DE2116651A1 - Verfahren zur Kühlung und Isolation von supraleitenden elektrotechnischen Einrichtungen, Geräten und Apparaten - Google Patents

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH 6 Frankfurt (Mein) 70, Theodor-Stern-Kai 1

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18. März 1971

Verfahren zur Kühlung und Isolation von supraleitenden elektrotechnischen Einrichtungen, Geräten und Apparaten

Die Erfindung betrifft elektrotechnische Einrichtungen, Geräte und Apparate mit supraleitenden Wicklungen, bei denen Helium in verschiedenen Zuständen als Kühl- und, Isolationsmittel zur Anwendung gelangt.

In den bisher bekannten Einrichtungen, Geräten und Apparaten mit supraleitenden Leitern wird Helium als Kühlmittel verwendet, um die notwendigen tiefen, in der Nähe des absoluten WuI!punkten liegenden Temperaturen zu erreichen. Zur elektrischen Isolation der Leiter werden entweder Festkörper, Zryovakuum oder das zur Kühlung verwendete Helium selbst verwendet, zumal dieses unter entsprechenden Bedingungen elektrische Durchschlagsfestigkeiten, die ungefähr denjenigen von Transformatoröl entsprechen oder sogar über diesen liegen, be-

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sitzt. Die verwendeten Mengen, Drücke und Temperaturen, werden unter Beachtung wirtschaftlicher Gesichtspunkte int Hinblick auf ausreichende Kühlwirkung oder - bei strömendem, ... Kühlmittel - unter Berücksichtigung der Strömungsverhält- . nisse (Druckabfall usw.) gewählt* _{: :}

In jüngster Zeit vorgenommene Messungen bestätigten, daß die elektrische Durchschlagsfestigkeit flüssigen oder gasförmigen Heliums dichteabhängig ist und daher in einem, gewissen Bereich mit dem Druck zunimmt. Die Anwendung von Helium höheren Druckes, bringt aber Nachteile mit sich, wie eine mechanische Beanspruchung der Behälter oder Rohre des •Kälteschutzsystems, in dem sich das Helium befindet, höhere Strömungs— Verluste und geringere spezifische Wärmeaufnahmefähigkeit des Heliums.

Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen in elektrischen Einrichtungen, Geräten oder Apparaten für die elektrische Isolation und für; die Kühlung der Supraleiter Helium in verschiedenen Zuständen zu verwenden: Helium von einigen Atmosphären Druck (Hochdruckhelium), das gegebenenfalls nicht zu strömen braucht, zur elektrischen Isolation und gegebenenfalls strömendes Helium geringeren Druckes, das mit dem Hochdruckhelium in thermischem Gleichgewicht steht, zur Kühlung der Leiter.

Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens für den Fall eines supraleitenden Drehstromkabels dar. Die drei als metallische Wellrohre mit supraleitenden Belägen ausgeführten Stromleiter W. W2 W^ befinden sich durch entsprechende Abstandshalter I aus Isolierstoff in 'ihrer Lage , zentriert, im Innern dreier metallischer Wellrohre W^ W₁- W_fi , die sich elektrisch auf Erdpotential befinden und werden gegen diese Wellrohre durch flüssiges Helium ILj von einigen

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Atmosphären Druck (Hochdruckhelium) - das gegebenenfalls nicht zu strömen braucht - elektrisch isoliert. Die drei die Leiter umgebenden Wellrohre W^ W₁- Wg sind in einem größeren Wellrohr W₁-,, durch das Niederdruckhelium K^, das sich mit dem Hochdruckhelium in den 3 Wellrohren TnL W₁- Wg ·auf praktisch gleicher Temperatur befindet, strömt, angeordnet. Das strömende Niederdruekhelium H^ nimmt die durch das aus den Wellrohren Wg Wq W^₀ zwischen denen sich Kryovakuum Cr, flüssiger Stickstoff- ITp bzw. Vakuum Y befindet, bestehende KaiteSchutzsystem von außen eindringende Wärmemenge auf.

Die elektrische Isolation wird .somit vom Hochdruckhelium, die Kühlung vom Niederdruckhelium (Druck etwa 1 Atmosphäre) übernommen. ·

3 S. Beschreibung
3 Patentansprüche
1Bl. Zeichnung m. 2 Fig.

Patentansprüche

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Claims (2)

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   Patentansprüche

   Λ .) Supraleitende durch Helium gekühlte elektrotechnische Einrichtungen, Geräte und Apparate, dadurch gekennzeichnet, daß in ihnen für die elektrische Isolation
   und für die Kühlung Helium in verschiedenen Zuständen verwendet wird.
2. 2. Supraleitende durch Helium gekühlte elektrotechnische Einrichtungen, Geräte und Apparate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Isolation benützte Helium höheren Druck als das zur Kühlung benützte Helium besitzt.

   3· Supraleitende durch Helium gekühlte elektrotechnische Einrichtungen, Geräte und Apparate nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Isolation und Kühlung benutzte Helium sich auf praktisch gleicher
   Temperatur befindet.

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