一种多功能超导电缆

技术领域

本发明涉及电力传送技术领域，特别是涉及一种多功能超导电缆。

背景技术

超导电缆是利用超导在其临界温度下成为超导态、电阻消失、损耗极微、电流密度高、能承载大电流的特点而设计制造的。其传输容量远远超过充油电缆，也大于低温电缆，可达10000MVA以上，是正在大力发展中的一种新型电缆。

现有的电力配送系统和通信信息系统，输电线缆和光纤通信电缆是分开敷设且各自独立的网络系统，功能比较单一，无法满足同时进行输电和通信的需求。无法同时满足智能电力系统和通信信息网络系统的要求。

同时，传统电缆配送系统，存在电能损耗流失的问题，而超导电缆存在柔韧性和结构强度方面的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种多功能超导电缆，同时具备超导电力配送以及光纤通信，且提高了电缆的整体的强度和韧性。

为解决上述技术问题，作为本发明的一方面，提供一种多功能超导电缆，其特征在于，所述多功能超导电缆从外向内包括：铠装层、绝缘层以及隔热层，在所述隔热层中间隔设置有超导电缆、光纤线、碳纤维管和散热管，在所述超导电缆、光纤线、碳纤维管和散热管之间采用电缆填充物进行填充。

优选地，所述散热管设置于所述隔热层内部的中心位置；

所述碳纤维管为多个，均匀分布于所述隔热层内部，且与所述隔热层相接触；

所述超导电缆和光纤线设置于所述隔热层内部，且与所述隔热层相接触。

优选地，所述绝缘层采用高分子热塑性混合物聚氯乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯或交联聚乙烯材质制成。

优选地，所述光纤线为多芯光纤，其外侧包含：光纤护套和光纤填充物，所述光纤护套为交联聚氯乙烯护套。

优选地，所述超导电缆由外向内包括：外护层、杜瓦管、铜屏蔽层、低温绝缘层、超导层和液氮通道。

优选地，所述散热管为聚胺酯材料制造的圆形管状结构，其设置在综合电缆的中心位置，其内部通入有冷却液体。

优选地，所述铠装层为金属铠装层，铠装层材料为钢带、钢丝、铝带或铝管材料，其中，所述钢带、钢丝具有高导磁率。

优选地，所述碳纤维管中的碳纤维为沿纤维轴向方向堆积的有机纤维，其含碳量超过95%。

优选地，所述电缆填充物采用高分子耐腐蚀吸湿膨胀纤维材料，其缠绕包裹超导电缆、光纤线、碳纤维管和散热管。

实施本发明实施例，具有如下的有益效果：

本发明提供了一种多功能超导电缆，通过将超导电缆、光纤线以及碳纤维管设置于一体，同时具备超导电力配送以及光纤通信，提升了电能传输的效率；同时设置有散热管和碳纤维管，可以提高整体的强度和韧性。

在本发明的实施例中，将超导电缆、光纤线、碳纤维管和散热管集于一体，可以加快配电和用电环节通信网建设，实现超导电力配送和光纤到户。在保证了在输电线路安全、高效率运行的同时，又能够实现高度智能化的电网管理信息化通讯的需求，具有广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术佩戴人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴；

图1为本发明提供的一种多功能超导电缆的一个实施例的横截面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，示出了本发明提供的一种多功能超导电缆的一个实施例的横截面的示意图。在本实施例中，所述多功能超导电缆从外向内包括：铠装层1、绝缘层2以及隔热层7，在所述隔热层7中间隔设置有超导电缆3、光纤线4、碳纤维管5和散热管6，在所述超导电缆3、光纤线4、碳纤维管5和散热管6之间采用电缆填充物8进行填充；

更具体地，所述铠装层1为金属铠装层，铠装层1材料为钢带、钢丝、铝带或铝管材料，其中，所述钢带、钢丝具有高导磁率，这几种材料所制造的铠装层1具有很好的磁屏蔽效果，可以用于抗低频干扰；

所述绝缘层2采用高分子热塑性混合物聚氯乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、交联聚乙烯或类似的材质制成。采用这些材料，可以提升耐热性、抗老化性、机械性能等，满足电气绝缘性能、满足抗冲击、抗拉伸、耐磨、阻燃、耐日光老化和耐高、低温气候性能要求，以适应运行敷设环境，满足电缆安全、可靠、稳定运行要求，能满足架空绝缘电缆使用寿命的要求。

更具体地，所述光纤线4采用多芯光纤带41，其外侧包含：光纤护套42和光纤填充物43，所述光纤护套42为交联聚氯乙烯护套。其中，电缆和光纤不存在电磁干扰，满足保真、保密的信息通信的要求，可在超导传输电能的同时传输通信信号。

而所述超导电缆3由外向内包括：外护层31、杜瓦管32、铜屏蔽层33、低温绝缘层34、超导层35和液氮通道36。所述超导电缆3的结构及各部件的功能可以参照本领域的现有技术。

所述散热管6为聚胺酯材料制造的圆形管状结构，其设置于所述隔热层7内部的中心位置，即设置于所述多功能超导电缆的中心位置，其内部通入有冷却液体。可以理解的是，散热管6用于电缆内部的散热处理，在一些例子中，散热管6的直径在6-10mm范围内；散热管6具有耐磨损和耐曲折的优点。

在一些例子中，所述超导电缆3和光纤线4设置于所述隔热层7内部，且与所述隔热层7相接触。

实施本发明实施例，具有如下的有益效果：

本发明提供了一种多功能超导电缆，通过将超导电缆、光纤线以及碳纤维管设置于一体，同时具备超导电力配送以及光纤通信，提升了电能传输的效率；同时设置有散热管和碳纤维管，可以提高整体的强度和韧性。

在本发明的实施例中，将超导电缆、光纤线、碳纤维管和散热管集于一体，可以加快配电和用电环节通信网建设，实现超导电力配送和光纤到户。在保证了在输电线路安全、高效率运行的同时，又能够实现高度智能化的电网管理信息化通讯的需求，具有广泛的应用前景。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。