本發(fā)明具體涉及一種高壓超導(dǎo)電線電纜。
背景技術(shù):
超導(dǎo)材料是具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻等于零性質(zhì)的材料,廣泛應(yīng)用于制作磁體、制作電力電纜等。
隨著超導(dǎo)材料的發(fā)展,二代超導(dǎo)線材隨之出現(xiàn),其典型結(jié)構(gòu)由基板、緩沖層、超導(dǎo)層和安定化層組成,其中,基板是整個超導(dǎo)線材的支撐體;緩沖層又叫中間層,作用在于為超導(dǎo)層的生長提供織構(gòu)等;超導(dǎo)層由超導(dǎo)材料形成,是電流的載體;安定化層又叫穩(wěn)定層,作用在于保護(hù)超導(dǎo)層,其一般為ag層。另外,現(xiàn)有技術(shù)一般在超導(dǎo)線材表面進(jìn)行電鍍,形成穩(wěn)定的cu層。但是,電鍍形成的cu層在基板寬度方向上厚度不均勻,即邊緣部的厚度比中央部的厚度大,如圖1所示,圖1為本發(fā)明實施例提供的超導(dǎo)線材的cu層中央部和邊緣部的結(jié)構(gòu)示意圖,51為中央部,52為邊緣部。cu層中央部51和邊緣部21厚度不均勻會使得到的超導(dǎo)線材與電極焊接時焊接部的接觸電阻增大,影響超導(dǎo)線材的超導(dǎo)性能。
此外,由于現(xiàn)有的電線電纜在輸電過程中,會在輸電的途中消耗大量電,原因是因為材料的導(dǎo)電性差,無法降低電源的消耗。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高輸電效果,同時通過提高絕緣效果能夠防止漏電和提高避雷作用的高壓超導(dǎo)電線電纜。
為解決上述問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種高壓超導(dǎo)電線電纜,包括電纜主體,所述電纜主體包括防護(hù)膠套和內(nèi)芯,所述內(nèi)芯位于防護(hù)膠套內(nèi),所述內(nèi)芯包括低溫內(nèi)壁、外導(dǎo)層、高壓絕緣體和導(dǎo)電體,所述低溫內(nèi)壁表面設(shè)置有散熱孔,所述散熱孔設(shè)置有一個以上,所述外導(dǎo)層外圈包括弧形槽和纖維層,所述弧形槽設(shè)置在外導(dǎo)層上,所述弧形槽設(shè)置有一組以上,所述纖維層包裹著外導(dǎo)層,所述高壓絕緣體位于外導(dǎo)層的內(nèi)部,所述高壓絕緣體為鏤空設(shè)置,所述導(dǎo)電體位于高壓絕緣體內(nèi)部,所述導(dǎo)電體包括隔層、超導(dǎo)內(nèi)芯和貼膜,所述隔層裹緊超導(dǎo)內(nèi)芯,所述貼膜位于隔層和超導(dǎo)內(nèi)芯的中間。
進(jìn)一步的,所述防護(hù)膠套與內(nèi)芯之間設(shè)有間隙。
進(jìn)一步的,所述低溫內(nèi)壁與纖維層相固定。
進(jìn)一步的,所述每組弧形槽設(shè)有兩個。
進(jìn)一步的,每組所述弧形槽間隔5cm。
進(jìn)一步的,所述隔層為超導(dǎo)屏蔽帶。
進(jìn)一步的,所述超導(dǎo)內(nèi)芯設(shè)置有一條以上。
一種防護(hù)膠套的制作方法,由以下重量份數(shù)的材料制成:包括瀝青8-12份、異氰酸酯5-8份、硅樹脂16-22份、硅乳液4-6份、粘土9-13份、1,2-丙二醇3-5份、丙烯腈2-4份、石棉纖維6-9份、滑石粉7-11份、氮化鋁8-14份和鋅粉5-9份,包括以下步驟:
1)取瀝青8-12份高溫加熱層成液體,然后通過過濾器將瀝青液體進(jìn)行過濾,除去瀝青液體中的雜質(zhì),備用;
2)取硅樹脂16-22份,高溫加熱,然后添加異氰酸酯5-8份、硅乳液4-6份和1,2-丙二醇3-5份等液態(tài)材料,高溫使得上述材料與硅樹脂反應(yīng)并生成混合液態(tài)膠,備用;
3)將步驟1)和步驟2)制得的材料混合,并通過攪拌機(jī)攪拌均勻,備用;
4)取粘土9-13份、丙烯腈2-4份、滑石粉7-11份、氮化鋁8-14份和鋅粉5-9份等固體材料添加到步驟3)內(nèi),高溫加熱,然后通過攪拌機(jī)將上述材料與步驟3)徹底混合,制得粘稠的混合膠液,備用;
5)取石棉纖維6-9份添加的步驟4)中,通過與步驟4)制得的材料攪拌均勻,然后保持高溫,備用;
6)將步驟5)制得的混合膠液倒入防護(hù)膠套擠出機(jī)內(nèi),通過擠出成型制得防護(hù)膠套,備用;
7)將擠出成型的防護(hù)膠套擠出成型多余的片狀雜物請清除,制得防護(hù)膠套,即可使用。
本發(fā)明的有益效果是:由于設(shè)置有防護(hù)膠套,能夠保護(hù)內(nèi)芯的通電效果,由于設(shè)置有低溫內(nèi)壁,能夠及時將電線電纜輸電產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散去,避免高溫自燃,由于設(shè)置有纖維層,通過纖維層能夠防止與外導(dǎo)體相連接,由于設(shè)置有高壓絕緣層,能夠防止內(nèi)芯漏電,由于設(shè)置有隔層,能夠防止超導(dǎo)內(nèi)芯與高壓絕緣層相固定。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種高壓超導(dǎo)電線電纜的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例一:
參閱圖1所示,一種高壓超導(dǎo)電線電纜,包括電纜主體1,所述電纜主體1包括防護(hù)膠套2和內(nèi)芯3,所述內(nèi)芯3位于防護(hù)膠套2內(nèi),所述內(nèi)芯3包括低溫內(nèi)壁4、外導(dǎo)層6、高壓絕緣體9和導(dǎo)電體10,所述低溫內(nèi)壁4表面設(shè)置有散熱孔5,所述散熱孔5設(shè)置有一個以上,所述外導(dǎo)層6外圈包括弧形槽7和纖維層8,所述弧形槽7設(shè)置在外導(dǎo)層6上,所述弧形槽7設(shè)置有一組以上,所述纖維層8包裹著外導(dǎo)層6,所述高壓絕緣體9位于外導(dǎo)層6的內(nèi)部,所述高壓絕緣體9為鏤空設(shè)置,所述導(dǎo)電體10位于高壓絕緣體9內(nèi)部,所述導(dǎo)電體10包括隔層11、超導(dǎo)內(nèi)芯12和貼膜13,所述隔層11裹緊超導(dǎo)內(nèi)芯12,所述貼膜13位于隔層11和超導(dǎo)內(nèi)芯12的中間。
所述防護(hù)膠套2與內(nèi)芯3之間設(shè)有間隙,能夠更加有利于內(nèi)芯3散熱,同時有利于避免電線電纜在溫差大的時候后膨脹或者縮小而受到破壞。
所述低溫內(nèi)壁4與纖維層8相固定,能夠通過纖維層8將溫度導(dǎo)到低溫內(nèi)壁4內(nèi)進(jìn)行冷卻。
所述每組弧形槽7設(shè)有兩個,有利于提高外導(dǎo)體6的散熱效果。
每組所述弧形槽7間隔5cm,有利于外導(dǎo)體6的散熱更加均勻。
所述隔層11為超導(dǎo)屏蔽帶,通過超導(dǎo)屏蔽帶能夠防止磁性等因素影響到輸電的效果。
所述超導(dǎo)內(nèi)芯12設(shè)置有一條以上,能夠提高輸電的效率。
一種防護(hù)膠套的制作方法,由以下重量份數(shù)的材料制成:包括瀝青8份、異氰酸酯8份、硅樹脂22份、硅乳液6份、粘土13份、1,2-丙二醇5份、丙烯腈4份、石棉纖維9份、滑石粉11份、氮化鋁14份和鋅粉9份,包括以下步驟:
1)取瀝青8份高溫加熱層成液體,然后通過過濾器將瀝青液體進(jìn)行過濾,除去瀝青液體中的雜質(zhì),備用;
2)取硅樹脂22份,高溫加熱,然后添加異氰酸酯8份、硅乳液6份和1,2-丙二醇5份等液態(tài)材料,高溫使得上述材料與硅樹脂反應(yīng)并生成混合液態(tài)膠,備用;
3)將步驟1)和步驟2)制得的材料混合,并通過攪拌機(jī)攪拌均勻,備用;
4)取粘土13份、丙烯腈4份、滑石粉11份、氮化鋁4份和鋅粉9份等固體材料添加到步驟3)內(nèi),高溫加熱,然后通過攪拌機(jī)將上述材料與步驟3)徹底混合,制得粘稠的混合膠液,備用;
5)取石棉纖維9份添加的步驟4)中,通過與步驟4)制得的材料攪拌均勻,然后保持高溫,備用;
6)將步驟5)制得的混合膠液倒入防護(hù)膠套擠出機(jī)內(nèi),通過擠出成型制得防護(hù)膠套,備用;
7)將擠出成型的防護(hù)膠套擠出成型多余的片狀雜物請清除,制得防護(hù)膠套,即可使用。
實施例二:
參閱圖1所示,一種高壓超導(dǎo)電線電纜,包括電纜主體1,所述電纜主體1包括防護(hù)膠套2和內(nèi)芯3,所述內(nèi)芯3位于防護(hù)膠套2內(nèi),所述內(nèi)芯3包括低溫內(nèi)壁4、外導(dǎo)層6、高壓絕緣體9和導(dǎo)電體10,所述低溫內(nèi)壁4表面設(shè)置有散熱孔5,所述散熱孔5設(shè)置有一個以上,所述外導(dǎo)層6外圈包括弧形槽7和纖維層8,所述弧形槽7設(shè)置在外導(dǎo)層6上,所述弧形槽7設(shè)置有一組以上,所述纖維層8包裹著外導(dǎo)層6,所述高壓絕緣體9位于外導(dǎo)層6的內(nèi)部,所述高壓絕緣體9為鏤空設(shè)置,所述導(dǎo)電體10位于高壓絕緣體9內(nèi)部,所述導(dǎo)電體10包括隔層11、超導(dǎo)內(nèi)芯12和貼膜13,所述隔層11裹緊超導(dǎo)內(nèi)芯12,所述貼膜13位于隔層11和超導(dǎo)內(nèi)芯12的中間。
所述防護(hù)膠套2與內(nèi)芯3之間設(shè)有間隙,能夠更加有利于內(nèi)芯3散熱,同時有利于避免電線電纜在溫差大的時候后膨脹或者縮小而受到破壞。
所述低溫內(nèi)壁4與纖維層8相固定,能夠通過纖維層8將溫度導(dǎo)到低溫內(nèi)壁4內(nèi)進(jìn)行冷卻。
所述每組弧形槽7設(shè)有兩個,有利于提高外導(dǎo)體6的散熱效果。
每組所述弧形槽7間隔5cm,有利于外導(dǎo)體6的散熱更加均勻。
所述隔層11為超導(dǎo)屏蔽帶,通過超導(dǎo)屏蔽帶能夠防止磁性等因素影響到輸電的效果。
所述超導(dǎo)內(nèi)芯12設(shè)置有一條以上,能夠提高輸電的效率。
一種防護(hù)膠套的制作方法,由以下重量份數(shù)的材料制成:包括瀝青12份、異氰酸酯5份、硅樹脂16份、硅乳液4份、粘土9份、1,2-丙二醇3份、丙烯腈2份、石棉纖維6份、滑石粉7份、氮化鋁8份和鋅粉5份,包括以下步驟:
1)取瀝青12份高溫加熱層成液體,然后通過過濾器將瀝青液體進(jìn)行過濾,除去瀝青液體中的雜質(zhì),備用;
2)取硅樹脂16份,高溫加熱,然后添加異氰酸酯5份、硅乳液4份和1,2-丙二醇3份等液態(tài)材料,高溫使得上述材料與硅樹脂反應(yīng)并生成混合液態(tài)膠,備用;
3)將步驟1)和步驟2)制得的材料混合,并通過攪拌機(jī)攪拌均勻,備用;
4)取粘土9份、丙烯腈2份、滑石粉7份、氮化鋁8份和鋅粉5份等固體材料添加到步驟3)內(nèi),高溫加熱,然后通過攪拌機(jī)將上述材料與步驟3)徹底混合,制得粘稠的混合膠液,備用;
5)取石棉纖維6份添加的步驟4)中,通過與步驟4)制得的材料攪拌均勻,然后保持高溫,備用;
6)將步驟5)制得的混合膠液倒入防護(hù)膠套擠出機(jī)內(nèi),通過擠出成型制得防護(hù)膠套,備用;
7)將擠出成型的防護(hù)膠套擠出成型多余的片狀雜物請清除,制得防護(hù)膠套,即可使用。
實施例三:
參閱圖1所示,一種高壓超導(dǎo)電線電纜,包括電纜主體1,所述電纜主體1包括防護(hù)膠套2和內(nèi)芯3,所述內(nèi)芯3位于防護(hù)膠套2內(nèi),所述內(nèi)芯3包括低溫內(nèi)壁4、外導(dǎo)層6、高壓絕緣體9和導(dǎo)電體10,所述低溫內(nèi)壁4表面設(shè)置有散熱孔5,所述散熱孔5設(shè)置有一個以上,所述外導(dǎo)層6外圈包括弧形槽7和纖維層8,所述弧形槽7設(shè)置在外導(dǎo)層6上,所述弧形槽7設(shè)置有一組以上,所述纖維層8包裹著外導(dǎo)層6,所述高壓絕緣體9位于外導(dǎo)層6的內(nèi)部,所述高壓絕緣體9為鏤空設(shè)置,所述導(dǎo)電體10位于高壓絕緣體9內(nèi)部,所述導(dǎo)電體10包括隔層11、超導(dǎo)內(nèi)芯12和貼膜13,所述隔層11裹緊超導(dǎo)內(nèi)芯12,所述貼膜13位于隔層11和超導(dǎo)內(nèi)芯12的中間。
所述防護(hù)膠套2與內(nèi)芯3之間設(shè)有間隙,能夠更加有利于內(nèi)芯3散熱,同時有利于避免電線電纜在溫差大的時候后膨脹或者縮小而受到破壞。
所述低溫內(nèi)壁4與纖維層8相固定,能夠通過纖維層8將溫度導(dǎo)到低溫內(nèi)壁4內(nèi)進(jìn)行冷卻。
所述每組弧形槽7設(shè)有兩個,有利于提高外導(dǎo)體6的散熱效果。
每組所述弧形槽7間隔5cm,有利于外導(dǎo)體6的散熱更加均勻。
所述隔層11為超導(dǎo)屏蔽帶,通過超導(dǎo)屏蔽帶能夠防止磁性等因素影響到輸電的效果。
所述超導(dǎo)內(nèi)芯12設(shè)置有一條以上,能夠提高輸電的效率。
一種防護(hù)膠套的制作方法,由以下重量份數(shù)的材料制成:包括瀝青10份、異氰酸酯7份、硅樹脂19份、硅乳液5份、粘土11份、1,2-丙二醇4份、丙烯腈3份、石棉纖維8份、滑石粉9份、氮化鋁11份和鋅粉7份,包括以下步驟:
1)取瀝青10份高溫加熱層成液體,然后通過過濾器將瀝青液體進(jìn)行過濾,除去瀝青液體中的雜質(zhì),備用;
2)取硅樹脂19份,高溫加熱,然后添加異氰酸酯7份、硅乳液5份和1,2-丙二醇4份等液態(tài)材料,高溫使得上述材料與硅樹脂反應(yīng)并生成混合液態(tài)膠,備用;
3)將步驟1)和步驟2)制得的材料混合,并通過攪拌機(jī)攪拌均勻,備用;
4)取粘土11份、丙烯腈3份、滑石粉9份、氮化鋁11份和鋅粉7份等固體材料添加到步驟3)內(nèi),高溫加熱,然后通過攪拌機(jī)將上述材料與步驟3)徹底混合,制得粘稠的混合膠液,備用;
5)取石棉纖維8份添加的步驟4)中,通過與步驟4)制得的材料攪拌均勻,然后保持高溫,備用;
6)將步驟5)制得的混合膠液倒入防護(hù)膠套擠出機(jī)內(nèi),通過擠出成型制得防護(hù)膠套,備用;
7)將擠出成型的防護(hù)膠套擠出成型多余的片狀雜物請清除,制得防護(hù)膠套,即可使用。
實驗例:
選取普通的防護(hù)膠套和特制的防護(hù)膠套與本發(fā)明的防護(hù)膠套相比較,并根據(jù)韌性、抗壓和彈性作為對比依據(jù),分析三組防護(hù)膠套的情況,并得出最好的防護(hù)膠套。
以普通的防護(hù)膠套為對照組一、特制的防護(hù)膠套為對照組二和本發(fā)明的防護(hù)膠套為對照組三,具體數(shù)據(jù)如下表所示:
對比三組材料,得到本發(fā)明的防護(hù)膠套效果最好,最適合用于高壓電路的外套防護(hù)。
本發(fā)明的防護(hù)外套不僅韌性好,適合安裝在各種電力的表面上,并且通過本發(fā)明的防護(hù)外套,不僅能夠承受電纜的拉力擠壓下能夠不變形和無損壞,以及高壓電流經(jīng)過后能夠及時散熱和其彈性好的優(yōu)點,足以優(yōu)于其他的防護(hù)外套。
本發(fā)明的有益效果是:由于設(shè)置有防護(hù)膠套,能夠保護(hù)內(nèi)芯的通電效果,由于設(shè)置有低溫內(nèi)壁,能夠及時將電線電纜輸電產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散去,避免高溫自燃,由于設(shè)置有纖維層,通過纖維層能夠防止與外導(dǎo)體相連接,由于設(shè)置有高壓絕緣層,能夠防止內(nèi)芯漏電,由于設(shè)置有隔層,能夠防止超導(dǎo)內(nèi)芯與高壓絕緣層相固定。