专利名称：超导电缆的制作方法
技术领域：
本发明涉及超导电缆，且更加具体地涉及一种超导电缆，其在正常状态
下，最大程度地限制电流流向骨架(former)以保持超导电缆中的低温状态 稳定。
背景技术：
超导体是一种具有在特定条件下电阻完全消失的特性、以及完全排斥磁 场的抗磁性特性的物质。这样的超导体已经用于很多领域，如医药服务、运 输、电子、电能、高能物理、机械，等等。特别是，适用超导体的超导电缆 具有极好的传输效率和5-10倍于现有电力电缆的容量，以至于它正在取代现 有的电力电缆。
目前可用的超导电缆通常由具有超导体的核心和将核心保持在低温状态 的低温恒温器组成。电流流过核心中的超导体。为了确保在这种超导电缆中 的优秀性能，交流电流损耗，如涡流电流损耗，应该最小化而且超导电缆中 的低温状态应该保持稳定。
未实审的日本专利公开第2005-100777号提出了一种超导电缆，其中将 多个超导线材设置于骨架的外部圆周面上构成核心，从而一旦发生事故如短 路，超导层即被禁止增加温度，而一当电流正常流过，即降低交流电流损耗。 但是，在该文件公开的超导电缆中，流经超导层的电流产生的磁场施加于骨 架上，使得骨架中生成涡流电流，从而因涡流电流而导致AC损耗。
同时，超导电缆这样设计使得传输电流因为正常状态下的骨架的高电 阻仅流经超导层。在骨架低电阻的情况下，超导层的阻抗应该保持小于骨架， 因此为了降低超导层的阻抗，超导线材的绞合间距应该增加。但是，如果超 导线材的绞合间距增加了，超导电缆的弯曲特性就成问题地下降了。
发明内容
技术问题
因而，提出了本发明以解决上述现有技术带来的问题，本发明的一个目 的是提供一种超导电缆，其在正常状态下，最大程度地限制电流流向骨架， 以保持在超导电缆中的低温状态稳定。 技术方案
为了实现上述目的，提供了一种超导电缆，包括骨架，具有超导层和 设置于骨架外部的低温恒温器，骨架包括多个线缠绕的金属线绕部和设置于 所述线绕部外表面的涡流电流防止层，且所述金属线和所述涡流电流防止层 是由铜合金制成的。
其中所述铜合金可以是Cu-Zn合金。
在一个实施例中，沿所述线绕部的中心设置金属管，且在该金属管中可 限定一个冷却通道，冷却介质通过该冷却通道流动。 冷却通道可具有范围为从10到30mm的直径。
根据本发明特性，超导电缆的是这样构造的骨架基本由高电阻材料制 成，并提供了涡流电流防止层和冷却通道，从而限制了在骨架中的涡流电流 的生成并使得超导电缆的AC损耗最小化。
从以下结合附图所作的详细描述，本发明的上述及其他目的、特性和优
点变得更加清楚，其中
图1是根据本发明超导电缆结构的截面图； 图2是根据本发明的第一实施例超导电缆结构的截面图；以及 图3是根据本发明的第二实施例超导电缆结构的截面图。
具体实施例方式
以下，将参考附图描述根据本发明优选实施例的超导电缆。
图1是根据本发明的超导电缆的结构的截面图，图2是根据本发明第一
实施例的超导电缆的结构的截面图；而图3是根据本发明第二实施例的超导
电缆的结构的截面图。
如图1所示，根据本发明的超导电缆100通常包括具有超导层111的核 心110，以及围绕核心以将其保持在低温状态的低温恒温器120。
具体地说，低温恒温器120具有内金属护套121和外金属护套123，这 两层护套之间的内部空间优选保持在真空状态，以便切断热对流和热传导。 另外，在内金属护套121与外金属护套123之间设置多层铝带构成的热绝缘 带122，以便切断来自外部的热辐射。
同时，在由低温恒温器120所限定的内部空间中设置多个核心110，多 个核心110具有产生超导性的超导层。核心110的结构如下。
核心110可具有例如圆形截面形状，骨架200置于核心110的中心，骨 架上依次叠置超导层lll、绝缘层112、和超导屏蔽层113。
根据本发明实施例的骨架200可用各种结构来实施。根据第一实施例， 如图2所示，骨架200可由多个线211缠绕的线绕部210、和涡流电流防止 层220组成。线绕部210具有上面缠绕多个线211的结构，这样可降低AC 损耗，并防止温度因涡流电流而升高。
涡流电流防止层220的作用是在线绕部210所进行的初步限制之外，对 涡流电流进行次级限制。 一般地，在具有骨架和骨架外部的超导层111的超 导电缆中，磁场是由流过超导层的电流在核心110的轴向上产生的，这样就 由于磁场而产生涡流电流。本发明的骨架结构中所使用的上述涡流电流防止 层220最终限制了涡流电流的生成。
为了加强超导电缆的减小AC损耗和涡流电流的效果，涡流电流防止层 20和线绕部的金属线211应该由具有比金属线相对更高的电阻的材料制成， 因此本发明提出了铜合金，例如Cu-Zn合金。
同时，根据本发明第二实施例的骨架200结构包括位于其中心部的冷却 通道231，如图3所示。冷却通道231可被不锈钢制成的金属管230所限定。 冷却介质如液态氮通过冷却通道231流动，以将超导电缆保持在低温状态。 冷却通道231的直径可有不同变化，如从mml0变化到30mm。在限定冷却 通道231的金属管230上，依次叠置具有缠绕金属线211的线绕部210和涡 流电流防止层220。像在第一实施例中那样，线绕部210和涡流电流防止层 220的作用是限制AC损耗和涡流电流的生成，并且它们是由铜合金，如Cu-Zn 合金制成的。在第二实施例中，设置于涡流电流防止层220与金属层之间的
金属线211可不像绕组那样设置。
超导电缆的骨架200被构造成具有线绕部210和涡流电流防止层220， 并提供由高电阻材料如Cu-Zn合金构成的涡流电流防止层220和线绕部210 的金属线211，因此一旦有超导电流流动，就最大限度地防止电流流向骨架 200。另外，根据一个实施例，冷却通道231设置于骨架200的中心处而冷却 介质从中流过，使得骨架200的温度增加受到限制。
虽然以上为了说明目的描述了本发明的优选实施例，本领域技术人员将 理解的是，只要不脱离公开于所附权利要求书中的本发明的范围和精神，各 种修改、增加和替换是可能的。
工业实用性
如上所述，根据本发明的超导电缆，超导电缆的骨架设置成基本由高电 阻材料组成并具有涡流电流防止层、冷却通道和类似部件，从而限制在骨架 中的涡流电流的生成，且因此而最大程度地将超导电缆的AC损耗最小化。
权利要求
1.一种超导电缆，包括由超导层围绕的骨架和设置于所述超导层外部的低温恒温器，其中所述骨架包括多个线缠绕的金属线绕部和设置于所述线绕部的外表面的涡流电流防止层，且所述金属线和所述涡流电流防止层是由铜合金制成的。
2. 如权利要求l所述的超导电缆，其中所述铜合金是Cu-Zn合金。
3. 如权利要求1所述的超导电缆，其中沿所述线绕部的中心设置有金属 管，且冷却介质通过所述管流动。
4. 如权利要求3所述的超导电缆，其中所述金属管的直径范围为从10 mm至lj 30mm。
全文摘要
一种超导电缆，设置成在正常状态下，最大程度地限制电流流向骨架以保持在超导电缆中的低温状态稳定。超导电缆包括被超导层围绕的骨架，和设置于超导层外部的低温恒温器，其中骨架包括多个线缠绕的金属线绕部和设置于所述线绕部外表面的涡流电流防止层，且所述金属线和所述涡流电流防止层由铜合金制成。
文档编号H01B12/02GK101361143SQ200680051402
公开日2009年2月4日 申请日期2006年10月16日 优先权日2006年1月20日
发明者张铉万, 李昌荣, 金春东 申请人:Ls电线有限公司