RU147658U1 - Токоввод гибридной энергетической магистрали - Google Patents
Токоввод гибридной энергетической магистрали Download PDFInfo
- Publication number
- RU147658U1 RU147658U1 RU2014116580/07U RU2014116580U RU147658U1 RU 147658 U1 RU147658 U1 RU 147658U1 RU 2014116580/07 U RU2014116580/07 U RU 2014116580/07U RU 2014116580 U RU2014116580 U RU 2014116580U RU 147658 U1 RU147658 U1 RU 147658U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insulator
- current
- fluoroplastic
- current lead
- hybrid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting 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
Токоввод гибридной энергетической магистрали с жидководородным энергонесущим хладагентом, содержащий изолятор, вертикально установленный в теплоэкранированном отводе с фторопластовой фазоразделительной втулкой, размещенный в герметичной полости изолятора токопровод, снабженный контактным выводом и соединенный с токонесущим элементом сверхпроводящего кабеля магистрали, поперечные диэлектрические перегородки полости изолятора, с зазором охватывающие вместе с фторопластовой фазоразделительной втулкой токопровод, при этом края диэлектрических перегородок зафиксированы между установленными в полости изолятора фторопластовыми обечайками, а величина указанного зазора лежит в пределах 0,3-1,5 мм.
Description
Область техники
Полезная модель относится к гибридным энергетическим магистралям, предназначенным для криогенного транспортирования энергоносителя (жидкого водорода) и передачи электроэнергии по встроенному в магистраль сверхпроводящему кабелю.
Уровень техники
Токовводы гибридной энергетической магистрали предназначены для ввода и вывода из нее тока, передаваемого по сверхпроводящему кабелю.
Токовводы обеспечивают электрическое соединение токонесущих элементов встроенного в магистраль высокотемпературного сверхпроводящего (ВТСП) электрического кабеля, находящихся в низкотемпературной зоне, создаваемой переохлажденным водородом, транспортируемым по гибридной энергетической магистрали при повышенном давлении, с токонесущими элементами промышленной сети, работающими при температуре и давлении окружающей среды. Токовводы обеспечивают необходимую токовую нагрузку ВТСП силового кабеля при минимальном теплопритоке от окружающей среды в его низкотемпературную зону. Величина постоянного тока, проходящего через токопровод токоввода, составляет от 1000 до 5000 А при напряжении не менее 20 кВ и температуре эксплуатации токонесущих элементов промышленной кабельной сети от 223 до 323 К. Температура криогенной зоны изменяется в диапазоне от 20 до 25 К. Основными требованиями, предъявляемыми к конструкции токоввода, являются требования герметичности конструкции и обеспечение минимальных притоков тепла за счет выделения джоулева тепла в токопроводе токоввода и теплоподвода от окружающей среды через элементы конструкции.
В качестве прототипа (ближайшего аналога) выбран токоввод, известный из патента RU 116266. Прототип содержит высоковольтный изолятор, токопровод, вертикально установленный в герметичной камере высоковольтного изолятора, криостат, контакт подключения токонесущего элемента к сетевому кабелю, контакт подключения токопровода к высокотемпературному сверхпроводящему силовому кабелю, расположенный в полости криостата, и включает в свой состав, по меньшей мере, один диэлектрический тепловой экран, образующий с поверхностью токонесущего элемента кольцеобразный капиллярный канал, и диэлектрические перегородки, горизонтально установленные в камере высоковольтного изолятора и образующие криволинейный проточный канал вдоль токопровода. При этом между торцевыми частями перегородок и поверхностью токопровода образован кольцеобразный зазор, величина которого составляет от 3 до 4 мм.
Недостаток прототипа, проявляющийся при его использовании на гибридной энергетической магистрали с жидководородным энергонесущим хладагентом - низкая эффективность защиты транспортного канала магистрали от теплопритока, поступающего со стороны токопровода.
Раскрытие полезной модели
Технический результат полезной модели - снижение теплопритока от токопровода в транспортный канал гибридной энергетической магистрали с жидководородным хладагентом.
Предметом полезной модели является токоввод гибридной энергетической магистрали с жидководородным энергонесущим хладагентом, содержащий изолятор, вертикально установленный в теплоэкранированном отводе с фторопластовой фазоразделительной втулкой, размещенный в герметичной полости изолятора токопровод, снабженный контактным выводом и соединенный с токонесущим элементом сверхпроводящего кабеля магистрали, поперечные диэлектрические перегородки полости изолятора, с зазором охватывающие, вместе с фторопластовой фазоразделительной втулкой, токопровод, при этом края диэлектрических перегородок зафиксированы между установленными в полости изолятора фторопластовыми обечайками, а величина указанного зазора лежит в пределах 0,3-1,5 мм.
Осуществление полезной модели
На чертеже показана конструкция токоввода гибридной энергетической магистрали с жидководородным энергонесущим хладагентом.
По криостатированному транспортному каналу 1 магистрали перемещается энергонесущий хладагент - жидкий водород. Вдоль оси транспортного канала 1 магистрали проходит токонесущий элемент (на чертеже не показан) встроенного сверхпроводящего кабеля, для которого транспортный канал магистрали служит криостатной оболочкой.
Высоковольтный изолятор 2 вертикально установлен в отводе 3 от гибридной энергетической магистрали, теплоэкранированном с помощью экранно-вакуумной изоляции. Токопровод 4 выполнен из гибкого (щеточного) провода, помещенного в стальную трубу 5, и размещен в герметичной полости изолятора 2. С одной (низкотемпературной) стороны он соединен с токонесущим элементом сверхпроводящего кабеля (на чертеже не показан), с другой (теплой) стороны снабжен контактным выводом 6 для подключения к электрооборудованию промышленной сети. Полость изолятора 2 сообщена с транспортным каналом 1 через фторопластовую фазоразделительную втулку 7, установленную в отводе 3, и разделена поперечными диэлектрическими перегородками 8.
Втулка 7 и перегородки 8 охватывают токопровод 4 с зазором, величина которого лежит в пределах 0,3-1,5 мм. В полости изолятора 2 установлены фторопластовые обечайки 9, между которыми зафиксированы края перегородок 8, имеющие форму дисков.
Работает устройство следующим образом.
Основной теплоприток в низкотемпературную зону токоввода и транспортный канал 1 жидкого водорода происходит от кабеля промышленной сети, подключенного к выводу 6 через токопровод 4 за счет его высокой теплопроводности и за счет тепловыделения при прохождении электрического тока. Дополнительный поток тепла поступает из окружающей среды через изолятор 2 и переносится в канал 1 за счет естественной конвекции газообразного водорода в замкнутой кольцевой полости изолятора 2.
Фазоразделительная втулка 7 из фторопласта препятствует перемещению зеркала жидкости в канале 1 к нижней поперечной перегородке 8, способствуя устойчивому формированию газовой среды в нижней части полости изолятора 2, незащищенной экранно-вакуумной теплоизоляцией отвода 3
Установка обечаек 9, фиксирующих края перегородок 8, препятствует перемещению вихревых структур газообразного водорода по высоте токопровода 4.
Теплопроводность водорода существенно больше, а вязкость существенно меньше, чем у азота, используемого в качестве хладагента в высокотемпературных сверхпроводящих кабелях. Однако в результате установки втулки 7 и диэлектрических перегородок 8 охватывающих токопровод 3 с уменьшенным зазором 0,3…1,5 мм, и введения фторопластовых обечаек, закрывающих зазоры вокруг краев перегородок 8, обеспечивается снижение теплопритока от токопровода в гибридную энергетическую магистраль с жидководородным хладагентом.
Claims (1)
- Токоввод гибридной энергетической магистрали с жидководородным энергонесущим хладагентом, содержащий изолятор, вертикально установленный в теплоэкранированном отводе с фторопластовой фазоразделительной втулкой, размещенный в герметичной полости изолятора токопровод, снабженный контактным выводом и соединенный с токонесущим элементом сверхпроводящего кабеля магистрали, поперечные диэлектрические перегородки полости изолятора, с зазором охватывающие вместе с фторопластовой фазоразделительной втулкой токопровод, при этом края диэлектрических перегородок зафиксированы между установленными в полости изолятора фторопластовыми обечайками, а величина указанного зазора лежит в пределах 0,3-1,5 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116580/07U RU147658U1 (ru) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Токоввод гибридной энергетической магистрали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116580/07U RU147658U1 (ru) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Токоввод гибридной энергетической магистрали |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU147658U1 true RU147658U1 (ru) | 2014-11-10 |
Family
ID=53384773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014116580/07U RU147658U1 (ru) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Токоввод гибридной энергетической магистрали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU147658U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654538C1 (ru) * | 2017-03-23 | 2018-05-21 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | Сверхпроводящий токоввод |
-
2014
- 2014-04-24 RU RU2014116580/07U patent/RU147658U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654538C1 (ru) * | 2017-03-23 | 2018-05-21 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | Сверхпроводящий токоввод |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7709738B2 (en) | Electrical bushing for a superconductor element | |
RU2481661C2 (ru) | Высоковольтный ввод, способ охлаждения провода ввода и система распределения электрической энергии, содержащая такой ввод | |
CN203218583U (zh) | 一种肘型电缆插拔头 | |
CN108475907A (zh) | 用于交通运输工具的能量传输装置 | |
RU2727717C1 (ru) | Система электрического обогрева трубопроводов | |
CN209249190U (zh) | 一种散热电力电缆 | |
JP2013508907A (ja) | 組み込まれたヒートパイプによって中電圧電気設備を冷却する方法、ならびにこの方法を用いたシステム | |
Cheadle et al. | DC Superconducting Cable Using $\hbox {MgB} _ {2} $ Wires | |
RU147658U1 (ru) | Токоввод гибридной энергетической магистрали | |
CN202584884U (zh) | 绝缘屏蔽式管形母线 | |
RU2588607C1 (ru) | Токоввод высоковольтного сверхпроводящего ограничителя тока короткого замыкания | |
US7708577B2 (en) | Electrical connection structure for a superconductor element | |
CN103532064A (zh) | 一种低压中空母线槽 | |
CN109906493A (zh) | 移动式变压器套管连接件 | |
CN102315607A (zh) | 高载流能力高压开关设备用充气套管 | |
CN201751959U (zh) | 新型干式高压套管 | |
RU116266U1 (ru) | Токоввод высокотемпературного сверхпроводящего силового кабеля | |
US7994424B2 (en) | Cooling of high voltage devices | |
US20100285967A1 (en) | Use of a two-phase superconducting cable as a power supply cable | |
CN205645507U (zh) | 一种油浸式电流互感器 | |
Tian et al. | Research on the electrical contact status of 1000kV GIL and its contact resistance degradation effect on temperature rise | |
Jin et al. | Research on the temperature and flow velocity characteristic of GIL based on multi-field coupling | |
CN103022739B (zh) | 一种超导装置用交流套管 | |
JP2009542187A (ja) | 超電導素子のための電気ブッシング構造体 | |
CN104993434A (zh) | 一种线缆连接结构 |