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                                超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)電纜線路、超導(dǎo)電纜的布設(shè)方法和超導(dǎo)電纜線路的操作方法
                            
      
                            
      文檔序號(hào)：7350203閱讀：230來源：國知局
      
                            
                        
      
                        
      
                        
      
                            超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)電纜線路、超導(dǎo)電纜的布設(shè)方法和超導(dǎo)電纜線路的操作方法
      
【專利摘要】一種超導(dǎo)電纜（1000）設(shè)置有超導(dǎo)導(dǎo)體層，和將超導(dǎo)導(dǎo)體層冷卻到超導(dǎo)狀態(tài)的冷卻劑（130c）的流動(dòng)路徑。該電纜（1000）包括：芯（110），其設(shè)置有所述超導(dǎo)導(dǎo)體層和絕緣層；冷卻劑管（130），形成冷卻劑流動(dòng)路徑并且與所述芯（110）平行地布置以冷卻所述超導(dǎo)導(dǎo)體層；以及容納所述芯（110）和所述冷卻劑管（130）的容納管（150）。
      
【專利說明】超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)電纜線路、超導(dǎo)電纜的布設(shè)方法和超導(dǎo)電纜線路的操作方法
      
【技術(shù)領(lǐng)域】
      
[0001]本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)電纜線路、超導(dǎo)電纜的布設(shè)方法和超導(dǎo)電纜線路的操作方法，具體地，本發(fā)明涉及一種可適用于構(gòu)成長距離或超長距離電力傳輸線的超導(dǎo)電纜。
      
【背景技術(shù)】
      
[0002]通常，超導(dǎo)電纜包括:設(shè)有成形件的電纜芯，成形件具有外周，在所述外周上形成有超導(dǎo)導(dǎo)體層和絕緣層；和將電纜芯容納在其中的電纜熱絕緣管。所述超導(dǎo)電纜在電纜芯由諸如液氮的冷卻劑冷卻到極冷溫度的狀態(tài)下使用(例如，參見日本專利特許公開2011-28936 (PTDD)0
      
[0003]作為上述的超導(dǎo)電纜，超導(dǎo)電纜100是已知的，其中，多個(gè)電纜芯110容納在一個(gè)電纜熱絕緣管120中，如圖26所示。
      
[0004]代表性的電纜芯110包括成形件111，內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112，內(nèi)半導(dǎo)體層(未示出)，電纜絕緣層113，外半導(dǎo)體層(未示出)，外超導(dǎo)導(dǎo)體層114，正常導(dǎo)體層115，和保護(hù)層116，它們以此順序從中心開始布置。此外，電纜熱絕緣管120包括內(nèi)管121和外管122，在它們之間產(chǎn)生真空。諸如超級(jí)絕緣的熱絕緣材料123布置在此真空空間中。此外，防蝕層124形成在外管122的外周上。每個(gè)電纜芯110和熱絕緣管120之間的空間被利用為冷卻劑的流動(dòng)路徑。
      
[0005]PTDl:日本專利特許公開2011-28936
      【發(fā)明內(nèi)容】

      
[0006]技術(shù)問題
      
[0007]然而，根據(jù)上述的超導(dǎo)電纜，由于以下描述的涉及生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)和安裝的原因，難以構(gòu)成長距離的線路。
      
[0008]( I)通常，容納在熱絕緣管中的芯纏繞在鼓筒上，在這種狀態(tài)下，超導(dǎo)電纜從工廠由船運(yùn)輸，然后搬運(yùn)到用于安裝的安裝場(chǎng)所。因此，超導(dǎo)電纜的直徑相對(duì)較大。因此，即使使用具有最大可搬運(yùn)尺寸的鼓筒，也會(huì)在能纏繞在一個(gè)鼓筒上的超導(dǎo)電纜的長度上存在限制。此外，由于超導(dǎo)電纜應(yīng)所述在芯和熱絕緣管組合的狀態(tài)下從工廠由船運(yùn)輸，所以難以制造長的超導(dǎo)電纜。
      
[0009](2)在長距離線路的結(jié)構(gòu)中，必需使通過線路整個(gè)長度的冷卻劑平滑地循環(huán)。冷卻劑流動(dòng)路徑形成在內(nèi)管和芯之間的空間中。具體地，在整合三根芯的超導(dǎo)電纜的情況下，其橫截面形狀是復(fù)雜的。此外，安裝路徑具有電纜彎曲的一些部分，并且在電纜彎曲的部分附近，內(nèi)管內(nèi)的芯的位置從內(nèi)管的中心移位。因此，不僅在整合三根芯的超導(dǎo)電纜中，而且在單芯超導(dǎo)電纜中，冷卻劑流動(dòng)路徑的橫截面形狀在電纜的縱向方向上不是一致的。因此，在傳統(tǒng)的超導(dǎo)電纜的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)線路變長時(shí)，變得更難以平滑地循環(huán)冷卻劑。[0010](3)在電纜安裝場(chǎng)所，在熱絕緣管中必需產(chǎn)生真空。然而，通常在大致200m的熱絕緣管中產(chǎn)生真空需要大約一個(gè)月。因此，當(dāng)線路變得更長時(shí)，產(chǎn)生真空所需的努力和時(shí)間可對(duì)安裝操作帶來顯著的限制。
      
[0011]鑒于上述情況，研發(fā)了本發(fā)明，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種超導(dǎo)電纜和使用該電纜構(gòu)成的線路，與傳統(tǒng)的超導(dǎo)電纜相比，該超導(dǎo)電纜能夠允許相對(duì)較長距離的電力傳輸。
      
[0012]本發(fā)明的另一目的是提供一種安裝如上所述的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的方法。
      
[0013]本發(fā)明的又一目的是提供一種操作如上所述的本發(fā)明的超導(dǎo)線路的方法。
      
[0014]問題的解決方案
      
[0015]為了允許用于超導(dǎo)電纜的冷卻劑長距離地平滑循環(huán)，本
      
【發(fā)明者】進(jìn)行了研究以獲得冷卻劑流動(dòng)路徑在此流動(dòng)路徑的縱向方向上具有形成地盡可能一致的橫截面形狀的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，本
      
【發(fā)明者】已經(jīng)考慮到熱絕緣管和芯之間的空間不用作冷卻劑流動(dòng)路徑，而冷卻劑循環(huán)的導(dǎo)管不依賴熱絕緣管和芯是單獨(dú)使用的。因此，本
      
【發(fā)明者】獲得了本發(fā)明。本發(fā)明提供一種具有下述結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)電纜，并且限定了一種安裝超導(dǎo)電纜的方法，一種采用超導(dǎo)電纜形成的線路，以及一種超導(dǎo)電纜線路的操作方法。
      
[0016][超導(dǎo)電纜]
      
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一種超導(dǎo)電纜，包括超導(dǎo)導(dǎo)體層和將超導(dǎo)導(dǎo)體層冷卻到超導(dǎo)狀態(tài)的冷卻劑的流動(dòng)路徑。該超導(dǎo)電纜包括:芯，具有所述超導(dǎo)導(dǎo)體層和絕緣層；冷卻劑管，形成所述冷卻劑流動(dòng)路徑，并且與所述芯平行地布置，以冷卻所述超導(dǎo)導(dǎo)體層；以及用于容納所述芯和所述冷卻劑管的容納管。
      
[0018]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)獨(dú)立于容納管的冷卻劑管與芯平行地設(shè)置時(shí)，能夠通過選擇冷卻劑管的橫截面形狀而確定冷卻劑流動(dòng)路徑的橫截面形狀。因此，通過選擇在其縱向方向上具有幾乎均勻的橫截面形狀的導(dǎo)管作為冷卻管，能夠使冷卻劑平滑地循環(huán)，從而允許實(shí)現(xiàn)長超導(dǎo)電纜。
      
[0019]雖然傳統(tǒng)的超導(dǎo)電纜構(gòu)成為使得芯布置在冷卻劑流動(dòng)路徑內(nèi)，但是本發(fā)明的超導(dǎo)電纜構(gòu)成為使得冷卻劑流動(dòng)路徑基本上獨(dú)立于芯設(shè)置。因此，可以不考慮冷卻劑流動(dòng)路徑的單元部分的長度，來確定芯的長度，并且產(chǎn)生長芯，從而允許實(shí)現(xiàn)長超導(dǎo)電纜。在下文中，將描述制造該超導(dǎo)電纜的方法。此外，冷卻劑流動(dòng)路徑的單元部分長度與從冷卻站供應(yīng)的冷卻劑流過冷卻劑管而返回到同一冷卻站或到另一冷卻站的距離相對(duì)應(yīng)。在前一種情況下，冷卻單元長度與冷卻劑流動(dòng)路徑的前行返回路徑對(duì)應(yīng)，其中冷卻劑通過該冷卻流動(dòng)路徑循環(huán)。在后一種情況下，冷卻單元長度與冷卻劑流動(dòng)路徑的前行路徑或返回路徑對(duì)應(yīng)。如果使用長超導(dǎo)電纜來構(gòu)成線路，也能夠增加冷卻劑流動(dòng)路徑的單元部分長度。因此，在線路的整個(gè)長度上用于冷卻和泵送冷卻劑的冷卻站的數(shù)量也可以減小。
      
[0020]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，多個(gè)所述冷卻劑管被扭絞為圍繞所述芯的外周。
      
[0021]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，多個(gè)冷卻劑管圍繞芯，以使得芯能夠被充分地冷卻。具體地，通過圍繞芯的外周扭絞多個(gè)冷卻劑管，能夠在外周方向和縱向方向上，在芯的整個(gè)區(qū)域上幾乎均勻地冷卻芯。此外，能夠致使在芯的在縱向方向上的任何橫截面上，在多個(gè)冷卻劑管內(nèi)的冷卻劑的狀態(tài)幾乎是一致的。這是由于能夠防止冷卻劑管在芯之上不均勻地分布。
      
[0022]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，所述多個(gè)冷卻劑管圍繞多個(gè)所述芯。[0023]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過將多個(gè)芯容納在一個(gè)容納管中，能夠確保極大容量的電力傳輸，并且能夠容易地執(zhí)行多個(gè)通道的電力傳輸。因此，即使一些通道中斷，也能夠確保電力通過另一通道傳輸。此外，在安裝開始時(shí)，使用其中的一些芯傳輸電力，而至少一部分剩余的芯以后使用，以允許容量增加。具體地，通過由多個(gè)冷卻劑管圍繞多個(gè)芯，能夠?qū)⑦@些芯集中冷卻，并且能夠共享用于冷卻多個(gè)芯(多個(gè)通道)的冷卻站(包括冷藏庫和泵)。
      
[0024]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，所述芯和被扭絞為圍繞所述芯的外周的所述多個(gè)冷卻劑管被組合為形成復(fù)合芯單元。多個(gè)所述復(fù)合芯單元設(shè)置在所述容納管內(nèi)。
      
[0025]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過將多個(gè)復(fù)合芯容納在一個(gè)容納管中，能夠確保極大容量的電力傳輸，并且能夠容易地執(zhí)行多個(gè)通道的電力傳輸。因此，即使一些通道中斷，也能夠確保電力通過另一通道傳輸。此外，在安裝開始時(shí)，使用其中的一些芯傳輸電力，而至少一部分剩余的芯以后使用，以允許容量增加。具體地，對(duì)于每個(gè)復(fù)合芯單元，形成該單元的芯或芯組能夠被冷卻。因此，即使在任何一個(gè)芯(芯組)的冷卻站中發(fā)生故障時(shí)，也不會(huì)在其他芯(芯組)的冷卻上發(fā)生問題。
      
[0026]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，所述芯和被扭絞為圍繞所述芯的外周的所述多個(gè)冷卻劑管組合以形成復(fù)合芯單元。設(shè)置多個(gè)附加冷卻劑管，其布置為圍繞所述復(fù)合芯單元的外周。
      
[0027]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，附加冷卻劑管還附加地設(shè)置到形成復(fù)合芯單元的冷卻劑管上，從而允許芯被更充分地冷卻。因此，即使用于冷卻和循環(huán)冷卻劑的冷卻站以相對(duì)長的間隔設(shè)置在極長距離的超導(dǎo)電纜線路中，也能夠在其整個(gè)長度上充分地冷卻芯。具體地，如下所述，即使當(dāng)容納管填充熱絕緣材料而在其中不產(chǎn)生真空時(shí)，也能夠充分地冷卻芯。此外，即使在形成復(fù)合芯單元的任何一個(gè)冷卻劑管中或者在任何一個(gè)附加冷卻劑管中發(fā)生故障，也能夠使用其他附加冷卻劑管冷卻芯。因此，即使在長距離上，也能夠構(gòu)成高可靠的超導(dǎo)電纜線路。此外，通過改變每個(gè)附加冷卻劑管中的冷卻劑的溫度和流速，或者通過改變冷卻劑流過的附加冷卻劑管的數(shù)量，能夠容易地調(diào)整冷卻芯的程度，也能夠調(diào)整電力傳輸容量。
      
[0028]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，設(shè)置捆扎帶，其將所述多個(gè)冷卻劑管捆扎在一起，以防止處于扭絞狀態(tài)的所述冷卻劑管的移位。
      
[0029]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于捆扎帶保持冷卻劑管的扭絞狀態(tài)，所以能夠可靠地冷卻芯。
      
[0030]根據(jù)包括捆扎帶的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，所述多個(gè)冷卻劑管圍繞所述芯被右旋扭絞和左旋扭絞。所述捆扎帶具有至少一種捆扎結(jié)構(gòu)，該捆扎結(jié)構(gòu)包括:
      
[0031](A)捆扎結(jié)構(gòu)，其中，所述捆扎帶捆扎所述多個(gè)冷卻劑管，以提供這樣的一部分:其從冷卻劑管Cl外周的下側(cè)開始、延伸越過另一個(gè)冷卻劑管C2的外周的上側(cè)、并到達(dá)再一個(gè)冷卻劑管C3的外周的下側(cè)；
      
[0032](B)捆扎結(jié)構(gòu)，其中，所述捆扎帶包括主捆扎帶和副捆扎帶，所述主捆扎帶沿多個(gè)冷卻管的外周將所述多個(gè)冷卻劑管捆扎在一起，所述副捆扎帶具有這樣的一部分:其從冷卻劑管Cl的外周的下側(cè)開始、并被放在所述主捆扎帶的在冷卻劑管Cl和相鄰冷卻劑管C2之間延伸的外周的上側(cè)上、并到達(dá)所述冷卻劑管C2外周的下側(cè)；以及
      
[0033](C)捆扎結(jié)構(gòu)，其中，通過右旋扭絞和左旋扭絞所形成的冷卻劑管中具有相反扭絞方向的反向部中的、冷卻管被彎曲成凸形的凸起反向部及與所述凸起反向部相鄰設(shè)置且冷卻劑管被彎曲成凹形的凹入反向部被所述捆扎帶捆扎成為:所述凸起反向部和所述凹入反向部在所述芯的外周上以彼此相反的方向扭絞、且各反向部朝向所述冷卻劑管的彎曲方向的外側(cè)扭絞。
      
[0034]當(dāng)冷卻劑管被右旋扭絞和左旋扭絞時(shí)，多個(gè)冷卻劑管構(gòu)成為扭絞結(jié)構(gòu)，其中右旋扭絞部和左旋扭絞部重復(fù)地通過反向部分交替地延伸。因此，扭絞冷卻劑管容易解開，這會(huì)阻礙芯的充分冷卻。通過設(shè)置上述捆扎結(jié)構(gòu)(A)至(C)中的至少一個(gè)，能夠抑制多個(gè)被右旋扭絞和左旋扭絞的冷卻劑管的扭絞狀態(tài)的移位，從而能夠可靠地冷卻芯。
      
[0035]根據(jù)包括捆扎帶的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，設(shè)置擠壓纏繞，用于從所述捆扎帶外周的上側(cè)朝向所述芯對(duì)所述冷卻劑管進(jìn)行擠壓。
      
[0036]具體地，當(dāng)冷卻劑管被右旋扭絞和左旋扭絞時(shí)，捆扎帶有助于保持扭絞狀態(tài)。然而，即使不解開右旋扭絞和左旋扭絞的扭絞狀態(tài)，冷卻劑管也可能從芯分開，或者多個(gè)冷卻劑管的包絡(luò)圓可能不能維持在設(shè)計(jì)的圓直徑和期望的形狀。能夠通過采用上述的擠壓纏繞來抑制這些故障。
      
[0037]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，所述冷卻劑管包括直管或波紋管。
      
[0038]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)冷卻劑管形成為直管時(shí)，冷卻劑流動(dòng)路徑能夠構(gòu)成為在整個(gè)長度上具有均勻的橫截面形狀。因此，與在縱向方向上具有不均勻的橫截面形狀的冷卻劑流動(dòng)路徑相比，即使相對(duì)長的超導(dǎo)電纜允許冷卻劑平滑地循環(huán)，也允許冷卻劑由具有相對(duì)小的輸出的泵來循環(huán)。另一方面，當(dāng)冷卻劑管形成為波紋管時(shí)，冷卻劑管能夠構(gòu)成為具有撓性，同時(shí)確保在其縱向方向上的均勻的橫截面形狀。
      
[0039]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，多個(gè)所述芯被扭絞。所述芯被扭絞成具有一定的松弛度，使得能夠吸收每個(gè)所述芯的在冷卻過程中引起的收縮。
      
[0040]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，多個(gè)芯被扭絞成具有一定的松弛度。因此，通過具有一定松弛度的扭絞芯的變緊，能夠吸收冷卻芯時(shí)產(chǎn)生的收縮，從而能夠防止過大的應(yīng)力作用在超導(dǎo)電纜上。[0041 ] 根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，在所述容納管內(nèi)產(chǎn)生真空。
      
[0042]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在容納管內(nèi)產(chǎn)生真空，從而允許冷卻劑管和芯從容納管的外部有效地?zé)峤^緣。
      
[0043]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，設(shè)置熱絕緣材料，其被填充在所述容納管中。
      
[0044]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，容納管填充熱絕緣材料，這消除了在容納管內(nèi)產(chǎn)生真空的需求，從而能夠獲得安裝可行性極好的超導(dǎo)電纜。
      
[0045]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，設(shè)置內(nèi)部容納管，其容納所述芯，并且相對(duì)于所述多個(gè)冷卻劑管布置在內(nèi)側(cè)。
      
[0046]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，內(nèi)部容納管能夠機(jī)械地保護(hù)容納在其中的芯。具體地，當(dāng)內(nèi)部容納管構(gòu)成為具有圓形橫截面時(shí)，即使在扭絞三根芯的情況下，冷卻劑管也能夠設(shè)置在具有圓柱形表面的內(nèi)部容納管的外部。因此，能夠容易地設(shè)置冷卻劑管。
      
[0047]根據(jù)包括內(nèi)部容納管的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，所述內(nèi)部容納管形成輔助冷卻劑流動(dòng)路徑，在所述內(nèi)部容納管和所述芯之間的空間填充該輔助冷卻劑。
      
[0048]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過由輔助冷卻劑填充內(nèi)部容納管，能夠使芯與冷卻劑直接地接觸，從而能夠更有效地冷卻芯，同時(shí)能夠提高芯的絕緣特性。根據(jù)本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜，流動(dòng)通過冷卻劑管的冷卻劑用于冷卻內(nèi)部容納管中的輔助冷卻劑，并且可通過該輔助冷卻劑冷卻芯。換句話說，由于芯基本上由每個(gè)冷卻劑管內(nèi)的冷卻劑冷卻，所以輔助冷卻劑的量可以少于每個(gè)冷卻劑管內(nèi)的冷卻劑，并且輔助冷卻劑的流速可以慢于每個(gè)冷卻劑管內(nèi)的冷卻劑的流速。具體地，循環(huán)的輔助冷卻劑的量可以相對(duì)足夠小，以允許監(jiān)視芯的冷卻狀態(tài)。因此，即使在長超導(dǎo)電纜的情況下，用于循環(huán)輔助冷卻劑的負(fù)載通常相對(duì)小。具體地，如在直流(DC)超導(dǎo)電纜中，在芯中基本上不發(fā)生熱的情況下，可以存在輔助冷卻劑不必循環(huán)的情況?？蛇x擇地，當(dāng)由于在通過每個(gè)冷卻劑管的冷卻劑的循環(huán)中發(fā)生各種預(yù)想不到的情況而需要提高芯的冷卻性能時(shí)，可以相應(yīng)地升高輔助冷卻劑的流速。
      
[0049]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例，所述超導(dǎo)電纜用于直流電力傳輸。
      
[0050]在電纜用于DC電力傳輸?shù)那闆r下，由電力傳輸導(dǎo)致的生熱基本上不會(huì)發(fā)生在芯中。因此，即使芯構(gòu)成為不直接浸在冷卻劑中，也能夠通過流過芯外側(cè)的每個(gè)冷卻劑管的冷卻劑有效地冷卻芯。因此，本發(fā)明的超導(dǎo)電纜具體地適用于DC電力傳輸。本發(fā)明的超導(dǎo)電纜也能夠用于交流(AC)電力傳輸。在這種情況下，優(yōu)選地，冷卻劑的流速升高或者冷卻劑管的橫截面積擴(kuò)大，以使得由AC損失導(dǎo)致的生熱能夠被充分地冷卻，從而增加每單位時(shí)間的冷卻劑流速，并且將高熱導(dǎo)材料放置在每個(gè)冷卻劑管與芯接觸的部分上，并且使每個(gè)冷卻劑管形成為具有使其與芯的外周表面形成表面接觸的橫截面形狀。
      
[0051][超導(dǎo)電纜的安裝方法]
      
[0052]本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的安裝方法，包括以下步驟。
      
[0053]鼓筒預(yù)備步驟:預(yù)備第一鼓筒以及第二鼓筒，芯或容納一個(gè)或多個(gè)芯的內(nèi)部容納管圍繞該第一鼓筒來纏繞，該芯包括超導(dǎo)導(dǎo)體層和絕緣層，冷卻劑管圍繞該第二鼓筒纏繞，該冷卻劑管形成用于冷卻所述超導(dǎo)導(dǎo)體層的冷卻劑的流動(dòng)路徑。
      
[0054]扭絞步驟:從所述第一鼓筒退繞所述芯或所述內(nèi)部容納管，從所述第二鼓筒退繞所述冷卻劑管，將其進(jìn)行集束后，圍繞所述芯或所述內(nèi)部容納管的外周來扭絞所述冷卻劑管。
      
[0055]容納管安裝步驟:將容納管安裝在安裝路徑上。
      
[0056]拉入步驟:將由被扭絞的芯和冷卻劑管形成的復(fù)合芯單元拉到安裝在安裝路徑上的所述容納管中，并且將所述復(fù)合芯單元容納在其中。
      
[0057]根據(jù)該方法，能夠單獨(dú)地預(yù)備芯和容納管，并在安裝場(chǎng)所進(jìn)行組裝。因此，芯和容納管能夠從工廠單獨(dú)地船運(yùn)，因此，它們能夠獨(dú)立地制造，從而能夠容易地構(gòu)成長超導(dǎo)電纜線路。當(dāng)使用多個(gè)芯時(shí)，冷卻劑管僅必須圍繞多個(gè)芯的扭絞本體的外周或內(nèi)部容納管的外周扭絞。即使當(dāng)設(shè)置多個(gè)芯時(shí)，每個(gè)芯能夠圍繞鼓筒纏繞，然后將該鼓筒從工廠傳送到安裝場(chǎng)所，或者能夠?qū)㈩A(yù)先在工廠扭絞的多根芯傳送到安裝場(chǎng)所。因此，與三根芯集成的超導(dǎo)電纜相比，能夠?qū)⑾鄬?duì)較長的芯在一個(gè)鼓筒中傳送到安裝場(chǎng)所。此外，芯不必在工廠扭絞，但是芯能夠在安裝場(chǎng)所扭絞。因此，能夠在工廠制成相對(duì)長的單根芯，并將該單根芯切成合適的長度以獲得多根芯，然后能夠?qū)⑵鋫魉偷桨惭b場(chǎng)所，或者能夠?qū)⒃诠S制造的相對(duì)長的單根芯傳送到安裝場(chǎng)所，在該安裝場(chǎng)所該長的單根芯能夠以規(guī)定的長度切斷，從而獲得多根芯。
      
[0058]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的安裝方法的一個(gè)實(shí)施例，該方法包括步驟:在所述容納管的與安裝側(cè)對(duì)應(yīng)的內(nèi)周表面上設(shè)置局部熱絕緣層，用于在隨后拉入所述復(fù)合芯單元時(shí)、大體上與所述容納管同軸地支撐所述復(fù)合芯單元，將所述復(fù)合芯單元容納在所述容納管中，并且然后由熱絕緣材料填充所述容納管內(nèi)的剩余空間。
      
[0059]根據(jù)該方法，能夠可靠地同軸地對(duì)齊容納管和容納在其中的復(fù)合芯單元。當(dāng)容納管安裝在安裝路徑上時(shí)，確定容納管的上側(cè)和下側(cè)。因此，在局部熱絕緣層在外周方向上設(shè)置在容納管的內(nèi)周表面的一部分上的情況下，容納管僅必須安裝為使得容納管的設(shè)有該局部熱絕緣層的一側(cè)位于下側(cè)上。該局部熱絕緣層可以構(gòu)成為具有的厚度使得當(dāng)復(fù)合芯單元放置在局部熱絕緣層上時(shí)，復(fù)合芯單元的中心位于容納管的中心?？蛇x擇地，也能夠獲得熱阻的中心位置，其中，指示超導(dǎo)電纜的熱絕緣效果的熱阻在容納管內(nèi)的徑向方向上變得均勻，并且確定熱絕緣層的厚度，以使得復(fù)合芯單元的中心位于熱阻的中心位置。通過將復(fù)合芯單元拉到該局部熱絕緣層上，能夠容易地同軸地對(duì)齊容納管和復(fù)合芯單元。然后，通過由熱絕緣材料填充容納管和復(fù)合芯單元的剩余空間，能夠在復(fù)合芯單元與容納管同軸地對(duì)齊的情況下，在復(fù)合芯單元的整個(gè)外周上均勻地確保熱絕緣特性。
      
[0060][超導(dǎo)電纜線路]
      
[0061]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路包括上述的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜，還包括下述的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)。
      
[0062]〈〈分離機(jī)構(gòu)》
      
[0063]該超導(dǎo)電纜線路包括在所述超導(dǎo)電纜的中間部分中的分離機(jī)構(gòu)。所述分離機(jī)構(gòu)包括分隔件、一個(gè)拉出部、另一個(gè)拉出部、和聯(lián)接冷卻劑管。分隔件將所述容納管內(nèi)部在縱向方向上分隔成一個(gè)空間和另一個(gè)空間。該一個(gè)拉出部將所述一個(gè)空間內(nèi)的冷卻劑管拉出到所述容納管外部。所述另一個(gè)拉出部將所述另一個(gè)空間內(nèi)的冷卻劑管拉出到所述容納管外部。聯(lián)接冷卻劑管將兩個(gè)所述拉出部聯(lián)接。
      
[0064]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)構(gòu)成超導(dǎo)電纜線路之后，在冷卻劑最初引入冷卻劑管時(shí)，在由該分隔機(jī)構(gòu)分隔的空間內(nèi)，能夠?qū)⒗鋮s劑供應(yīng)到每個(gè)冷卻劑管。例如，在分隔機(jī)構(gòu)中的聯(lián)接冷卻劑管預(yù)先從兩個(gè)拉出部移除，在該狀態(tài)下，冷卻劑從每個(gè)拉出部供應(yīng)到設(shè)置在一個(gè)空間和另一個(gè)空間內(nèi)的每個(gè)冷卻劑管。當(dāng)冷卻劑管能夠填充冷卻劑時(shí)，聯(lián)接冷卻劑管附接到兩個(gè)拉出部上，這使得彼此連通。因此，冷卻劑能夠通過一系列的冷卻劑管循環(huán)，該冷卻劑管由一個(gè)空間內(nèi)的連通管和另一個(gè)空間內(nèi)的連通管形成。
      
[0065]通過使用這樣的分離機(jī)構(gòu)，當(dāng)一個(gè)空間內(nèi)的冷卻劑管和另一個(gè)空間內(nèi)的冷卻劑管組合在一起以形成一系列冷卻劑循環(huán)部分時(shí)，冷卻劑能夠從這些冷卻劑循環(huán)部分的中間部分引入。當(dāng)冷卻劑的引入從該分離機(jī)構(gòu)開始時(shí)，冷卻從鄰近分離機(jī)構(gòu)的一側(cè)開始。因此，隨著與分離機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)離，冷卻開始地更加延遲。換句話說，當(dāng)使用分離機(jī)構(gòu)時(shí)，從冷卻劑引入側(cè)的一端到與其相反的一側(cè)上的一端的冷卻劑流動(dòng)路徑比從一端朝向上述冷卻劑循環(huán)部分的另一端引導(dǎo)冷卻劑的情況短。因此，能夠減輕冷卻劑引入側(cè)上作用在超導(dǎo)電纜上的收縮應(yīng)力的積累。因此，能夠防止過大的應(yīng)力作用在超導(dǎo)電纜上。具體地，當(dāng)分離機(jī)構(gòu)設(shè)置冷卻劑循環(huán)部分的中間部分中時(shí)，由分離機(jī)構(gòu)分開的兩個(gè)空間內(nèi)的冷卻劑管具有相同的長度。因此，在它們各自的空間內(nèi)冷卻劑管的收縮程度的變化能夠容易地進(jìn)一步地減小，并且使其更加均勻。因此，優(yōu)選地，采用具有單芯的超導(dǎo)電纜，并且由于能夠使得用于吸收單芯的收縮的兩個(gè)端子的移動(dòng)量幾乎是均勻的，所以能夠由構(gòu)造成安裝在超導(dǎo)電纜線路兩端上且可移動(dòng)的兩個(gè)端子吸收由于冷卻導(dǎo)致的收縮。
      
[0066]此外，能夠選擇在縱向方向上具有幾乎均勻的橫截面形狀的冷卻劑管。因此，即使由于冷卻而在每個(gè)冷卻劑管中發(fā)生收縮，也很少可能會(huì)在一個(gè)空間內(nèi)的冷卻劑管和另一個(gè)空間內(nèi)的冷卻劑管之間發(fā)生不同的收縮程度。與傳統(tǒng)的超導(dǎo)電纜線路相比，這種導(dǎo)致收縮程度不同的較少可能性能夠被認(rèn)為是非常有利的，由于超導(dǎo)電纜的安裝路徑具有彎曲部，所以即使當(dāng)該彎曲部的每個(gè)位置及其彎曲方式在由分隔機(jī)構(gòu)分開的兩個(gè)空間之間存在不同時(shí)，冷卻劑流動(dòng)路徑的橫截面形狀也不依賴于容納管內(nèi)的芯的布置。
      
[0067]根據(jù)包括分隔機(jī)構(gòu)的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的一個(gè)實(shí)施例，在所述容納管內(nèi)產(chǎn)生真空。該實(shí)施例包括從所述容納管外部與一個(gè)空間連通的一個(gè)排氣管，從所述容納管外部與另一個(gè)空間連通的另一個(gè)排氣管，以及連接兩個(gè)排氣管的連通管。
      
[0068]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠通過分隔機(jī)構(gòu)在容納管內(nèi)產(chǎn)生真空。例如，分隔機(jī)構(gòu)的連通管預(yù)先從兩個(gè)排氣管移除。在這種狀態(tài)下，通過每個(gè)排氣管，能夠在一個(gè)空間和另一個(gè)空間中產(chǎn)生真空。當(dāng)每個(gè)空間中產(chǎn)生真空時(shí)，連通管附接到兩個(gè)排氣管上，從而使兩個(gè)排氣管彼此連通。因此，能夠形成一系列真空空間，其中一個(gè)空間與另一個(gè)空間連通。
      
[0069]在這種情況下，當(dāng)一個(gè)空間和另一個(gè)這間組合在一起以形成一系列真空部分時(shí)，能夠通過真空部分的中間部分產(chǎn)生真空。換句話說，與在整個(gè)長度上通過真空部分的任何端部產(chǎn)生真空的情況相比，當(dāng)使用分隔機(jī)構(gòu)時(shí)，對(duì)于由分隔板分開的每個(gè)空間，能夠容易產(chǎn)生真空。因此，能夠使用相對(duì)較小的真空泵，并且能夠在相對(duì)較短的時(shí)間周期內(nèi)產(chǎn)生真空。此外，優(yōu)選地，為了識(shí)別異常發(fā)生的位置和修復(fù)異常的位置，可將超導(dǎo)電纜線路分開。
      
[0070]?冷 卻站:分開的前行和返回路徑>>
      
[0071]超導(dǎo)電纜線路包括根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，該冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)。所述超導(dǎo)電纜中包含的冷卻劑管包括冷卻劑管ag，用作冷卻劑前行路徑；冷卻劑管ar，與所述冷卻劑管ag平行地設(shè)置且用作冷卻劑返回路徑；冷卻劑管Pg，用作另一冷卻劑前行路徑；以及冷卻劑管Pr,與所述冷卻劑管平行地設(shè)置且用作另一冷卻劑返回路徑。所述冷卻站包括冷卻站Al、Α2，分別連接到每個(gè)冷卻劑管ag和冷卻劑管a r的兩端；冷卻站B1、B2,分別連接到每個(gè)冷卻劑管和冷卻劑管β r的兩端；所述冷卻站A1、A2和冷卻站B1、B2設(shè)置為使得所述冷卻劑管a g、a r的配置區(qū)間和所述冷卻劑管i3g、Pr的配置區(qū)間在所述超導(dǎo)電纜的縱向方向上錯(cuò)位。
      
[0072]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于芯和冷卻劑管獨(dú)立地平行布置，所以能夠不依賴端子連接單元之間的芯的長度或中間連接單元之間的芯的長度地、確定設(shè)置冷卻劑管的部分。此外，當(dāng)使用分開的冷卻站將冷卻劑供應(yīng)到形成前行路徑的冷卻劑管a g和形成返回路徑的冷卻劑管a r，并且類似地，將冷卻劑供應(yīng)到形成前行路徑的冷卻劑管i3g和形成返回路徑的冷卻劑管β r時(shí)，可容易增加冷卻站Al和A2之間與冷卻站BI和B2之間的距離。具體地，通過將冷卻站Al、A2和冷卻站B1、B2布置為使得冷卻劑管a g和a r的配置區(qū)間和冷卻劑管
      
 和Pr的配置區(qū)間在超導(dǎo)電纜的縱向方向上錯(cuò)位，從而即使在部分冷卻站變得不能工作時(shí)，能夠使用剩余的冷卻站在整個(gè)長度上冷卻芯。這將在下文中描述為超導(dǎo)電纜線路的操作方法。此外，每個(gè)冷卻劑管a g、a r、β g和β r的數(shù)量?jī)H必須至少是一個(gè)，并且可以設(shè)置一個(gè)冷卻劑管或多個(gè)冷卻劑管。
      
[0073]?冷卻站:前行和返回路徑系列>>
      
[0074]本超導(dǎo)電纜線路包括根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，該冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)。所述超導(dǎo)電纜中包含的冷卻劑管包括冷卻劑管agr，在所述容納管內(nèi)形成一系列的前行和返回路徑；和冷卻劑管i3gr，在所述容納管內(nèi)形成另一系列的前行和返回路徑。所述冷卻站包括冷卻站XI，連接到所述冷卻劑管agr的冷卻劑饋送端和冷卻劑返回端；以及冷卻站Y1，連接到所述冷卻劑管i3gr的冷卻劑饋送端和冷卻劑返回端。然后，所述冷卻站X1、Y1設(shè)置為使得所述冷卻劑管agr的配置區(qū)間和所述冷卻劑管β gr的配置區(qū)間在所述超導(dǎo)電纜的縱向方向上錯(cuò)位。
      
[0075]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于芯和冷卻劑管獨(dú)立地平行布置，所以能夠不依賴端子連接單元之間的芯的長度或中間連接單元之間的芯的長度地、確定設(shè)置冷卻劑管的部分。此外，由于冷卻劑管agr和冷卻劑管β gr形成一系列的前行返回路徑,所以通過該系列的前行返回路徑流動(dòng)的冷卻劑的量能夠由用于饋送冷卻劑的一個(gè)泵自動(dòng)地持續(xù)地維持均勻。因此，能夠容易地控制冷卻劑的循環(huán)，同時(shí)減少泵的數(shù)量。具體地，有利地通過將冷卻站Xl和Yl設(shè)置為使得冷卻劑管a gr的配置區(qū)間和冷卻劑管β gr的配置區(qū)間在超導(dǎo)電纜的縱向方向上錯(cuò)位，從而即使在部分冷卻站變得不能工作時(shí)，能夠使用剩余的冷卻站在整個(gè)長度上冷卻芯。這將在下文中描述為超導(dǎo)電纜線路的操作方法。此外，每個(gè)冷卻劑管agr和^gr的數(shù)量?jī)H必須至少是一個(gè)，并且可以設(shè)置一個(gè)冷卻劑管或多個(gè)冷卻劑管。
      
[0076]〈〈電力提取單元》
      
[0077]本超導(dǎo)電纜線路包括根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，該冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)。所述超導(dǎo)電纜的超導(dǎo)導(dǎo)體層包括布置在所述絕緣層內(nèi)的內(nèi)導(dǎo)體層，和布置在所述絕緣層外的外導(dǎo)體層。所述超導(dǎo)電纜線路還包括電力提取單元，其布置在所述超導(dǎo)電纜的中間部分中，用于將電力供應(yīng)到所述冷卻站。所述電力提取單元包括超導(dǎo)內(nèi)側(cè)拉出導(dǎo)體，超導(dǎo)外側(cè)拉出導(dǎo)體，端子盒，一個(gè)正常導(dǎo)通引線，和另一個(gè)正常導(dǎo)通引線。超導(dǎo)內(nèi)側(cè)拉出導(dǎo)體連接到從所述芯拉出的所述內(nèi)導(dǎo)體層上。超導(dǎo)外側(cè)拉出導(dǎo)體連接到從 所述芯拉出的所述外導(dǎo)體層上。端子盒由冷卻兩個(gè)拉出導(dǎo)體的冷卻劑填充。一個(gè)正常導(dǎo)通引線連接到所述超導(dǎo)內(nèi)側(cè)拉出導(dǎo)體上以形成從所述端子盒朝向室溫側(cè)延伸的電路。另一個(gè)正常導(dǎo)通引線連接到所述超導(dǎo)外側(cè)拉出導(dǎo)體上以形成從所述端子盒朝向室溫側(cè)延伸的電路。所述冷卻站構(gòu)成為通過經(jīng)由兩個(gè)所述正常導(dǎo)通引線從所述超導(dǎo)電纜提供電力來冷卻冷卻劑，并且將所述冷卻劑供應(yīng)到每個(gè)冷卻劑管。
      
[0078]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)傳送到芯的一部分電力通過電力提取單元提取到容納管外部時(shí)，提取的電力能夠用于驅(qū)動(dòng)形成超導(dǎo)電纜線路的諸如冷卻站等輔助設(shè)備。具體地，即使當(dāng)超導(dǎo)電纜線路安裝在沙漠、野外等，且用于驅(qū)動(dòng)冷卻站的電力不能從超導(dǎo)電纜線路附近供應(yīng)時(shí)，也能夠驅(qū)動(dòng)上述輔助設(shè)備。
      
[0079]?用于輔助冷卻劑的冷卻站>>
      
[0080]本超導(dǎo)電纜線路包括根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜，其具有內(nèi)部容納管，上述輔助冷卻劑在內(nèi)部容納管中循環(huán)。該超導(dǎo)電纜線路還包括用于輔助冷卻劑的冷卻站，通過該冷卻站使引入內(nèi)部容納管中的輔助冷卻劑循環(huán)地比通過冷卻劑管流動(dòng)的冷卻劑慢。該用于輔助冷卻劑的冷卻站也用作用于將冷卻劑(主冷卻劑)供應(yīng)到冷卻劑管的冷卻站(主冷卻站)。
      
[0081]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，使用輔助冷卻劑的冷卻站能夠有效地冷卻芯，該冷卻站使得輔助冷卻劑通過內(nèi)部容納管循環(huán)。由于用于輔助冷卻劑的冷卻站僅必須使輔助冷卻劑循環(huán)地比通過上述冷卻劑管流動(dòng)的冷卻劑慢，所以與用于循環(huán)冷卻劑的冷卻站相比，該用于輔助冷卻劑的冷卻站能夠在尺寸上減小。此外，用于輔助冷卻劑的冷卻站之間的距離能夠比用于循環(huán)(主)冷卻劑的(主)冷卻站之間的距離長。
      
[0082]?冷卻調(diào)整熱絕緣材料:平坦安裝型>>
      
[0083]本超導(dǎo)電纜線路包括根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，該冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)。所述超導(dǎo)電纜中包含的冷卻劑管包括冷卻劑管ag，用作冷卻劑前行路徑；冷卻劑管ar，與所述冷卻劑管ag平行地設(shè)置且用作冷卻劑返回路徑。所述冷卻站包括冷卻站Al、A2，分其別連接到每個(gè)冷卻劑管ag和冷卻劑管a r的兩端。覆蓋每個(gè)冷卻劑管a g、a r的冷卻調(diào)整熱絕緣材料被設(shè)置在連接到所述冷卻站的所述冷卻劑管的每個(gè)冷卻劑饋送端側(cè)和連接到所述冷卻站的所述冷卻劑管的冷卻劑饋送端側(cè)上。
      
[0084]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)將冷卻劑引入冷卻劑管時(shí)，超導(dǎo)電纜能夠在整個(gè)長度上被幾乎均勻地冷卻。超導(dǎo)電纜的冷卻從如上所述的冷卻劑引入側(cè)開始，以及，遠(yuǎn)離該冷卻劑引入側(cè)時(shí)較延遲地開始。冷卻調(diào)整熱絕緣材料設(shè)置在每個(gè)冷卻劑管ag和ar的與該冷卻劑引入側(cè)對(duì)應(yīng)的部分上，從而緩和冷卻劑引入側(cè)上的冷卻。因此，在冷卻劑引入側(cè)上和與其相反的一側(cè)上的冷卻程度會(huì)能夠是均勻的。換句話說，為了確保由電纜的冷卻產(chǎn)生的收縮應(yīng)力均勻，并由此確保電纜穩(wěn)固，與從由來自端子單元的應(yīng)力影響的電纜端子開始冷卻相比，更優(yōu)選地是，從電纜的中心部開始冷卻，以在冷卻過程中從中心部朝向端子部逐漸地產(chǎn)生冷卻收縮應(yīng)力。該超導(dǎo)電纜線路適于在安裝路徑幾乎是平的時(shí)使用。
      
[0085]?冷卻調(diào)整熱絕緣材料:傾斜安裝類型>>
      
[0086]本超導(dǎo)電纜線路包括根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，該冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)。包含在該超導(dǎo)電纜中的所述冷卻劑管包括冷卻劑管a g，用作冷卻劑前行路徑；冷卻劑管a r,與所述冷卻劑管a g平行地設(shè)置且用作冷卻劑返回路徑。所述冷卻站包括冷卻站Al,布置在相對(duì)低的位置上,和冷卻站A2,布置在相對(duì)高的位置上，所述冷卻站Al和冷卻站A2分別連接到每個(gè)冷卻劑管a g和冷卻劑管a r的兩端。覆蓋每個(gè)冷卻劑管a g、a r的冷卻調(diào)整熱絕緣材料在相對(duì)低的位置上設(shè)置在連接到所述冷卻站Al的所述冷卻劑管a g的每個(gè)冷卻劑饋送端側(cè)并且在相對(duì)低的位置上設(shè)置在連接到所述冷卻站Al的所述冷卻劑管a r的冷卻劑返回端側(cè)。
      
[0087]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)超導(dǎo)電纜的安裝路徑在高度上有所不同時(shí)以及在一個(gè)冷卻站安裝在相對(duì)低的位置上而另一個(gè)冷卻站安裝在相對(duì)高的位置上時(shí)，也能夠在冷卻劑引入冷卻劑管時(shí)，在超導(dǎo)電纜的整個(gè)長度上幾乎均勻地控制冷卻收縮應(yīng)力。當(dāng)兩個(gè)冷卻站的安裝位置之間的高度上存在差異時(shí)，重力會(huì)作用在電纜上。因此，由重力導(dǎo)致的應(yīng)力和在初始冷卻期間產(chǎn)生的冷卻收縮應(yīng)力組合到一起，以增加電纜上的向下的應(yīng)力，從而導(dǎo)致電纜或電纜芯朝向相對(duì)低的位置顯著地移動(dòng)。當(dāng)通過利用該結(jié)構(gòu)使從電纜的相對(duì)高的位置較早地處理初始冷卻時(shí)，能夠減輕由重力導(dǎo)致的附加應(yīng)力所產(chǎn)生的向下的應(yīng)力集中。換句話說，控制由安裝在高度有所不同的安裝路徑上的超導(dǎo)電纜的初始冷卻產(chǎn)生的應(yīng)力，從而將線路鋪設(shè)成在電纜的整個(gè)長度上獲得冷卻應(yīng)力更出色的均勻度。
      
[0088]〈〈氮漿氮漿?
      
[0089]本超導(dǎo)電纜線路包括根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，該冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)。所述超導(dǎo)電纜是上述本發(fā)明的超導(dǎo)電纜，并且通過所述冷卻劑管循環(huán)的冷卻劑是氮漿氮漿。[0090]通過使用氮漿氮漿作為冷卻劑，能夠增加冷卻部分的長度，以及增加電流承載容量。
      
[0091]〈〈冷卻確定裝置》
      
[0092]該超導(dǎo)電纜線路包括根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜，還包括信號(hào)傳送裝置，信號(hào)接收裝置，和冷卻確定裝置。信號(hào)傳送裝置用于產(chǎn)生電信號(hào)，該電信號(hào)從所述超導(dǎo)電纜線路的一端側(cè)輸入到所述超導(dǎo)導(dǎo)體層。信號(hào)接收裝置用于接收已輸出到超導(dǎo)電纜的另一端側(cè)上的信號(hào)。冷卻確定裝置用于基于由所述信號(hào)接收裝置接收的輸出信號(hào)的狀態(tài)確定所述超導(dǎo)導(dǎo)體層是否達(dá)到在所述線路的整個(gè)長度上使所述超導(dǎo)導(dǎo)體層進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)的溫度。
      
[0093]通常，當(dāng)超導(dǎo)導(dǎo)體層沒有被充分地冷卻時(shí)，具有相對(duì)大的電阻，因此，幾乎變成絕緣體。當(dāng)超導(dǎo)導(dǎo)體層被充分冷卻時(shí)，它被帶入電阻基本上是零的超導(dǎo)狀態(tài)。因此，當(dāng)電信號(hào)輸入到該超導(dǎo)導(dǎo)體層時(shí)，如果超導(dǎo)導(dǎo)體層沒有在超導(dǎo)電纜線路的整個(gè)長度上充分地冷卻，則在線路的另一端側(cè)上不能檢測(cè)到輸出信號(hào)。另一方面，如果超導(dǎo)導(dǎo)體層能夠在線路的整個(gè)長度上充分地冷卻，則在線路的另一端側(cè)上能夠檢測(cè)到輸出信號(hào)。因此，通過使用冷卻確定裝置，例如能夠基于輸出信號(hào)的水平(是否已經(jīng)接收輸出信號(hào)或未接收)，確定在線路的整個(gè)長度上超導(dǎo)導(dǎo)體層是否達(dá)到將超導(dǎo)導(dǎo)體層帶入超導(dǎo)狀態(tài)的溫度。具體地，在長距離超導(dǎo)電纜線路的情況下，可靠地檢測(cè)在線路的整個(gè)長度上超導(dǎo)導(dǎo)體層是否被充分地冷卻是非常重要的。
      
[0094]?故障點(diǎn)識(shí)別裝置>>
      
[0095]該超導(dǎo)電纜線 路包括根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜和信號(hào)傳送裝置，還包括反射信號(hào)接收裝置和故障點(diǎn)識(shí)別裝置。將超導(dǎo)電纜中間部分中超導(dǎo)導(dǎo)體層的冷卻局部不足的部分假定為故障點(diǎn)。反射信號(hào)接收裝置在超導(dǎo)電纜線路的一端側(cè)上接收所述電信號(hào)在故障點(diǎn)處的反射信號(hào)。故障點(diǎn)識(shí)別裝置基于每個(gè)所述電信號(hào)的傳輸速率和所述反射信號(hào)，以及基于從由所述信號(hào)傳送裝置輸入電信號(hào)的時(shí)刻直到由所述反射信號(hào)接收裝置接收反射信號(hào)的時(shí)刻的時(shí)間周期，來計(jì)算故障點(diǎn)的位置。
      
[0096]當(dāng)超導(dǎo)電纜線路的中間部分中存在故障點(diǎn)時(shí)，在該故障點(diǎn)超導(dǎo)導(dǎo)體層不會(huì)被帶入超導(dǎo)狀態(tài)，而是幾乎變成具有電阻的絕緣體。因此，該故障點(diǎn)能夠被認(rèn)為是阻抗發(fā)生錯(cuò)配的位置。在這種情況下，從線路一端側(cè)輸入的電信號(hào)在該故障點(diǎn)被反射，并作為反射信號(hào)傳送到線路的與電信號(hào)輸入端子對(duì)應(yīng)的一端側(cè)。通過測(cè)量從反射信號(hào)接收裝置接收反射信號(hào)和由信號(hào)傳送裝置輸入電信號(hào)的時(shí)刻直到反射信號(hào)由反射信號(hào)接收裝置接收的時(shí)刻的時(shí)間周期，能夠計(jì)算故障點(diǎn)的位置，因?yàn)殡娦盘?hào)和反射信號(hào)的傳送率是已知的。具體地，在長距離超導(dǎo)導(dǎo)體電纜線路的情況下，可靠地檢測(cè)故障點(diǎn)存在的位置是非常重要的。
      
[0097]?超導(dǎo)電纜線路的操作方法>>
      
[0098]本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的操作方法是操作具有如下結(jié)構(gòu)中的一個(gè)的超導(dǎo)電纜線路的方法，結(jié)構(gòu)包括“冷卻站:分開的前行和返回路徑”和“冷卻站:前行返回路徑系列”，將如下所述。
      
[0099]?分開的前行和返回路徑>>
      
[0100]該超導(dǎo)電纜線路的操作方法是操作具有“冷卻站:分開的前行和返回路徑”的結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)電纜線路的方法。在超導(dǎo)電纜線路中，所述冷卻站Al、A2和所述冷卻劑管a g、a r的多組冷卻部分，以及所述冷卻站B1、B2和所述冷卻劑管β g、β r的多組冷卻部分被布置在所述超導(dǎo)電纜的縱向方向上。當(dāng)所述冷卻站A1、A2和冷卻站B1、B2中的一個(gè)不能工作時(shí)，使用多個(gè)能工作的冷卻站來冷卻與該不能工作的冷卻站對(duì)應(yīng)的冷卻部分，以共享與其鄰近的冷卻部分的冷卻。
      
[0101]根據(jù)該操作方法,冷卻站A1、A2和冷卻站B1、B2設(shè)置為使得冷卻劑管a g、a r的配置區(qū)間和冷卻劑管i3g、Pr的配置區(qū)間在超導(dǎo)電纜的縱向方向上錯(cuò)位。因此，即使在一些冷卻站變得不能工作時(shí)，與該不能工作的冷卻站對(duì)應(yīng)的冷卻部分(不可冷卻的部分)與另一可工作的冷卻部分的冷卻部分重疊。因此，能夠使用該可工作的冷卻站冷卻不可冷卻的部分。因此，即使在一些冷卻站變得不能工作時(shí)，也能夠在整個(gè)長度上冷卻超導(dǎo)電纜線路，從而允許實(shí)現(xiàn)更可靠的超導(dǎo)電纜線路。在本發(fā)明的超導(dǎo)電纜包括內(nèi)部容納管的情況下，其中輔助冷卻劑循環(huán)通過內(nèi)部容納管，當(dāng)如上所述地一些冷卻站變得不能工作時(shí)，不可冷卻的部分也能夠通過增加輔助冷卻劑的循環(huán)量來冷卻。
      
[0102]?前行返回路徑系列>>
      
[0103]該超導(dǎo)電纜線路的操作方法是操作具有“冷卻站:前行返回路徑系列”的結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)電纜線路的方法。在超導(dǎo)電纜線路中，冷卻站Xl的多組冷卻部分和多個(gè)冷卻劑管α βr或一個(gè)冷卻劑管α β r，以及冷卻站Yl的多組冷卻部分和多個(gè)冷卻劑管β gr或一個(gè)冷卻劑管β gr被布置在所述超導(dǎo)電纜的縱向方向上。當(dāng)冷卻站Xl和冷卻站Yl中的一個(gè)不能工作時(shí)，使用多個(gè)能工作的冷卻站來冷卻與該不能工作的冷卻站對(duì)應(yīng)的冷卻部分，以共享與其鄰近的冷卻部分的冷卻。
      
[0104]根據(jù)該操作方法，冷卻站Xl和冷卻站Yl設(shè)置為使得冷卻劑管a gr的配置區(qū)間和冷卻劑管Pgr的配置 區(qū)間在超導(dǎo)電纜的縱向方向上錯(cuò)位。因此，即使在一些冷卻站變得不能工作時(shí)，與該不能工作的冷卻站對(duì)應(yīng)的冷卻部分(不可冷卻的部分)與另一可工作的冷卻站的冷卻部分重疊。因此，能夠使用該可工作的冷卻站冷卻不可冷卻的部分。因此，即使在一些冷卻站變得不能工作時(shí)，也能夠在整個(gè)長度上冷卻超導(dǎo)電纜線路，從而允許實(shí)現(xiàn)更可靠的超導(dǎo)電纜線路。在本發(fā)明的超導(dǎo)電纜包括內(nèi)部容納管的情況下，其中輔助冷卻劑循環(huán)通過內(nèi)部容納管，當(dāng)如上所述地一些冷卻站變得不能工作時(shí)，也能夠通過增加輔助冷卻劑的循環(huán)量來冷卻不可冷卻的部分。
      
[0105]發(fā)明的有利效果
      
[0106]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜，芯和冷卻劑管獨(dú)立地設(shè)置，從而允許冷卻劑在長距離上平滑地循環(huán)。此外，通過獨(dú)立地設(shè)置芯和冷卻劑管，能夠容易地制造芯和冷卻劑管。此外，通過增加每個(gè)芯和冷卻劑管的生產(chǎn)單元長度，能夠大大地降低生產(chǎn)成本。
      
[0107]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路，能夠通過使用本發(fā)明的超導(dǎo)電纜構(gòu)成長距離電力傳輸?shù)木€路。
      
[0108]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的安裝方法，能夠容易地安裝本發(fā)明的超導(dǎo)電纜。
      
[0109]根據(jù)本發(fā)明的操作超導(dǎo)電纜的方法，即使在一些冷卻站不能工作時(shí)，也能夠使用剩余的冷卻站，從而能夠在超導(dǎo)電纜的整個(gè)長度上維持充足的冷卻。
      
【專利附圖】
      

      
【附圖說明】
      
[0110]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
      
[0111]圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的示意性透視圖。[0112]圖3是第一實(shí)施例中的超導(dǎo)電纜的芯的局部橫截面圖。
      
[0113]圖4是第一實(shí)施例中的超導(dǎo)電纜的冷卻區(qū)域的說明圖。
      
[0114]圖5是示出第一實(shí)施例中的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜在使用四個(gè)冷卻管的情況下的橫截面圖，其中在容納管中產(chǎn)生真空。
      
[0115]圖6是示出第一實(shí)施例中的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜在使用三個(gè)冷卻管的情況下的橫截面圖，其中在容納管中產(chǎn)生真空。
      
[0116]圖7是示出第一實(shí)施例中的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜在使用四個(gè)冷卻管的情況下的截面圖，其中在容納管中填充熱絕緣材料。
      
[0117]圖8是示出第一實(shí)施例中的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜在使用三個(gè)冷卻管的情況下的截面圖，其中在容納管中填充熱絕緣材料。
      
[0118]圖9是示例根據(jù)第三實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的安裝方法的頂視平面說明圖。
      
[0119]圖10是示例根據(jù)第三實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的安裝方法的正視說明圖。
      
[0120]圖11是根據(jù)第四實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0121]圖12是根據(jù)第五實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0122]圖13是示出根據(jù)第六實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的分離機(jī)構(gòu)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0123]圖14是示出根據(jù)第七實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的電力提取單元示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0124]圖15是根據(jù)第八實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0125]圖16是根據(jù)第九實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0126]圖17是根據(jù)第十實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0127]圖18是根據(jù)第十一實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0128]圖19是根據(jù)第十二實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0129]圖20是根據(jù)第十三實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0130]圖21是根據(jù)第十四實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0131]圖22是根據(jù)第十四實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的變型的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0132]圖23是根據(jù)第十五實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路的示意性結(jié)構(gòu)圖。
      
[0133]圖24是根據(jù)第十六和第十七實(shí)施例中的每個(gè)的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路上附接捆扎帶的狀態(tài)的說明圖。
      
[0134]圖25是根據(jù)第十八實(shí)施例的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜線路上附接捆扎帶的狀態(tài)的說明圖。
      
[0135]圖26是傳統(tǒng)的超導(dǎo)電纜的結(jié)構(gòu)的透視圖。
      
【具體實(shí)施方式】
      
[0136]在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，將描述本發(fā)明的超導(dǎo)電纜，接著將描述安裝電纜的方法，和使用該電纜的線路。在每個(gè)附圖中，相同或相應(yīng)的元件由相同的附圖標(biāo)記指示。
      
[0137][第一實(shí)施例:超導(dǎo)電纜]
      
[0138]{外形}[0139]參考圖1至圖4描述本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的基本結(jié)構(gòu)，并且參考圖5至圖8描述其變型。此超導(dǎo)電纜1000包括復(fù)合芯單元IOOc和容納該單元IOOc的容納管150。通過將芯110與冷卻劑管130組合而形成復(fù)合芯單元100c，并且根據(jù)需要還包括內(nèi)部容納管170。芯110由流過冷卻劑管130中的冷卻劑130c冷卻。下面，將描述該電纜1000的更加具體的結(jié)構(gòu)。
      
[0140]{結(jié)構(gòu)}
      
[0141](芯)
      
[0142]芯110包括成形件111、內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112、絕緣層113、外部超導(dǎo)導(dǎo)體層114和保護(hù)層116，它們以此順序從中心開始布置，如圖3所示。具體地，內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112和外部超導(dǎo)導(dǎo)體層114形成超導(dǎo)導(dǎo)體層。
      
[0143]〈〈成形件》
      
[0144]成形件111保持內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112 (將在下面描述)的形狀，并且還用作用于轉(zhuǎn)移異常電流的路徑。成形件111可以具有由多根線扭絞形成的絞合線結(jié)構(gòu)，和使用金屬管或螺旋帶形成的中空結(jié)構(gòu)。在成形件的情況下，具體地在交流電應(yīng)用的情況下，具有絕緣涂層的諸如銅線的涂布金屬線可適合用于線。具體地，在直流電應(yīng)用的情況下，也可以使用諸如裸銅線的金屬線。在后一種情況下，可以適當(dāng)?shù)乩貌讳P鋼管、鋁(合金)管等，并且其內(nèi)部也可以用作冷卻劑的流動(dòng)路徑。由于鋁(合金)管在撓性方面是極好的，因此需要用作直管。成形件111可能用作用于轉(zhuǎn)移異常電流的路徑。當(dāng)此異常電流相對(duì)較小時(shí)，絕緣材料可以應(yīng)用于成形件111。本例示例了通過扭絞涂布或未涂布(裸)的金屬線而形成的具有絞合線結(jié)構(gòu)的成形件111。墊層(未示出)可以設(shè)置在成形件111和內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112之間。
      
[0145]?內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層>>
      
[0146]內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112形成電力傳輸路徑。例如可以適當(dāng)?shù)夭捎镁哂醒趸锍瑢?dǎo)體的帶形線材料作為內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112?？蛇m當(dāng)采用的帶形線材料的例子可以是Bi2223基超導(dǎo)帶線材料和RE123基薄膜線材料。Bi2223基超導(dǎo)帶線的例子可以是護(hù)套線，其中由Β?2223基氧化物超導(dǎo)體形成的細(xì)絲布置在諸如Ag-Mn和Ag的穩(wěn)定金屬中。RE123基薄膜線的例子可以是疊線材料，其中由諸如Y、Ho、Nd、Sm、和Gd的稀土元素RE制成的氧化物超導(dǎo)相形成在金屬襯底中。內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112的例子可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，其由上述帶形線以螺旋的方式纏繞而形成。雖然圖1至圖4中被簡(jiǎn)化處理，但是內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112形成為具有多層結(jié)構(gòu)。
      
[0147]〈〈絕緣層》
      
[0148]絕緣層113是用于確保內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112中使用的電壓所需的絕緣的層。可適合用于絕緣層113的材料可以是實(shí)現(xiàn)正常導(dǎo)電電纜的一定性能且具有極好電絕緣強(qiáng)度的材料，例如，其可以是由絕緣紙和塑料層、牛皮紙等制成的復(fù)合帶。復(fù)合帶的例子可以是PPLP (住友電氣工業(yè)有限公司的注冊(cè)商標(biāo))。在用這樣的疊層帶絕緣的情況下，可以使用具有間隙的復(fù)合絕緣件，在該間隙中注入絕緣液。在這種情況下的絕緣液的具體例子可以是液態(tài)氮，其也用作冷卻劑。內(nèi)部容納管170 (圖1和圖2)填充有此液態(tài)氮，并將其注入芯110，從而獲得作為復(fù)合絕緣件的絕緣層113，其由絕緣液和帶元件形成。當(dāng)芯110不注入冷卻劑130c時(shí)，能使用的絕緣層113可以是由交聯(lián)聚乙烯制成的突出層等，其在不需要絕緣液的CV電纜中已實(shí)現(xiàn)一定性能。當(dāng)芯110浸入輔助冷卻劑中時(shí)，諸如復(fù)合帶的絕緣紙和上述的牛皮紙可適合用于絕緣層。在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電氣特性方面有效的半導(dǎo)體層(未示出)通常設(shè)置在該絕緣層113和內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112之間，以及絕緣層113和外部超導(dǎo)導(dǎo)體層114之間。
      
[0149]?外部超導(dǎo)導(dǎo)體層>>
      
[0150]在DC電纜的情況下，在單極電力傳輸中，外部超導(dǎo)導(dǎo)體層114能夠用作前行路徑導(dǎo)體層或返回路徑導(dǎo)體層，通過內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112和外部超導(dǎo)導(dǎo)體層114形成電流前行路徑和電流返回路徑而獲得前行路徑導(dǎo)體層或返回路徑導(dǎo)體層。在雙極電力傳輸中，例如，使用兩線路超導(dǎo)電纜，在每個(gè)超導(dǎo)電纜中，每個(gè)內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112能夠用作前行路徑導(dǎo)體層和返回路徑導(dǎo)體層，同時(shí)每個(gè)外部超導(dǎo)導(dǎo)體層114能夠用作中性線。在AC電纜的情況下，外部超導(dǎo)導(dǎo)體層114能夠用作磁屏蔽。也由與內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層112類似的超導(dǎo)線材料形成該外部超導(dǎo)導(dǎo)體層114。雖然通常設(shè)置外部超導(dǎo)導(dǎo)體層114，但這不是不可缺少的，而是可以根據(jù)需要來設(shè)置的。
      
[0151]具體地，在DC電力傳輸中，當(dāng)內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層用作電流前行路徑且外部超導(dǎo)導(dǎo)體層用作電流返回路徑時(shí)，重要的是，由每個(gè)導(dǎo)體層的橫截面面積確定的載流電容設(shè)定為在兩個(gè)導(dǎo)體層中是相等的，從而導(dǎo)致與前行路徑電流相等的返回路徑電流流過外部超導(dǎo)導(dǎo)體層。
      
[0152]當(dāng)返回路徑導(dǎo)體由不同的電纜形成時(shí)，或者當(dāng)返回路徑電流通過地而不使用返回路徑導(dǎo)體來返回到電源側(cè)時(shí)，產(chǎn)生由前行路徑電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)和由返回路徑電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不會(huì)相互抵償?shù)目臻g。因此，在超導(dǎo)電纜中將產(chǎn)生電感LL。該電感LL與超導(dǎo)電纜的長度成比例的增加。在長超導(dǎo)電纜的情況下，產(chǎn)生巨大的電感LL。當(dāng)導(dǎo)電電流i改變時(shí)，在電纜上產(chǎn)生瞬態(tài)電壓Λν，由 該電感LL和導(dǎo)電電流每單位時(shí)間的變化率(di/dt)相乘來確定該瞬態(tài)電壓Λ V (見如下等式)。
      
[0153]Av=LL (di/dt)
      
[0154]取決于該瞬態(tài)電壓Av的值，有可能設(shè)置被損壞，或者持續(xù)改變到所需電流的控制不能進(jìn)行。
      
[0155]關(guān)于這一點(diǎn)，當(dāng)外部超導(dǎo)導(dǎo)體層布置在絕緣層的外側(cè)，以使得與電勢(shì)為零的部分緊密接觸，并且具有與內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層的載流電容(橫截面面積)相等的載流電容(橫截面面積)的外部超導(dǎo)導(dǎo)體層用作返回路徑導(dǎo)體時(shí)，能夠基本上防止DC磁場(chǎng)在超導(dǎo)電纜外部產(chǎn)生。這是因?yàn)橄辔淮嬖?80°不同的等量電流分別流過內(nèi)部超導(dǎo)導(dǎo)體層和外部超導(dǎo)導(dǎo)體層。因此，具有相同強(qiáng)度且在相互相反的方向上延伸的磁場(chǎng)彼此抵償。因此，使得能夠?qū)㈦娎|的電感LL設(shè)定成基本上為零，并且還能夠?qū)⒂呻姼袑?dǎo)致的瞬態(tài)電壓Λ V設(shè)定成基本上為零。因此，超導(dǎo)電纜的電路的開關(guān)能夠開和關(guān)，并且電力傳輸?shù)乃矐B(tài)情形也能夠被十分容易地控制以改變導(dǎo)電電流。
      
[0156]〈〈保護(hù)層》
      
[0157]保護(hù)層116覆蓋外部超導(dǎo)導(dǎo)體層114的外周，并且保護(hù)外部超導(dǎo)導(dǎo)體層114，同時(shí)確保容納管150的絕緣。能夠通過纏繞牛皮紙等而形成該保護(hù)層116。正常的導(dǎo)電層(未示出)可以設(shè)置在該保護(hù)層116內(nèi)，如圖26的超導(dǎo)電纜中。該正常的導(dǎo)電層能夠用作異常電流的流通路徑。
      
[0158]〈〈其他》[0159]芯110的數(shù)量可以是一個(gè)，或者可以是兩個(gè)或多個(gè)。圖1和圖2每個(gè)都示出了扭絞的三根芯。當(dāng)使用多根芯110時(shí)，如果使用AC電纜芯，則該AC電纜芯能夠被用作三相AC電纜的芯；并且如果使用DC電纜芯，則多根芯能夠并聯(lián)連接以形成電集成芯，或者當(dāng)發(fā)生故障時(shí)一根芯可以是替代芯。在另一個(gè)例子中，任何一根芯110能夠用作電力傳輸路徑的前行路徑，另一根芯110能夠用作返回路徑，或者任何一根芯110能夠用作中性線。
      
[0160]當(dāng)扭絞多根芯110時(shí)，優(yōu)選地，將芯110扭絞地使其足夠松，以允許吸收芯110被冷卻時(shí)產(chǎn)生的收縮。即使在超導(dǎo)電纜安裝之后由于冷卻操作而在電纜芯中產(chǎn)生收縮力，與該收縮力對(duì)應(yīng)的收縮也被上述松馳吸收。因此，無論芯有多長，整個(gè)電纜都不會(huì)收縮。在這一點(diǎn)上，具體地在長距離電纜線路的情況下，(I)與電纜線路長度成比例的收縮不會(huì)在其兩端出現(xiàn)；(2)當(dāng)在電纜線路中設(shè)置中間連接單元時(shí)，能夠防止該連接單元由于開始冷卻而朝向收縮方向移動(dòng)。因此，使得能夠抑制在冷卻工作以及超導(dǎo)電纜操作期間過多的應(yīng)力作用在芯110的任何部分上。
      
[0161]在使用單芯的情況下，芯110布置得使其在內(nèi)部容納管170 (稍后描述)內(nèi)彎曲，從而使芯110的松馳度足以允許吸收芯110被冷卻時(shí)產(chǎn)生的收縮。尤其在長距離超導(dǎo)電纜線路的情況下，這是不可缺少的。
      
[0162](冷卻劑管)
      
[0163]冷卻劑通過冷卻劑管130循環(huán)，從而冷卻芯110的超導(dǎo)導(dǎo)體層以維持超導(dǎo)狀態(tài)。直管和波紋管可適合用作該冷卻管130。直管便于冷卻劑以相對(duì)小的壓力損失來平滑地循環(huán)，而波紋管相對(duì)于直管會(huì)產(chǎn)生相對(duì)大的壓力損失，但它在撓性方面卻是極好的。優(yōu)選地，冷卻劑管130具有在縱向長度上幾乎均勻的橫截面。這是為了使冷卻劑130c在較長的距離上平滑地循環(huán)。橫截面的形狀的具體例子可以是圓形。如果橫截面形狀是圓形，則等溫區(qū)能夠與該冷卻劑管130同軸地形成在冷卻劑管130的外周上。
      
[0164]冷卻劑管130可以以任何方式相對(duì)于芯110設(shè)置，并且可以相對(duì)于芯110設(shè)置任何數(shù)量的冷卻劑管130，只要冷卻劑管130是沿著芯110布置并且芯110被流過該冷卻劑管的冷卻劑冷卻到所需的溫度。例如，所需的數(shù)量的冷卻劑管130可以圍繞芯110的外周扭絞，或者冷卻劑管130可以沿芯110縱向地布置，每個(gè)冷卻劑管130都具有所需內(nèi)徑。如圖2所示，當(dāng)冷卻劑管130在一個(gè)方向上圍繞芯110的外周扭絞時(shí)，芯110能夠容易通過其整個(gè)外周冷卻。具體地，當(dāng)扭絞三根芯110時(shí)，冷卻劑管130僅必須布置地使得配合在每根芯110的扭絞槽中，這使得冷卻劑管130和芯110之間的接觸區(qū)域增加，從而能夠更有效地冷卻芯110?？梢愿鶕?jù)如何設(shè)計(jì)冷卻部分的長度、冷卻劑流速和容納冷卻劑管130的容納管150的外徑，將冷卻劑管130的內(nèi)徑和數(shù)量以及在電纜芯110或內(nèi)部容納管170的外側(cè)布置冷卻劑管130的密度確定為使得芯110能夠被有效地冷卻。
      
[0165]冷卻劑管130可以沿著芯110的外周縱向布置，或者在工廠預(yù)先圍繞芯110的外周扭絞。當(dāng)扭絞冷卻劑管130時(shí)，能夠采用右旋扭絞或左旋扭絞，由此使得冷卻劑管在一個(gè)方向上以螺旋的方式沿著其整個(gè)長度圍繞芯110纏繞。在任何情況下，可以根據(jù)電纜的截面長度、冷卻劑的循環(huán)環(huán)境等來確定纏繞節(jié)距。例如，當(dāng)存在芯110 (在多根芯的情況下是在芯組周圍畫出的外周)或內(nèi)部容納管170時(shí)，纏繞節(jié)距可以比內(nèi)部容納管170的外徑大大致五至二十倍。冷卻劑管130可以以右旋扭絞和左旋扭絞的方式圍繞芯110扭絞。當(dāng)冷卻劑管130在一個(gè)方向上右旋扭絞或左旋扭絞時(shí)，芯110和冷卻劑管130的組件是復(fù)雜的且尺寸增加。這是由于不僅冷卻劑管130的卷取筒在此組件中需要在一個(gè)方向上連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，而且為了使用相對(duì)長的冷卻劑管130而使得卷取筒的尺寸增加。另一方面，當(dāng)使用相對(duì)小的組件時(shí)，能夠安裝在組件中的冷卻劑管130和芯110的長度受到限制。因此，難以制造具有圍繞芯110扭絞的冷卻劑管130的長復(fù)合芯單元IOOc(如果設(shè)置了內(nèi)部容納管170，還包括該內(nèi)部容納管)。另一方面，如果冷卻劑管130被右旋扭絞和左旋扭絞，則每個(gè)冷卻劑管130在一個(gè)方向上纏繞例如大致十分之三圈到大致幾圈，接著在相反的方向上纏繞大致相同的圈數(shù)。然后，右旋扭絞和左旋扭絞通過水平地纏繞一個(gè)帶子而固定，以防止右旋扭絞和左旋扭絞在纏繞之后立刻返回到引導(dǎo)右旋扭絞和左旋扭絞之前的狀態(tài)。因此，由于這個(gè)過程僅必須在此之后重復(fù)，所以不必旋轉(zhuǎn)卷取筒本身。這樣，將長冷卻劑管130和芯110分別單獨(dú)地圍繞大尺寸鼓筒纏繞，然后將其傳送到安裝場(chǎng)所，之后以固定的方式放置。然后，冷卻劑管130和芯110從每個(gè)鼓筒上退繞，從而能夠制造長的復(fù)合芯單元100c。在下文中，將描述利用此方法安裝超導(dǎo)電纜的方法。
      
[0166]優(yōu)選地，一些間隙或襯墊件(未示出)設(shè)置在芯110和每個(gè)冷卻劑管130之間，通過該間隙和襯墊件，使得能夠吸收由冷卻劑管130熱收縮產(chǎn)生的纏繞直徑的收縮。該襯墊件能夠形成在芯或每個(gè)冷卻劑管的外周上。
      
[0167]能夠選擇適當(dāng)數(shù)量的冷卻劑管130，以獲得必要條件和所需條件的最適宜設(shè)計(jì)，該必要條件是芯110能夠貫穿其整個(gè)外周充分地冷卻，該所需條件是基于容納管的冷卻部分的長度和外徑。通常更合適的是采用多個(gè)冷卻劑管130并且將每個(gè)冷卻劑管130均勻地布置在芯110的外周上(如果使用多根芯，則是在這些芯組的外周上)。圖1和圖2每個(gè)都示出四個(gè)冷卻劑管130。實(shí)際上，可以使用一個(gè)雙冷卻劑管，其以同軸的方式包括容納芯的內(nèi)冷卻劑管和布置在該內(nèi)冷卻劑管外周上的外冷卻劑管。在這種情況下，內(nèi)冷卻劑管和外冷卻劑管之間的空間用作冷卻劑流動(dòng)路徑。
      
[0168]可適合用于冷卻劑管130的材料的例子可以是鋼，不銹鋼，鋁(合金)等。此外，由塑料等制成的保護(hù)外套(未示出)可以設(shè)置在每個(gè)所述金屬管的外周上。當(dāng)保護(hù)外套由熱絕緣性能極好的材料形成時(shí)，能夠使該保護(hù)外套用作下述的熱絕緣材料的一部分?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇冷卻劑管130的直徑，以使得能夠在冷卻劑管的數(shù)量和冷卻部分的長度的所需條件下，確保充分冷卻電纜芯110所需的冷卻劑流動(dòng)路徑的橫截面積。
      
[0169]優(yōu)選地，冷卻劑管130和芯110由捆扎帶140整合(見圖1，但未在圖2中示出)。這是由于當(dāng)芯110和冷卻劑管130或冷卻劑管30位于規(guī)定布置的位置上時(shí)，芯110能夠被穩(wěn)定地冷卻，從而由芯110和冷卻劑管130組合形成的復(fù)合芯單元IOOc能夠容易拉入容納管(稍后描述)中。具體地，當(dāng)冷卻劑管被右旋扭絞和左旋扭絞時(shí)，優(yōu)選地，使用捆扎帶抑制冷卻劑管分離。捆扎帶必須抵制冷卻劑管和芯分離，諸如金屬帶和布帶的帶元件能夠被適合用于該捆扎帶。具體地，金屬帶由于其強(qiáng)度而難以產(chǎn)生松動(dòng)，還期待由于其高導(dǎo)熱性而獲得均勻冷卻由捆扎帶圍繞的區(qū)域的效果。布帶可以圍繞金屬帶纏繞。使用這樣的帶元件，以使其纏繞在圍繞芯110扭絞的冷卻劑管130的外周上。雖然可以以粗頭纏繞方式或疊繞方式纏繞帶元件，但是也可以以間隙纏繞方式纏繞帶元件以在鄰接線圈之間產(chǎn)生間隙。該間隙在下述的熱絕緣材料引入容納管中時(shí)用作流動(dòng)路徑。
      
[0170](容納管)
      
[0171]容納管150容納上述的復(fù)合芯單元100c。直管和波紋管可適合用于該容納管150。容納管150的材料例如可以是鋼，不銹鋼等。優(yōu)選地，容納管150的尺寸設(shè)定為使得復(fù)合芯單元IOOc能夠容納在其中，并且能夠在該容納管150和復(fù)合芯單元IOOc之間確保充足的熱絕緣距離。例如，內(nèi)徑可以是大致400mm至1000mm。由于內(nèi)壓不足以施加到鋼管，所以厚度可以例如是大致3mm至15mm，并且例如埋入地下的容納管150僅必須具有足以抵擋土壓力的厚度。另一方面，在容納管150是安裝在空中的鋼管的情況下，例如厚度可以是3mm至5mm,同時(shí)要考慮支撐結(jié)構(gòu)。
      
[0172]根據(jù)傳統(tǒng)的超導(dǎo)電纜，由于受壓的冷卻劑通過熱絕緣管的內(nèi)管循環(huán)，所以環(huán)向應(yīng)力作為拉伸應(yīng)力在外周方向上作用在內(nèi)管上。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜，當(dāng)容納管150填充有熱絕緣材料160 (稍后描述)時(shí)，容納管150由熱絕緣材料160從內(nèi)部支撐，以防止過大的拉伸應(yīng)力作用在容納管150上。當(dāng)容納管150的內(nèi)部處于真空下時(shí)，大氣壓作用在容納管150的外側(cè)上，從而導(dǎo)致壓縮力在外周方向上作用在容納管上。因此，具有相對(duì)大的直徑和相對(duì)小的厚度的管將用作容納管150。
      
[0173]容納管150的內(nèi)部空間用作用于復(fù)合芯單元的熱絕緣的空間。該內(nèi)部空間可以是在真空下或者可以填充熱絕緣材料。
      
[0174]圖5示出使用四個(gè)冷卻劑管130和內(nèi)部容納管170 (稍后描述)的實(shí)施例。圖6示出使用三個(gè)冷卻劑管130且每個(gè)都布置在芯110的扭絞槽中的實(shí)施例，并且未示出上述的捆扎帶。該復(fù)合芯單元IOOc通過在縱向方向上以適當(dāng)間隔地布置的間隔件(未示出)，與容納管150大致同軸地布置在容納管150內(nèi)。此外，優(yōu)選地，諸如超級(jí)絕緣(商標(biāo)名)的熱絕緣層(未示出)形成在真空空間內(nèi)，以抑制引入的輻射熱。當(dāng)將容納管150的內(nèi)部空間保持在真空狀態(tài)下時(shí)，具體地，在DC電纜的情況下，僅從容納管150外引入的熱量就會(huì)影響容納管150的內(nèi)部空間，因此從外部進(jìn)入冷卻劑管130和芯110的熱量能夠被完美地防止。在這一點(diǎn)上，DC電纜是有效的。如果形成復(fù)合芯單元IOOc的冷卻劑管130達(dá)到規(guī)定的冷卻劑溫度(等于或低于77K，即液氮的低溫冷卻溫度)，同時(shí)將容納管150的內(nèi)部空間保持在真空狀態(tài)下，復(fù)合芯單元IOOc的溫度自然達(dá)到冷卻帶CZ的溫度，即冷卻劑管130的冷卻劑溫度(等于或低于77K，即液氮的低溫冷卻溫度)，并且該溫度被持續(xù)地保持。這是由于在圖4中的冷卻帶CZ內(nèi)，包括復(fù)合芯單元IOOc在內(nèi)，在所有冷卻劑管130周圍畫出的包絡(luò)圓中基本上沒有發(fā)生產(chǎn)熱。因此，芯110內(nèi)的內(nèi)超導(dǎo)導(dǎo)體層112和外超導(dǎo)導(dǎo)體層114被帶入到超導(dǎo)狀態(tài)，超導(dǎo)電纜1000將用作有意向的電力傳輸功能。
      
[0175]然而，在超導(dǎo)電纜的安裝結(jié)構(gòu)完成的情況下，通過冷卻劑管130的冷卻劑的循環(huán)開始，以使得復(fù)合芯單元IOOc達(dá)到與冷卻劑管130相同的溫度，如果在冷卻劑管130和芯110之間存在空間隙，則芯110的冷卻將占用相對(duì)長的時(shí)間周期。這是由于用冷卻劑管130降低芯110的溫度時(shí)，僅熱輻射作用可用于吸收來自芯110的熱流。因此，優(yōu)選地，利用由與目標(biāo)接觸而導(dǎo)致的導(dǎo)熱作用，以大大縮短芯110的冷卻時(shí)間。因此，優(yōu)選地，當(dāng)存在內(nèi)部容納管170時(shí)，使冷卻劑管130與由金屬制成的內(nèi)部容納管170直接接觸(圖5)，并且優(yōu)選地，當(dāng)不存在內(nèi)部容納管時(shí)，使冷卻劑管130與芯110直接接觸(圖6)。
      
[0176]另一方面，當(dāng)內(nèi)部空間填充熱絕緣材料160時(shí),熱絕緣材料160的材料當(dāng)然應(yīng)該是具有最大可能的熱阻的熱絕緣材料，并且優(yōu)選地，可以是在液體狀態(tài)下能夠預(yù)先可靠地引入內(nèi)部空間的每個(gè)角落的材料。材料的具體例子可以是主要由天然樹脂制成的基于泡沫塑料的材料，例如聚亞安酯，聚苯乙烯，和聚丙烯。此外，優(yōu)選地，熱絕緣材料由局部熱絕緣層162和填充的熱絕緣部164形成，在復(fù)合芯單元IOOc容納在容納管150內(nèi)之前，該局部熱絕緣層162被預(yù)先布置在容納管150內(nèi)，在復(fù)合芯單元IOOc容納在容納管150內(nèi)之后由填充的熱絕緣部164填充剩余內(nèi)部空間。圖7和圖8每個(gè)都示出包括局部熱絕緣層162和填充的熱絕緣部164的超導(dǎo)電纜。圖7示出使用四個(gè)冷卻劑管130和內(nèi)部容納管170 (稍后描述)的實(shí)施例，并且圖8示出三個(gè)冷卻劑管130的每個(gè)都布置在芯110的扭絞槽中的實(shí)施例。在每個(gè)情況中，都未示出上述的捆扎帶。局部熱絕緣層162是由熱絕緣材料制成且具有弧形橫截面的元件，并且在外周方向上布置在容納管162的內(nèi)周表面的一部分上。局部熱絕緣層162構(gòu)成為具有如下厚度，當(dāng)復(fù)合芯單元IOOc稍后容納在容納管150內(nèi)時(shí)，該厚度允許復(fù)合芯單元IOOc和容納管150彼此同軸地布置。雖然優(yōu)選地，局部熱絕緣層162在容納管150的軸向方向上的長度跨過容納管150的整個(gè)長度持續(xù)地延伸，但是局部熱絕緣層162例如可以布置在容納管150的連接單元附近，或者可以以適當(dāng)?shù)拈g隔分離地布置，在該連接單元處期望施加焊接施工方法。如果局部熱絕緣層162跨過容納管150的整個(gè)長度持續(xù)地布置，則復(fù)合芯單元IOOc能夠容易地容納在容納管150中。雖然在圖7和圖8中未示出上述的捆扎帶，但是優(yōu)選地，可使用捆扎帶固定地穩(wěn)定復(fù)合芯單元IOOc的每個(gè)元件，以促進(jìn)安裝結(jié)構(gòu)。具體地，該捆扎帶優(yōu)選地由可穿透的材料制成，或者優(yōu)選地構(gòu)成為以間隙纏繞的方式纏繞突片件，絲網(wǎng)熱絕緣材料或上述的液體熱絕緣材料(例如具有大量孔的帶元件)可穿透該可穿透的材料。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，熱絕緣材料能夠引入捆扎帶內(nèi)部，并且復(fù)合芯單元IOOc的整個(gè)外周都由熱絕緣材料160圍繞。
      
[0177]優(yōu)選地，在容納管150的外側(cè)形成由聚乙烯等制成的防蝕層(未示出)。
      
[0178](內(nèi)部容納管)
      
[0179]根據(jù)需要，內(nèi)部容納管170可以布置在芯110的外周(如果設(shè)置多根芯110，則是在這些芯組的外周上)和每個(gè)冷卻劑管130之間。內(nèi)部容納管170容納芯110，從而機(jī)械地保護(hù)芯110。在容納的芯110的數(shù)量是兩個(gè)或更多的情況下，假定內(nèi)部容納管170是具有圓形橫截面的直管，內(nèi)部容納管170的表面構(gòu)成為圓柱形表面，在該內(nèi)部容納管170上布置冷卻劑管130，從而允許冷卻劑管130容易纏繞。此外，當(dāng)采用內(nèi)部容納管170且容納管150內(nèi)部形成真空時(shí)，僅必須在容納管150和內(nèi)部容納管170之間產(chǎn)生真空。因此，與不使用內(nèi)部容納管170的情況相比，能夠降低形成真空的負(fù)荷。
      
[0180]直管或波紋管可以用于內(nèi)部容納管170。內(nèi)部容納管170的可適當(dāng)應(yīng)用的橫截面形狀可以是圓形。取決于待容納的芯110的尺寸和數(shù)量，可以根據(jù)需要選擇內(nèi)部容納管的內(nèi)徑。內(nèi)部容納管170的材料例如可以是不銹鋼，鋁(合金)等。當(dāng)液體不通過內(nèi)部容納管170循環(huán)時(shí)，優(yōu)選地，內(nèi)部容納管170和芯110之間的間隙的尺寸被最小化。因此，芯110能夠被有效地冷卻。
      
[0181]優(yōu)選地，內(nèi)部容納管170和芯110之間的空間填充有在冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑溫度下轉(zhuǎn)變成氣體或液體的物質(zhì)。由于這樣的液體和氣體用作存在于芯110和冷卻劑管內(nèi)的冷卻劑之間的導(dǎo)熱物質(zhì)，所以芯110能夠被有效地冷卻。當(dāng)液態(tài)氮用作冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑時(shí)，內(nèi)部容納管170中填充的氣體例如可以是氫氣、氦氣等不會(huì)在氮的液化溫度(-195.8°C)下液化的氣體。還可以想到的是引入在氮的液化溫度下已經(jīng)液化的氧氣(其液化溫度是-182.96°C)或干燥空氣。在這種情況下，當(dāng)芯110在液態(tài)氮溫度下冷卻時(shí)，氣體將被液化且固化在內(nèi)部容納管170中，在這種情況下現(xiàn)象變得稍微復(fù)雜。然而，還可以想到的是利用這樣的現(xiàn)象獲得的熱導(dǎo)效應(yīng)以用來冷卻芯110。引入內(nèi)部容納管170的液體例如可以是液態(tài)氮。
      
[0182]當(dāng)內(nèi)部容納管170填充有液體時(shí)，該液體可以用作輔助冷卻劑。通過使用輔助冷卻劑，芯110浸入輔助冷卻劑中，從而被更有效地冷卻。然而，芯110可以基本上被通過冷卻劑管130循環(huán)的冷卻劑冷卻，并且輔助冷卻劑僅必須具有促進(jìn)上述冷卻劑冷卻芯110的功能。因此，輔助冷卻劑在量上可以比冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑少，并且在流速上可以比冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑小。據(jù)此，即使超導(dǎo)電纜較長，用于循環(huán)輔助冷卻劑的負(fù)荷也小。為了循環(huán)輔助冷卻劑，可以使用用于使冷卻劑通過冷卻劑管130循環(huán)的冷卻站(未示出)，或者也可以單獨(dú)地設(shè)置用于循環(huán)輔助冷卻劑的冷卻站。在任何情況下，由于通過冷卻劑管130的冷卻劑的循環(huán)和輔助冷卻劑的循環(huán)被獨(dú)立地執(zhí)行，所以輔助冷卻劑的流速能夠被獨(dú)立地控制。通過由超導(dǎo)電纜的端子監(jiān)視此循環(huán)輔助冷卻劑的溫度，也能夠評(píng)估芯110(超導(dǎo)導(dǎo)體層)的溫度分布穩(wěn)固性。具體地，在DC電纜的情況下，芯110基本上不遭受損失，并且也基本上不會(huì)發(fā)生產(chǎn)熱。因此，可以存在僅需要將輔助冷卻劑引入內(nèi)部容納管170而不必循環(huán)的情況。此外，當(dāng)由于在任何冷卻站或在任何冷卻部分的冷卻劑管130中發(fā)生故障芯的冷卻功能降低或惡化時(shí)，能夠?qū)肟刂埔栽黾釉撦o助冷卻劑的流速，以使得超導(dǎo)電纜線路的功能保持正常。
      
[0183]可適當(dāng)應(yīng)用的輔助冷卻劑可以是與冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑等效的冷卻劑。具體地，可以使用液態(tài)氮。當(dāng)液態(tài)氫或液體氦用作冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑時(shí)，輔助冷卻劑也可以是液態(tài)氫或液態(tài)氦。
      
[0184]襯墊件或防蝕層(都未示出)可以設(shè)置在內(nèi)部容納管170的外側(cè)。它們可以有利于吸收由冷卻劑管130的熱收縮而產(chǎn)生的纏繞直徑的收縮。
      
[0185]{功能和效果}
      
[0186]根據(jù)上述的超導(dǎo)電纜，能夠?qū)崿F(xiàn)以下效果。
      
[0187](I)通過與芯110或內(nèi)部容納管170平行地設(shè)置冷卻劑管130，冷卻帶CZ能夠形成在冷卻劑管130附近，如圖4所示。該冷卻帶CZ可以保持在超導(dǎo)導(dǎo)體層能夠維持在超導(dǎo)狀態(tài)的溫度范圍內(nèi)，如雙點(diǎn)劃線圍繞的區(qū)域所示。例如，在77K下的液化液態(tài)氮僅必須通過使用77K或更低的的超冷液態(tài)氮來循環(huán)通過冷卻劑管130，以使得該冷卻帶CZ設(shè)定在不少于77K。具體地，當(dāng)芯110由多個(gè)冷卻劑管130圍繞時(shí)，由包括所有冷卻劑管130的外切圓圍繞的至少整個(gè)區(qū)域能夠用作冷卻帶CZ，從而能夠有效地冷卻芯110。具體地，在DC電纜的情況下，在芯110自身中基本上不會(huì)發(fā)生產(chǎn)熱。因此，即使不由芯自身的液態(tài)氮來執(zhí)行直接冷卻，芯110也能夠通過單獨(dú)布置的冷卻劑管130維持在用于致使成為超導(dǎo)狀態(tài)所需的冷卻溫度。此外，同樣在AC電纜的情況下，調(diào)整相對(duì)于冷卻特性的參數(shù)，例如，冷卻劑管130的橫截面積，冷卻劑管130的數(shù)量和布置距離，冷卻劑流速等，使得由AC損失導(dǎo)致產(chǎn)生的熱量能夠被冷卻。因此，能夠維持冷卻帶所需的溫度。
      
[0188](2)通過獨(dú)立于內(nèi)部容納管170與芯110平行地布置冷卻劑管130，使得冷卻劑管130的橫截面形狀可被任意地選擇。因此，冷卻劑流動(dòng)路徑的橫截面形狀也能夠被任意地確定。換句話說，通常無論扭絞芯Iio和內(nèi)部容納管170之間的空間的橫截面形狀，如在電纜的橫截面中所示的在內(nèi)部容納管170內(nèi)在電纜長度方向上的芯110的位置的改變和不均勻分布，冷卻劑流動(dòng)路徑的橫截面形狀都可以被均勻地確定。因此，通過選擇在其縱向方向上具有幾乎均勻的橫截面形狀的線路作為冷卻劑管130，冷卻劑的循環(huán)阻力能夠被大大地降低，并且大量的冷卻劑能夠平滑地循環(huán)。因此，能夠構(gòu)成具有大大延伸的冷卻部分長度的長超導(dǎo)電纜線路。例如，期望能夠構(gòu)成具有IOkm或更長，進(jìn)一步地是50km或更長的長距離冷卻部分的超長超導(dǎo)電纜線路。
      
[0189](3)如果在容納管150內(nèi)產(chǎn)生真空，則能夠獲得相對(duì)高的熱絕緣特性。同樣在這種情況下，自身形成真空空間的容納管150不必形成冷卻劑流動(dòng)路徑，而是冷卻劑流動(dòng)路徑由冷卻劑管130單獨(dú)地形成。因此，為了引導(dǎo)電纜制造和安裝操作，不需要使待抽真空的單元部分長度與冷卻劑流動(dòng)路徑的單元部分長度聯(lián)系。因此，能夠制造長超導(dǎo)電纜。
      
[0190]另一方面，很難在容納管150的整個(gè)長度內(nèi)產(chǎn)生真空以提供并維持真空狀態(tài)。這是由于以下原因使得難以在長管的整個(gè)長度上防止真空惡化:(1)真空泄漏；(2)由于不夠干燥等導(dǎo)致容納管150的內(nèi)表面上吸入濕氣；(3)容納管150自身溢氣；等。具體地，在真空鎖定之后，當(dāng)在容納管150的一部分中發(fā)生任何不期望的情況時(shí)，該不期望的情況直接導(dǎo)致容納管150的整個(gè)長度上的真空惡化。因此，極難維持真空狀態(tài)。因此,在超導(dǎo)電力電纜線路的結(jié)構(gòu)及其性能的維護(hù)方面，相對(duì)長的線路難以與其長度成比例地維持真空。根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜，與傳統(tǒng)電纜相比，通過顯著地增加冷卻劑的循環(huán)量，能夠通過冷卻劑管130增加冷卻劑的冷卻容量。因此，能夠確保復(fù)合芯單元的熱絕緣，而不必使用真空熱絕緣結(jié)構(gòu)。例如，代替容納管150內(nèi)的真空熱絕緣，容納管150內(nèi)的空間被填充有熱絕緣材料160，該材料具有最高可能熱阻，此外，熱絕緣材料160形成為具有相對(duì)大的厚度。通過采用這些措施，能夠獲得熱絕緣特性，由此復(fù)合芯單元IOOc所需的冷卻能夠被充分地維持。因此，能夠消除如上所述的存在各種問題的真空熱絕緣結(jié)構(gòu)。
      
[0191](4)當(dāng)容納管150填充熱絕緣材料160時(shí)，不必為復(fù)合芯單元IOOc的熱絕緣結(jié)構(gòu)使用真空熱絕緣。因此，不必考慮安裝場(chǎng)所的抽真空操作。因此，線路能夠單獨(dú)地構(gòu)成，以使得能夠期望在較短時(shí)間周期內(nèi)完成安裝操作。此外，能夠省略線路構(gòu)成之后在線路中集中產(chǎn)生真空的操作，而產(chǎn)生真空的操作將花費(fèi)相對(duì)長的時(shí)間周期。因此，能夠非常容易地并且極低成本地構(gòu)成超導(dǎo)電纜線路。此外，還能夠防止在操作期間產(chǎn)生的事故等在較寬的范圍內(nèi)廣生影響，從而使得容易從事故中恢復(fù)。
      
[0192](5)通過在一個(gè)方向上圍繞芯110的外周扭絞多個(gè)冷卻劑管130，或者通過在交替方向上對(duì)冷卻劑管130進(jìn)行右旋扭絞和左旋扭絞，冷卻劑管130的位置能夠在芯110的整個(gè)長度和整個(gè)外周上平均地均勻分布。因此，芯110能夠被幾乎均勻地冷卻，同時(shí)多個(gè)冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑的狀態(tài)能夠被平均均勻地處理。此外，通過扭絞多根芯110以松馳地設(shè)置，芯110的冷卻收縮能夠在電纜的每個(gè)位置上被吸收。因此，變長的超導(dǎo)電纜線路能夠較少可能地導(dǎo)致冷卻收縮的積累極大增加，或者冷卻收縮集中在或不均勻地分布到超導(dǎo)電纜線路的彎曲或鞍部上。
      
[0193](6)使用內(nèi)部容納管170，并填充輔助冷卻劑，從而能夠更有效地冷卻芯110。即使當(dāng)使輔助冷卻劑循環(huán)時(shí)，芯110也由冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑冷卻。因此，輔助冷卻劑的量可以比冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑的量少，并且能夠比冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑更慢地循環(huán)。輔助冷卻劑的循環(huán)負(fù)載能夠相應(yīng)地減少。此外，還設(shè)有如下裝置，所述裝置通過設(shè)計(jì)使得輔助冷卻劑的冷卻特性能夠增加，以便補(bǔ)償當(dāng)涉及冷卻劑管130的設(shè)備中的一些地方發(fā)生故障時(shí)導(dǎo)致冷卻性能的降低，用于提高整個(gè)超導(dǎo)電纜線路的可靠性和穩(wěn)定性。[0194](7)能夠在從冷卻劑管130和芯110或內(nèi)部容納管170分離的狀態(tài)下制造內(nèi)芯部。因此，能夠通過顯著地增加批量生產(chǎn)、縮短生產(chǎn)周期和提高生產(chǎn)率，來顯著地提高生產(chǎn)率，還能夠顯著地增加工廠中的產(chǎn)品單元長度。因此，通過同時(shí)降低制造成本和增加電纜的生產(chǎn)量，能夠使構(gòu)成長超導(dǎo)電纜線路的可能性更大地增加，
      
[0195]{關(guān)于具有在縱向方向上均勻的橫截面形狀的冷卻劑管的優(yōu)點(diǎn)的研究}
      
[0196]接下來，將更加詳細(xì)地評(píng)述構(gòu)成為直管的冷卻劑管的優(yōu)點(diǎn)，其中該直管具有允許冷卻劑平滑循環(huán)的圓形橫截面。假定液體通過流動(dòng)路徑流動(dòng)時(shí)的阻力是R，入口和出口之間的液體的不同壓力是P，通過流動(dòng)路徑流動(dòng)的液體的流速是Q，流速Q(mào)由下式表達(dá)。
      
[0197]Q=P/R 等式 I
      
[0198]在這種情況下，流速Q(mào)應(yīng)該設(shè)定為一值，該值能夠確?？煞乐估鋮s劑從液態(tài)汽化的冷卻性能，以使得超導(dǎo)導(dǎo)體能夠穩(wěn)定地維持在超導(dǎo)狀態(tài)，以應(yīng)對(duì)在超導(dǎo)電纜中產(chǎn)生任何的熱量或引入熱量。
      
[0199]不同的壓力P不能增加到固定值或更大值，該值由形成液體的流動(dòng)路徑的線路的壓阻和泵抽液體的泵(冷卻站)的性能自然地確定，
      
[0200]阻力R與超導(dǎo)電纜的冷卻部分長度L成比例，并且與流動(dòng)路徑的橫截面形狀和尺寸很相關(guān)。例如，當(dāng)具有圓形橫截面的芯容納在具有圓形橫截面的線路內(nèi)時(shí)，假定線路和芯之間的空間的橫截面積是S，該橫截面積S的等效外周半徑是r。當(dāng)使用該r和下述的L表示R時(shí)，獲得下式，其中K是恒定常數(shù)，η是指數(shù)。
      
[0201]R=K(L/rn) 等式 2
      
[0202]另一方面，假定上述橫截面積是S，等效圓半徑r由下式表示。
      
[0203]r= (S/ 31)1/2 等式 3
      
[0204]因此，在等式I中的Q由下式表示。
      
[0205]Q=P/K.(UrD) =rn.P/ (K.L) 等式 4
      
[0206]當(dāng)L由等式4計(jì)算時(shí)，獲得下式。
      
[0207]L=rn.P/ (K.Q) 等式 5
      
[0208]在這種情況下，K是恒定值，P是實(shí)際上限值粗略確定的值，Q是最小值的數(shù)值，該值是通過移除超導(dǎo)電纜中產(chǎn)生的熱量和引入的熱量而將超導(dǎo)導(dǎo)體維持在超導(dǎo)狀態(tài)所需的值。因此，,對(duì)增加冷卻部分的長度L和降低冷卻站的數(shù)量的貢獻(xiàn)最大。通過增加!.11，能夠增加冷卻部分的長度L。為了增加！.11，僅必須增加冷卻劑流動(dòng)路徑的橫截面積。為了此目的，如在本申請(qǐng)的發(fā)明中，增加冷卻劑管130的數(shù)量也是有用的，但是需要增加每個(gè)冷卻劑管的r11，以允許每個(gè)冷卻劑管的長度增加。這樣，在具有由平滑內(nèi)壁形成的中空部且具有圓形橫截面的直管的情況下(其中液體的涌動(dòng)不是很明顯)，指數(shù)η表示為η=2，它涉及面積比。
      
[0209]在具有容納在波紋管中的三個(gè)扭絞芯的傳統(tǒng)電纜中，用作冷卻劑流動(dòng)路徑的波紋管和三根芯之間的空間的橫截面形狀最初是復(fù)雜的，并且這三根芯也不均勻地分布在波紋管內(nèi)。在這種情況下，η從2減小，冷卻部分長度L突然變得太短以不能獲得所需的流速Q(mào)0因此，發(fā)現(xiàn)為了增加冷卻部分長度L，必需增加具有圓形橫截面的直管的半徑r，并且在n ^ 2的情況下增加r11。
      
[0210]此外，已知地，以層流通過長管移動(dòng)的液體形成管內(nèi)壁上的穩(wěn)定區(qū)域?？紤]到這個(gè)效果，已知指數(shù)η也增加為η=2至3。具體地，當(dāng)管的半徑r增加時(shí)，穩(wěn)定區(qū)域的效果降低。因此，液體能夠非常容易地流動(dòng)，以使得指數(shù)η可以大致擴(kuò)展到η?3。還是根據(jù)這點(diǎn)，能夠發(fā)現(xiàn)具有圓形橫截面的直管在增加冷卻部分長度L方面是有效的。
      
[0211]基于上述研究，期望冷卻站之間的距離能夠大致擴(kuò)展到50km至200km。這樣，例如，對(duì)于IOOOkm的電力傳輸線路，冷卻站的數(shù)量可以是21至6。
      
[0212][第二實(shí)施例:超導(dǎo)電纜，氮漿氮漿]
      
[0213]在下文中，將描述根據(jù)本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜，其中氮漿用于冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑。除了冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑是氮漿這一點(diǎn)，該超導(dǎo)電纜的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的是相同的。接下來，將主要描述與第一實(shí)施例的不同。
      
[0214]氮楽；(Slush nitrogen)是固態(tài)液態(tài)混合狀態(tài)下的氮,其中，在稍低于氮的凝固點(diǎn)(大約63K)的溫度下，許多微小的固態(tài)相粒子分布在液態(tài)氮中。
      
[0215]根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電纜，用作氮漿的冷卻劑流動(dòng)路徑的冷卻劑管130具有在縱向方向上幾乎均勻的橫截面形狀，并且對(duì)于其孔隙也可以有大范圍的選擇。因此，即使當(dāng)?shù)獫{中的固態(tài)相粒子相對(duì)粗糙時(shí)，冷卻劑的循環(huán)也不會(huì)發(fā)生問題。當(dāng)試圖將氮漿應(yīng)用到傳統(tǒng)的超導(dǎo)電纜時(shí)，為了確保冷卻劑循環(huán)平滑，考慮應(yīng)該使氮漿中的固態(tài)相粒子為細(xì)粒子，使其具有小于大約100 μ m的平均粒徑，以及考慮使固態(tài)相粒子相對(duì)于整個(gè)氮漿的含量的質(zhì)量％應(yīng)該等于或小于大約10%。這是由于在傳統(tǒng)的超導(dǎo)電纜中，冷卻劑流動(dòng)路徑具有復(fù)雜且在縱向方向上不均勻的橫截面形狀，此外，冷卻劑應(yīng)該滲透穿過絕緣層并且到達(dá)超導(dǎo)導(dǎo)體層。另一方面，在本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜中，平均粒徑在幾毫米等級(jí)，例如大約3mm或更小的粗粒子可用作固態(tài)相粒子。此外，即使固態(tài)相粒子相對(duì)于整個(gè)氮漿的含量設(shè)定為質(zhì)量％超過10%，例如質(zhì)量％設(shè)定為大約30%或以下，可期望能夠避免固態(tài)相粒子的不均勻分布或保持。具體地，由于芯110不需要浸入冷卻劑中，所以冷卻劑也不需要滲透穿過絕緣層。
      
[0216]通過將氮漿用作冷卻劑，能夠獲得以下效果。氮漿包含固態(tài)相粒子，其熱容量比液態(tài)氮更大。此外，即使氮漿吸收與固態(tài)相粒子液化時(shí)熔化的潛在熱對(duì)應(yīng)的熱量，也能夠在此時(shí)間周期期間將冷卻劑維持在固定溫度(例如63K)。因此，由于冷卻劑相對(duì)于由冷卻劑吸收的固定熱量，能夠維持在固定溫度相對(duì)長的時(shí)間周期，所以與使用液態(tài)氮的情況相比，冷卻劑流動(dòng)路徑的單元部分長度能夠限定地相對(duì)較長。此外，例如，當(dāng)使用液態(tài)氮時(shí)，該液態(tài)氮在等于或高于設(shè)定為液化點(diǎn)的77K時(shí)會(huì)汽化，在冷藏庫出口和超導(dǎo)電纜入口的液態(tài)氮溫度假定為TT (K)，用于維持超導(dǎo)狀態(tài)的冷卻劑的可允許的溫度差假定為ΛΤ(Κ)，由此導(dǎo)出的條件是Λ Τ=77-ΤΤ。這樣，當(dāng)TT被降低到作為凝固點(diǎn)的63Κ附近的限制點(diǎn)時(shí)，能夠?qū)ⅵ?T最大化。因此，通過這些效果，也能夠構(gòu)成具有冷卻部分長度增加的長距離超導(dǎo)電纜線路。
      
[0217]包含氮漿的冷卻劑的溫度低于液態(tài)氮。通常，當(dāng)溫度變得更低時(shí)，超導(dǎo)線材料的可通過電流(也將被稱為臨界電流)會(huì)增加。因此，例如，在Bi2223基超導(dǎo)線材料的情況下，使用大約63K的氮漿，從而能夠確保電力傳輸容量是使用大約77K的液態(tài)氮情況下的兩倍。
      
[0218][第三實(shí)施例:安裝超導(dǎo)電纜的方法]
      
[0219]然后，在下文中，將參考圖9和圖10描述安裝上述超導(dǎo)電纜的方法。在第一和第二實(shí)施例中描述的元件能夠用于超導(dǎo)電纜的每個(gè)組成元件。存在這樣的方法，即在一個(gè)方向上扭絞所需數(shù)量的芯110，在一個(gè)方向上扭絞被扭絞的芯110或布置在其外側(cè)的內(nèi)部容納管170和多個(gè)冷卻劑管130，這兩種方法都是在工廠預(yù)先執(zhí)行；在工廠預(yù)先獲得復(fù)合芯單元100c，以及圍繞鼓筒纏繞，然后將其傳送到安裝場(chǎng)所并照常安裝。然而，根據(jù)該方法，超導(dǎo)電纜的生產(chǎn)變得復(fù)雜，將被船運(yùn)的超導(dǎo)電纜的單元長度變短。因此，將執(zhí)行在下文中描述的方法，其具有本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的特性所帶來的優(yōu)點(diǎn)，其中，在安裝場(chǎng)所執(zhí)行扭絞，并且在此之后立即一前一后地直接進(jìn)行復(fù)合芯單元IOOc的安裝。
      
[0220]{外形}
      
[0221]將通過例子描述本實(shí)施例的方法，例如，其涉及在超導(dǎo)電纜的安裝場(chǎng)所圍繞一根芯110的外周對(duì)四個(gè)冷卻劑管130進(jìn)行右旋扭絞和左旋扭絞，以產(chǎn)生復(fù)合芯單元100c，然后將其拉入場(chǎng)地或拉入安裝在地下中空通道中的容納管150中的情況。更具體地，該方法包括鼓筒預(yù)備步驟、扭絞步驟、容納管安裝步驟和拉入步驟。當(dāng)然，在使用諸如三根芯的多根芯的情況下，冷卻劑管僅必須圍繞芯組的外周圍繞，該芯組是在工廠已經(jīng)扭絞的多根芯的整合體。此外，在使用覆蓋芯(芯組)的內(nèi)部容納管170 (圖1和圖2等)的情況下，冷卻劑管僅必須圍繞容納芯(芯組)的內(nèi)部容納管170的外側(cè)進(jìn)行扭絞。
      
[0222]{結(jié)構(gòu)}
      
[0223](鼓筒預(yù)備步驟)
      
[0224]鼓筒預(yù)備步驟包括預(yù)備第一鼓筒210c和第二鼓筒210p的步驟，其中，圍繞該第一鼓筒纏繞單根芯Iio或多根芯110或內(nèi)部容納管170，和圍繞該第二鼓筒纏繞冷卻劑管130。由于能夠通過分別單獨(dú)地圍繞第一鼓筒210c和第二鼓筒210p來預(yù)備芯110或內(nèi)部容納管170和冷卻劑管130，所以能夠分別圍繞大尺寸鼓筒210c和210p纏繞長芯110或內(nèi)部容納管170和冷卻劑管130。根據(jù)諸如船運(yùn)服務(wù)限制或道路交通法案的條例，由于允許長件的集中安裝，所以期望每個(gè)鼓筒210c和210p的尺寸設(shè)定為可運(yùn)輸?shù)淖畲蟪叽纭?br>
[0225]芯110或內(nèi)部容納管170和冷卻劑管130可以生產(chǎn)為分別具有與鼓筒210c和210p的纏繞長度對(duì)應(yīng)的長度，并且在工廠圍繞它們各自的鼓筒210c和210p纏繞。然而，長件可以在工廠生產(chǎn)，并根據(jù)它們各自的鼓筒210c和210p切斷長度，然后圍繞鼓筒纏繞。通過切斷長件以生產(chǎn)芯110或內(nèi)部容納管170和冷卻劑管130，能夠更有效地生產(chǎn)超導(dǎo)電纜。
      
[0226]鼓筒210c和210p每個(gè)都從工廠運(yùn)輸?shù)桨惭b場(chǎng)所，并且在安裝場(chǎng)所設(shè)置在下輥?zhàn)?20上。然后,第一鼓筒210c布置在中心,一對(duì)第二鼓筒210p平行地設(shè)置在第一鼓筒210c的兩側(cè)。
      
[0227](扭絞步驟)
      
[0228]在扭絞步驟中，芯110或內(nèi)部容納管170從第一鼓筒210c退繞；每個(gè)冷卻劑管130從第二鼓筒210p退繞；以及，冷卻劑管130圍繞芯110的外周進(jìn)行右旋扭絞和左旋扭絞，以產(chǎn)生復(fù)合芯單元100c。
      
[0229]分別從第一鼓筒210c和第二鼓筒210p退繞的芯110或內(nèi)部容納管170和冷卻劑管130由多級(jí)收集旋轉(zhuǎn)的引導(dǎo)輥?zhàn)?30集束，通過喇叭形引導(dǎo)管240，然后接著引入右旋扭絞-左旋扭絞扭絞機(jī)250和帶纏繞機(jī)260。喇叭形引導(dǎo)管240將芯110或內(nèi)部容納管170和冷卻劑管130收集在一起，并且將它們引導(dǎo)到右旋扭絞-左旋扭絞扭絞機(jī)250。右旋扭絞-左旋扭絞扭絞機(jī)250用于圍繞芯110或內(nèi)部容納管170的外周對(duì)冷卻劑管130進(jìn)行右旋扭絞和左旋扭絞。這樣，冷卻劑管130僅必須在一個(gè)方向上重復(fù)地纏繞十分之三圈到幾圈，然后在相反的方向上纏繞大致相同的圈數(shù)。因此，與上述收集機(jī)相比，能夠使用尺寸相對(duì)小的右旋扭絞-左旋扭絞扭絞機(jī)250。由于復(fù)合芯單元IOOc以原來的狀態(tài)被安裝在容納管150內(nèi)且沒有經(jīng)受小徑彎曲，所以此扭絞較圈的節(jié)距可以設(shè)定地很大，例如設(shè)定為芯110或內(nèi)部容納管170的外徑的50倍至100倍大小。
      
[0230]右旋扭絞-左旋扭絞扭絞機(jī)250圍繞芯110或內(nèi)部容納管170扭絞冷卻劑管130，并且通過在前后方向上以預(yù)定的角度旋轉(zhuǎn)具有多個(gè)通孔(未示出)的轉(zhuǎn)動(dòng)骰(未示出)或平板條和多級(jí)收集旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)輥?zhàn)?30，每個(gè)芯110或內(nèi)部容納管170和冷卻劑管130插入通過通孔，以將它們組合到一起。此時(shí)，鼓筒210p側(cè)上的冷卻劑管130以與右旋扭絞-左旋扭絞扭絞機(jī)的扭絞方向相反的方向被扭絞。因此，多級(jí)引導(dǎo)輥?zhàn)?30在向后的方向上旋轉(zhuǎn)以朝向鼓筒210p大大放松該扭絞，從而進(jìn)行調(diào)整以防止在冷卻劑管130的任何部分上發(fā)生局部過度彎曲。該多級(jí)旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)輥?zhàn)咏M的級(jí)數(shù)量，滾筒之間的距離，以及鼓筒210p和右旋扭絞-左旋扭絞扭絞機(jī)250之間的長度可以確定為使得適合于右旋扭絞-左旋扭絞扭絞圈的數(shù)量和節(jié)距長度。
      
[0231]然后，帶纏繞機(jī)260用于通過圍繞芯110或內(nèi)部容納管170扭絞的冷卻劑管130的外周纏繞帶元件來形成捆扎帶140，以防止冷卻劑管130從芯110或內(nèi)部容納管170分離。通過該帶纏繞機(jī)250后，形成復(fù)合芯單元100c。
      
[0232]當(dāng)安裝場(chǎng)所不能提供相對(duì)大的、上述的鼓筒210c和210p、收集旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)輥?zhàn)?30和右旋扭絞-左旋扭絞扭絞機(jī)250所需要的空間時(shí)，冷卻劑管130僅必須簡(jiǎn)單地沿著芯110或內(nèi)部容納管170縱向布置，然后將其通過附接到帶纏繞機(jī)260上的捆扎帶140固定，以形成復(fù)合芯單元100c，然后將其按照原來的狀態(tài)引入容納管150。
      
[0233]此外，可以應(yīng)用的方法是，冷卻劑管130例如線性地退繞諸如500m的固定距離，并且當(dāng)每次冷卻劑管130退繞一固定距離時(shí)，冷卻劑管130的供應(yīng)位置在固定方向上移位一固定距離，以移位到鄰近冷卻劑管130的位置，從而相對(duì)于芯110或內(nèi)部容納管170將冷卻劑管130的布置位置移位。供應(yīng)位置可以通過旋轉(zhuǎn)上述面板條等進(jìn)行移位。當(dāng)冷卻劑管130的供應(yīng)位置被大大移位時(shí)，多根冷卻劑管130在供應(yīng)位置和第二鼓筒210p之間被扭絞。因此，當(dāng)冷卻劑管130的供應(yīng)位置的這種移位變得太大，而不能將冷卻劑管130從第二鼓筒210p退繞時(shí)，僅必須切割冷卻劑管130并將其再次結(jié)合到未從位于消除該移位的位置上的鼓筒210p退繞的冷卻劑管130上。
      
[0234]在此描述的將冷卻劑管130圍繞芯110或內(nèi)部容納管170扭絞的各種方法能夠應(yīng)用在安裝場(chǎng)所的原因是能夠利用本發(fā)明的超導(dǎo)電纜的特性，其中冷卻劑管130能夠從芯110或內(nèi)部容納管170分離。
      
[0235](容納管安裝步驟)
      
[0236]在容納管安裝步驟中，容納管150安裝在諸如地下或地下中空通道內(nèi)的規(guī)定安裝路徑上。容納管安裝步驟可以與上述預(yù)備步驟平行地執(zhí)行，或者可以在預(yù)備步驟之后執(zhí)行。當(dāng)執(zhí)行扭絞步驟時(shí)，容納管150僅必須布置在規(guī)定的安裝路徑上。在接下來的拉入步驟中使用的引導(dǎo)線290被插入穿過安裝的容納管150。
      
[0237](拉入步驟)
      
[0238]在拉入步驟中，在扭絞步驟中生產(chǎn)的復(fù)合芯單元IOOc被拉入安裝在地下或中空通道中的容納管150中。上述引導(dǎo)線290的一端連接到在扭絞步驟中生產(chǎn)的復(fù)合芯單元IOOc的端部。通過拉動(dòng)該引導(dǎo)線290的另一端，將復(fù)合芯單元IOOc拉入容納管150中。此時(shí)，卡特彼勒供料器(caterpillar feeder) 270布置在帶纏繞機(jī)260的下游,用于使復(fù)合芯單元IOOc朝向容納管150退繞。從地面到容納管150的一端的開口布置合適的引導(dǎo)管280，用于將復(fù)合芯單元IOOc引導(dǎo)到容納管150。
      
[0239]{功能和效果}
      
[0240]根據(jù)此安裝方法，長芯110和冷卻劑管130分別圍繞大尺寸鼓筒210c和210p纏繞，然后接著分別從鼓筒210c和210p相繼地退繞，并且組合到一起，從而能夠?qū)㈤L超導(dǎo)電纜安裝在中空通道內(nèi)。
      
[0241][第四實(shí)施例:超導(dǎo)電纜線路；分離的前行和返回路徑]
      
[0242]然后，在下文中，將參考圖11描述超導(dǎo)電纜線及其操作方法。本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜線路包括在第一和第二實(shí)施例中的超導(dǎo)電纜。在接下來的描述中，將不解釋電纜自身，而主要解釋與操作方法相關(guān)的線路的結(jié)構(gòu)。
      
[0243]{結(jié)構(gòu)}
      
[0244]本實(shí)施例提供多種冷卻站，其以規(guī)定間隔設(shè)置在超導(dǎo)電纜的縱向方向上。每個(gè)冷卻站包括用于冷卻冷卻劑的至少一個(gè)冷藏庫，和用于泵送冷卻劑的泵。冷卻站之間的距離假定為冷卻劑流動(dòng)路徑的單元部分長度L，其中冷卻劑能夠通過該流動(dòng)路徑泵送。每個(gè)都具有單元部分長度L的多個(gè)冷卻部分串聯(lián)地布置在超導(dǎo)電纜的縱向方向上。冷卻站Al、A2...(Β1，Β2...)每個(gè)都包括兩個(gè)獨(dú)立的分離站412和么21?11，812，821，822...)。在相同的部分上，每個(gè)分離站All、A12、A21、A22...(B12, B21, B22, B31...)將冷卻劑以相反的方向供應(yīng)到形成冷卻劑流動(dòng)路徑的一對(duì)冷卻劑管ag和ar(0gl, β rl, β g2, β r2)。注意，這些冷卻劑管ag和ar(@gl, β rl, β g2, β r2)的對(duì)數(shù)可以是多對(duì)。換句話說，在一個(gè)分離站中，冷卻劑被供應(yīng) 到形成前行路徑或返回路徑的一個(gè)冷卻劑管，或供應(yīng)到未示出的多個(gè)冷卻劑管。在該超導(dǎo)電纜線路中，將以舉例的方式解釋如在超導(dǎo)電纜的橫截面所示地設(shè)置四個(gè)冷卻劑管的情況。在它們之間，一對(duì)冷卻劑管ag和a r聯(lián)接到冷卻站Al和A2側(cè)，同時(shí)另一對(duì)冷卻劑管β gl和β rl聯(lián)接到冷卻站BI和B2側(cè)。冷卻劑管a g和a r的冷卻部分與冷卻劑管β gl和β rl的冷卻部分的一半長度交疊，其中每個(gè)冷卻劑管a g和a r連接在這些冷卻站Al和A2之間，每個(gè)冷卻劑管β gl和β rl連接在冷卻站BI和B2之間，并且冷卻劑管a g和a r的冷卻站還與冷卻劑管β g2和β r2的冷卻部分的一半長度交疊，其中每個(gè)冷卻劑管β g2和β r2連接在冷卻站B2和B3之間。換句話說，冷卻站B2布置在冷卻站Al和A2之間的中間部分上。
      
[0245]{操作方法}
      
[0246]在具有如上所述的結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)電纜線路中，假定在分離站A12和A21中的至少一個(gè)上發(fā)生故障，并且冷卻劑不能通過冷卻劑管ag和ar循環(huán)。這樣，冷卻劑管
      
的冷卻部分與冷卻劑管Pgl和βΠ的冷卻部分的一半長度交疊，還與冷卻劑管i3g2和β r2的冷卻部分的一半長度交疊。因此，如果使用冷卻站BI至B3將冷卻劑供應(yīng)到冷卻劑管@81、01"1、082和i3r2，則冷卻劑管ag和a r的冷卻部分也能夠被冷卻。優(yōu)選地，通過每個(gè)冷卻劑管β gl、β rl、β g2和β r2流動(dòng)的冷卻劑降低每個(gè)冷卻劑管的溫度，并且根據(jù)需要增加每單元時(shí)間內(nèi)的流速，從而提高冷卻性能。雖然為了便于解釋，圖11(下述的圖12)示出了線性形狀(下述的圖12)的冷卻劑管c^ar(i3gl，i3rl，β g2, 3r2)，但是實(shí)際上，這些冷卻劑管可以圍繞芯110的外周以螺旋的方式進(jìn)行右旋扭絞-左旋扭絞。不僅當(dāng)每個(gè)冷卻劑管被右旋扭絞和左旋扭絞時(shí)，而且當(dāng)每個(gè)冷卻劑管幾乎線性地布置時(shí)，芯110都能夠在其整個(gè)外周以及整個(gè)長度上被充分地冷卻。這是由于考慮了以下情況。具體地，當(dāng)每個(gè)冷卻劑管具有幾乎線性的形狀時(shí)，對(duì)于線性冷卻劑管的每個(gè)規(guī)定長度，如上所述地，冷卻劑管的位置被移位一固定距離以移位到鄰近冷卻劑管的位置。因此，當(dāng)每個(gè)冷卻劑管被右旋扭絞和左旋扭絞時(shí)，每個(gè)冷卻劑管的位置照原來的狀態(tài)在整個(gè)電纜線路上被均勻地移位，從而能夠在整個(gè)復(fù)合芯單元上平均地維持均勻性。
      
[0247]{功能和效果}
      
[0248]如果超導(dǎo)電纜線路的長度增加，則在其整個(gè)長度上有效冷卻該超導(dǎo)電纜線路是重要的，并且使冷卻劑在線路中確定可靠地循環(huán)同時(shí)相對(duì)于芯均勻地保持冷卻劑的布置也是重要的。根據(jù)本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜線路，在多個(gè)冷卻劑管之間，一對(duì)冷卻劑管的冷卻部分與另一冷卻劑管的冷卻部分交疊。從而，即使當(dāng)該部分的冷卻劑管的冷卻部分不能被冷卻時(shí)，另一冷卻劑管的冷卻部分被冷卻，從而能夠確保線路整個(gè)長度上的冷卻。
      
[0249][第五實(shí)施例:超導(dǎo)電纜線路；前行和返回路徑系列]
      
[0250]然后，在下文中將參考圖12描述超導(dǎo)電纜線路及其操作方法。該超導(dǎo)電纜線路也包括第一和第二實(shí)施例中的超導(dǎo)電纜。
      
[0251]{結(jié)構(gòu)}
      
[0252]本實(shí)施例還提供多個(gè)冷卻站X1、X2...，YU Y2...，其以規(guī)定間隔設(shè)置在超導(dǎo)電纜的縱向方向上。冷卻站X1、X2...，YU Y2...分別將冷卻劑供應(yīng)到冷卻劑管a gr、β grl> β gr2...,每個(gè)冷卻劑管形成前行和返回路徑系列。由于多個(gè)前行和返回路徑中的每個(gè)或單個(gè)前行和返回路徑的整個(gè)長度與單元部分長度L相對(duì)應(yīng)，鄰接的冷卻站Xl和X2...(Yl, Y2...)平行地設(shè)置在L/2的距離上。然后，冷卻劑管a gr的冷卻部分與冷卻劑管i3grl的冷卻部分的一半長度交疊，還與冷卻劑管i3gr2的冷卻部分的一半長度交疊。換句話說，冷卻站Xl存在于冷卻站Yl和Y2之間的中間部分上，并且在線路縱向方向上的從冷卻站Xl到每個(gè)冷卻站Yl和Y2的距離是L/4。通過在容納管150的連接單元等上切割與芯110或內(nèi)部容納管170緊密接觸或靠近的冷卻劑管130而形成每個(gè)冷卻劑管a gr、β grl, β gr2...的轉(zhuǎn)向點(diǎn)，然后，通過單獨(dú)提供的U形聯(lián)接管等，將前行路徑的相應(yīng)冷卻劑管再連接到返回路徑的冷卻劑管130上。
      
[0253]{操作方法}
      
[0254]假定由于在上述線路中的冷卻站Xl中發(fā)生故障，而導(dǎo)致冷卻劑不能供應(yīng)到冷卻劑管。這樣，當(dāng)冷卻劑由冷卻站Yl供應(yīng)到冷卻劑管β grl并且冷卻劑由冷卻站Y2供應(yīng)到冷卻劑管β gr2時(shí)，也能夠?qū)⒗鋮s劑管a gr中的冷卻部分的芯冷卻。這是由于冷卻劑管a gr的冷卻部分與冷卻劑管Pgrl的冷卻部分的一半長度交疊，并且還與冷卻劑管i3gr2的冷卻部分的一半長度交疊。當(dāng)然，優(yōu)選地，通過冷卻劑管β grl和β gr2流動(dòng)的冷卻劑降低每個(gè)冷卻劑管的溫度，并且根據(jù)需要增加每單位時(shí)間的流速，從而提高冷卻性能。此外，當(dāng)設(shè)置內(nèi)部容納管等時(shí)，對(duì)于引導(dǎo)例如用于增加流過的輔助冷卻劑的控制是更有效的。
      
[0255]{功能和效果}
      
[0256]根據(jù)本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜線路，在多個(gè)冷卻劑管中，一部分冷卻劑管的冷卻部分與另一冷卻劑管的冷卻部分交疊。因此，即使當(dāng)這冷卻劑管不能被冷卻時(shí)，另一冷卻劑管的冷卻部分也可被冷卻，從而能夠確保線路的整個(gè)長度上的冷卻。
      
[0257][第六實(shí)施例:超導(dǎo)電纜線路；分離機(jī)構(gòu)][0258]然后，在下文中將參考圖13描述超導(dǎo)電纜的中間部分中的包括分離機(jī)構(gòu)的超導(dǎo)電纜線路。該超導(dǎo)電纜線路也包括第一和第二實(shí)施例中的超導(dǎo)電纜。在本實(shí)施例中將主要描述分離機(jī)構(gòu)300的結(jié)構(gòu)。為了便于解釋，減少了圖13中示出的冷卻劑管的數(shù)量。
      
[0259]{結(jié)構(gòu)}
      
[0260]分離機(jī)構(gòu)300用于將形成超導(dǎo)電纜的容納管150內(nèi)的空間在縱向方向上分成一個(gè)空間和另一個(gè)空間，用于將冷卻劑引入每個(gè)空間的冷卻劑管130以及用于在容納管150內(nèi)產(chǎn)生真空。當(dāng)超導(dǎo)電纜線路的長度增加時(shí)，將冷卻劑引入冷卻劑管130中并在線路的整個(gè)長度上在容納管150內(nèi)產(chǎn)生真空是不切實(shí)際的。因此，通過將線路分成多個(gè)部分，對(duì)每個(gè)部分執(zhí)行諸如將冷卻劑引入冷卻劑管130和在容納管150內(nèi)造真空等的操作，并且監(jiān)視每個(gè)部分的操作狀態(tài)，從而能夠容易構(gòu)成在整個(gè)長度上可靠的超導(dǎo)電纜線路。這種類型的分開操作通常在電纜芯110的連接單元上執(zhí)行。然而，如在本發(fā)明的超導(dǎo)電纜中，如果冷卻劑管130和芯110彼此分離并且在連接單元上的連續(xù)長度不同，則能夠適當(dāng)?shù)乩梅蛛x機(jī)構(gòu)300。
      
[0261]具體地，此分離機(jī)構(gòu)300包括分隔件310，一個(gè)拉出部130L，另一個(gè)拉出部130R，和聯(lián)接冷卻劑管130m。分隔件310將容納管150的內(nèi)部空間在其縱向方向上分隔成一個(gè)空間和另一個(gè)空間。該分隔件310可使用圓形板，其具有用于形成在其中的芯110(內(nèi)部容納管170)的通孔。通過在一個(gè)空間內(nèi)彎曲冷卻劑管130的端部或者將L形分支管連接到線性冷卻劑管130的端部，并且將其插入通過容納管150，然后將其拉出到容納管150外部，而形成一個(gè)拉出部130L。通過在另一個(gè)空間內(nèi)彎曲冷卻劑管130或者類似地將L形分支管連接到線性冷卻劑管130的端部，并且將其插入通過容納管150，然后將其拉出到容納管150外部，而形成另一拉出部130R。在本實(shí)施例中，分別在拉出部130L和130R上設(shè)置閥320L和320R。這些拉出部130L和130R由聯(lián)接冷卻劑管130m連接。該聯(lián)接冷卻劑管130m是C形或U形管，其構(gòu)成為使得能夠附接到每個(gè)拉出部130L和130R上。當(dāng)冷卻劑引入冷卻劑管130中時(shí)，將該聯(lián)接冷卻劑管130m從拉出部130L和130R移除。
      
[0262]為了處理容納管150內(nèi)產(chǎn)生真空的情況，本實(shí)施例的分離機(jī)構(gòu)300設(shè)有從容納管150外部與一個(gè)空間連通的一個(gè)排氣管330L ;從容納管150外部與另一個(gè)空間連通的另一個(gè)排氣管330R ;和，連接排氣管330L和330R的連通管330m。排氣管330L和330R還分別設(shè)有閥340L和340R。連通管330m由大致C形的或U形的管形成，如聯(lián)接冷卻劑管130m。當(dāng)在容納管150內(nèi)的每個(gè)空間中產(chǎn)生真空時(shí)，連通管330m從排氣管330L和330R移除。
      
[0263]包括拉出部130L和130R和聯(lián)接冷卻劑管130m的冷卻劑流動(dòng)路徑，以及包括兩個(gè)排氣管330L和330R和連通管330m的排氣路徑容納在可打開的分開殼體350內(nèi)，該分開殼體附接到容納管的外周表面上。分開殼體350是在容納管150的整個(gè)外周上附接的環(huán)形殼體。雖然未示出，但是容納管150可以經(jīng)常連接到該分開殼體350的附接部上，并且連接管道系統(tǒng)可以經(jīng)常配合到容納管150的中間部中并連接到其上。該分開殼體350的外周表面設(shè)有與殼體350的內(nèi)部空間連通的短管。該短管還設(shè)有閥360。在附接分開殼體350之后，該短管和閥360用于在其中產(chǎn)生真空，以提高分開殼體350內(nèi)的熱絕緣效果。
      
[0264]此外，為了處理其中容納芯110的內(nèi)部容納管170填充有輔助冷卻劑或氣體的情況，或者為了識(shí)別在電纜線路中發(fā)生故障的點(diǎn)，而設(shè)置分支管，其從內(nèi)部容納管170延伸且通過容納管150到外部。該分支管還設(shè)有閥370。當(dāng)需要時(shí)，使用閥370打開分開殼體350以檢查內(nèi)部容納管170內(nèi)的真空狀態(tài)和冷卻劑狀態(tài)，然后產(chǎn)生真空或引入液態(tài)氮，從而允許線路恢復(fù)到其原始狀態(tài)。
      
[0265]優(yōu)選地，例如，根據(jù)超導(dǎo)電纜安裝的位置條件，以5km至20km的間隔設(shè)置這樣的分離機(jī)構(gòu)300。此外，當(dāng)電纜線路具有諸如彎曲部和鞍部或與另一熱水管交叉的部分等不尋常的點(diǎn)時(shí)，還優(yōu)選地將分離機(jī)構(gòu)300設(shè)置在不尋常的點(diǎn)附近，由于電纜線路能夠可靠且穩(wěn)定地平滑操作。
      
[0266]{使用程序，以及功能和效果}
      
[0267]當(dāng)冷卻劑最初引入冷卻劑管時(shí)，移除聯(lián)接冷卻劑管130m，每個(gè)閥320L和320R打開，冷卻劑分別引入冷卻劑管130。因此，每個(gè)冷卻劑管的冷卻劑供應(yīng)狀態(tài)能夠被監(jiān)控。當(dāng)完成冷卻劑向冷卻劑管130的引入時(shí)，將聯(lián)接冷卻劑管130m附接到拉出部130L和130R上。當(dāng)每個(gè)閥320L和320R都打開時(shí)，兩個(gè)冷卻劑管130能夠構(gòu)成為冷卻劑流動(dòng)路徑系列。
      
[0268]同樣應(yīng)用到在容納管150內(nèi)產(chǎn)生真空的情況。連通管330m預(yù)先從兩個(gè)排氣管330L和330R移除。在這種狀態(tài)下，在從排氣管330L和330R由分隔件310分隔的每個(gè)右側(cè)空間和左側(cè)空間內(nèi)產(chǎn)生真空。然后，當(dāng)連通管330m附接到兩個(gè)排氣管330L和330R上并且閥340L和340R打開時(shí)，能夠形成真空狀態(tài)，其中由分隔件310分隔的右側(cè)空間和左側(cè)空間彼此連通。
      
[0269]當(dāng)輔助冷卻劑等供應(yīng)到內(nèi)部容納管170中時(shí)，能夠通過打開閥370將其供應(yīng)通過分支管。在引入輔助冷卻劑之后，僅必須閉合閥370。當(dāng)在發(fā)生故障時(shí)輔助冷卻劑循環(huán)的流速增加時(shí)，該分支管也能夠連接到輔助冷卻劑的冷卻站上。此外，還能夠有效地利用閥370來檢測(cè)和識(shí)別內(nèi)部容納管內(nèi)的不尋常情況。
      
[0270][第七實(shí)施例:超導(dǎo)電纜線；電力提取單元]
      
[0271]然后，在下文中將參考圖14解釋在超導(dǎo)電纜的中間部分中，具體地在冷卻站的安裝位置上，包括電力提取單元的超導(dǎo)電纜線路。該超導(dǎo)電纜線路也包括第一和第二實(shí)施例中的超導(dǎo)電纜。在本實(shí)施例中，將通過參考使用內(nèi)超導(dǎo)導(dǎo)體層作為直流前行路徑導(dǎo)體(在高壓側(cè))并且使用外超導(dǎo)導(dǎo)體作為直流返回路徑導(dǎo)體(在低壓側(cè))傳送電力的情況，以舉例的方式主要解釋電力提取單元400的結(jié)構(gòu)。為了便于解釋，減少了圖14中示出的冷卻劑管的數(shù)量。
      
[0272]{結(jié)構(gòu)}
      
[0273]該電力提取單元400具有用于從芯IIOL和IIOR提供電力以驅(qū)動(dòng)在第四和第五實(shí)施例中示出的冷卻站等的分支結(jié)構(gòu)。當(dāng)超導(dǎo)電纜線路的長度增加時(shí)，一部分超導(dǎo)電纜可以安裝在諸如荒野或沙漠的附近沒有發(fā)電設(shè)備的區(qū)域中。這樣，由于難以從外部供應(yīng)驅(qū)動(dòng)諸如冷卻站的附加設(shè)備的電力，所以通過芯傳送的電力被分支和利用。更具體地，電力提取單元400包括超導(dǎo)內(nèi)側(cè)拉出導(dǎo)體410，超導(dǎo)外側(cè)拉出導(dǎo)體440，端子盒470，一個(gè)正常導(dǎo)電引線420，和另一個(gè)正常導(dǎo)電引線450。
      
[0274]超導(dǎo)內(nèi)側(cè)拉出導(dǎo)體410分別由從芯IlOL和IlOR拉出的內(nèi)導(dǎo)體層112L和112R，和連接到內(nèi)導(dǎo)體層112L和112R上的聯(lián)接超導(dǎo)元件410m形成。超導(dǎo)外側(cè)拉出導(dǎo)體440由從芯IlOL和IlOR拉出的外導(dǎo)體層，和連接到外導(dǎo)體層上的聯(lián)接超導(dǎo)元件440m形成。由電力提取單元400分隔的左側(cè)芯IlOL和右側(cè)芯IlOR被剝開，以露出內(nèi)導(dǎo)體層和外導(dǎo)體層。兩芯IlOL和IlOR的內(nèi)導(dǎo)體通過聯(lián)接超導(dǎo)元件410m彼此連接。兩芯的外導(dǎo)體通過聯(lián)接超導(dǎo)元件440m彼此連接。優(yōu)選地，諸如絕緣圓柱體和絕緣體的絕緣結(jié)構(gòu)形成在從芯IlOL和IlOR拉出的內(nèi)(外)導(dǎo)體層的外周上。
      
[0275]端子盒470填充用于冷卻這些拉出導(dǎo)體410和440的冷卻劑。通過圍繞端子盒470布置冷卻劑管130，能夠使用冷卻劑管130內(nèi)的冷卻劑冷卻該端子盒470內(nèi)的冷卻劑。當(dāng)然，可以為端子盒470內(nèi)的冷卻劑，設(shè)置小型冷卻站(未示出)。
      
[0276]一個(gè)正常導(dǎo)電的引線420連接到形成超導(dǎo)內(nèi)側(cè)拉出導(dǎo)體410的聯(lián)接超導(dǎo)元件410m以形成電路，使其從端子盒470朝向室溫側(cè)延伸。另一個(gè)正常導(dǎo)電的引線450連接到超導(dǎo)外側(cè)拉出導(dǎo)體440以形成電路，使其從端子盒470朝向室溫側(cè)延伸。在每個(gè)正常導(dǎo)電的引線420和450的外周上，設(shè)置諸如絕緣圓柱體和絕緣體的絕緣結(jié)構(gòu)430和460。雖然使用從每個(gè)正常導(dǎo)電的引線420和450提取的電力來驅(qū)動(dòng)冷卻站的元件，例如冷藏庫或泵，但是電力可以連接到冷卻站的電池，并且用于根據(jù)需要一直保持對(duì)電池充電。
      
[0277]這些超導(dǎo)內(nèi)側(cè)拉出導(dǎo)體410、超導(dǎo)外側(cè)拉出導(dǎo)體440、端子盒470、每個(gè)正常導(dǎo)電引線420和450的一部分容納在拉出盒480內(nèi)。拉出盒480是設(shè)置在容納管150外周上的容器形元件。拉出盒480的內(nèi)部空間與容納管150連通，其中產(chǎn)生真空或者根據(jù)需要填充熱絕緣材料。圖14中未示出在拉出盒480中產(chǎn)生真空所需的閥等。
      
[0278]另一方面，冷卻劑管130沿著每個(gè)芯IIOL和IIOR延伸，通過拉出盒480，并且從容納管150內(nèi)拉出到其外部。這些冷卻劑管130也連接到冷卻站。
      
[0279]{功能和效果}
      
[0280]本發(fā)明的線路是超導(dǎo)電纜線路，其中每個(gè)內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的電阻基本上是零。因此，即使電力在線路的中間部分被分支或提取，也沒有對(duì)電力傳送到的接收端上的電壓造成一點(diǎn)影響。為了利用此特性，通過在線路中間部中設(shè)置電力提取單元，能夠從作為電力傳輸線的芯IlOL和IlOR提取用于冷卻站的電力，在冷卻站的驅(qū)動(dòng)幫助下電力能夠通過該電力傳輸線傳送。因此，不必從電廠等單獨(dú)地傳送用于冷卻站的電力，或者不必布置諸如利用可再生的能量的太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電裝置，以為每個(gè)冷卻站供電而設(shè)置在冷卻站附近。由于電力從芯IlOL和IlOR分支，所以冷卻站能夠被穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)，而不會(huì)由于天氣等對(duì)發(fā)電輸出產(chǎn)生影響，如在使用可再生能源的發(fā)電裝置的情況下。因此，在顯著提高長距離超導(dǎo)電纜線路的可靠性方面是特別有效的。在構(gòu)成超導(dǎo)電纜線路之后，作為激發(fā)所需的冷卻站的電力供應(yīng)，可以僅在需要時(shí)使用臨時(shí)提供的電源或應(yīng)急電源。
      
[0281]驅(qū)動(dòng)冷卻站所需的電力通常僅是通過超導(dǎo)電纜傳送的電力的大約0.01%至0.1%。因此，在通過超導(dǎo)電纜線路傳輸電力期間，由上述電力分支導(dǎo)致的電力損失被抵制地非常小。
      
[0282][第八實(shí)施例:超導(dǎo)電纜線路；冷卻調(diào)整熱絕緣材料(平面安裝)]
      
[0283]然后，在下文中將參考圖15描述在超導(dǎo)電纜的中間部分中包括冷卻調(diào)整熱絕緣材料的超導(dǎo)電纜線路。該超導(dǎo)電纜線路也包括第一和第二實(shí)施例中的超導(dǎo)電纜，并且冷卻站和每個(gè)冷卻劑管之間的關(guān)系與第四實(shí)施例中的相同。
      
[0284]{結(jié)構(gòu)}
      
[0285]該線路包括連接在分離站A12和A21之間的冷卻劑管a g和類似地連接在分離站A12和A21之間的冷卻劑管ar，分離站A12和A21布置在高度幾乎沒有差別的位置上。冷卻劑管a g用作冷卻劑的前行路徑管，而冷卻劑管a r用作冷卻劑的返回路徑管。[0286]在與冷卻劑引導(dǎo)側(cè)上的冷卻劑管a g的一半長度，即冷卻站A12側(cè)的一半長度，對(duì)應(yīng)的部分上，以及在與冷卻劑引導(dǎo)側(cè)上的冷卻劑管a r的一半長度，即冷卻站A21側(cè)的一半長度，對(duì)應(yīng)的部分上，提供冷卻調(diào)整熱絕緣材料500g和500r。能夠在公知的熱絕緣材料圍繞每個(gè)冷卻劑管的外周纏繞的狀態(tài)下使用這些熱絕緣材料500g和500r。雖然圖15示出冷卻調(diào)整熱絕緣材料500g和500r，其中每個(gè)都具有在每個(gè)冷卻劑管的縱向方向上均勻的厚度，可以使用具有從冷卻劑引入側(cè)朝向返回側(cè)減小的厚度的錐形熱絕緣材料。
      
[0287]{功能和效果}
      
[0288]根據(jù)該線路，當(dāng)在線路構(gòu)成之后在最初冷卻時(shí)以及在停止一些線路之后再次冷卻時(shí)將冷卻劑引入冷卻劑管的時(shí)候，超導(dǎo)電纜能夠在其整個(gè)長度上幾乎均勻地冷卻。超導(dǎo)電纜離冷卻劑引入的一側(cè)越近，越能夠被更快地冷卻，并且離冷卻劑返回的一側(cè)越近，越能夠被更慢地冷卻。因此，通過在與冷卻劑引入側(cè)對(duì)應(yīng)的位置上，提供冷卻調(diào)整熱絕緣材料500g和500r，能夠緩和冷卻劑引入側(cè)的冷卻，并且引入側(cè)及與其相反的一側(cè)的冷卻程度可變得一致。當(dāng)使用具有從冷卻劑引入側(cè)朝向返回側(cè)減少厚度的錐形熱絕緣材料時(shí)，熱絕緣材料形成為越接近引入側(cè)其厚度越增加，在引入側(cè)冷卻更早地開始；并且越接近返回側(cè)其厚度越減小，在返回側(cè)冷卻更延遲地開始。這允許芯在其整個(gè)長度上能夠被更均勻地冷卻。此夕卜，如在單根芯電纜等情況下，當(dāng)更可能發(fā)生由于冷卻而導(dǎo)致的芯的收縮積聚時(shí)，電纜線路的兩端表現(xiàn)出的收縮量能夠通過利用冷卻調(diào)整熱絕緣材料而變得相等。
      
[0289][第九實(shí)施例:超導(dǎo)電纜線路；冷卻調(diào)整熱絕緣材料(傾斜安裝)]
      
[0290]然后，在下文中將參考圖16描述在超導(dǎo)電纜的中間部分中包括冷卻調(diào)整熱絕緣材料的超導(dǎo)電纜線路。該超導(dǎo)電纜線路也包括第一和第二實(shí)施例中的超導(dǎo)電纜，并且冷卻站和每個(gè)冷卻劑管之間的關(guān)系與第四實(shí)施例中的相同。注意，冷卻站安裝在高度不同的位置上，并且它們之間的冷卻部分是傾斜的。然后，將描述與第八實(shí)施例不同的地方。
      
[0291]{結(jié)構(gòu)}
      
[0292]在本實(shí)施例中，冷卻站A12安裝在相對(duì)較低的位置上，而冷卻站A21安裝在相對(duì)較高的位置上，其中，連接在它們之間的冷卻劑管ag和ar以Θ的傾斜角度布置。冷卻劑管a g用作冷卻劑的前行路徑管，冷卻劑管a r用作冷卻劑的返回路徑管。
      
[0293]在冷卻劑引導(dǎo)側(cè)在該冷卻劑管a g中，以及在冷卻劑返回側(cè)在冷卻劑管a r中，即在冷卻站A12側(cè)的冷卻劑管ag和a r的一半長度的部分上，分別設(shè)置冷卻調(diào)整熱絕緣材料500g和500r。這些熱絕緣材料500g和500r每個(gè)都可以具有在縱向方向上均勻的厚度，但是可以是錐形的熱絕緣材料，該材料越接近冷卻可容易進(jìn)行的較低位置側(cè)其厚度越是減小。
      
[0294]{功能和效果}
      
[0295]根據(jù)上述線路，即使在超導(dǎo)電纜的安裝路徑在高度上有所不同的情況下，即在一個(gè)冷卻站安裝在相對(duì)較低的位置上而另一冷卻站安裝在相對(duì)較高的位置上的情況下，當(dāng)冷卻劑引入冷卻劑管a g和a r時(shí)，超導(dǎo)電纜能夠被冷卻，同時(shí)由超導(dǎo)電纜冷卻產(chǎn)生的收縮應(yīng)力在其整個(gè)長度上幾乎都是均勻的。在兩個(gè)冷卻站的安裝位置在高度上有所不同的情況下，當(dāng)冷卻劑引入連接在這些冷卻站之間的冷卻劑管中時(shí)，由重力產(chǎn)生的應(yīng)力趨于增加到在較低位置上的電纜上，并且出現(xiàn)在其上。因此，電纜芯能夠容易朝向上述相對(duì)較低的位置移動(dòng)。當(dāng)超導(dǎo)電纜被反復(fù)冷卻，然后返回到室溫時(shí)，電纜芯將進(jìn)一步地朝向上述相對(duì)較低的位置向下滑動(dòng)。然后，電纜芯最終可能被損壞。另一方面，當(dāng)在上述相對(duì)較低的位置側(cè)，冷卻調(diào)整熱絕緣材料500g和500r分別設(shè)置在冷卻劑管a g和a r中時(shí)，能夠抑制由于超導(dǎo)電纜的冷卻而導(dǎo)致應(yīng)力集中在該相對(duì)較低的位置上，從而能夠防止電纜芯從相對(duì)較低的位置朝向相對(duì)較高的位置滑動(dòng)。
      
[0296][第十實(shí)施例:超導(dǎo)電纜線路；冷卻程度的監(jiān)控]
      
[0297]然后，在下文中將參考圖17解釋關(guān)于超導(dǎo)電纜的，能夠確認(rèn)在超導(dǎo)電纜的安裝初始階段，超導(dǎo)導(dǎo)體層是否能夠在超導(dǎo)電纜線路的整個(gè)長度上被充分地冷卻，等情況。
      
[0298]當(dāng)由冷卻劑充分進(jìn)行冷卻且超導(dǎo)導(dǎo)體層在其整個(gè)長度上被冷卻到液態(tài)氮溫度(77K)或更低溫度時(shí)，能夠執(zhí)行超導(dǎo)電纜的操作。另一方面，如果整個(gè)線路的至少一部分不能被充分冷卻，則不僅執(zhí)行該操作，而且強(qiáng)送電可能在未充分冷卻的部分上消弱超導(dǎo)狀態(tài)，從而導(dǎo)致所謂的熄火事件(quench accident)發(fā)生，在熄火事件中表現(xiàn)出有限的電阻，結(jié)果電纜可能被大大損壞。因此，在初始冷卻、再冷卻等時(shí)刻以及在長超導(dǎo)電纜線路安裝之后立即確定整個(gè)超導(dǎo)電纜線路是否被冷卻到所需的冷卻溫度是非常重要的。具體地，與芯浸入冷卻劑中的現(xiàn)有超導(dǎo)電纜的情況相比，在本發(fā)明的超導(dǎo)電纜中，獲得充分冷卻所需的時(shí)間周期相對(duì)較長。因此，用于充分確定整個(gè)長度上的冷卻的技術(shù)是重要的。
      
[0299][結(jié)構(gòu)]
      
[0300]該超導(dǎo)電纜線路設(shè)置在具有端子連接單元1100E和1200E的兩端上，兩端由上述的本發(fā)明的超導(dǎo)電纜1000連接。在這種情況下，還示出了在它們之間的中間部分上將超導(dǎo)電纜1000彼此連接的中間連接單元1000C。這樣的超導(dǎo)電纜線路包括將在下面詳細(xì)描述的信號(hào)傳送裝置1300，信號(hào)接收裝置1310和冷卻確定裝置1320。
      
[0301]信號(hào)傳送裝置1300產(chǎn)生從一個(gè)端子連接單元1100E (在本實(shí)施例中的圖中的左偵D輸入到超導(dǎo)電纜1000的芯(超導(dǎo)導(dǎo)體層)上的電信號(hào)。例如，從直流到音頻的任何頻率的電信號(hào)發(fā)生器可以用作信號(hào)傳送裝置1300。在圖17中，電信號(hào)由輪廓箭頭指示。
      
[0302]信號(hào)接收裝置1310 (在本實(shí)施例的圖中的右側(cè))由另一端子連接單元1200E連接到超導(dǎo)電纜1000的芯(超導(dǎo)導(dǎo)體層)，并且接收通過超導(dǎo)電纜1000傳輸?shù)纳鲜鲭娦盘?hào)作為輸出信號(hào)。
      
[0303]另一方面，冷卻確定裝置1320基于由信號(hào)接收裝置1310接收的輸出信號(hào)的等級(jí)確定芯的超導(dǎo)導(dǎo)體層是否已經(jīng)在線路的整個(gè)長度上到達(dá)將超導(dǎo)導(dǎo)體層帶入超導(dǎo)狀態(tài)的溫度。下面，將描述具體的確定方法。計(jì)算機(jī)能夠適當(dāng)?shù)赜糜谠摾鋮s確定裝置1320，例如，其能夠布置在信號(hào)傳送裝置1300或信號(hào)接收裝置1310附近，或者布置在與裝置1300和1310有一距離的位置上。當(dāng)冷卻確定裝置1320安裝在離信號(hào)傳送裝置1300或信號(hào)接收裝置1310有一距離的位置上時(shí)，用于確定所需的數(shù)據(jù)僅必須無線或有線地輸出到冷卻確定裝置1320。
      
[0304][功能和效果]
      
[0305]通常，假定電力電纜的導(dǎo)體電阻是R，電容是C (在此給出的解釋是為了方便，由其取代總電阻R和總電容C，而不使用分布常數(shù))，則通過電力電纜的電信號(hào)的傳播狀態(tài)用τ (tau)=CR表達(dá)，τ是所謂的“時(shí)間常數(shù)”。當(dāng)該τ增加時(shí)，在通過電力電纜的電信號(hào)的傳播發(fā)生延遲。然后，輸出波形被干擾，同時(shí)消弱了其自身的傳播輸出。然而，當(dāng)超導(dǎo)電纜線路在其整個(gè)長度上被充分冷卻直到帶入超導(dǎo)狀態(tài)時(shí)，R成零。因此，當(dāng)從線路的一端輸入電信號(hào)時(shí)，該信號(hào)即時(shí)到達(dá)另一端而沒有傳播延遲。此外，在另一端沒有傳播輸出衰減和波型干擾地接收該電信號(hào)接收。因此，至少在冷卻芯的過程中的后半部，電信號(hào)由信號(hào)傳送裝置1300從超導(dǎo)電纜線路的一端側(cè)持續(xù)地輸入，并且輸出信號(hào)由安裝在另一端的信號(hào)接收裝置1310持續(xù)地監(jiān)控。因此，當(dāng)冷卻確定裝置1320確定接收電信號(hào)而沒有任何波形干擾和沒有任何延遲的時(shí)刻時(shí)，能夠確定整個(gè)超導(dǎo)電纜線路已經(jīng)被冷卻到在時(shí)間點(diǎn)的超導(dǎo)狀態(tài)的等級(jí)。
      
[0306]如上所述，在超導(dǎo)電纜具有內(nèi)部容納管，其中輔助冷卻劑通過該內(nèi)部容納管流動(dòng)的情況下，測(cè)量從該芯內(nèi)的內(nèi)部容納管流出的冷卻劑的溫度，從而能夠容易地確定上述冷卻程度是否合適。然而，在使用不同類型超導(dǎo)電纜線路的情況下，難以確定是否在線路的整個(gè)長度上執(zhí)行適當(dāng)?shù)睦鋮s。另一方面，在本發(fā)明的線路的情況下，甚至通過不具有內(nèi)部容納管的超導(dǎo)電纜也能夠精確地確定芯的冷卻程度。
      
[0307]另一方面，在短超導(dǎo)電纜線的情況下，通過使用光纖分布型溫度傳感器(DTS)，用作傳感器的光纖能夠布置為沿著電纜芯延伸，并且能夠直接測(cè)量且確定電纜芯的整個(gè)長度上分布的溫度。然而，由于長超導(dǎo)電纜線路對(duì)可使用的光纖的長度加以限制，所以難以通過使用DTS確定冷卻程度。另一方面，根據(jù)本實(shí)施例的線路，能夠精確地確定長線路的整個(gè)長度上的芯的冷卻程度，而不必使用諸如光纖的傳感器。
      
[0308][第H^一實(shí)施例:監(jiān)控超導(dǎo)電纜的冷卻程度]
      
[0309]然后，將參考圖18解釋第十一實(shí)施例的超導(dǎo)電纜線路，其中，能夠識(shí)別超導(dǎo)電纜線路的中間部分發(fā)生冷卻故障(故障點(diǎn))的位置。在本實(shí)施例中，主要描述與第十實(shí)施例不同的地方，而不描述一致的點(diǎn)。 [0310][結(jié)構(gòu)]
      
[0311]除了第十實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，該超導(dǎo)電纜線路包括反射信號(hào)裝置1400和故障點(diǎn)識(shí)別裝置1410。在此描述中，在超導(dǎo)電纜中間部分，超導(dǎo)導(dǎo)體層的冷卻局部不足的部分假定為故障點(diǎn)E。
      
[0312]在超導(dǎo)電纜線路的一個(gè)端部上，反射信號(hào)裝置1400在故障點(diǎn)E接收電信號(hào)的反射信號(hào)。該電信號(hào)是從信號(hào)傳送裝置輸入到超導(dǎo)導(dǎo)體層的信號(hào)，如在第十實(shí)施例中。在圖18中，反射信號(hào)由黑箭頭指示。
      
[0313]故障點(diǎn)識(shí)別裝置1410基于上述電信號(hào)和反射信號(hào)的傳送速率以及基于從由信號(hào)傳送裝置1300輸入電信號(hào)的時(shí)刻直到由反射信號(hào)接收裝置1400接收反射信號(hào)的時(shí)刻的時(shí)間周期，計(jì)算故障點(diǎn)E的位置。計(jì)算機(jī)也能夠適合用于該故障點(diǎn)識(shí)別裝置1410，其安裝在與第十實(shí)施例中相同的位置上。在圖18中，在超導(dǎo)電纜線路的一端側(cè)(圖18中的左側(cè))上，故障點(diǎn)識(shí)別裝置1410設(shè)置在端子連接單元1100E附近。
      
[0314][功能和效果]
      
[0315]在上述超導(dǎo)電纜線路中，如果在超導(dǎo)電纜1000的中間部分中存在故障點(diǎn)E，則從電信號(hào)傳送裝置1300輸出的電信號(hào)具體地在故障點(diǎn)E被反射，并且返回到與電信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)的超導(dǎo)電纜一端側(cè)。這是由于在故障點(diǎn)E的電阻局部地增加，在該點(diǎn)發(fā)生阻抗錯(cuò)配。
      
[0316]另一方面，電信號(hào)和反射信號(hào)是已知的。因此，如果能夠發(fā)現(xiàn)從由信號(hào)傳送裝置輸入電信號(hào)的時(shí)刻直到由反射信號(hào)接收裝置接收反射信號(hào)的時(shí)刻的時(shí)間周期，則能夠計(jì)算并由故障點(diǎn)識(shí)別裝置1410獲得故障點(diǎn)E的位置。[0317][第十二實(shí)施例:超導(dǎo)電纜:多個(gè)芯組]
      
[0318]然后，在下文中將參考圖19描述根據(jù)第一實(shí)施例的超導(dǎo)電纜的變形。本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜與第一實(shí)施例的不同之處在于在內(nèi)部容納管中容納多個(gè)芯單元。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的相同。在接下來的描述中將主要解釋不同的地方。
      
[0319]{結(jié)構(gòu)}
      
[0320]本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜在內(nèi)部容納管170中容納多個(gè)通道芯110。具體地，當(dāng)三根扭絞芯Iio限定為芯單元IlOu時(shí)，每個(gè)芯單元IlOu設(shè)定為具有一個(gè)通道的傳送路徑。在圖19中，兩組芯單元IlOu布置在內(nèi)部容納管170內(nèi)。芯單元IlOu的數(shù)量當(dāng)然可以是三組或更多。一個(gè)通道不構(gòu)成為芯單元IlOu的形式，但是單個(gè)芯110限定為一個(gè)通道，并且多根芯110容納在內(nèi)部容納管170內(nèi)，從而也能夠形成具有多個(gè)通道的傳送路徑。
      
[0321]在本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜中，內(nèi)部容納管170和捆扎帶140 (見圖1和圖2)不是必不可少的，而是僅根據(jù)需要設(shè)置。此外，形成每個(gè)通道的芯110或芯單元IlOu由合適的分隔件(未示出)彼此絕緣或由合適的間隔件(未示出)相對(duì)于彼此定位在內(nèi)部容納管170內(nèi)，從而能夠維持為彼此不接觸。在容納管150和復(fù)合芯單元IOOc之間的空間可以維持在真空下，或者可以填充熱絕緣材料(未示出)，通過組合芯110和冷卻劑管130而獲得復(fù)合芯單元 IOOc0
      
[0322]{功能和效果}
      
[0323]根據(jù)本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜，具有多個(gè)通道的傳送路徑能夠布置在一個(gè)容納管150內(nèi)。因此，能夠構(gòu)成高可靠性的超導(dǎo)電纜線路，同時(shí)減小超導(dǎo)電纜安裝的空間。
      
[0324]當(dāng)在撒哈拉太陽能孵化項(xiàng)目等中構(gòu)成超長距離(例如IOOkm至IOOOkm或更長)超導(dǎo)電纜線路時(shí)，傳輸容量極大地增加，此外，考慮電力傳輸?shù)目煽啃远惭b多個(gè)通道。優(yōu)選地，在這種情況下，電纜的安裝空間在面積上相對(duì)較小。具體地，當(dāng)多個(gè)通道平行地安裝時(shí)，不僅電纜自身的安裝空間增加，而且每個(gè)通道需要諸如冷卻劑的冷藏庫、泵和桶等必需的裝置，因此大大增加了安裝空間。
      
[0325]因此，通過將多根(通道)芯110 (芯單元IlOu)布置在一個(gè)容納管150內(nèi)，能夠允許進(jìn)行超大容量電力傳輸或容易通過多個(gè)通道執(zhí)行電力傳輸。因此，即使當(dāng)一些通道被阻斷時(shí)，也可由另一通道確保電力傳輸。此外，可以在安裝開始時(shí)使用一些芯110執(zhí)行電力傳輸，也可以事后利用至少一部分剩余的芯110，從而允許容量增加。具體地，在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，能夠集中冷卻多根芯110 (芯單元11011)，并且能夠共享用于冷卻多根多通道芯(芯單元IlOu)的冷藏庫或泵。
      
[0326][第十三實(shí)施例:超導(dǎo)電纜:多個(gè)復(fù)合芯單元]
      
[0327]然后，在下文中將參考圖20描述根據(jù)第一實(shí)施例的超導(dǎo)電纜的變形。本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜與第一實(shí)施例的不同之處在于在一個(gè)容納管中容納多個(gè)復(fù)合芯單元。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的相同。在接下來的描述中將主要解釋不同的地方。
      
[0328]{結(jié)構(gòu)}
      
[0329]在本實(shí)施例中，在一個(gè)容納管150中容納三組復(fù)合芯單元100c。因此，當(dāng)通過一個(gè)復(fù)合芯單元IOOc傳送三相交流時(shí)，三相交流電流能夠通過三個(gè)通道中的每個(gè)通道進(jìn)行傳送。當(dāng)然，復(fù)合芯單元IOOc的數(shù)量不必限定為三個(gè)，也可以是兩個(gè)或可以是四個(gè)或更多個(gè)。
      
[0330]每個(gè)復(fù)合芯單元IOOc布置為使其位于正三角形的頂點(diǎn)上。由于這種布置，能夠均勻地冷卻形成任何復(fù)合芯單元IOOc的芯。每個(gè)復(fù)合芯單元IOOc當(dāng)然可以以不同的方式進(jìn)行布置。當(dāng)容納管150內(nèi)產(chǎn)生真空時(shí)，每個(gè)復(fù)合芯單元IOOc由在容納管150的內(nèi)表面和每個(gè)復(fù)合芯單元IOOc之間的合適距離上，在容納管的縱向方向上插入的間隔件(未示出)保持。此外，當(dāng)容納管150填充熱絕緣材料(未示出)時(shí),每個(gè)復(fù)合芯單元IOOc由該熱絕緣材料保持。
      
[0331]{功能和效果}
      
[0332]此外，在本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜中，具有多個(gè)通道的傳送路徑可布置在一個(gè)容納管150內(nèi)，如在第十二實(shí)施例中。因此，能夠構(gòu)成高可靠性的超導(dǎo)電纜線路，同時(shí)降低安裝超導(dǎo)電纜的空間。此外，由于在一個(gè)容納管150中設(shè)置多個(gè)復(fù)合芯單元100c，所以能夠以節(jié)約空間的方式執(zhí)行安裝。此外，芯110或形成復(fù)合芯單元IOOc的芯組能夠在每個(gè)復(fù)合芯單元IOOc的單元中被冷卻。因此，即使在任何芯(芯組)的冷卻站中發(fā)生缺陷，也不會(huì)在其他芯(芯組)的冷卻上發(fā)生麻煩。當(dāng)然，在一些復(fù)合芯單元IOOc或所有復(fù)合芯單元IOOc中，冷卻站的數(shù)量可以通過共享冷卻站而減少。
      
[0333][第十四實(shí)施例:超導(dǎo)電纜:附加冷卻劑管]
      
[0334]然后，在下文中將參考圖21描述根據(jù)第一實(shí)施例的超導(dǎo)電纜的變形。本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜與第一實(shí)施例的相同之處在于，一個(gè)復(fù)合芯單元被設(shè)置在一個(gè)容納管中，而不同之處在于，圍繞該復(fù)合芯單元還設(shè)置多個(gè)附加冷卻劑管。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的相同。在接下來的描述中將主要解釋不同的地方。
      
[0335]{結(jié)構(gòu)}
      
[0336]在圖21中示出的超導(dǎo)電纜在容納管150的中心包括一個(gè)復(fù)合芯單元100c，并且四個(gè)冷卻劑管單元130u設(shè)置為圍繞該一個(gè)復(fù)合芯單元100c。通過平行地布置多個(gè)冷卻劑管130或通過扭絞這些冷卻劑管130而構(gòu)成每個(gè)冷卻劑管單元130u。在本實(shí)施例中，三個(gè)冷卻劑管130平行地設(shè)置以形成冷卻劑管單元130u，并且每個(gè)冷卻劑管單元130u設(shè)置在容納管150內(nèi)以位于正方形的頂點(diǎn)。
      
[0337]另一方面，在圖22中示出的超導(dǎo)電纜具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中，在圖21中示出的每個(gè)冷卻劑管單元130u由一個(gè)附加冷卻劑管130a代替。注意，在圖22中圍繞復(fù)合芯單元IOOc的附加冷卻劑管130a具有比圖21中形成冷卻劑管單元130u的每個(gè)冷卻劑管的大的直徑。
      
[0338]{功能和效果}
      
[0339]在超長距離的超導(dǎo)電纜中，即使當(dāng)冷卻站彼此以增加的間隔設(shè)置時(shí)，也應(yīng)該能夠充分地冷卻芯110。通過將多個(gè)冷卻劑管單元130u或附加冷卻劑管130a (在下文中將簡(jiǎn)單地稱為冷卻劑管單元等)布置在一個(gè)容納管150內(nèi)，能夠?qū)⑿?10充分地冷卻，而不增加安裝電纜的空間。具體地，即使在容納管150內(nèi)不產(chǎn)生真空(即填充熱絕緣材料)的情況下，也能夠充分地冷卻芯110。即使當(dāng)任何冷卻劑管單元等發(fā)生缺陷時(shí)，也能夠使用其他冷卻劑管單元等冷卻芯110。
      
[0340]此外，通過改變每個(gè)冷卻劑管單元等中的冷卻劑的溫度和流速，或者通過改變冷卻劑管單元等的數(shù)量，能夠容易地調(diào)整芯110的冷卻度，并且也能夠調(diào)整電力傳輸容量，其中冷卻劑通過冷卻劑管單元循環(huán)。
      
[0341][第十五實(shí)施例:超導(dǎo)電纜:圍繞在復(fù)合芯單元的整個(gè)外周上的冷卻劑管][0342]然后，在下文中將參考圖23描述根據(jù)第一實(shí)施例的超導(dǎo)電纜的變形。雖然本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜與第一實(shí)施例的相同之處在于一個(gè)復(fù)合芯單元設(shè)置在一個(gè)容納管內(nèi)，但是，復(fù)合芯單元構(gòu)成為使得內(nèi)部容納管的整個(gè)外周由冷卻劑管圍繞且布置在局部熱絕緣層上。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的相同。在接下來的描述中將主要解釋不同的地方。
      
[0343]{結(jié)構(gòu)}
      
[0344]在本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜中，具有弧形橫截面的局部熱絕緣層162布置在容納管150的下部。該局部熱絕緣層162具有占用容納管150的一部?jī)?nèi)部空間分的橫截面區(qū)域，并且在其上設(shè)置復(fù)合芯單元100c，從而允許該復(fù)合芯單元IOOc與容納管150幾乎同軸地布置。
      
[0345]容納管150內(nèi)的除了復(fù)合芯單元IOOc和局部熱絕緣層162以外的空間可以成真空，或者可以填充適當(dāng)?shù)奶畛湮镆孕纬商畛涞臒峤^緣部，如圖7和圖8所示。
      
[0346]另一方面，在外周方向的整個(gè)區(qū)域上，在與復(fù)合芯單元IOOc中的內(nèi)部容納管170的外周上，多個(gè)冷卻劑管130布置為其間幾乎沒有間隙。在本實(shí)施例中，總共使用八個(gè)冷卻劑管130。當(dāng)然，冷卻劑管130的數(shù)量沒有具體限制，但是冷卻劑管130的數(shù)量可以是使得冷卻劑管130能夠幾乎沒有間隙地圍繞內(nèi)部容納管170或芯110 (芯組)的外周的數(shù)量。
      
[0347]優(yōu)選地，適當(dāng)?shù)囊r墊件180布置在內(nèi)部容納管170和每個(gè)冷卻劑管130之間。襯墊件180能夠抑制內(nèi)部容納管170和冷卻劑管130之間的接觸導(dǎo)致的損壞，并且還可提高它們之間的熱傳導(dǎo)，從而芯110能夠被更加有效地冷卻。各種塑料材料、布料、纖維等能夠用于襯墊件180。
      
[0348]{功能和效果}
      
[0349]與第一實(shí)施例相比，根據(jù)本結(jié)構(gòu)，通過由冷卻劑管130幾乎無間隙地覆蓋布置在內(nèi)部容納管170內(nèi)的芯的整個(gè)外周，能夠更加有效地冷卻芯。具體地，當(dāng)填充的熱絕緣部形成在容納管150內(nèi)時(shí)，芯110能夠被充分地冷卻，而不必在容納管150內(nèi)產(chǎn)生真空并且不必使用真空絕緣層。此外，多個(gè)一組的冷卻劑管130，例如兩個(gè)一組的冷卻劑管，由頭箍弄到一起，并連接到冷卻站，從而消除向每個(gè)冷卻劑管連接冷卻站的需求。因此，能夠減少冷卻站的數(shù)量。與此對(duì)比地，當(dāng)單獨(dú)冷卻冷卻劑管130時(shí)，即使在任何一個(gè)冷卻劑管130的冷卻站中發(fā)生故障，也能夠使用其他的冷卻劑管130來冷卻芯110。此外，部分冷卻劑管130和剩余的冷卻劑管130，例如鄰近的冷卻劑管，分別形成為冷卻劑前行路徑和冷卻劑返回路徑，從而能夠減小冷卻劑管130的冷卻劑引入側(cè)和冷卻劑釋放側(cè)之間對(duì)芯110的冷卻程度的不同。
      
[0350][第十六實(shí)施例:超導(dǎo)電纜:冷卻劑管的捆扎結(jié)構(gòu)A]
      
[0351 ] 然后，在下文中將參考圖24描述根據(jù)第一實(shí)施例的超導(dǎo)電纜的變形。此超導(dǎo)電纜與根據(jù)第一實(shí)施例的超導(dǎo)電纜的不同之處在于以下幾點(diǎn)，除了以下幾點(diǎn)以外的與其相同。
      
[0352](I)冷卻劑管的數(shù)量多于第一實(shí)施例(例如，六個(gè))。
      
[0353](2)多個(gè)冷卻劑管圍繞芯的外周被右旋扭絞和左旋扭絞。
      
[0354](3)由捆扎帶捆扎冷卻劑管的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的不同。
      
[0355]對(duì)根據(jù)本實(shí)施例的超導(dǎo)電纜的結(jié)構(gòu)，在下文中將主要描述捆扎帶的捆扎結(jié)構(gòu)，多個(gè)被右旋扭絞和左旋扭絞扭絞的冷卻劑管可容易地由該捆扎帶保持。該捆扎帶可以是繩索形狀的，但是由于帶形狀容易插入到芯和冷卻劑管之間以及各冷卻劑管之間，因此優(yōu)選地是帶形狀。此外，未示出容納管150 (圖1和圖2)。上述特征也與下述的第十七和第十八實(shí)施例中的相同。
      
[0356]{結(jié)構(gòu)}
      
[0357]被右旋扭絞和左旋扭絞的冷卻劑管130包括右旋扭絞部，在該部處冷卻劑管130在一個(gè)方向上圍繞芯110的外周扭絞；左旋扭絞部，在該部處冷卻劑管130在與其相反的方向上扭絞；以及反向部，其位于右旋扭絞部和左旋扭絞部之間，并且在該部處冷卻劑管130的扭絞方向反向。圖24是示出通過圍繞芯110 (如果設(shè)置該內(nèi)部容納管170，則圍繞內(nèi)部容納管170)扭絞冷卻劑管130而獲得的復(fù)合芯單元IOOc的圖。圖24還示出在凹入反向部134中的冷卻劑管130的一部分，在該反向部中冷卻劑管130以凹入的形狀彎曲，其中，在圖中凹入反向部134的右側(cè)部和左側(cè)部分別對(duì)應(yīng)于右旋扭絞部和左旋扭絞部。
      
[0358]在這樣的冷卻劑管130中，扭絞方向在中間重復(fù)地反向，以使得扭絞能夠容易解開。因此，可以僅通過圍繞復(fù)合芯單元IOOc的外周設(shè)置環(huán)形捆扎帶140 (140A和140B)或者通過圍繞單元IOOc以螺旋的方式纏繞捆扎帶140，來防止處于扭絞狀態(tài)的冷卻劑管130的移位，其中該復(fù)合芯單元具有冷卻劑管130，所述冷卻劑管130圍繞芯110扭絞以在單元IOOc的縱向方向上按規(guī)定間隔延伸。
      
[0359]在本實(shí)施例中，為了處理冷卻劑管130的上述移位，如在圖24的左側(cè)所示，捆扎帶140將多個(gè)冷卻劑管130捆扎在一起，以提供這樣的一個(gè)部分，其從一個(gè)冷卻劑管Cl的外周的下側(cè)開始，在另一個(gè)冷卻劑管C2的外周的上側(cè)之上通過，然后到達(dá)又一個(gè)冷卻劑管C3的外周的下側(cè)。更具體地，捆扎帶140以波紋的形式布置在芯110的外周上，以在冷卻劑管130的外周的上側(cè)(在與芯110相反的一側(cè))和鄰近冷卻劑管130的外周的下側(cè)(在芯110的一側(cè))上交替地延伸。布置在芯110外周上的捆扎帶140可以以環(huán)形的形狀或以螺旋的形狀延伸。當(dāng)該捆扎帶140布置為沿著冷卻劑管130的外周的上側(cè)和下側(cè)曲折時(shí)，如上所述地，捆扎帶140可以布置為在芯110的外周方向上一個(gè)接一個(gè)交替地曲折通過鄰近的冷卻劑管130 ;也可以布置為交替地曲折通過每組多個(gè)在相同方向上延伸的冷卻劑管；或者可以布置為交替地曲折通過每組任意不等數(shù)量的在相同方向上延伸的冷卻劑管130。
      
[0360]根據(jù)本實(shí)施例的捆扎結(jié)構(gòu)，在多個(gè)冷卻劑管130中，僅其外周上側(cè)放置有捆扎帶140的冷卻劑管130被捆扎在芯110側(cè)。例如，在圖24中示出的捆扎結(jié)構(gòu)中，在三個(gè)冷卻劑管130中，僅位于平行方向上的中間位置上的冷卻劑管C2由捆扎帶140A捆扎在芯110側(cè)。因此，優(yōu)選地，不由捆扎帶140A捆扎在芯110側(cè)冷卻劑管Cl和C3由另一捆扎帶140B捆扎在芯110側(cè)，其中該捆扎帶140B從冷卻劑管Cl和C3的外周的上側(cè)開始。另一捆扎帶140B也僅必須圍繞多個(gè)冷卻劑管130纏繞，如上述的捆扎帶140A。當(dāng)圍繞芯110的外周扭絞的冷卻劑管130的數(shù)量是偶數(shù)時(shí)，本實(shí)施例的捆扎結(jié)構(gòu)是合適的。這是由于當(dāng)所有這些冷卻劑管由偶數(shù)捆扎帶140捆扎在芯110上時(shí)，能夠圍繞芯110使用由一個(gè)捆扎帶140捆扎的相等數(shù)量的冷卻劑管130。
      
[0361]{功能和效果}
      
[0362]根據(jù)本實(shí)施例的捆扎結(jié)構(gòu)，對(duì)于平行布置在芯110外周上的多個(gè)冷卻劑管130，捆扎帶140布置為編織在多個(gè)鄰近冷卻劑管130之間。因此，即使冷卻劑管130被右旋扭絞和左旋扭絞，也能夠維持扭絞狀態(tài)。因此，能夠維持冷卻劑管130相對(duì)于芯110的布置狀態(tài)，以使得能夠更加可靠地冷卻芯100。[0363][第十七實(shí)施例17:超導(dǎo)電纜:冷卻劑管的捆扎結(jié)構(gòu)B]
      
[0364]然后，在下文中將參考圖24描述根據(jù)第一實(shí)施例的超導(dǎo)電纜的變形。本實(shí)施例還涉及具有圍繞芯外周被右旋扭絞和左旋扭絞的多個(gè)冷卻劑管的超導(dǎo)電纜，其中，這些冷卻劑管由捆扎帶捆扎以防止扭絞狀態(tài)解開。在接下來的描述中，將主要解釋與第十六實(shí)施例的不同之處。
      
[0365]{結(jié)構(gòu)}
      
[0366]在本實(shí)施例中，如圖24中右側(cè)所示，使用兩種類型的包括主捆扎帶140M和副捆扎帶140S的捆扎帶140。主捆扎帶140M沿著管的外周將多個(gè)冷卻劑管130共同地捆扎在一起。換句話說，主捆扎帶140M沿著復(fù)合芯單元的外周捆扎復(fù)合芯單元100c。更具體地，主捆扎帶140M以環(huán)形的方式布置在復(fù)合芯單元IOOc的外周上，或者以螺旋的方式布置在復(fù)合芯單元IOOc的外周上。另一方面，使用副捆扎帶140S來維持一些冷卻劑管130相對(duì)于主捆扎帶140M的位置。更具體地，副捆扎帶140S具有這樣的部分，其從冷卻劑管Cl的外周的下側(cè)開始，在主捆扎帶140M的在鄰近的冷卻劑管Cl和冷卻劑管C2之間延伸的外周的上側(cè)之上延伸，然后到達(dá)冷卻劑管C2的外周的下側(cè)。如從該捆扎結(jié)構(gòu)的另一個(gè)透視圖所示，如果將平行布置在芯110外周上的三個(gè)冷卻劑管C1、C2、C3中的位于中間部分的一個(gè)冷卻劑管假定為C2，則副捆扎部140S布置為持續(xù)地延伸跨過下列三個(gè)部分。
      
[0367](I)主捆扎帶140M的位于第一橋部1141M的外周的上側(cè)(在與芯110相反的一側(cè))的部分，該第一橋部1141M在彼此鄰近的冷卻劑管Cl和C2之間延伸；
      
[0368](2)在冷卻劑管C2的外周的下側(cè)(芯110偵彳)的部分；以及
      
[0369](3)主捆扎帶140M的位于第二橋部142M的外周的上側(cè)(在與芯110相反的一側(cè))的部分，該第二橋部142M在彼此鄰近的冷卻劑管C2和C3之間延伸。
      
[0370]跨過第一橋部141M的外周延伸的副捆扎帶140S被進(jìn)一步拉入到冷卻劑管Cl的外周的下側(cè)(在芯Iio側(cè))?？邕^第二橋部142M的外周延伸的副捆扎帶140S被進(jìn)一步拉入到冷卻劑管C3的外周的下側(cè)(在芯110側(cè))。因此，能夠重復(fù)地提供捆扎結(jié)構(gòu)，其中副捆扎帶140S依次通過與上述(I)至(3)所述類似的三個(gè)部分延伸。因此，該捆扎結(jié)構(gòu)能夠設(shè)置在每個(gè)冷卻劑管130上。
      
[0371]{功能和效果}
      
[0372]根據(jù)本實(shí)施例的捆扎結(jié)構(gòu)，平行布置在芯110外周上的多個(gè)冷卻劑管130由主捆扎帶140M跨過它們的外周集中地捆扎在一起，然后，每個(gè)冷卻劑管130由副捆扎帶140S相對(duì)于主捆扎帶140M捆扎。因此，維持冷卻劑管130相對(duì)于主捆扎帶140M的縱向方向的位置。因此，即使冷卻劑管130被右旋扭絞和左旋扭絞時(shí)，能夠維持冷卻劑管相對(duì)于芯110的布置狀態(tài)，使得芯110能夠被更可靠地冷卻。
      
[0373][第十八實(shí)施例:超導(dǎo)電纜:冷卻劑管的捆扎結(jié)構(gòu)C]
      
[0374]然后，在下文中將參考圖25描述根據(jù)第一實(shí)施例的超導(dǎo)電纜的變形。本實(shí)施例還涉及具有圍繞芯外周被右旋扭絞和左旋扭絞的多個(gè)冷卻劑管的超導(dǎo)電纜，其中，這些冷卻劑管由捆扎帶捆扎以防止扭絞狀態(tài)解開。在接下來的描述中，將主要解釋與第十六實(shí)施例的不同之處。
      
[0375]{結(jié)構(gòu)}
      
[0376]在本實(shí)施例中，如從復(fù)合芯單元IOOc的橫向側(cè)看到的，其中多個(gè)冷卻劑管130圍繞芯110 (如果有內(nèi)部容納管170，則圍繞內(nèi)部容納管)的外周被右旋扭絞和左旋扭絞，冷卻劑管130的扭絞方向?yàn)榉聪虻姆聪虿糠职ㄍ蛊鸱聪虿?32和凹入反向部134，在凸起反向部132中冷卻劑管130以凸起的形狀彎曲；凹入反向部134與該凸起反向部132鄰近并且在該凹入反向部134中冷卻劑管130以凹入的形狀彎曲。對(duì)于這樣的冷卻劑管130，捆扎帶140將凸起反向部132和凹入反向部134捆扎在一起，使得所述凸起反向部132和所述凹入反向部134在所述芯110的外周上以彼此相反的方向扭絞、且各反向部朝向所述冷卻劑管130的彎曲方向的外側(cè)扭絞
      
[0377]圖25示出如在側(cè)視圖中所示的上述復(fù)合芯單元IOOc的一部分。該單元包括從左側(cè)順序地形成的左凹入反向部134L，凸起反向部132，和右凹入反向部134R。在下文中，將從左側(cè)順序地描述捆扎帶140的布置結(jié)構(gòu)。首先，使在各冷卻劑管130之間圍繞芯110外周纏繞的捆扎帶140在芯的靠近觀圖者的一側(cè)上延伸，然后在左凹入反向部134L中將其放在冷卻劑管130的彎曲的內(nèi)側(cè)上，然后將其朝向冷卻劑管130外周的上側(cè)(與芯110相反的一側(cè))拉出。然后，使捆扎帶140沿著形成在左凹入反向部134L和凸起反向部132之間的右旋扭絞部136外周的上側(cè)延伸，并且從靠近觀圖者的一側(cè)朝向遠(yuǎn)離觀圖者的一側(cè)纏繞。然后，在與右旋扭絞部136的凸起反向部132的邊界附近，將捆扎帶140穿過鄰近冷卻劑管130之間的間隙插入冷卻劑管130和芯110之間，并且朝向靠近觀圖者的一側(cè)圍繞芯110纏繞。然后，在凸起反向部132中將捆扎帶140放在冷卻劑管130的彎曲的一側(cè)，并且朝向形成凸起反向部132的冷卻劑管130的外周的上側(cè)拉出。然后，在凸起反向部132和左旋扭絞部138之間的邊界附近，捆扎帶140穿過鄰近冷卻劑管130之間的間隙插入冷卻劑管130和芯110之間，并且朝向遠(yuǎn)離觀圖者的一側(cè)圍繞芯110纏繞。然后，在左旋扭絞部138中和在芯110的靠近觀圖者的一側(cè)上，使捆扎帶140在芯110和冷卻劑管130之間延伸，然后，在右凹入反向部134R中將其放在冷卻劑管130的彎曲的內(nèi)側(cè)，然后在右凹入反向部134R中朝向冷卻劑管130的外周的上側(cè)拉出捆扎帶140。
      
[0378]當(dāng)以這樣的方式由捆扎帶140將冷卻劑管130捆扎在一起時(shí)，左凹入反向部134L將朝向冷卻劑管130彎曲的外側(cè)(在圖中是向下)扭絞；凸起反向部132將朝向冷卻劑管130的彎曲的外側(cè)(在圖中是向上)扭絞；并且右凹入反向部134R將朝向冷卻劑管130彎曲的外側(cè)(在圖中是向下)扭絞。因此，使右旋扭絞部136的扭絞在左凹入反向部134L和凸起反向部132之間變緊，并且使左旋扭絞部138的扭絞在凸起反向部132和右凹入反向部134R之間變緊。通過在復(fù)合芯單元IOOc的縱向方向上依次地重復(fù)與捆扎帶140類似的布置，能夠在單元IOOc的整個(gè)長度上將冷卻劑管130纏繞在一起。
      
[0379]例如，在每個(gè)反向部132和134中，由一個(gè)捆扎帶140朝向冷卻劑管130彎曲的外側(cè)扭絞的冷卻劑管130的數(shù)量等于或小于圍繞芯110的外周扭絞的所有冷卻劑管的數(shù)量的一半。這是由于所有的冷卻劑管130能夠容易地在其扭絞變緊的方向上纏繞。
      
[0380]{功能和效果}
      
[0381]根據(jù)本實(shí)施例的捆扎結(jié)構(gòu)，捆扎帶140相對(duì)于多個(gè)冷卻劑管130而布置，其中該冷卻劑管圍繞芯110的外周被右旋扭絞和左旋扭絞，以使得凸起反向部132和凹入反向部134在彼此相反的方向以及芯的外周方向和在每個(gè)右旋扭絞部136和左旋扭絞部138中的冷卻劑管130的扭絞變緊的方向上扭絞。因此，能夠維持冷卻劑管130的扭絞狀態(tài)。因此，能夠維持冷卻劑管130相對(duì)于芯110的布置，以使得能夠更可靠地冷卻芯110。[0382][第十九實(shí)施例:超導(dǎo)電纜:擠壓纏繞]
      
[0383]然后，在下文中將解釋具有右旋扭絞-左旋扭絞(例如第十六至十八實(shí)施例)的冷卻劑管的超導(dǎo)電纜，擠壓纏繞進(jìn)一步施加到該冷卻劑管上。本實(shí)施例在基本結(jié)構(gòu)上也與第
      
一實(shí)施例一致。
      
[0384]具體地，當(dāng)冷卻劑管被右旋扭絞和左旋扭絞時(shí)，使用捆扎帶來維持扭絞狀態(tài)是有效的。然而，即使維持右旋扭絞和左旋扭絞，具體地在第十六至十八實(shí)施例(圖24)的情況下，冷卻劑管也可從芯分離，或者冷卻劑管的包絡(luò)圓從設(shè)計(jì)的圓直徑和所需的形狀移位。此夕卜，捆扎帶可以被破壞。因此，通過引入擠壓纏繞以將冷卻劑管從捆扎帶的外側(cè)朝向芯擠壓，使得冷卻劑管和芯接近或者彼此接觸。此外，即使當(dāng)捆扎帶被破壞時(shí)，捆扎帶也可以布置為使得多個(gè)冷卻劑管的包絡(luò)圓可以維持在設(shè)計(jì)的圓直徑和設(shè)計(jì)的形狀。
      
[0385]作為擠壓纏繞的具體例子，帶構(gòu)件可以以螺旋的方式纏繞以集中地捆扎多個(gè)冷卻劑管。纏繞帶構(gòu)件的這種方式可以是間隙纏繞、粗頭纏繞方式和疊繞中的任何一種。當(dāng)冷卻劑管不被右旋扭絞和左旋扭絞扭絞時(shí)，也可以應(yīng)用擠壓纏繞。此外，作為擠壓纏繞的具體例子，可以以環(huán)形形狀纏繞帶構(gòu)件以將多個(gè)冷卻劑管集中捆扎在一起。優(yōu)選地，在復(fù)合芯單元的縱向方向上，以規(guī)定間隔地導(dǎo)入幾次這樣的擠壓纏繞。
      
[0386]本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃巍?br>
[0387]工業(yè)實(shí)用性
      
[0388]本發(fā)明的超導(dǎo)電纜能夠用于長距離超導(dǎo)電纜線路的構(gòu)建，具體地，適合用于長距離DC超導(dǎo)電纜線路的構(gòu)建。
      
[0389]附圖標(biāo)記列表
      
[0390]100、1000 超導(dǎo)電纜
      
[0391]IOOc 復(fù)合芯單元
      
[0392]110、110L、110R 芯
      
[0393]IlOu 芯單元
      
[0394]111成形件
      
[0395]112內(nèi)超導(dǎo)導(dǎo)體層
      
[0396]113絕緣層
      
[0397]114外超導(dǎo)導(dǎo)體層
      
[0398]115正常導(dǎo)通層
      
[0399]116保護(hù)層
      
[0400]112LU12R 內(nèi)導(dǎo)體層
      
[0401]120熱絕緣管
      
[0402]121 內(nèi)管
      
[0403]122 外管
      
[0404]123熱絕緣材料
      
[0405]124抗蝕層
      
[0406]130, a g, a r, β gl, β g2, β rl, β r2, α gr, β grl, β gr2 冷卻劑管
      
[0407]130c 冷卻劑[0408]130L 拉出部
      
[0409]130R另一個(gè)拉出部
      
[0410]130m聯(lián)接冷卻劑管
      
[0411]130u冷卻劑管單元
      
[0412]130a附加冷卻劑管
      
[0413]132凸起反向部
      
[0414]134凹入反向部
      
[0415]134L左凹入反向部
      
[0416]134R右凹入反向部
      
[0417]136右旋扭絞部
      
[0418]138左旋扭絞部
      
[0419]140U40AU40B 捆扎帶
      
[0420]140M主捆扎帶
      
[0421]140S副捆扎帶
      
[0422]141M 第一橋部
      
[0423]142M 第 二橋部
      
[0424]150 容納管
      
[0425]160熱絕緣材料
      
[0426]162局部熱絕緣層
      
[0427]164填充的熱絕緣部
      
[0428]170內(nèi)部容納管
      
[0429]180 襯墊件
      
[0430]CZ冷卻帶
      
[0431]210c 第一鼓筒
      
[0432]21 Op 第 二鼓筒
      
[0433]220下輥?zhàn)?br>
[0434]230引導(dǎo)輥?zhàn)?br>
[0435]240喇叭形引導(dǎo)管
      
[0436]250右旋扭絞-左旋扭絞扭絞機(jī)
      
[0437]260帶纏繞機(jī)
      
[0438]270卡特彼勒供料器
      
[0439]280引導(dǎo)管
      
[0440]290弓丨導(dǎo)線
      
[0441]300分離機(jī)構(gòu)
      
[0442]310分隔件
      
[0443]320L, 320R, 340L, 340R, 360，370 閥，
      
[0444]330L 一個(gè)排氣管
      
[0445]330R另一個(gè)排氣管
      
[0446]330m 連通管[0447]350分開殼體
      
[0448]400電力提取單元
      
[0449]410超導(dǎo)內(nèi)側(cè)拉出導(dǎo)體
      
[0450]410m、440m聯(lián)接超導(dǎo)元件
      
[0451]420 一個(gè)正常導(dǎo)通引線
      
[0452]430、460 絕緣結(jié)構(gòu)
      
[0453]440超導(dǎo)外側(cè)拉出導(dǎo)體
      
[0454]450另一正常導(dǎo)通引線
      
[0455]470端子盒
      
[0456]480拉出盒
      
[0457]500r冷卻調(diào)整熱絕緣材料
      
[0458]1100EU200E端子連接單元
      
[0459]1000C 中間連接單元
      
[0460]1300信號(hào)傳送裝置
      
[0461]1310信號(hào)接收裝置
      
[0462]1320冷卻確定裝置
      
[0463]1400反射信號(hào)接收裝置
      
[0464]1410故障點(diǎn)識(shí)別裝置
      
[0465]E故障點(diǎn)
      
【權(quán)利要求】
      
1.一種超導(dǎo)電纜(1000)，包括超導(dǎo)導(dǎo)體層(112、114)和將所述超導(dǎo)導(dǎo)體層(112、114)冷卻到超導(dǎo)狀態(tài)的冷卻劑(130c)的流動(dòng)路徑，所述超導(dǎo)電纜包括:  芯(110 )，所述芯具有所述超導(dǎo)導(dǎo)體層(112、114)和絕緣層(113);  冷卻劑管(130)，所述冷卻劑管形成所述冷卻劑的流動(dòng)路徑，并且所述冷卻劑管與所述芯(110)平行地布置，以冷卻所述超導(dǎo)導(dǎo)體層(112、114);以及  用于容納所述芯(I 10)和所述冷卻劑管(130)的容納管(150)。
      
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)電纜(1000)，其中，多個(gè)所述冷卻劑管(130)被扭絞為圍繞所述芯(I 10)的外周。
      
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超導(dǎo)電纜(1000)，其中，所述多個(gè)冷卻劑管(130)圍繞多個(gè)所述芯(110)。
      
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的超導(dǎo)電纜(1000)，其中，  所述芯(110)和被扭絞為圍繞所述芯(110)的外周的所述多個(gè)冷卻劑管(130)被組合為形成復(fù)合芯單元(100c)，以及  多個(gè)所述復(fù)合芯單元(100c)被設(shè)置在所述容納管(150)內(nèi)。
      
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，其中，  所述芯(110)和被扭絞為圍繞所述芯(110)的外周的所述多個(gè)冷卻劑管(130)被組合為形成復(fù)合芯單元(100c)，以及  設(shè)置多個(gè)附加冷卻劑管(130a、130u)，所述附加冷卻劑管被布置為圍繞所述復(fù)合芯單元(100c)的外周。
      
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，包括捆扎帶(140)，所述捆扎帶(140)將所述多個(gè)冷卻劑管(130)捆扎在一起，以防止處于扭絞狀態(tài)的所述冷卻劑管的移位。
      
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超導(dǎo)電纜(1000)，其中，  所述多個(gè)冷卻劑管(130)圍繞所述芯(110)被右旋扭絞和左旋扭絞，以及  所述捆扎帶(140)具有以下捆扎結(jié)構(gòu)中的至少一種，所述捆扎結(jié)構(gòu)包括:  (A)捆扎結(jié)構(gòu)，其中，所述捆扎帶(140)捆扎所述多個(gè)冷卻劑管(130)，以提供這樣的一部分:其從冷卻劑管(Cl)的外周的下側(cè)開始、延伸越過另一個(gè)冷卻劑管(C2)的外周的上偵U、并到達(dá)再一個(gè)冷卻劑管(C3)的外周的下側(cè)；  (B)捆扎結(jié)構(gòu)，其中，所述捆扎帶(140)包括主捆扎帶(140M)和副捆扎帶(140S),所述主捆扎帶(140M)沿著沿多個(gè)所述冷卻劑管的外周將其捆扎在一起，所述副捆扎帶具有這樣的一部分:其從冷卻劑管(Cl)的外周的下側(cè)開始、并被放在所述主捆扎帶(140M)的在冷卻劑管(Cl)和相鄰的冷卻劑管(C2)之間延伸的外周的上側(cè)上、然后到達(dá)所述冷卻劑管(C2)的外周的下側(cè)；以及  (C)捆扎結(jié)構(gòu)，其中，通過右旋扭絞和左旋扭絞所形成的冷卻劑管(130)中具有相反扭絞方向的反向部中的、冷卻管(130)被彎曲成凸形的凸起反向部(132)及與所述凸起反向部(132)相鄰設(shè)置且冷卻劑管(130)被彎曲成凹形的凹入反向部(134)被所述捆扎帶(140)捆扎成為:所述凸起反向部(132)和所述凹入反向部(134)在所述芯(110)的外周上以彼此相反的方向扭絞、且各反向部朝向所述冷卻劑管(130 )的彎曲方向的外側(cè)扭絞。
      
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的超導(dǎo)電纜(1000)，包括擠壓纏繞，用于從所述捆扎帶(140)的外周的上側(cè)朝向所述芯(110)對(duì)所述冷卻劑管(130)進(jìn)行擠壓。
      
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，其中，所述冷卻劑管(130)包括直管或波紋管。
      
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，其中，多個(gè)所述芯(110)被扭絞，以及  所述芯被扭絞成具有一定的松弛度，從而能夠吸收每個(gè)所述芯(110)在冷卻過程中引起的收縮。
      
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，其中，在所述容納管(150)內(nèi)產(chǎn)生真空。
      
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，包括熱絕緣材料(160、162、164)，所述熱絕緣材料(160、162、164)被填充在所述容納管(150)中。
      
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，包括容納所述芯(110)的內(nèi)部容納管(170)，所述內(nèi)部容納管(170)相對(duì)于所述多個(gè)冷卻劑管(130)布置在內(nèi)側(cè)。
      
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超導(dǎo)電纜(1000)，其中，所述內(nèi)部容納管(170)形成輔助冷卻劑的流動(dòng)路徑， 所述輔助冷卻劑填充所述內(nèi)部容納管(170)和所述芯(110)之間的空間。
      
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，所述超導(dǎo)電纜(1000)用于直流電力傳輸。
      
16.一種超導(dǎo)電纜的布設(shè)方法，包括以下步驟:  預(yù)備第一鼓筒(210c)以及第二鼓筒(210p)，芯(110)或內(nèi)部容納管(170)圍繞所述第一鼓筒(210c)來纏繞，所述芯包括超導(dǎo)導(dǎo)體層(112、114)和絕緣層(113)，所述內(nèi)部容納管容納一個(gè)或多個(gè)芯(110)，冷卻劑管(130)圍繞所述第二鼓筒(2IOp)來纏繞，所述冷卻劑管形成用于冷卻所述超導(dǎo)導(dǎo)體層(112、114)的冷卻劑(130c)的流動(dòng)路徑；  從所述第一鼓筒(210c)退繞所述芯(110)或所述內(nèi)部容納管(170)、從所述第二鼓筒(210p)退繞所述冷卻劑管(130)，將其進(jìn)行集束后，圍繞所述芯(110)或所述內(nèi)部容納管(170)的外周來扭絞所述冷卻劑管(130)；  將容納管(150)布設(shè)在布設(shè)路徑上；以及  將由被扭絞的所述芯(110)和冷卻劑管(130)形成的復(fù)合芯單元(IOOc)拉到被布設(shè)在所述布設(shè)路徑上的所述容納管(150)中，并且將所述復(fù)合芯單元(100c)容納在其中。
      
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的超導(dǎo)電纜的安裝方法，包括以下步驟:  在所述容納管(150)的與安裝側(cè)對(duì)應(yīng)的內(nèi)周表面上設(shè)置局部熱絕緣層(162)，用于在隨后拉入所述復(fù)合芯單元(IOOc)時(shí)、大體以與所述容納管(150)同軸的方式支撐所述復(fù)合芯單元(IOOc);將所述復(fù)合芯單元(IOOc)容納在所述容納管(150)中；并且利用熱絕緣材料(164)填充所述容納管(150)的剩余空間。
      
18.—種包括超導(dǎo)電纜的超導(dǎo)電纜線路，所述超導(dǎo)電纜是根據(jù)權(quán)利要求1-15中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000),所述超導(dǎo)電纜線路還包括:  位于所述超導(dǎo)電纜(1000)的中部的分離機(jī)構(gòu)(300)，  所述分離機(jī)構(gòu)(300)包括:  分隔件(310)，所述分隔件將所述容納管(150)的內(nèi)部在縱向方向上分隔成一個(gè)空間和另一空間，一個(gè)拉出部(130L),所述一個(gè)拉出部將所述一個(gè)空間內(nèi)的冷卻劑管(130)拉出到所述容納管(150)的外部，  另一拉出部(130R),所述另一拉出部將所述另一空間內(nèi)的冷卻劑管(130)拉出到所述容納管(150)的外部，以及  聯(lián)接冷卻劑管(130m)，所述聯(lián)接冷卻劑管將兩個(gè)所述拉出部(130L、130R)聯(lián)接。
      
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的超導(dǎo)電纜線路，其中，  在所述容納管(150)內(nèi)產(chǎn)生真空，所述超導(dǎo)電纜線路還包括:  一個(gè)排氣管(330L)，所述一個(gè)排氣管從所述容納管(150)的外部與所述一個(gè)空間連通，  另一排氣管(330R)，所述另一排氣管從所述容納管(150)的外部與所述另一空間連通，以及  連通管(330m),所述連通管連接兩個(gè)所述排氣管(330L、330R)。
      
20.一種超導(dǎo)電纜線路，包括超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，所述冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)，  所述超導(dǎo)電纜是根據(jù)權(quán)利要求1-15中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，  所述冷卻劑管(130)包括:  冷卻劑管(a g),所述冷卻劑管(a g)用作冷卻劑前行路徑；  冷卻劑管(a r)，所述冷卻劑管(a r)與所述冷卻劑管(a g)平行地設(shè)置，且用作冷卻劑返回路徑；  冷卻劑管(β g)，所述冷卻劑管(β g)用作另一冷卻劑前行路徑；以及冷卻劑管(βr)，所述冷卻劑管(βr)與所述冷卻劑管(i3g)平行地設(shè)置，且用作另一冷卻劑返回路徑；  所述冷卻站包括  冷卻站(A1、A2)，所述冷卻站(A1、A2)分別連接到冷卻劑管(a g)和冷卻劑管(a r)中的每個(gè)的兩端，  冷卻站(B1、B2)，所述冷卻站(B1、B2)分別連接到冷卻劑管(i3g)和冷卻劑管(βr)中的每個(gè)的兩端，  所述冷卻站(Α1、Α2)和冷卻站(Β1、Β2)被設(shè)置為使得所述冷卻劑管(a g、a r)的配置區(qū)間和所述冷卻劑管(β g、β r)的配置區(qū)間在所述超導(dǎo)電纜的縱向方向上錯(cuò)位。
      
21.一種超導(dǎo)電纜線路的操作方法，  所述超導(dǎo)電纜線路是根據(jù)權(quán)利要求20所述的超導(dǎo)電纜線路，其中，在所述超導(dǎo)電纜的縱向方向上設(shè)置所述冷卻站(A1、A2)和所述冷卻劑管(a g、a r)的多組冷卻區(qū)間以及所述冷卻站(B1、B2)和所述冷卻劑管(β g、β r)的多組冷卻區(qū)間，以及當(dāng)所述冷卻站(Al、A2)和冷卻站(B1、B2)其中之一不能工作時(shí)，利用分擔(dān)與其相鄰的冷卻區(qū)間的冷卻的多個(gè)能工作的冷卻站來冷卻與所述不能工作的冷卻站對(duì)應(yīng)的冷卻區(qū)間。
      
22.一種超導(dǎo)電纜線路，包括超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，所述冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)，  所述超導(dǎo)電纜是根據(jù)權(quán)利要求1-15中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，   所述冷卻劑管(130)包括:冷卻劑管(a gr),所述冷卻劑管(a gr)在所述容納管(150)內(nèi)形成一系列的前行和返回路徑，  冷卻劑管(β gr)，所述冷卻劑管(β gr)在所述容納管(150)內(nèi)形成另一系列的前行和返回路徑，  所述冷卻站包括:  冷卻站(XI)，所述冷卻站(Xl)連接到所述冷卻劑管(a gr)的冷卻劑饋送端和冷卻劑返回端；以及  冷卻站(Yl )，所述冷卻站(Yl)連接到所述冷卻劑管(β gr)的冷卻劑饋送端和冷卻劑返回端；  所述冷卻站(X1、Yl)被設(shè)置為使得所述冷卻劑管(a gr)的配置區(qū)間和所述冷卻劑管(β gr)的配置區(qū)間在所述超導(dǎo)電纜的縱向方向上錯(cuò)位。
      
23.一種超導(dǎo)電纜線路的操作方法，  所述超導(dǎo)電纜線路是根據(jù)權(quán)利要求22所述的超導(dǎo)電纜線路，其中，  在所述超導(dǎo)電纜的縱向方向上設(shè)置所述冷卻站(Xl)和所述冷卻劑管(a gr)的多組冷卻區(qū)間以及所述冷卻站(Yl)和所述冷卻劑管(β gr)的多組冷卻區(qū)間，以及  當(dāng)所述冷卻站(Xl)和冷卻站(Yl)其中之一不能工作時(shí)，利用分擔(dān)與其相鄰的冷卻區(qū)間的冷卻的多個(gè)能工作的冷卻站來冷卻與所述不能工作的冷卻站對(duì)應(yīng)的冷卻區(qū)間。
      
24.一種超導(dǎo)電纜線路，包括超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，所述冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)，  所述超導(dǎo)電纜是根據(jù)權(quán)利要求1-15中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，其中，  所述超導(dǎo)導(dǎo)體層(112、114)包括布置在所述絕緣層(113)內(nèi)部的內(nèi)導(dǎo)體層(112L、112R)和布置在所述絕緣層(113)外部的外導(dǎo)體層，  所述超導(dǎo)電纜線路還包括電力提取單元(400)，所述電力提取單元(400)布置在所述超導(dǎo)電纜(1000)的中部，用于將電力供應(yīng)到所述冷卻站，  所述電力提取單元(400)包括:  超導(dǎo)內(nèi)側(cè)拉出導(dǎo)體(410)，所述超導(dǎo)內(nèi)側(cè)拉出導(dǎo)體連接到從所述芯(110)拉出的所述內(nèi)導(dǎo)體層(112L、112R)上，  超導(dǎo)外側(cè)拉出導(dǎo)體(440)，所述超導(dǎo)外側(cè)拉出導(dǎo)體連接到從所述芯(110)拉出的所述外導(dǎo)體層上，  端子盒(470)，所述端子盒由對(duì)兩個(gè)所述拉出導(dǎo)體(410、440)進(jìn)行冷卻的冷卻劑填充，一個(gè)正常導(dǎo)通引線(420)，其連接到所述超導(dǎo)內(nèi)側(cè)拉出導(dǎo)體(440)，以形成從所述端子盒(470)朝向室溫側(cè)延伸的電路，以及  另一正常導(dǎo)通引線(450)，其連接到所述超導(dǎo)外側(cè)拉出導(dǎo)體(440)，以形成從所述端子盒(470)朝向室溫側(cè)延伸的電路，以及  所述冷卻站被構(gòu)造為通過經(jīng)由兩個(gè)所述正常導(dǎo)通引線(420、450)供應(yīng)來自所述超導(dǎo)電纜(1000)的電力來冷卻冷卻劑(130c),并且將所述冷卻劑(130c)供應(yīng)到每個(gè)冷卻劑管(130)。
      
25.一種超導(dǎo)電纜線路，具有超導(dǎo)電纜，  所述超導(dǎo)電纜是根據(jù)權(quán)利要求14所述的超導(dǎo)電纜，所述超導(dǎo)電纜線路包括:用于輔助冷卻劑的冷卻站，通過所述用于輔助冷卻劑的冷卻站來使得引入所述內(nèi)部容納管(170)的輔助冷卻劑比流過所述冷卻劑管(130)的冷卻劑循環(huán)的慢。
      
26.—種超導(dǎo)電纜線路，包括超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，所述冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)，  所述超導(dǎo)電纜是根據(jù)權(quán)利要求1-15中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜，其中  所述冷卻劑管(130)包括:  冷卻劑管(a g),所述冷卻劑管(a g)用作冷卻劑前行路徑；  冷卻劑管(a r)，所述冷卻劑管(a r)與所述冷卻劑管(a g)平行地設(shè)置，且用作冷卻劑返回路徑；  所述冷卻站包括分別連接到所述冷卻劑管(a g)和冷卻劑管(a r)中的每個(gè)的兩端的冷卻站(A1、A2)，以及 在連接到所述冷卻站(Al)的所述冷卻劑管(a g)的冷卻劑饋送端側(cè)和連接到所述冷卻站(A2)的所述冷卻劑管(ar)的冷卻劑饋送端側(cè)中的每個(gè)上分別設(shè)置有覆蓋每個(gè)所述冷卻劑管(a g、a r)的冷卻調(diào)整熱絕緣材料(500g、500r)。
      
27.一種超導(dǎo)電纜線路，包括超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，所述冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)，  所述超導(dǎo)電纜是根據(jù)權(quán)利要求1-15中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜，其中  所述冷卻劑管(130)包括:  冷卻劑管(a g),所述冷卻劑管(a g)用作冷卻劑前行路徑；  冷卻劑管(a r)，所述冷卻劑管(a r)與所述冷卻劑管(a g)平行地設(shè)置，且用作冷卻劑返回路徑；  所述冷卻站包括:  冷卻站(Al),所述冷卻站(Al)布置在相對(duì)較低的位置處，和  冷卻站(A2)，所述冷卻站(A2)布置在相對(duì)較高的位置處,所述冷卻站(Al)和冷卻站(A2)分別連接到每個(gè)所述冷卻劑管(a g)和冷卻劑管(a r)的兩端，以及  在連接到位于所述相對(duì)較低的位置處的所述冷卻站(Al)的冷卻劑管(a g)的冷卻劑饋送端側(cè)和連接到位于所述相對(duì)較低的位置處的所述冷卻站(Al)的冷卻劑管(cir)的冷卻劑返回端側(cè)中的每個(gè)上分別設(shè)置有覆蓋每個(gè)冷卻劑管(a g、a r)的冷卻調(diào)整熱絕緣材料(500g、500r)。
      
28.—種超導(dǎo)電纜線路，包括超導(dǎo)電纜和多個(gè)冷卻站，所述冷卻站用于沿著所述超導(dǎo)電纜對(duì)冷卻所述超導(dǎo)電纜的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)，  所述超導(dǎo)電纜是根據(jù)權(quán)利要求1-15中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，以及  通過所述冷卻劑管(130)循環(huán)的冷卻劑(130c)是氮漿。
      
29.—種超導(dǎo)電纜線路，包括超導(dǎo)電纜，  所述超導(dǎo)電纜是根據(jù)權(quán)利要求1-15中任何一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜(1000)，所述超導(dǎo)電纜線路包括:  信號(hào)傳送裝置(1300)，所述信號(hào)傳送裝置用于使得電信號(hào)從所述超導(dǎo)電纜線路的一端側(cè)輸入到所述超導(dǎo)導(dǎo)體層(112、114)；  信號(hào)接收裝置(1310)，所述信號(hào)接收裝置用于接收已在所述超導(dǎo)電纜(1000)的另一端側(cè)上被輸出的信號(hào)；以及  冷卻確定裝置(1320)，所述冷卻確定裝置用于基于由所述信號(hào)接收裝置接收的輸出信號(hào)的狀態(tài)來確定所述超導(dǎo)導(dǎo)體層(112、114)是否達(dá)到在所述線路的整個(gè)長度上使所述超導(dǎo)導(dǎo)體層進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)的溫度。
      
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的超導(dǎo)電纜線路，包括:  反射信號(hào)接收裝置(1400)，所述反射信號(hào)接收裝置用于在所述超導(dǎo)電纜線路的一端側(cè)上接收所述電信號(hào)在故障點(diǎn)(E)處的反射信號(hào)，所述故障點(diǎn)(E)是在所述超導(dǎo)電纜線路的中部處、所述超導(dǎo)導(dǎo)體層(112、114)未被局部充分冷卻的一部分，   故障點(diǎn)識(shí)別裝置(1410)，所述故障點(diǎn)識(shí)別裝置用于基于每個(gè)所述電信號(hào)和所述反射信號(hào)的傳輸速率，以及基于從所述信號(hào)傳送裝置(1300)輸入所述電信號(hào)的時(shí)刻直到由所述反射信號(hào)接收裝置(1400)接收所述反射信號(hào)的時(shí)刻之間的時(shí)間段，來計(jì)算所述故障點(diǎn)(E)的位置。
      
【文檔編號(hào)】H02G15/34GK103907162SQ201280053741 
      
【公開日】2014年7月2日   申請(qǐng)日期:2012年6月25日   優(yōu)先權(quán)日:2011年12月6日
      
【發(fā)明者】福田良輔   申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社
      
                        
      
                        
      
                        
      
                            
                        
      

                        
                            
                    
      
                    
                    


                     
                        
                        
                    

                
      

                
                
      
                    
      
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