具有三個(gè)超導(dǎo)性的相線導(dǎo)體的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有三個(gè)超導(dǎo)性的相線導(dǎo)體的裝置，所述三根相線導(dǎo)體被安置在至少一個(gè)引導(dǎo)冷卻劑的低溫恒溫器中，所述低溫恒溫器由至少一個(gè)具有絕熱層的管組成，并且所述相線導(dǎo)體由超導(dǎo)性的導(dǎo)體以及電介質(zhì)和包圍所述電介質(zhì)的導(dǎo)電的屏蔽罩構(gòu)成。所述三個(gè)相線導(dǎo)體(1、2、3)中的每一個(gè)相線導(dǎo)體的屏蔽罩(S1、S2、S3)在兩個(gè)或者各兩個(gè)相互間隔設(shè)置的位置上被完全地中斷，用于形成三個(gè)或者三的整數(shù)倍個(gè)沿屏蔽罩的縱向一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置的、具有部分屏蔽罩的部段(A1、A2、A3)，也就是第一、第二和第三部段。所述每個(gè)相線導(dǎo)體的第一部段的部分屏蔽罩與另外兩個(gè)相線導(dǎo)體的第二部段和第三部段的部分屏蔽罩相繼串聯(lián)地導(dǎo)電地連接。
【專利說(shuō)明】具有三個(gè)超導(dǎo)性的相線導(dǎo)體的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有三個(gè)超導(dǎo)性的相線導(dǎo)體的裝置，所述三根相線導(dǎo)體被安置在至少一個(gè)引導(dǎo)冷卻劑的低溫恒溫器中，所述低溫恒溫器由至少一個(gè)具有絕熱層的管組成，并且所述相線導(dǎo)體由超導(dǎo)性的導(dǎo)體以及電介質(zhì)和包圍所述電介質(zhì)的導(dǎo)電的屏蔽罩構(gòu)成(US7, 238，887B2)。
【背景技術(shù)】
[0002]超導(dǎo)性的電纜或者相應(yīng)的相線導(dǎo)體具有由一種材料制成的電導(dǎo)體，該材料在達(dá)到足夠低溫度時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)。相應(yīng)構(gòu)成導(dǎo)體的直流電阻在足夠冷卻時(shí)為零，只要確定的電流強(qiáng)度不超過(guò)臨界電流強(qiáng)度。已知超導(dǎo)性的電纜具有冷電介質(zhì)和溫電介質(zhì)。
[0003]當(dāng)超導(dǎo)性的電纜具有冷電介質(zhì)時(shí)，超導(dǎo)性的導(dǎo)體被由絕熱材料層構(gòu)成的電介質(zhì)包圍。例如可以將聚丙烯構(gòu)成的、與紙壓制成薄板的條帶用作電介質(zhì)。這種電纜例如由超導(dǎo)性的導(dǎo)體和與導(dǎo)體同心安置的超導(dǎo)性的屏蔽罩組成，該導(dǎo)體和屏蔽罩被電介質(zhì)相互分離并且保持間隔。相應(yīng)的電纜在工作時(shí)被引導(dǎo)冷卻劑、如液氮的低溫恒溫器包圍，該低溫恒溫器例如由兩個(gè)同心的、被絕熱層彼此絕熱的金屬管構(gòu)成。冷卻劑侵入電纜的電介質(zhì)，并由此同時(shí)成為電纜的浸潰劑。
[0004]當(dāng)超導(dǎo)性的電纜具有溫電介質(zhì)時(shí)，超導(dǎo)性的導(dǎo)體只是直接地安置在被冷卻劑流過(guò)的低溫恒溫器內(nèi)。該電介質(zhì)和在此由一般導(dǎo)電材料、如銅制成的屏蔽罩被安置在低溫恒溫器的外部。
[0005]由前述的US7，238，887B2已知一種具有三個(gè)超導(dǎo)性的相線導(dǎo)體的裝置，所述三根相線導(dǎo)體安置在由兩個(gè)同心的、相互絕熱的管構(gòu)成的低溫恒溫器內(nèi)。每個(gè)相線導(dǎo)體由一個(gè)超導(dǎo)性的導(dǎo)體、一個(gè)包圍該導(dǎo)體的電介質(zhì)和一個(gè)安置在該電介質(zhì)之上的超導(dǎo)性的屏蔽罩或反饋導(dǎo)體組成。三個(gè)相線導(dǎo)體在裝置工作時(shí)被置于有冷卻劑流過(guò)的低溫恒溫器內(nèi)。該裝置的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于所述的具有冷電介質(zhì)的電纜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]由此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，一方面更容易地構(gòu)造上述裝置，并且另一方面減少被置入所述裝置內(nèi)的相線導(dǎo)體的傳輸損耗。
[0007]按照本發(fā)明，所述技術(shù)問(wèn)題被由此解決:
[0008]-所述三個(gè)相線導(dǎo)體中的每一個(gè)相線導(dǎo)體的屏蔽罩在兩個(gè)或者各兩個(gè)相互間隔設(shè)置的位置上被完全地中斷，用于形成三個(gè)或者三的整數(shù)倍個(gè)、沿屏蔽罩的縱向一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置的、具有部分屏蔽罩的部段，也就是第一、第二和第三部段，并且
[0009]-所述每個(gè)相線導(dǎo)體的第一部段的部分屏蔽罩與另外兩個(gè)相線導(dǎo)體的第二部段和第三部段的部分屏蔽罩相繼串聯(lián)地導(dǎo)電地連接。
[0010]按照本發(fā)明的三個(gè)相線導(dǎo)體的不同部段的部分屏蔽罩的直通連接也可以被稱為“循環(huán)交叉”。當(dāng)具有根據(jù)“冷電介質(zhì)”原則而構(gòu)造的相線導(dǎo)體的裝置工作時(shí)，所述部分屏蔽罩的循環(huán)交叉所具有的優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)于屏蔽罩自身可以使用總體上相對(duì)于超導(dǎo)性材料價(jià)格相當(dāng)?shù)土钠胀▽?dǎo)體材料，例如銅。因?yàn)椴糠制帘握值难h(huán)交叉，這些部分屏蔽罩不會(huì)感應(yīng)引起電流，從而減少了相線導(dǎo)體的傳輸損耗。當(dāng)在所述裝置內(nèi)使用根據(jù)“溫電介質(zhì)”原則而構(gòu)造的相線導(dǎo)體時(shí)，這也是適用的。與之相應(yīng)地，通過(guò)所述裝置可以在與相線導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的情況下傳輸更高的功率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]以下附圖中示出發(fā)明對(duì)象的實(shí)施例。在附圖中:
[0012]圖1示出具有三個(gè)超導(dǎo)性的相線導(dǎo)體的裝置示意圖；
[0013]圖2和3示出不同構(gòu)造的相線導(dǎo)體的剖面圖；
[0014]圖4示出用于在按照本發(fā)明的裝置中使用而準(zhǔn)備的相線導(dǎo)體的側(cè)視示意圖；
[0015]圖5示出用于直通連接相線導(dǎo)體的屏蔽罩的交叉線路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]在圖1中示出具有三個(gè)超導(dǎo)性的相線導(dǎo)體1、2和3的裝置的示意圖，所述相線導(dǎo)體1、2和3 —同被安置在低溫恒溫器KR中。根據(jù)所示的實(shí)施例，所述低溫恒溫器KR由兩個(gè)同心的且相互間隔安置的金屬管4和5構(gòu)成，在兩個(gè)管之間安置有絕熱層6，優(yōu)選為真空絕熱。管4和5優(yōu)選由不銹鋼構(gòu)成。管4和5可以橫向于其縱向被制成波紋狀。管4和5也可以由足夠穩(wěn)定的塑料制成，該塑料可以由玻璃纖維增強(qiáng)。隨之形成所謂的“玻璃纖維增強(qiáng)塑料管”。低溫恒溫器KR包括一個(gè)空腔HR，其中安置有三個(gè)相線導(dǎo)體1、2和3并且在裝置運(yùn)行時(shí)通過(guò)空腔導(dǎo)入冷卻劑，例如液氮。低溫恒溫器KR應(yīng)具有至少一個(gè)由有效的絕熱層包圍的管。
[0017]根據(jù)圖2，相線導(dǎo)體1、2和3由超導(dǎo)性的導(dǎo)體7、圍繞該導(dǎo)體7的電介質(zhì)8和安置在該電介質(zhì)8上的屏蔽罩9組成，在不同的實(shí)施方式中原則上已知導(dǎo)體7的結(jié)構(gòu)。所述相線導(dǎo)體具有冷電介質(zhì)。
[0018]三個(gè)相線導(dǎo)體1、2和3也可以彼此分離地分別安裝在各自的低溫恒溫器內(nèi)。這尤其適用于根據(jù)圖3的具有溫電介質(zhì)的超導(dǎo)性的相線導(dǎo)體，其始終作為單芯電纜被安置在獨(dú)立的低溫恒溫器內(nèi)。在此，超導(dǎo)性的導(dǎo)體7被安置在僅用較粗的圓圈表示的低溫恒溫器KR中，該低溫恒溫器KR被電介質(zhì)8包圍,在電介質(zhì)8上安置有屏蔽罩9。優(yōu)選如圖2所述的低溫恒溫器KR —樣，安裝該低溫恒溫器KR。
[0019]為了準(zhǔn)備相線導(dǎo)體1、2和3在根據(jù)本發(fā)明的裝置中的運(yùn)行，所述相線導(dǎo)體1、2和3的屏蔽罩至少在兩個(gè)預(yù)設(shè)的位置被完全拆分開(kāi)。例如在圖4中所示的相線導(dǎo)體中的一個(gè)。在相線導(dǎo)體的屏蔽罩上被拆分的位置的數(shù)量取決于屏蔽罩的長(zhǎng)度。通過(guò)對(duì)屏蔽罩的拆分，應(yīng)優(yōu)選使每個(gè)相線導(dǎo)體獲得三個(gè)或者三的整數(shù)倍的相同長(zhǎng)度的部段。
[0020]圖4所示的相線導(dǎo)體的屏蔽罩通過(guò)在位置10和11上的拆分被分割成三個(gè)部段A1、A2和A3，這三個(gè)部段A1、A2和A3分別被部分屏蔽罩包圍。相線導(dǎo)體的導(dǎo)體和包圍其的電介質(zhì)可以被保留。這種保留適用于所有三個(gè)相線導(dǎo)體1、2和3。為了使裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，相線導(dǎo)體的被拆分的屏蔽罩根據(jù)圖5所示通過(guò)循環(huán)的交叉相互并聯(lián)連接。
[0021]三個(gè)相線導(dǎo)體1、2和3的每一個(gè)都具有如前所述的三個(gè)部段A1、A2和A3，所述部段A1、A2和A3被相應(yīng)的部分屏蔽罩S1、S2和S3包圍。所述部分屏蔽罩根據(jù)圖5通過(guò)斜劃線后面所標(biāo)記的數(shù)字與相應(yīng)的相線導(dǎo)體相關(guān)聯(lián)。所述相線導(dǎo)體的超導(dǎo)性的導(dǎo)體在圖5中被標(biāo)記為L(zhǎng)1、L2和L3。因此，部分屏蔽線S1/1是相線導(dǎo)體I的第一部段的部分屏蔽罩，同時(shí)部分屏蔽罩S2/3屬于相線導(dǎo)體3的第二部段。在考慮到標(biāo)記的情況下，相線導(dǎo)體1、2和3的部分屏蔽罩如下被直通連接:
[0022]相線導(dǎo)體I的部分屏蔽罩S1/1與相線導(dǎo)體2的部分屏蔽罩S2/2，并且繼續(xù)延伸與相線導(dǎo)體3的部分屏蔽罩S3/3導(dǎo)電地連接。與之相似的是，相線導(dǎo)體2的部分屏蔽罩S1/2首先與相線導(dǎo)體3的部分屏蔽罩S2/3，并且繼續(xù)延伸與相線導(dǎo)體I的部分屏蔽罩S3/1連接。同樣地，相線導(dǎo)體3的部分屏蔽罩S1/3首先與相線導(dǎo)體I的部分屏蔽罩S2/1，并且繼續(xù)延伸與相線導(dǎo)體2的部分屏蔽罩S3/2連接。由此，每個(gè)相線導(dǎo)體的部段的部分屏蔽罩都分別只與另外兩個(gè)相線導(dǎo)體的另外部段的一個(gè)部分屏蔽罩相連接。相應(yīng)的連接在圖5中被標(biāo)記為與交叉線對(duì)應(yīng)命名的“循環(huán)交叉”。
[0023]所述相線導(dǎo)體1、2和3可以如所述在“冷電介質(zhì)”的實(shí)施方式中一同被安裝在一個(gè)低溫恒溫器KR內(nèi)，但是同樣如具有溫電介質(zhì)的相線導(dǎo)體一樣，也可以被安裝在三個(gè)分離的低溫恒溫器中。在具有三個(gè)低溫恒溫器的變形方案中，三個(gè)低溫恒溫器必須在屏蔽罩的拆分位置同樣被拆分，由此根據(jù)上述實(shí)施方式部分屏蔽罩可以被導(dǎo)電地直通連接。在此所產(chǎn)生的低溫恒溫器的部分必須隨后重新被不導(dǎo)電地相互連接，例如通過(guò)“玻璃纖維增強(qiáng)塑料管”。
[0024]當(dāng)三個(gè)相線導(dǎo)體1、2和3只被安置在一個(gè)低溫恒溫器KR內(nèi)時(shí)，部分屏蔽罩的循環(huán)交叉有利地在連接套管內(nèi)進(jìn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種具有三個(gè)超導(dǎo)性的相線導(dǎo)體的裝置，所述三根相線導(dǎo)體被安置在至少一個(gè)引導(dǎo)冷卻劑的低溫恒溫器中，所述低溫恒溫器由至少一個(gè)具有絕熱層的管組成，并且所述相線導(dǎo)體由超導(dǎo)性的導(dǎo)體以及電介質(zhì)和包圍所述電介質(zhì)的導(dǎo)電的屏蔽罩構(gòu)成，其特征在于， -所述三個(gè)相線導(dǎo)體(1、2、3)中的每一個(gè)相線導(dǎo)體的屏蔽罩(S1、S2、S3)在兩個(gè)或者各兩個(gè)相互間隔設(shè)置的位置上被完全地中斷，用于形成三個(gè)或者三的整數(shù)倍個(gè)、沿屏蔽罩的縱向一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置的、具有部分屏蔽罩的部段(A1、A2、A3)，也就是第一、第二和第三部段，并且 -所述每個(gè)相線導(dǎo)體的第一部段的部分屏蔽罩與另外兩個(gè)相線導(dǎo)體的第二部段和第三部段的部分屏蔽罩相繼串聯(lián)地導(dǎo)電地連接。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在使用冷電介質(zhì)時(shí)，所述三根相線導(dǎo)體(1、2、3)被安置在共同的低溫恒溫器(KR)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，每個(gè)相線導(dǎo)體(1、2、3)被安置在各自的低溫恒溫器內(nèi)。
【文檔編號(hào)】H01B12/02GK103578648SQ201310309993
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月25日
【發(fā)明者】M.施特姆勒, B.韋斯特 申請(qǐng)人:尼克桑斯公司