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高温超导电缆的结构和实现
发布人:电老虎 时间:2017-02-15  新闻来源:网络  浏览量:

电老虎网资讯:电缆通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆,每组导线之间相互绝缘,并常围绕着一根中心扭成,整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电,外绝缘的特征。电缆分类一般有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等。这次要让大家知道下高位超导电缆,高温超导电缆的结构与常规电缆差别很大,其基本组成结构按照由内而外的顺序可分为:内支撑芯、电缆导体、热绝缘层、电绝缘层以及电屏蔽层和护层等。


1)内支撑管通常为金属波纹管,其功能是作为高温超导带材排绕的基准支撑物,并用作冷却剂液氮(LN2)的流通循环管道。

2)电缆导体一般由多层高温超导带材绕制而成。

3)热绝缘层通常由同轴双层金属(常见为不锈钢或铝合金)波纹管套制而成,两层波纹管间抽真空并嵌有多层防辐射金属箔。金属波纹管可使超导带材与外部环境实现绝热,保证超导体安全运行的低温环境并可使电缆具有一定的柔性,便于运输和安装。
4)电绝缘层按照绝缘介质所处的工作温度可分为常温绝缘(warmdielectric,WD)超导电缆和低温绝缘(colddielectric,CD,或称冷绝缘)超导电缆。5)电缆屏蔽层和护层的功能与常规电缆类似,即为电磁屏蔽、短路保护及物理、化学防护等,所用材料也与常规电缆基本相同,仅低温绝缘超导电缆的屏蔽层有所差别,其采用超导材料制作。


绝缘材料是高温超导电缆中必不可少的重要组成部分,其主要用于超导材料的电气绝缘,同时还担负着冷却、防腐防潮、机械支撑、固定和保护超导体的作用。超导系统低温绝缘失效是引起超导失超的主要原因之一。造成低温绝缘失效的原因很多,通常情况下高温超导电缆在常温下生产,其在低温下工作时要受到很大的电磁力,此外冷热循环过程中也容易引起电缆绝缘材料的微小形变。


如果绝缘材料没有足够的强度和合适的延伸率,在低温下就很容易发生脆裂;另一方面,如果系统内各部分的热膨胀系数差别太大,在温度发生变化时,各层材料界面上便会生由热收缩导致的应力,当应力过大时,就会在冷热循环过程中使绝缘材料与超导体分离,从而导致绝缘失效。高温超导电缆对绝缘材料的要求主要有:
1)介电性能:要求较低的介电常数、介电损耗和足够高的介电强度。

2)机械性能:要求绝缘材料有足够大的拉伸强度、弹性模量和合适的延伸率,以便减小占空率。

3)热学性能:要求绝缘材料的热膨胀系数与高温超导电缆系统中其它部分相匹配。对于导体内层,绝缘要求有良好的动态热机械性能、热稳定性和热传导性,以便易于冷却,外层绝缘材料则需要良好的绝热性。

4)光学性能:要求具有较好的透明度,以便于施工和检查瑕疵。

 

高温超导电缆的结构和实现!通过上面电老虎小编的介绍,大家应该对于超导电缆和普通电缆的区别有了解吧,随着社会的发展,高温超导电缆使用将越来越广泛。

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关键词:电缆

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