Гибкий многофазный кабель переменного тока

 

Оп ИСААКИЕ

ИЗОБРЕТЕИИЯ

Союз Советскими

Сощиалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву{ 2) Заявлено 080176(2l) 2314934/07 с прнсоедннением заявки ¹

Н 01 В 12/00

Государственный комитет

СССР ио аелам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.80, Бюллетень № 5 (53) УДК 621.315. . 22 {088. 8) Дата опубликования описания 0",,02,80

-У

H. Л. Вулис, В . А . Голенченко, И. В. Рыбин и П. Б. Шендеровн f (72) Авторы изобретения

Го ударственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г. М. Кржижановского и Особое нонструкторское бюро М 1 Государственного нау .по-исследовательского энергетического института нм. Г. M. Кржижановского (71) Заявители (54) ГИБК1тй ИНОГОФАЗНЬ .И КАБЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

ЗО

Изобретение относится к электротехнике,в частности к кабельной техни-. ке,и может быть использовано при соэ— дании сверхпроводящих линий электропередач.

Известен сверхпроводящий кабель переменного тока, содержащий одну или большее число фаз, в которых дЛя обеспечения гибкости конструкций, токоиесущая система выполнена спиральной навивкой сверхпроводнйка, электростатического экрана и диэлект- рика {1).

Такое устройство кабеля обеспечивает наилучшие условия для eI о термокойпенсации и монтажа. Монтаж кабеля и органиэация его хладообеспечения будут особенно удобны, Когда каждая фаза заключена в свою гибкую уплотнительную гелиевую трубу, выполненную из нержавеющей стали.

Однако такая конструкция кабеля дает аксиальный магнитный поток, величина которого связана с шагом намотки сверхпроводника. Этот изменяющийся во времени магнитный поток наводит вихревые токи во всех электропроводных элементах кабеля: гЕлиевой трубе, стабилизирующей подложке сверхпроводника и электростатическом экране.

Уровень тепловыделений наиболее велик в гелиевой трубе и неприемлем для холодной зоны кабеля. даже в случае размещения трех фаз кабеля в одной общей .уплотнительной гелиевой трубе, в ущерб удобству монтажа и охлаждения, тепловыделения в гелиевой трубе остаются недопустимо высокими иэ-за неравномерности загрузки фаз.

Известна конструкция гибкого кабеля, содержащая узел защиты элементов кабеля от аксиальных магнитных потоков (2). указанный узел выполнен в виде тонкостенного цилиндра из ферромагнитного материала, размещенного между токонесущей системой и гелиевой трубкой, коаксиально ей.

Однако снижение уровня тепловыделений в гелиевой трубе при данной конструкции требует применения в качестве материала такой трубы лишь очень чистых металлов, что невозможно ввиду их низкой прочности.

Известен сверхпроводящий кабель переменного тока, содержащий токонесущую систему, каждая фаза которой. ) 714511 выполнена спиральным навнвом концентрических слоев стабилизированного сверхпроводника, разделенных электростатическим экраном и диэлектриком, no меньшей мере, одну гелиевую трубу, охватывакйхую токонесущую систему, и выполненный из сверхпроводящего материала узел защиты элементов кабеля от аксиальных магнитных потоков t3J ..

8 указанной конструкции внутренняя поверхность гелиевой трубы снаб- р жена защитным слоем сверхпроводника, что является наиболее близким решени-. ем иэ известных. . Экойомические оценки сверхпроводящего кабеля показывают что оцтималь- 1а

:ная конструкция кабеля достигается црй использовании высокотемпературных .сверхпроводников и однофазных потоков.oxлаждающeго cвеpхкpнтичeского редия. Это однозначно приводит к не» обходимости использования в"качест- М ве защитного слоя сверхпроводннка с высокой критической температурой, на- пример МЬз8п. Макие сверхпроводиики очань хрупки и .технология их нанесенйя на вяутреннюю поверхность гибкой 25

:гелиевой трубы сложна и не гарантирует отсутствия растрескиваннй:-Ероме Toro, укаэанное выполнение узла защиты не снижает тепловйщ лений в стабилизирующей подложке сверх- 3Q 9роводника и электростатическом экране.

Целью изобретения является упро щение технологии изготовления кабеля. указанная цель достигается тем; что узел защиты выполнен в виде рас- З5 пределенных по длине кабеля разобценных колец, охватывающих сверхпроводящне слои каждой фазы, причем коль ца; охватывающие внешний слой, электрически соединены между собой, по меньшей мере, в одной паре диаметраль- 4О но противоположных точек каждого кольца. на фнг. 1 изображен трехфазный кабель с гелиевьми уплотнителъными трубами в каждой фазеу на фиг. 2 — 45 трехфазный кабель с общей гелиевой уплотнительной трубой1 на фиг. 3— токонесущая система одной фазы;

Трехфаэный кабель содержит токоИесущую систему 1, включающую внутрен- 5Q ннй слой 2 стабилизированного сверхпроводника, электростатический экран 3, диэлектрик 4, внешний слой 5 . стабилизированного сверхпроводника, группу разобщенных колец 6, группу колец 7, электрически соединенных между собой в точках 8, 9 каждого кольца проводниками 10 из сверхпроводящего материала, гелиевую уплотнительную трубу 11, опоры 12, вакуукированную полость 13, радиационный экран 14 и теплоизоляционный кожух 15.

Разобщенные кольца 6, выполненные иэ сверхпроводящего материала, вытесОяют аксиальный магнитный поток иэ области, огранивенной внутренним слоем 2 сверхпроводника, в то время как кольца 7, также нз сверхпровод-. ника за счет нх электрической связи, койпенсируют полный акснальный магнитный поток.

Благодаря такому устройству узла защиты, достигается упрощение технологии изготовлений кабеля повыааЪтся надежность работы кабеля, а гиб«, кость конструкции не ограничивается. формула изобретения

Гибкий многофазный кабель. переменкого тока, содержащий токонесущую систему, каждая фаза которой выполйена спиральным навивом концентрических слоев стабилизированного сверхцроводника, разделенных электроc àòè÷åñêèì экраном и диэлектриком, пб меньшей мере одну гелиевую трубу н выполненных нз сверхпроводящего материала узел защиты элементов кабеля от аксиальных магнитных потоков, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, узел,защиты выполнен в виде распределенных по длине кабеля раэобщенных колец, охватывающих сверхпроводящие слои каждой фазы, причем кольца, охватывающие внешний слой, электрически соедйнены между собой по меньшей мере в одной паре диаметрально противоположных точек каждого кольца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ я 1814036, кл. 21с-.3/01, 1968.

2 ° М. Sutton induced с1rcumfeò

rehtial currents and losses in

flexible in superconducting cables, Crlogen1cs . 1975, ч1 15 по 9, р. 544 Ferromagnetic loading of

space between pipe and cables .

3. " Eriogenics, 1975, ч. 15 по 9; р. 544, Superconducting

helium pipes .

714511

I0

Составитель И. Ивановская

Редактор t0. Челюканов Техред Л.АлфЕрова Корректор v. Ковинская

Заказ 9304/53 Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная. 4