本發(fā)明涉及一種高溫超導(dǎo)直流海底電纜。

背景技術(shù)：

超導(dǎo)是指某些物質(zhì)在一定溫度條件下(一般為較低溫度)電阻降為零的性質(zhì)，從正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)時(shí)的溫度，稱為該物質(zhì)的超導(dǎo)臨界溫度或零電阻溫度。超導(dǎo)體，指在某一溫度下電阻為零的導(dǎo)體(在實(shí)驗(yàn)中若導(dǎo)體電阻的測(cè)量值低于10^-25Ω，可以認(rèn)為電阻為零)。高溫超導(dǎo)體是超導(dǎo)物質(zhì)中的一種族類，只是相對(duì)低溫超導(dǎo)所需的超低溫高許多的溫度，不過(guò)也在零下200攝氏度左右；零電阻效應(yīng)具有無(wú)損耗運(yùn)輸電流的性質(zhì)，用于電能傳輸就有了高溫超導(dǎo)電纜。

現(xiàn)有技術(shù)中的高溫超導(dǎo)電纜，一方面，完整回路需要多次接頭，存在損耗高、體積大、重量重、傳輸容量有限和效率低等缺點(diǎn)；另一方面，受到敷設(shè)環(huán)境局限和長(zhǎng)距離敷設(shè)限制，實(shí)際應(yīng)用阻力大；再一方面，施工難度大、成本高。

因此本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于開(kāi)發(fā)一種能夠有效提高傳輸量的高溫超導(dǎo)直流海底電纜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠有效提高傳輸量的高溫超導(dǎo)直流海底電纜。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高溫超導(dǎo)直流海底電纜，其特征是：包括圓形支撐管，圓形支撐管上設(shè)置有中心孔，圓形支撐管的外壁設(shè)置有相互對(duì)稱的第一支耳和第二支耳；

第一支耳與第二支耳呈螺旋狀設(shè)置在圓形支撐管的外壁；第一支耳與所述第二支耳的相位差為180°；第一支耳與第二支耳的節(jié)徑比為10-12倍；

圓形支撐管的外側(cè)設(shè)置有正極輔助導(dǎo)體和負(fù)極輔助導(dǎo)體，正極輔助導(dǎo)體與負(fù)極輔助導(dǎo)體通過(guò)第一支耳與第二支耳隔開(kāi)；

正極輔助導(dǎo)體上間隔設(shè)置有若干個(gè)正極超導(dǎo)體；負(fù)極輔助導(dǎo)體上間隔設(shè)置有若干個(gè)負(fù)極超導(dǎo)體。

為了進(jìn)一步提高傳輸量，各正極超導(dǎo)體與各負(fù)極超導(dǎo)體均呈扁平狀。

為了具有測(cè)溫功能和信號(hào)傳輸功能，正極輔助導(dǎo)體與負(fù)極輔助導(dǎo)體的外側(cè)均設(shè)置有復(fù)合光纖，各復(fù)合光纖分別與第一支耳和第二支耳貼合并對(duì)稱設(shè)置。

正極超導(dǎo)體與負(fù)極超導(dǎo)體外側(cè)設(shè)置有聚酰亞胺管。

為了保護(hù)導(dǎo)體不受損傷和滿足短路容量的要求，聚酰亞胺管外側(cè)設(shè)置有皺紋銅套，皺紋銅套的內(nèi)側(cè)設(shè)置有紋絡(luò)。

為了使線芯不受溫度影響，皺紋銅套外側(cè)設(shè)置有隔熱層；為了防水防潮、防腐蝕，隔熱層的外側(cè)設(shè)置有鉛套。

作為優(yōu)選，鉛套外側(cè)設(shè)置有內(nèi)護(hù)套，內(nèi)護(hù)套外側(cè)設(shè)置有鋼絲層。

作為優(yōu)選，鋼絲層外側(cè)設(shè)置有外被層。

為了保證鋼絲不受腐蝕，外被層上設(shè)置有瀝青。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一方面，完整回路不需要多次接頭，降低了損耗、體積小、重量輕、加大了傳輸量，提高了效率；另一方面，阻力??；再一方面，有效的降低了成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

實(shí)施例1

如圖1所示，一種高溫超導(dǎo)直流海底電纜，其特征是：包括圓形支撐管1，圓形支撐管1上設(shè)置有中心孔2，圓形支撐管1的外壁設(shè)置有相互對(duì)稱的第一支耳3和第二支耳4。中心孔2為冷卻液氮進(jìn)路，外表面支撐輔助導(dǎo)體和超導(dǎo)體；外形尺寸根據(jù)輔助導(dǎo)體截面確定。

第一支耳3與第二支耳4呈螺旋狀設(shè)置在圓形支撐管1的外壁；第一支耳3與所述第二支耳4的相位差為180°；第一支耳3與第二支耳4的節(jié)徑比為10倍；超導(dǎo)體失去超導(dǎo)能力時(shí)，承載應(yīng)急用電的供給；輔助導(dǎo)體截面，根據(jù)設(shè)計(jì)線路應(yīng)急供電量和短路熱穩(wěn)定要求確定。

圓形支撐管1的外側(cè)設(shè)置有正極輔助導(dǎo)體5和負(fù)極輔助導(dǎo)體6，正極輔助導(dǎo)體5與負(fù)極輔助導(dǎo)體6通過(guò)第一支耳3與第二支耳4隔開(kāi)；

正極輔助導(dǎo)體5上間隔設(shè)置有若干個(gè)正極超導(dǎo)體7；負(fù)極輔助導(dǎo)體6上間隔設(shè)置有若干個(gè)負(fù)極超導(dǎo)體8，本實(shí)施例中，正極超導(dǎo)體7與負(fù)極超導(dǎo)體8的個(gè)數(shù)均為11個(gè)。均勻的疏繞在纜芯輔助導(dǎo)體上，由支撐管雙耳隔開(kāi)；滿足超導(dǎo)條件時(shí)，承載輸電線路電能傳輸；扁平程度根據(jù)材質(zhì)特性確定，截面或數(shù)量根據(jù)輸電線路傳輸容量確定。

各正極超導(dǎo)體7與各負(fù)極超導(dǎo)體8均呈扁平狀。

本實(shí)施例中，正極輔助導(dǎo)體5與負(fù)極輔助導(dǎo)體6的外側(cè)均設(shè)置有復(fù)合光纖16。復(fù)合光纖16具有測(cè)溫功能和信號(hào)傳輸功能的復(fù)合光纖；與超導(dǎo)體同時(shí)疏繞，緊貼輔助導(dǎo)體和支撐管雙耳壁，兩根復(fù)合光纖單元對(duì)稱分布。各復(fù)合光纖16分別與第一支耳3和第二支耳4貼合并對(duì)稱設(shè)置。正極超導(dǎo)體7與負(fù)極超導(dǎo)體8外側(cè)設(shè)置有聚酰亞胺管9。本實(shí)施例中，聚酰亞胺管9采用聚酰亞胺材料，通過(guò)擠塑機(jī)在超導(dǎo)體疏繞后的纜芯上擠制成型；用以隔絕導(dǎo)體和纜芯外部，同時(shí)保護(hù)導(dǎo)體不受外界損傷。聚酰亞胺是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)(-CO-NH-CO-)的一類聚合物。聚酰亞胺是綜合性能最佳的有機(jī)高分子材料之一，長(zhǎng)期使用溫度范圍-200～300℃，無(wú)明顯熔點(diǎn)，高絕緣性能。

聚酰亞胺管9外側(cè)設(shè)置有皺紋銅套10，本實(shí)施例中，皺紋銅套10銅帶包裹焊接或無(wú)縫擠制成圓筒，再壓制螺紋；作為金屬屏蔽層，屏蔽電磁場(chǎng)和泄漏電流，滿足短路容量的要求；銅套內(nèi)紋絡(luò)為冷卻液氮回路。皺紋銅套10的內(nèi)側(cè)設(shè)置有紋絡(luò)10a。皺紋銅套10外側(cè)設(shè)置有隔熱層11；本實(shí)施例中，隔熱層11采用隔熱帶繞包；阻止或減少纜芯和外界的熱能傳遞，保護(hù)纜芯不受周圍環(huán)境溫度影響。隔熱層11的外側(cè)設(shè)置有鉛套12。鉛套12外側(cè)設(shè)置有內(nèi)護(hù)套13，內(nèi)護(hù)套13外側(cè)設(shè)置有鋼絲層14。鋼絲層14外側(cè)設(shè)置有外被層15。本實(shí)施例中，外被層15采用直徑Φ4.0㎜的聚丙烯繩(PP繩)纏繞組成，纏繞節(jié)距為10～12倍的電纜外徑；纖維外被層上繞包聚丙烯繩并涂敷瀝青；保護(hù)鋼絲不受腐蝕。

實(shí)施例2

如圖1所示，一種高溫超導(dǎo)直流海底電纜，其特征是：包括圓形支撐管1，圓形支撐管1上設(shè)置有中心孔2，圓形支撐管1的外壁設(shè)置有相互對(duì)稱的第一支耳3和第二支耳4。中心孔2為冷卻液氮進(jìn)路，外表面支撐輔助導(dǎo)體和超導(dǎo)體；外形尺寸根據(jù)輔助導(dǎo)體截面確定。

第一支耳3與第二支耳4呈螺旋狀設(shè)置在圓形支撐管1的外壁；第一支耳3與所述第二支耳4的相位差為180°；第一支耳3與第二支耳4的節(jié)徑比為11倍；超導(dǎo)體失去超導(dǎo)能力時(shí)，承載應(yīng)急用電的供給；輔助導(dǎo)體截面，根據(jù)設(shè)計(jì)線路應(yīng)急供電量和短路熱穩(wěn)定要求確定。

圓形支撐管1的外側(cè)設(shè)置有正極輔助導(dǎo)體5和負(fù)極輔助導(dǎo)體6，正極輔助導(dǎo)體5與負(fù)極輔助導(dǎo)體6通過(guò)第一支耳3與第二支耳4隔開(kāi)；

正極輔助導(dǎo)體5上間隔設(shè)置有若干個(gè)正極超導(dǎo)體7；負(fù)極輔助導(dǎo)體6上間隔設(shè)置有若干個(gè)負(fù)極超導(dǎo)體8，本實(shí)施例中，正極超導(dǎo)體7與負(fù)極超導(dǎo)體8的個(gè)數(shù)均為11個(gè)。均勻的疏繞在纜芯輔助導(dǎo)體上，由支撐管雙耳隔開(kāi)；滿足超導(dǎo)條件時(shí)，承載輸電線路電能傳輸；扁平程度根據(jù)材質(zhì)特性確定，截面或數(shù)量根據(jù)輸電線路傳輸容量確定。

各正極超導(dǎo)體7與各負(fù)極超導(dǎo)體8均呈扁平狀。

本實(shí)施例中，正極輔助導(dǎo)體5與負(fù)極輔助導(dǎo)體6的外側(cè)均設(shè)置有復(fù)合光纖16。復(fù)合光纖16具有測(cè)溫功能和信號(hào)傳輸功能的復(fù)合光纖；與超導(dǎo)體同時(shí)疏繞，緊貼輔助導(dǎo)體和支撐管雙耳壁，兩根復(fù)合光纖單元對(duì)稱分布。各復(fù)合光纖16分別與第一支耳3和第二支耳4貼合并對(duì)稱設(shè)置。正極超導(dǎo)體7與負(fù)極超導(dǎo)體8外側(cè)設(shè)置有聚酰亞胺管9。本實(shí)施例中，聚酰亞胺管9采用聚酰亞胺材料，通過(guò)擠塑機(jī)在超導(dǎo)體疏繞后的纜芯上擠制成型；用以隔絕導(dǎo)體和纜芯外部，同時(shí)保護(hù)導(dǎo)體不受外界損傷。聚酰亞胺是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)(-CO-NH-CO-)的一類聚合物。聚酰亞胺是綜合性能最佳的有機(jī)高分子材料之一，長(zhǎng)期使用溫度范圍-200～300℃，無(wú)明顯熔點(diǎn)，高絕緣性能。

聚酰亞胺管9外側(cè)設(shè)置有皺紋銅套10，本實(shí)施例中，皺紋銅套10銅帶包裹焊接或無(wú)縫擠制成圓筒，再壓制螺紋；作為金屬屏蔽層，屏蔽電磁場(chǎng)和泄漏電流，滿足短路容量的要求；銅套內(nèi)紋絡(luò)為冷卻液氮回路。皺紋銅套10的內(nèi)側(cè)設(shè)置有紋絡(luò)10a。皺紋銅套10外側(cè)設(shè)置有隔熱層11；本實(shí)施例中，隔熱層11采用隔熱帶繞包；阻止或減少纜芯和外界的熱能傳遞，保護(hù)纜芯不受周圍環(huán)境溫度影響。隔熱層11的外側(cè)設(shè)置有鉛套12。鉛套12外側(cè)設(shè)置有內(nèi)護(hù)套13，內(nèi)護(hù)套13外側(cè)設(shè)置有鋼絲層14。鋼絲層14外側(cè)設(shè)置有外被層15。本實(shí)施例中，外被層15采用直徑Φ4.0㎜的聚丙烯繩(PP繩)纏繞組成，纏繞節(jié)距為10～12倍的電纜外徑；纖維外被層上繞包聚丙烯繩并涂敷瀝青；保護(hù)鋼絲不受腐蝕。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。