DE9005743U1 - Ein- oder mehradriges supraleitendes Kabel - Google Patents
Ein- oder mehradriges supraleitendes KabelInfo
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Description
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Beschreibung
Die vorlieget»^ Erfindvir" betrifft ein ein- oder
mehradriges "lektrisches Kabel, £-?ssen Lsiter aus
Hochtemperatar-Supraleiter-ii«t:crialien bestehen oder
solche Materialien auf oder in einem Träger enthalten, wobei jeder Leiter in parallel geführte einzelne
Leitersträn-ge aufgeteilt ist.
Eine solche Leiterkonstruktion für supraleitende Kabel ist bereits vorgeschlagen worden (P 39 35 192.0), wotsi hier
die supraleitende Schicht auf einem gewellten Metallrohr angeordnet ist und zur Aufteilung des
Gesamtleiterquerschnittes in Einzelquerschnitte jeder Leiter aus miteinander verseilten gewellten Metallrohren
kleinerer Querschnitte bestehen. Die Aufteilung des Gesamtleiterquerschnittes in Einzelquerschnitte sichert
einen problemlosen Energietransport auch im Bereich die Supraleitfähigkeit bewirkendet Temperaturen. Die
Stromverdrängung bei der Energieübertragung wird minimiert, Flexibilität, Biegbarkeit und Trommelbarkeit
sind gewährleistet.
Nun gibt es aber Fälle, bei denen die supraleitenden Kabel
aufgrund der zu verbindenden oder zu speisenden Aggregate, z. B. in der Elektronik, im Durchmesser reduziert werden
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müssen, um einmal eine erhöhte Flexibilität des Kabels
sicherzustellen und zum anderen eine wenig aufwendige
Anschlußtechnik zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, hochflexible supraleitende Kabel zu
schaffen, die auch einem geringen Platzangebot genügen sow: s mit haute üblichen Vsiiiin:' ^gstec^niken
angeschlossen werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Leiterstränge nach Art einer Flachbandleiturg in einer
Ebene nebeneinanderliegend angeordnet sind, die i;i sich
über die gesamte Länge verdrillt ist. Ein solches Gebilde ist hochflexibel, die Trommelbarkeit ist gewährleistet, so
daß die Herstellung auch oxidkeramischer Supraleiter in großen Längen sichergestellt ist.
Die Verdrillung des als ?lachbandleitung aufgebauten
elektrischen supraleitfähigen Kabels kann als gleichmäßige
Wendel längs der gesamten Länge verlaufen, man kann aber auch dem Zuge neuerer Entwicklungen in der Kabeltechnik
folgen und die Verdrillung des Kabels so vornehmen, daß sie mit wechselnder Drallrichtung längs der gesamten
Kabellänge angeordnet ist. Unabhängig davon jedoch, in welcher Art die Verdrillung vorgenommen wird, können in
Weiterführunq des Erfindungsgedankens die in einer Ebene
nebeneinanderliegenden und insgesamt verdrillten einzelnen Leiterstränge auch einen Träger wendelförmig umschließen.
Dieser Träger kann z. B. ein flexibles Kühlrohr sein, in dem das Kühlmittel längs geführt ist, es kann aber auch
beispielsweise, um die Zugfestigkeit des gemäß der
Erfindung aufgebauten Kabels sicherzustellen, eine feele
aus einem hochzugfesten Werkstoff sein, beispielsweise ein
Strang aus hochzugfesten Fasern.
Wie ausgeführt, ist mit der Erfindung der Gesamtleitquerschnitt in Einzelquerschnitte aufgeteilt, um
einen problemlosen Energietransport auch bei den die
Supraleitfähigkeit bewirkenden Temperaturen
sicherzustellen. Sind die einzelnen Leiterstränge aus einem keramischen supraleitfähigen Material hergestellt
oder ist eine solche Materialien enthaltende Schicht auf einem Träger angeordnet, dann kann es wegen der
mechanischen Beanspruchung der einzelnen Leiterstränno;
z. B. bei der Herstellung oder bei der Verlegung bzw. im
Betrieb, von Vorteil sein, die einzelnen Leiterstricke mit einer Schutzhülle bzw. einer Isolierung zu umgeben. Im
einfachsten Fäll kann nisn, wie bei Flachbandlei hungen
generell auch üblich, hierzu eine für alle Leiter gleichzeitig wirkende Umhüllung verwenden. Man Kann
abweichend hiervon aber auch so vorgehen, daß die einzelnen Leiterstränge zuerst mit einer Isolierschicht
umgeben werden und daß dann anschließend zum Zusammenfassen dieser Leiterstränge zu der verdrillten
Flachbandleitung die gegeneinander gerichteten Hüllen der einzelnen Leiterstränge miteinander verklebt oder
verschweißt werden bzw. die Leiterstränge zwischen zwei Folien einkaschiert oder mit einer gemeinsamen Hülle
zusätzlich umspritzt werden. Dabei wird man die hierbei verwendeten Materialien zweckmäßig dem jeweiligen
Eigsr.Gchaf tbedürf nis, d- h. ob Isolieruna oder
mechanischer Schutz, anpassen.
Die in sich verdrillten Leiter des supraleitfähigen Kabels
nach der Erfindung werden zweckmäßig im verdrillten Zustand von einer Außenhülle umgeben. Diese Hülle dient
einmal dem mechanischen Schutz der darunter befindlichen elektrischen Leiterstränge, gleichzeitig aber auch der
Fixierung der Wendeiform des supraleitenden Kabels. Die äußere Hülle kann so aufgebracht sein, daß durch
entsprechende Wahl der Abmessungen oder durch eine Werkstoffauswahl die innere Wendel in dem äußeren Rohr
gleiten kann, so daß unabhängig von der Gesamtbewegung des Kabels zusätzlich eine Verschiebung der Leiterelemente in
dem Schutzrohr möglich ist. Hierdurch ist die mechanische
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Beanspruchung der supraleitfähigen Stränge vermindert, das
gilt insbesondere für die Fälle, bei denen die supraleitenden Schichten aus einem keramischen Mischoxid
zur Erreichung hoher Sprungtemperaturen hergestellt sind.
Besteht eine solche Gefahr nicht, dann ist es auch möglich, durch entsprechende Steuerung der
Extrusionstemperaturen oder durch Auswahl entsprechender
Werkstoffe, die innere Wendel mit dem Außenschutzrohr zu
verkleben oder zu verschweißen, so daß ein mechanisch einheitliches
Abschließend kam. über dieser äußeren Schutzhülle, die
entweder mit der inneren Wendel verklebt ist oder über dieser gleitet, wie bei supraleitenden Kabeln sonst auch
üblich, eine thermische Isolierung vorgesehen werden.
Die Erfindung sei anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die zunächst in einer Ebene nebeneinanderliegenden supraleitfähigen Leiterstränge 1 bestehen aus einem
inneren Kern 2 aus einem keramischen Mischoxid, das bei Temperaturen von 100 K und darüber in den supraleitfähigen
Zustand überführt wird. Als äußere Hülle für diese supraleitfähige Keramikseele dient eine metallische
rohrförmige Hülle 3, beispielsweise aus Silber oder einer Silberlegierung, die die für die Erzeugung der
Supraleitfähigkeit notwendige Sauerstoffdurchlässigkeit
aufweist. Zusammengehalten werden die hier unisolierten Leiterstränge 1 durch eine allen Strängen gemeinsame Hülle
4 aus einem geeigneten Polymermaterial, beispielsweise auf Basis Polyolefin oder Poiyolefinmischpolymerisaten. Die
gemeinsame Hülle 4 kann aber auch aus einem gut wärmeleitenden Metall, z. B. Kupfer oder Silber, bestehen,
so daß für den Quenchfall genügend Wärmespeichervermögen zur Verfügung steht. Die Einzelstränge 1 bilden gemeinsam
den wirksamen Gesamtguerschnitt des elektrischen Kabels.
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Um sicherzustellen, daß die für bevorzugte Anwendungsbereiche notwendige Flexibilität gewährleistet
ist, ist das nach Art einer Bandleitung hergestellte supraleitfähige Kabel, wie dargestellt, verdrillt, so daß
sich über dia Länge eine Wendelform der Bandleitung ergibt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die
Flachbandleitung in sich verdrillt, ebenso ist es selbstverständlich möglich, diese Leitung über einem Kern
wendelförmig aufzubringen. Zum Schutz der Wendel, beispielsweise auch um diese Wendel in ihrer mechanischen
Form zu halten, dient die äußere Schutzhülle 5 aus einem geeigneten Polymermaterial, wobei dieses Material so
eingestellt ist, daß die für einen äußeren Schutz erforderliche Abriebfestigkeit und gegebenenfalls
Flammenbeständigkeit sichergestellt ist. Die Schutzhülle kann auch ein metallischer Wellmantel sein, so daß der
Leiter ähnlich einer Wendel in einem HF-Kabel gestaltet ist. Der Zwischenraum kann zur Aufnahme des Kühlmediums,
z. B. flüssigen Stickstoffes, dienen. Falls erforderlich,
kann noch über dieser Hülle 5 oder der vorgenannten eine zusätzliche Hülle angeordnet sein, die auch mehrschichtig
aufgebaut sein kann und als thermischer und/oder elektrischer Schutz- dient. Ebenso kann man auch so
vorgehen, daß entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall
auf die Hülle 5 verzichtet und stattdessen unmittelbar auf die gewendelte Flachbandleitung aus supraleitfähigen
Einzelsträngen eine thermische Isolierung aufgebracht wird.
Claims (8)
1. Ein- oder mehradriges elektrisches Kabel, dessen Leiter aus Hochtemperatur-Supraleiter-Materialien
bestehen oder solche Materialien auf oder in einem Träger enthalten, wobei jeder Leiter in parallel
geführte einzelne Leiterstränge aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstränge nach
Art einer Flachbandleitung in einer Ebene nebeneinander liegend angeordnet sind, die in sich
über die ganze Länge verdrillt ist.
2. Kabel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, d>:3
die Verdrillung als gleichmäßige Wendel längs der gesamten Länge verläuft.
3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verdrillung mit wechselnder Drallrichtung längs der gesamten Länge verläuft.
4. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Ebene
nebeneinander liegenden einzelnen Leiterstränge einen Träger wendelförmig umschließen.
5. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß dis einzelnen
Leiterstränge gegeneinander elektrisch isoliert sii
dadurch gekennzeichnet, daß dis einzelnen
Leiterstränge gegeneinander elektrisch isoliert sii
6. Kabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die allen Leitersträngen gemeinsame Hülle
gleichzeitig die elektrische Isolierung der
Leiterstränge bewirkt.
gleichzeitig die elektrische Isolierung der
Leiterstränge bewirkt.
7. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß die in sich verdrillte die einzelnen Leiterstränge enthaltende
Flachbandleitung in der verdrillten Form von einer Schutzhülle umgeben ist.
dadurch gekennzeichnet, daß die in sich verdrillte die einzelnen Leiterstränge enthaltende
Flachbandleitung in der verdrillten Form von einer Schutzhülle umgeben ist.
8. Kabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß über der Schutzhülle oder anstatt dieser eine
thermische Isolierung vorgesehen ist.
thermische Isolierung vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE9005743U DE9005743U1 (de) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Ein- oder mehradriges supraleitendes Kabel |
Applications Claiming Priority (1)
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DE9005743U DE9005743U1 (de) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Ein- oder mehradriges supraleitendes Kabel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9005743U1 true DE9005743U1 (de) | 1990-07-26 |
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ID=6853969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE9005743U Expired - Lifetime DE9005743U1 (de) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Ein- oder mehradriges supraleitendes Kabel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9005743U1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4108445A1 (de) * | 1991-03-15 | 1992-09-17 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur herstellung von draehten |
EP0961298A1 (de) * | 1998-05-29 | 1999-12-01 | W.L. GORE & ASSOCIATES GmbH | Drahtbündel für elektrische Signale |
EP1174888A2 (de) * | 2000-07-17 | 2002-01-23 | Brookhaven Science Associates | Supraleitendes Leistungsübertragungskabel |
EP1720176A1 (de) * | 2005-05-06 | 2006-11-08 | Nexans | Supraleiterkabel |
EP2068391A3 (de) * | 2007-12-04 | 2010-01-20 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Einrichtung mit überkreutzter Streifenleitung |
-
1990
- 1990-05-21 DE DE9005743U patent/DE9005743U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1174888A3 (de) * | 2000-07-17 | 2002-08-07 | Brookhaven Science Associates | Supraleitendes Leistungsübertragungskabel |
EP1720176A1 (de) * | 2005-05-06 | 2006-11-08 | Nexans | Supraleiterkabel |
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