например, азота) и основного (гелия) хладагентов соответствующие полости заполняют рабочими хладагснтами и кабель захолаживают до температуpbl гелия.

При подаче гелия под избыточным давлснием во внутреннее пространство перфорированной трубки 10 часть потока гелия проходит через пористые токоведущие элементы 12 и электроизоляцию 11 в радиальном направлении, эффективно охлаждая их. Другая часть потока проходит внутри трубки 10. В случае использования жидкого хладагента (гелия) пористые стенки выполняют роль газового сепаратора, через который пары поступают в зазор а, предотвращая возникновение паровых пробок по длине внутреннего канала труоки 10.

В случае применения в качестве хладагента сверхтекучего гелия зазор а используют для откачки паров гелия через пористую структуру токоведущей части кабеля в радиальном направлении.

В процессе работы чередующиеся слои сверхпроводника, разделенные электроизоля10 цией, могут быть использованы для пропускания как однофазного, так и многофазного тока.

Предмет изобретения

Сверхпроводящнй кабель, включающий в себя жилы из сверхпроводящего материала, изоляцию жил из пористого материала, центральный канал для циркуляции хладагента, 20 окружающую жилы герметичную оболочку и тепловую изоляцию, отлича ощийся тем, что, с целью интенсификации охлаждения и улучшения эксплуатационных характеристик, жилы выполнены пористыми, например, плетеными

2,"; из проволок, а канал образован перфорированной металлической трубой, причем жилы и труба расположены коаксиально и между внешней жилой и оболочкой выполнен зазор.

439874 а 12

+uZ .5

Редактор А, Пейсоченко

Заказ 73!1 Изд. ¹ 1910 Тираж 760 Подиисиое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, Загорский иех

Узел1

Составитель В. Бондаренко

Текред Г, Васильева Корректор Н. Лебедева