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DE2925638A1 - Stable superconducting cable - has stationary heat-absorbing medium in spaces between conductors, contacting coolant circulation pipe - Google Patents

Stable superconducting cable - has stationary heat-absorbing medium in spaces between conductors, contacting coolant circulation pipe

Info

Publication number
DE2925638A1
DE2925638A1 DE19792925638 DE2925638A DE2925638A1 DE 2925638 A1 DE2925638 A1 DE 2925638A1 DE 19792925638 DE19792925638 DE 19792925638 DE 2925638 A DE2925638 A DE 2925638A DE 2925638 A1 DE2925638 A1 DE 2925638A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coolant
cable
wires
stationary
superconducting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19792925638
Other languages
German (de)
Inventor
Imre Horvath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC Brown Boveri France SA
Original Assignee
BBC Brown Boveri France SA
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Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri France SA filed Critical BBC Brown Boveri France SA
Publication of DE2925638A1 publication Critical patent/DE2925638A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B12/00Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
    • H01B12/16Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by cooling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

The superconducting cable for strong magnets winding eliminates instabilities of cooling the individual conductors by filling clearances between the conductors with a cooling medium. In addition, pipes 10 are provided for circulation of coolant which extracts heat from the stationary cooling medium in the clearances. The stationary medium can be in the form of helium under a supercritical pressure of over 10 bars. The gas then exhibits a high thermal capacity. The inside pipe 10 is made of copper and is surrounded by superconducting wires, copper wires 12 and steel wires 13 strands. The assembly is held by vacuum sealed steel casing 19.

Description

Supraleitendes KabelSuperconducting cable

Die vorliegende Erfindung betrifft ein supraleitendes Kabel mit mehreren, in einer dichten Hülle eingeschlossenen Kabelsträngen.The present invention relates to a superconducting cable with several, Cable harnesses enclosed in a tight sheath.

Supraleitende Kabel werden vorzugsweise für die Wicklung sehr starker Magnete verwendet, die beispielsweise in Anlagen für die Kernfusion benötigt werden. Die Kabel enthalten Drähte, die bei manchen Ausführungsformen zu Drahtbündeln verseilt oder verschränkt sind und von denen jeder eine Vielzahl Filamente aus einem supraleitenden Material aufweist, die in einem Matrixmetall eingeschlossen sind. Mit der Aufteilung des Supraleiters in dünne Filamente wird eine bessere magnetische Stabilität angestrebt. Vorzugsweise sind die Filamente im Draht verdrillt, und die Drähte sind verschränkt, verflochten oder verseilt, um beim Auferregen des Magneten die Abschirmströme und Wirbelströme nach Möglichkeit zu unterdrücken. Trotz der beschriebenen Massnahmen ist es bisher nicht gelungen, mit einfachen, supraleitenden Kabeln spontan auftretende, örtliche Instabilitäten zu vermeiden, bei denen der Supraleiter auch bei Kühlung unter die Sprungtemperatur in den normalleitenden Zustand bergeht.Superconducting cables are preferably made very strong for winding Magnets are used, which are required, for example, in plants for nuclear fusion. The cables contain wires that, in some embodiments, are stranded into wire bundles or are entangled and each of which has a plurality of filaments made of a superconducting Has material enclosed in a matrix metal. With the division of the superconductor into thin filaments, a better magnetic stability is sought. The filaments in the wire are preferably twisted and the wires are entangled, intertwined or stranded in order to reduce the shielding currents and when the magnet is excited To suppress eddy currents if possible. Despite the measures described it has not yet been possible to use simple, superconducting cables to prevent spontaneous, to avoid local instabilities, in which the superconductor also with cooling passes below the transition temperature into the normally conductive state.

Eine bekannte Massnahme zum Stabilisieren des Supraleiters sieht vor, dem Supraleiter einen weiteren Leiter parallelzulegen und diese auf ihrer gesamten Länge elektrisch leitend miteinander zu verbinden. Der Parallelleiter ist so dimensioniert, dass er den gesamten Strom des Supraleiters übernehmen kann, wenn letzterer in den normalleitenden Zustand übergeht. Weiter ist eine Kühleinrichtung vorgesehen, die gewährleistet, dass die Temperatur des Supraleiters und des Parallelleiters auch dann nicht über die Sprungtemperatur ansteigt, wenn die Stromleitung vom Parallelleiter übernommen wird. Es versteht sich, dass diese Art der Vollstabilisierung technisch recht aufwendig ist und dass vollstabilisierte Kabel einen Querschnitt aufweisen, der deren Verwendung für Magnetwicklungen praktisch ausschliesst.A known measure for stabilizing the superconductor provides to put another conductor parallel to the superconductor and this over its entire Length to connect electrically conductive with each other. The parallel conductor is dimensioned so that it can take over the entire current of the superconductor when the latter enters the normal conducting state passes. A cooling device is also provided which ensures that the temperature of the superconductor and the parallel conductor also then does not rise above the transition temperature when the power line from the parallel conductor is taken over. It goes without saying that this type of full stabilization is technical is quite complex and that fully stabilized cables have a cross-section which practically excludes their use for magnetic windings.

Bei den für hohe Stromdichten vorgesehenen und darum für Magnetwicklungen besonders geeigneten, direkt gekühlten Hohlleitern wird auf eine Vollstabilisierung mittels Parallelleiter verzichtet und dafür versucht, eine sehr wirksame transiente Stabilisierung zu erreichen. Ein dafür geeignetes Kabel ist in der DE-PS 1'908'885 (Kafka) beschrieben.For those intended for high current densities and therefore for magnetic windings Particularly suitable, directly cooled waveguides are based on full stabilization dispensed with by means of parallel conductors and tried for a very effective transient To achieve stabilization. A suitable cable is given in DE-PS 1'908'885 (Kafka).

Dieses Kabel enthält eine Mehrzahl supraleitender Drähte, die um einen Isolator gewickelt sind, der einen inneren Freiraum einschliesst sowie eine vakuumdichte Hülle,zwischen deren Innenwand und den Drähten weitere Freiräume vorgesehen sind. In der Patentschrift sind zwei Möglichkeiten für das Kühlen dieses Kabels beschrieben, das Durchleiten eines strömenden Kühlmittels durch den von der Hülle eingeschlossenen Raum oder das Einleiten eines stationären Kühlmittels mit grosser Wärmespeicherfähigkeit in den von der Hülle eingeschlossenen Raum und gleichzeitiges Kühlen der Aussenseite der Hülle mit einem strömenden Kühlmittel.This cable contains a plurality of superconducting wires around a Insulator are wound, which includes an inner space and a vacuum-tight Sheath, between the inner wall and the wires further free spaces are provided. The patent describes two possibilities for cooling this cable, passing a flowing coolant through that enclosed by the shell Space or the introduction of a stationary coolant with a large heat storage capacity in the space enclosed by the shell and at the same time cooling the outside the shell with a flowing coolant.

Dazu kann das Kabel in ein Kühlmittelbad eingetaucht, oder es können vom Kühlmittel durchströmte Rohre auf der Aussenseite der Hülle angeordnet werden.To do this, the cable can be immersed in a coolant bath, or it can pipes through which the coolant flows are arranged on the outside of the casing.

Die Wirksamkeit der Kühlung eines in eine Hülle eingeschlossenen supraleitenden Kabels mit einem praktisch stationären Kühlmittel haben neuerdings M. O. Hoenig et al (Proc. Appl.The effectiveness of cooling an encased superconductor Recently, M. O. Hoenig et al (Proc. Appl.

Superconductor Conference, Pitburgh 1978) untersucht. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass ein mit stationärem superkritischem Helium gefülltes Kabel auch bei wiederholter, durch Wärmezuführung bewirkter Instabilitäten rasch wieder in den stabilen Zustand zurückkehrt.Superconductor Conference, Pitburgh 1978). It could it can be demonstrated that a cable filled with stationary supercritical helium even with repeated instabilities caused by the application of heat again quickly returns to the steady state.

Der vorliegenden Erfindung liegt darum die Aufgabe zugrunde, ein supraleitendes Kabel zu schaffen, das die Vorteile der beschriebenen Konstruktionen und Erkenntnisse vereinigt und für die Wicklungen sehr starker Magnete besonders gut geeignet ist.The present invention is therefore based on the object of a superconducting Create cable that takes advantage of the designs and findings described combined and is particularly well suited for the windings of very strong magnets.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem supraleitenden Kabel gelöst, das mindestens zwei im Inneren der Hülle angeordnete Kühlmittelleitungen aufweist, von denen die eine zum Einleiten eines als Wärmespeicher geeigneten stationären und die andere zum Durchleiten eines zum Wärmeabführen geeigneten strömenden Kühlmittels vorgesehen ist.According to the invention, this object is achieved with a superconducting cable solved, the at least two arranged inside the shell coolant lines has, one of which for introducing a suitable as a heat storage stationary and the other for passing a flowing coolant suitable for dissipating heat is provided.

Das neue Kabel weist wegen der guten Wärmeleitfähigkeit zwischen den supraleitenden Drähten und den Kühlmittelleitungen für das stationäre und das strömende Kühlmittel eine besonders wirksame transiente Stabilisierung auf, ermöglicht wegen der dichten Anordnung der supraleitenden Drähte eine hohe Stromdichte und kann, weil es nicht von aussen gekühlt werden muss, zu Magnetspulen mit dicht aneinanderliegenden Windungen gewickelt werden.The new cable has good thermal conductivity between the superconducting wires and the coolant lines for the stationary and the flowing Coolant a particularly effective transient stabilization, enables because of the dense arrangement of the superconducting wires a high current density and can, because it does not have to be cooled from the outside, to magnet coils with close-together Windings are wound.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kühlen des neuen Kabels, bei welchem Verfahren vorzugsweise als stationäres Kühlmittel superkritisches Helium mit einem Druck von mehr als 10 bar und als strömendes Kühlmittel superkritisches Helium mit einem Druck von weniger als 10 bar verwendet wird.The invention also relates to a method for cooling the new cable, in which method supercritical helium is preferred as the stationary coolant with a push of more than 10 bar and as a flowing coolant supercritical helium with a pressure of less than 10 bar is used.

Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren an einigen Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 den Schnitt durch eine erste Ausführungsform des neuen Kabels, Fig. 2 den Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform des neuen Kabels, Fig. 3 die schematische Darstellung eines Kabels mit den Zuleitungen für das stationäre und das strömende Kühlmittel, und Fig. 4 die schematische Darstellung eines in einem Druckbehälter angeordneten Magneten, dessen Wicklung mit dem neuen Kabel gewickelt ist.The invention is illustrated below with the aid of the figures in some exemplary embodiments described. 1 shows the section through a first embodiment of the new cable, Fig. 2 is a partial section through another embodiment of the new Cable, Fig. 3 the schematic representation of a cable with the supply lines for the stationary and the flowing coolant, and FIG. 4 the schematic representation a magnet arranged in a pressure vessel, its winding with the new Cable is wrapped.

Fig. 1 zeigt den Schnitt durch eine einfache Ausführungsform des neuen Kabels. Das Kabel enthält ein Innenrohr 10 aus einem gut wärmeleitenden Material und vorzugsweise aus Kupfer, das als Leitung für das strömende Kühlmittel vorgesehen ist. Um das Innenrohr sind supraleitende Drähte 11, Kupferdrähte 12 und Stahldrähte 13 verseilt. Die Kupferdrähte sollen eine Teilstabilisierung ermöglichen und die Stahldrähte die Festigkeit und insbesondere die Zugfestigkeit des Kabels erhöhen. Die zwischen den verseilten Drähten verbleibenden Freiräume, z.B. die Räume 15, 16, 17, die sich durch das gesamte Kabel erstrecken, bilden die Leitung für das stationäre Kühlmittel. Die verseilten Drähte sind in eine vakuumdichte und druckfeste Hülle 19, die vorzugs- weise aus Stahl besteht, eingeschlossen.Fig. 1 shows the section through a simple embodiment of the new Cable. The cable contains an inner tube 10 made of a material that conducts heat well and preferably made of copper, which is provided as a conduit for the flowing coolant is. Around the inner pipe are superconducting wires 11, copper wires 12 and steel wires 13 stranded. The copper wires should enable partial stabilization and the Steel wires increase the strength and especially the tensile strength of the cable. The free spaces remaining between the stranded wires, e.g. spaces 15, 16, 17, which extend through the entire cable, form the line for the stationary coolants. The stranded wires are in a vacuum-tight and pressure-resistant Sleeve 19, the preferred wise made of steel, included.

Das Innenrohr 10 ist an den Enden des Kabels verlängert und an einen Kthlmittelkreislauf angeschlossen. Die Freiräume 15, 16, 17 sind an den Enden des Kabels mit einer Leitung oder einem Vorratsgefäss für ein stationäres Kühlmittel verbunden.The inner tube 10 is extended at the ends of the cable and to one Coolant circuit connected. The spaces 15, 16, 17 are at the ends of the Cable with a line or a storage vessel for a stationary coolant tied together.

Die Fig. 2 zeigt den Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform des neuen Kabels. Das Kabel enthält eine Vielzahl supraleitender Stränge, z.B. die Stränge 30, 31, von denen jeder ein Kupferrohr, z.B. die Rohre 32, 33, enthält, um die eine Mehrzahl superleitender Drähte, z.B. die Drähte 34, 35, verseilt sind. Die Stränge sind zu Strangbündeln 37, 38 verseilt. Jeder Strang und jedes Strangbündel ist mit einem Ummantelung,- z.B. den Ummantelungen 39, 40 bzw.Fig. 2 shows the partial section through another embodiment of the new cable. The cable contains a multitude of superconducting strands, such as the Strands 30, 31, each of which contains a copper tube, e.g. tubes 32, 33, around which a plurality of superconductive wires such as wires 34,35 are stranded. The strands are stranded to form strand bundles 37, 38. Every strand and every bundle of strands is with a sheathing, - e.g. sheathing 39, 40 resp.

41, versehen, die beim Erregen des Magneten Wirbelströme unterdrücken sollen. In der Mitte des Kabels ist ein Stahlseil 43 angeordnet, das die mechanische Festigkeit des Kabels erhöht. Die Strangbündel sind mit einem Band 44 umwickelt, das dem Kabelverband die erforderliche Festigkeit gibt. Der Kabelverband ist in eine Stahlhülle 45 eingeschlossen, und die Hülle ist mit einem elektrisch isolierenden Material 47 umgeben.41, which suppress eddy currents when the magnet is excited should. In the middle of the cable a steel cable 43 is arranged, which the mechanical Increased strength of the cable. The strand bundles are wrapped with a tape 44, that gives the cable bundle the necessary strength. The cable association is in a steel shell 45 is enclosed, and the shell is covered with an electrically insulating Surrounding material 47.

Die Freiräume zwischen den Drähten, den Strängen und den Strangbündeln, beispielsweise die Freiräume 36, 42; 50, 51 bzw. 52 sind an den Enden des Kabels mit einer Leitung oder einem Vorratsgefäss für ein stationäres Kühlmittel verbunden. Die Rohre in den Strängen sind an den Kabelenden ausgeführt und an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen.The spaces between the wires, the strands and the strand bundles, for example the spaces 36, 42; 50, 51 and 52 are at the ends of the cable connected to a line or a storage vessel for a stationary coolant. The pipes in the strands are carried out at the cable ends and connected to a coolant circuit connected.

Die Fig. 3 zeigt schematisch den Anschluss eines Kabels gemäss den Fig. 1 oder 2 an eine Kühlmittelleitung bzw. an ein Vorratsgefäss. Das Kabel 55 ist in einem Kryostat 56 eingeschlossen, der beispielsweise, wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1, als Vakuummantelgefäss ausgebildet ist.Fig. 3 shows schematically the connection of a cable according to the Fig. 1 or 2 to a coolant line or to a storage vessel. The cable 55 is enclosed in a cryostat 56, for example, as at the embodiment according to FIG. 1, is designed as a vacuum jacketed vessel.

An den Kabelenden sind Verschlusskappen 57, 58 befestigt, in die die Enden einer ersten Kühlmittelleitung 60 hineinragen, durch die die Freiräume im Kabel mit einem stationären Kühlmittel gefüllt werden. Diese erste KUhlmittelleitung besteht einfacherweise aus einem Kühlmittelbehälter 61, der über ein Ventil 62 mit zwei Vorkühlern 63, 64 verbunden ist. Diesen Vorkühlern sind Hochdruckkühler 66, 67 nachgeschaltet, deren Ausgangsleitungen mit den bereits erwähnten, durch die Verschlusskappen in das Kabel hineinragenden Kühlmittelleitungen verbunden sind. In den Ausgangsleitungen der Hochdruckkühler sind Ueberdruckventile 68, 69 eingebaut.Closing caps 57, 58 are attached to the cable ends, into which the Ends of a first coolant line 60 protrude through which the free spaces in the Cable can be filled with a stationary coolant. This first coolant line consists simply of a coolant tank 61, which via a valve 62 with two precoolers 63, 64 is connected. These precoolers are high pressure coolers 66, 67 connected downstream, the output lines of which with the already mentioned, through the Closing caps in the cable protruding coolant lines are connected. Overpressure valves 68, 69 are installed in the outlet lines of the high-pressure coolers.

Durch jede Verschlusskappe des Kabels sind weitere Rohrleitungen 71 bzw. 72 geführt, die mit den Rohren im Inneren der supraleitenden Stränge verbunden sind. Diese Rohrleitungen sind über eine Pumpe 73 und eine Kühlvorrichtung 74 miteinander verbunden und bilden einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf für das strömende Kühlmittel.Further pipelines 71 are provided through each closure cap of the cable and 72, which are connected to the tubes inside the superconducting strands are. These pipelines are connected to one another via a pump 73 and a cooling device 74 connected and form a closed coolant circuit for the flowing coolant.

Fig. 4 zeigt schematisch den Schnitt durch einen Magneten, dessen Wicklung mit dem neuen Kabel gewickelt ist. Der Magnet 80 ist in einen Druckbehälter 81 eingeschlossen, in den von einem Vorratsbehälter 82 über ein Ventil 83 und einen Hochdruckkühler 84 ein Kühlmittel eingepresst wird. Das Kühlmittel dringt in alle Freiräume zwischen den Drähten, Drahtbündeln und Strängen des Kabels ein und füllt diese aus. Die Kühlrohre dex supraleitenden Stränge sind wie im Schema gemäss der Fig. 3 mit einer Zuleiturkg SS und einer Ableitung 87 verbunden, die zu einem Kühlmittelkreislauf gehören, der ebenfalls bereits fi«r di riZU?.g gemäss der Fig. 3 beschrieben wurde. Der Druckbehälter 81 ist in einen Kryostat 88 eingebaut, der als Vakuummantelgefäss ausgebildet sein kann oder eine dicke Schicht gut wärmedämmenden Materials enthält.Fig. 4 shows schematically the section through a magnet whose Winding is wrapped with the new cable. The magnet 80 is in a pressure vessel 81 included, in the from a reservoir 82 via a valve 83 and a High-pressure cooler 84, a coolant is injected. The coolant penetrates all of them Free spaces between the wires, wire bundles and strands of the cable and fills this off. The cooling tubes dex superconducting strands are as in the scheme according to FIG Fig. 3 connected to a supply line SS and a discharge line 87, which lead to a coolant circuit belong, who is also already for di riZU? .g according to the Fig. 3 has been described. The pressure vessel 81 is built into a cryostat 88, the can be designed as a vacuum jacketed vessel or a thick layer of good thermal insulation Contains materials.

Zum Kühlen des neuen Kabels kann einfacherweise sowohl für das stationäre als auch für das strömende Kühlmittel superkritisches Helium verwendet werden. Die Wärmekapazität von superkritischem Helium ist im Temperaturbereich der Supraleitfähigkeit, d.h. bei etwa 4 bis 5 K mehr als 100mal grösser als die der zum Stabilisieren hauptsächlich verwendeten Metalle, Kupfer oder Aluminium. Diese grosse Wärmekapazität und der direkte Kontakt zwischen den supraleitenden Drähten und dem Kühlmittel ermöglichen, die bei Instabilitäten möglicherweise entstehende Wärme sofort aus dem Supraleiter in das stationäre Kühlmittel abzuleiten. Dadurch wird ermöglicht, dass der Supraleiter nach einer transienten Störung sofort wieder in den supraleitenden Zustand zurückspringen kann. Die vom stationären Kühlmittel aufgenommene Wärme wird vom strömenden Kühlmittel kontinuierlich abgeführt, so dass das stationäre Kühlmittel die vorgegebene Temperatur auch über eine längere Zeitspanne praktisch unverändert beibehält.To cool the new cable can easily be done both for the stationary as well as supercritical helium can be used for the flowing coolant. the The heat capacity of supercritical helium is in the temperature range of superconductivity, i.e. at around 4 to 5 K more than 100 times greater than that for stabilization mainly used metals, copper or aluminum. This great heat capacity and the enable direct contact between the superconducting wires and the coolant, the heat that may arise in the event of instabilities immediately from the superconductor to be diverted into the stationary coolant. This enables the superconductor jump back to the superconducting state immediately after a transient disturbance can. The heat absorbed by the stationary coolant is absorbed by the flowing coolant continuously discharged so that the stationary coolant has the specified temperature retains practically unchanged even over a longer period of time.

Vorzugsweise wird als stationäres Kühlmittel superkritisches Helium mit einem Druck von mehr als 10 bar und als strömendes Kühlmittel superkritisches Helium mit einem Druck von weniger als 10 bar verwendet. Aus theoretischen Ueberlegungen ist nämlich bekannt, dass die transiente Wärmeübergangszahl von der Wärmeleitfähigkeit, der Dichte und der spezifischen Wärme abhängig ist. Weiter haben Messungen gezeigt, dass für Helium bei einer Temperatur zwischen 5 bis 10 K durch Druckerhöhung von 10 bar auf 60 bar die aus der Enthalpie errechnete Wärmekapazität etwa um den Faktor Zusammenfassung Supraleitende Kabel zeigen oft Instabilitäten der Supraleitfähigkeit, insbesondere wenn äussere Magnetfelder auf das Kabel einwirken. Damit solche Instabilitäten rasch wieder verschwinden, ist eine sehr wirksame Kühlung der einzelnen supraleitenden Drähte im Kabel erforderlich. Bei dem neuen Kabel werden dafür die Leerräume (15, 16, 17) zwischen den Drähten (11, 12, 13) und gegebenenfalls Drahtbündeln als Leitungen oder Stauräume für ein stationäres Kühlmittel verwendet, das in direktem Wärmeaustausch mit den Drähten steht. Weiter sind Rohrleitungen (10) für ein strömendes Kühlmittel vorgesehen, das die vom stationären Kühlmittel aufgenommene Wärme abfUhrto Als stationäres Kühlmittel mit erhöhter Wärmespeicherfähigkeit wird vorzugsweise superkritisches Helium mit einem Druck von mehr als 10 bar verwendet.Supercritical helium is preferably used as the stationary coolant with a pressure of more than 10 bar and as a flowing coolant supercritical Helium used with a pressure of less than 10 bar. From theoretical considerations it is known that the transient heat transfer coefficient depends on the thermal conductivity, depends on the density and the specific heat. Measurements have also shown that for helium at a temperature between 5 to 10 K by increasing the pressure of 10 bar to 60 bar the heat capacity calculated from the enthalpy by around the factor summary Superconducting cables often exhibit superconductivity instabilities, in particular when external magnetic fields act on the cable. So that such instabilities quickly disappear again, is a very effective cooling of the individual superconducting Wires required in the cable. With the new cable, the empty spaces (15, 16, 17) between the wires (11, 12, 13) and optionally wire bundles as lines or storage spaces for a stationary coolant used in direct heat exchange stands with the wires. There are also pipes (10) for a flowing coolant provided that dissipates the heat absorbed by the stationary coolant as stationary Coolant with increased heat storage capacity is preferably supercritical Helium used at a pressure greater than 10 bar.

Be zeichnungs liste 10 = Innenrohr 11 = supraleitender Draht 12 = Kupferdraht 13 = Stahldraht 15-17 = Freiräume 19 = Hülle 30, 31 = supraleitende Stränge 32, 33 = Kupferrohre 34, 35 = supraleitende Drähte 36 = Freiraum 37, 38 = Strangbündel 39-41 = Ummantelungen aus hochohmigem Material 42 = Freiraum 43 = Stahlseil 44 = Band 45 = Stahlhülle 47 = elektrisch isolierendes Material 50-52 = Freiräume 55 = Kabel 56 = Kryostat 57, 58 = Verschlusskappen 60 = Kühlmittelleitung 61 = Kühlmittelbehälter 62 = Ventil 63, 64 = Vorkühler 66, 67 = Hochdruckkühler 68, 69 2 Ueberdruckventile 71, 72 = Rohrleitungen 73 = Pumpe 74 = Kühlvorrichtung 80 = Magnet 81 = Druckbehälter 82 = Vorratsbehälter 83 = Ventil 84 = Hochdruckkühler 86 = Zuleitung 87 = Ableitung 88 = Kryostat L e e r s e i t eDescription list 10 = inner tube 11 = superconducting wire 12 = Copper wire 13 = steel wire 15-17 = free spaces 19 = sheath 30, 31 = superconducting Strands 32, 33 = copper pipes 34, 35 = superconducting wires 36 = free space 37, 38 = Strand bundle 39-41 = sheaths made of high-resistance material 42 = free space 43 = Steel cable 44 = tape 45 = steel sleeve 47 = electrically insulating material 50-52 = Free spaces 55 = cables 56 = cryostat 57, 58 = sealing caps 60 = coolant line 61 = coolant tank 62 = valve 63, 64 = precooler 66, 67 = high pressure cooler 68, 69 2 pressure relief valves 71, 72 = pipes 73 = pump 74 = cooling device 80 = magnet 81 = pressure vessel 82 = storage vessel 83 = valve 84 = high pressure cooler 86 = supply line 87 = discharge line 88 = cryostat L. e e r e i t e

Claims (4)

Patentansprüche 1.\Supraleitendes Kabel mit mehreren in einher dichten Hülle eingeschlossenen Kabelsträngen, gekennzeichnet durch mindestens zwei im Innern der Hülle angeordnete Kühlmittelleitungen, von denen die eine (15, 16, 17) zum Einleiten eines als Wärmespeicher geeigneten stationären und die andere (10) zum Durchleiten eines zum Wärmeabführen geeigneten strömenden Kühlmittels vorgesehen ist. Claims 1. \ Superconducting cable with several in one seal Sheath enclosed cable strands, characterized by at least two inside the casing arranged coolant lines, one of which (15, 16, 17) for introduction one suitable as a heat accumulator stationary and the other (10) for passing through a flowing coolant suitable for dissipating heat is provided. 2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelstränge (30) aus Rohren (32) bestehen, um die eine Mehrzahl supraleitender Drähte (34) verseilt sind, welche Rohre eine Kühlmittelleitung bilden und die andere Kühlmittelleitung von den Freiräumen (36, 42; 50, 51 bzw. 2. Cable according to claim 1, characterized in that the cable strands (30) consist of tubes (32) around which a plurality of superconducting wires (34) are stranded are which pipes form one coolant line and the other coolant line from the free spaces (36, 42; 50, 51 resp. 52) zwischen den Drähten, den Kabelsträngen und zwischen den Kabelsträngen und der Innenwand der Hülle gebildet ist. 52) between the wires, the harnesses and between the harnesses and the inner wall of the shell is formed. 3. Verfahren zum Kühlen eines Kabels gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel für die mindestens zwei Kühlmittelleitungen superkritisches Helium verwendet wird. 3. A method for cooling a cable according to claim 1, characterized in that that as a coolant for the at least two coolant lines supercritical Helium is used. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als stationäres Kühlmittel superkritisches Helium mit einem Druck von mehr als 10 bar und als strömendes Kühlmittel superkritisches Helium mit einem Druck von weniger als 10 bar verwendet wird.4. The method according to claim 3, characterized in that as a stationary Coolant supercritical helium with a pressure of more than 10 bar and as flowing Coolant uses supercritical helium with a pressure of less than 10 bar will.
DE19792925638 1979-06-05 1979-06-26 Stable superconducting cable - has stationary heat-absorbing medium in spaces between conductors, contacting coolant circulation pipe Withdrawn DE2925638A1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3329390A1 (en) * 1983-08-13 1985-02-21 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe MECHANICAL REINFORCED SUPER LADDER WITH IMPROVED PROPERTIES IN HIGH MAGNETIC FIELDS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP4160625A3 (en) * 2021-08-11 2023-06-14 General Electric Company Cable for electric power transmission

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3329390A1 (en) * 1983-08-13 1985-02-21 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe MECHANICAL REINFORCED SUPER LADDER WITH IMPROVED PROPERTIES IN HIGH MAGNETIC FIELDS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
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