DE2327628B2

DE2327628B2 -

Info

Publication number: DE2327628B2
Application number: DE2327628A
Authority: DE
Inventors: Johann 8520 Erlangen Liendl; Peter 8550 Forchheim Massek; Guenther 8521 Spardorf Matthaeus; Peter Dr. 8520 Erlangen Penczynski
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-05-30
Filing date: 1973-05-30
Publication date: 1975-12-11
Also published as: DE2327628A1; FR2232114B1; JPS5023196A; FR2232114A1; CA1010517A; GB1436486A; US3900699A; AT336112B; CH575186A5; IT1012935B; ATA401474A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochspannungs- und Kühlmittelzuführung für auf Tieftemperatur gekühlte, konzentrisch zueinander angeordnete Innen- und Außenleiter, die jeweils mit einem Normalleiter verbunden sind, mit einem hohlzylindrisch ausgebildeten elektrischen Isolator, der zwischen den Normalleitern angeordnet ist, die sich im Gasstrom eines verdampfenden Kühlmediums befinden.The invention relates to a high voltage and coolant supply for low temperatures Cooled inner and outer conductors arranged concentrically to one another, each with a normal conductor are connected, with a hollow cylindrical electrical insulator between the Normal conductors are arranged, which are located in the gas flow of an evaporating cooling medium.

Bei elektrischen Einrichtungen mit auf Tieftemperatur gekühlten Leitern muß häufig der elektrische Strom den gekühlten Leitern von einer auf höherer Temperatur, insbesondere von einer auf Raumtemperatur befindlichen Stelle zugeführt werden. Insbesondere gilt dies für elektrische Einrichtungen mit Supraleitern, beispielsweise für supraleitende Kabel, Spulen oder Maschinen, deren Supraleiter auf eine Temperatur unterhalb der Sprungtemperatur T_c abgekühlt sein müssen. Da ein Supraleiter schon weit unter Raumtemperatur seine Supraleitfähigkeit verlieren würde, kann zur Überbrückung der Temperaturdifferenz elektrisch normalleitendcs Metall verwendet werden, beispielsweise Aluminium oder Kupfer, das an einer Stelle, die jedenfalls auf einer Temperatur unterhalb der Sprungtemperatur T_c des Supraleiters gehalten wird, mit dem Supraleiter verbunden ist. Der Normallcitcr kann somit bis zu dieser Verbindungsstelle kontinuierlich oder stufenweise abgekühlt werden.In electrical devices with conductors cooled to a low temperature, the electrical current must often be supplied to the cooled conductors from a point at a higher temperature, in particular from a point at room temperature. This applies in particular to electrical devices with superconductors, for example for superconducting cables, coils or machines, the superconductors of which have to be cooled to a temperature below the transition temperature T _c. Since a superconductor would lose its superconductivity well below room temperature, metal with normal electrical conductivity can be used to bridge the temperature difference, for example aluminum or copper, which is kept at a point that is in any case kept at a temperature below the transition temperature T _{c of} the superconductor Superconductor is connected. The normal citric can thus be cooled continuously or gradually up to this connection point.

Man kann beispielsweise das unterhalb seinerFor example, you can do that below his

Sprungtemperatur gehaltene Ende des Supraleiters in rung auf Grund der geringen Durchschlagsfestigkeit einem Bad eines kryogenen Mediums, oeispielsweise des Heliums nur für verhältnismäßig geringe Leitereinem Heliumbad, anordnen. Der Normalleiter kann spannungen geeignet.The end of the superconductor which is kept at transition temperature due to the low dielectric strength a bath of a cryogenic medium, e.g. helium, only for relatively small conductors Helium bath, arrange. The normal conductor can be suitable for voltages.

dann an der Verbindungsstelle au - einzelnen Dräh- Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Mochten, Lamellen oder Netzen bestehen. Eine solche 5 spannungs- und Kühlmittelzuführung für konzen-Ausfiihrungsform einer Stromzuführung für hohe trisch zueinander angeordnete, auf Tieftemperatur Ströme ist bekannt aus »The Rev. of Scient. IriStr.«, gekühlte Innen- und Außenleiter zu schaffen, wobei Vol. 38, Nx'. 12, Dezember 1967, S. 1776 bis 1779. die Innen- und Außenleiter jeweils mit einem Nor-Durch die thermischen Verluste der Stromzufüh- malleiter verbunden sind und die Zuführung einen rungsteile wird das flüssige Helium des Bades teil- io elektrischen Isolator enthält, der zwischen den Norwcise verdampft. Das Heliumgas steigt an den Leiter- malleitern angeordnet ist, die sich im Gasstrom eines lamellen, Drähten oder dem Leiternetz aufwärts und verdampfenden Kühlmcdiums befinden. Die Zufühführt die Joulcsche Wärme und die von außen ein- rung soll für hohe Ströme und hohe Leiterpotentiale strömende Wärme ab. Hierbei erwärmt sich das ausgelegt sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß Heliumgas etwa auf Raumtemperatur. Zur Erhöhung 15 dadurch gelöst, daß ein Ende des Isolators in das der Wärmeabführung kann das Helium^ad auch mit offene Ende eines das Kühlmedium enthaltenden einer zusätzlichen Wärmequelle versehen sein, oder Behälters hineinragt, dessen äußerer liohlzyiindcrman kann auch zusätzliches Heliumgas in die Strom- förmiger Mantelteil einen inneren ebenfalls hohlzuführung einleiten. An dei oberen Kontaktstelle des zylinderförmigen Mantelteil aus elektrisch isolieren-Normallcitcrs mit einer externen Stromversorgung ao dem Material konzentrisch umschließt, durch den wird das Heliumgas abgefangen und beispielsweise der Innenleiter hindurchgeführt ist, der mit dem einer Kältemaschine zur Verflüssigung wieder züge- inneren Normalleiter verbunden ist, und daß die führt. Da bei solchen abgasgekühlten Stromzuführun- elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Außengen der Wärmeinhalt des gasförmigen Kühlmediums leiter und dem äußeren Normalleiter außerhalb des gut ausgenutzt wird, benötigen sie nur einen verhält- as Isolators angeordnet ist.
nismäßig geringen Kühlaufwand. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehenThen at the connection point au - single wire - the object of the invention is therefore to consist of a mesh, lamellae or nets. Such a voltage and coolant supply for concentric embodiment of a power supply for high currents arranged trically to one another and at low temperatures is known from "The Rev. of Scient. IriStr. «To create cooled inner and outer conductors, with Vol. 38, Nx '. 12, December 1967, pp. 1776 to 1779. the inner and outer conductors are each connected to a normal through the thermal losses of the Stromzufüh- malleiter and the supply part of the liquid helium of the bath contains partially electrical insulator, the evaporated between the norwcise. The helium gas rises on the conductor conductors, which are located in the gas flow of a lamellae, wires or up the conductor network and evaporating cooling medium. The supply carries the Joulc heat and the heat flowing from the outside is intended for high currents and high conductor potentials. This warms up being designed. According to the invention, this task is brought about by helium gas at room temperature. In order to increase this, the helium can also be provided with an open end of an additional heat source containing the cooling medium, or a container protrudes whose outer liohlzyiindcrman can also add additional helium gas to the flow Sheath part introduce an inner also hollow feed. At the upper contact point of the cylindrical shell part made of electrically insulating normal citric with an external power supply ao concentrically surrounds the material, through which the helium gas is intercepted and, for example, the inner conductor is passed, which is connected to that of a refrigeration machine for liquefaction. and that it leads. Since, with such exhaust-gas-cooled power supplies, an electrically conductive connection between the outer tube, the heat content of the gaseous cooling medium conductor and the outer normal conductor outside the conductor is well utilized, they only require a relatively small insulator.
low cooling effort. The advantages achieved by the invention exist

Supraleitende Kabel können bekanntlich brson- insbesondere darin, daß das zur Kühlung der Stromdcrs wirtschaftlich bei hohen Übertragungsleistungen zuführungsteile dienende Kühlmedium auf Erdpoteneingesetzt werden. Man ist dann gezwungen, ent- tial der Zuführung zugeleitet werden kann. Die Versprechend hohe Spannungen von beispielsweise 30 luste der Stromzuführung durch den ohmschen Wi-110 kV und höher vorzusehen. Entsprechende Strom- derstand und durch die Wärmeeinleitung können dazuführungcn müssen an einem Ende mit den tief- bei gering gehalten werden, weil sich der Leiterquergckühltcn Leitern kontaktiert werden, während sich schnitt entsprechend dem Betriebsstrom optimierendas andere Ende, das an die Stromversorgung ange- läßt und die durch diese Verluste verdampfte Kühlschlosscn ist, auf höherer Temperatur, beispielsweise 35 miUelmenge im Gegenstromprinzip zur Kühlung der auf Raumtemperatur, befindet. Das zugeführte Kühl- Normalleiter verwendet werden kann,
mittel, dessen Abgas an den Normalleitern der Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Er-Stromzuführung entlangströmt, befindet sich somit in findung besteht darin, daß der Behälter in einem in engem Kontakt auch mit den Leitern, die auf Hoch- etwa gleicher Weise aufgebauten Gefäß für ein weispannungspotential liegen, d. h., das von außen diesen 40 teres Kühlmedium derart angeordnet ist, daß beide Leitern zuzuführende Kühlmittel muß zunächst auf einen Zwischenraum bilden, der als Strömungsraum Hochspannungspotential gebracht werden. für das weitere Kühlmedium vorgesehen ist, und daßAs is well known, superconducting cables can be used, especially in that the cooling medium, which is used to cool the power supply parts economically at high transmission capacities, is used at earth potential. One is then forced to be able to be directed towards the inlet. The promise of high voltages of, for example, 30 losses in the power supply through the ohmic Wi-110 kV and higher. Corresponding current resistance and through the heat introduction can be kept low at one end with the low, because the conductor cross-cooled conductors are contacted while the other end, which is connected to the power supply and the cut, is optimized according to the operating current Kühlschlosscn evaporated by these losses is at a higher temperature, for example 35 milliliters in the countercurrent principle for cooling to room temperature. The supplied cooling normal conductor can be used,
means whose exhaust gas flows along the normal conductors of the A particularly advantageous embodiment of the Er power supply, is thus in the fact that the container is in close contact with the conductors, which is constructed in the same way for a vessel white voltage potential, that is, the cooling medium is arranged from the outside of this 40 teres in such a way that the coolant to be supplied to both conductors must first form an intermediate space which is brought as a flow space with high voltage potential. is provided for the further cooling medium, and that

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 16 65 940 am Ende des Inncnlciters ein Zugang zum Ströist nun bereits eine Stromzuführung fm elektrische mungsraum vorhanden ist. Bei diesem Aufbau einer Einrichtungen bekannt, die eine Kühlmittelzuführung 45 Hochspannungs- und Kühlmittclzuführung können umiaßt. Bei dieser Stromzuführung sind mehrere alle zur Kühlung der Stromzuführungsteile und der Normalleitcr durch mehrere Kühlkammern hindurch- angeschlossenen Innen- und Außenleiter dienenden geführt, die jeweils eine Kühlstufe einer Temperatur- Kühlmedien auf Erdpotential zugeführt werden. Sokaskade zwischen der Raumtemperatur und der mit treten keine Isolationsprobleme zwischen den Supraleitungstempcratur darstellen. Die Kühlstufe 50 Innen- und Außenleitern und beispielsweise angemit dem tiefsten Temperaturniveau wird von flüssi- schlossenen, auf Erdpotential liegenden Verflüssigem Helium mit einer Temperatur von wenigen K gungsmaschinen für die Kühlmedien auf.
gekühlt. Dort sind die Normallciter mit den Supra- Die Hochspannungsfestigkeit der Zuführung nach leitern eines Kabels verbunden. Die für Hochspan- der Erfindung wird durch einen Isolator erreicht, dei nungspotcntial ausgelegten Leiter sind zwischen den 55 mit einer Potenlialsteucrung, vorzugsweise einer einzelnen Kühlstufen in Isolationskörpcrn angeord- Kondensatorsleuerung versehen ist, die vorteilhaft net, die Überschläge zwischen den auf Erdpotential eine annähernd lineare Potentialcharaktcristik besitzt, liegenden Außcnteilen der Zuführung und den Lei- Ferner kann vorteilhaft zur Kühlung der Innentern verhindern sollen. Durch ein Rohr wird das uud Außenleiter, insbesondere wenn diese Tieftem-Hcliumbad dor letzten Kühlstufc, das zugleich zur 60 peratuileitcr Supraleiter sind, Helium verwendet wci-Kühlung der Supraleiter in dem angeschlossenen den. Dabei wird zweckmäßig in dem Behälter sieden-Kabel dient, nachgefüllt. Dieses Rohr ist von einem des Helium verwendet, während durch das den Beweiteren Rohr konzentrisch umgeben, durch das halter umschließende Gefäß einphasiges Heliurr verdampfendes Helium des Bades bzw. Kabels ent- strömen kann. Das siedende Helium dient dann zui weichen kann. Die Rohre bestehen aus Isolier- 65 Aufnahme und Abführung der Stromführungsvermatcrialicn. Wegen der verhältnismäßig geringen luste. Das auf Grund dieser Verluste entweichende Länge der Zuführungen für die Kühlmittel, insbeson- Abgas wird zur Kühlung der Normalleiter herangedcrc für das flüssige Helium, ist diese Stromzufüb- zogen. Da höhere Verluste zu höherer VerdampfungFrom the German Offenlegungsschrift 16 65 940 at the end of the Inncnlciter an access to the stream is now already a power supply fm electrical control room is available. In this construction, a device is known which can encircle a coolant feed 45 high-voltage and coolant feed. In this power supply, several inner and outer conductors connected to cooling the power supply parts and the normal conductors are guided through several cooling chambers, each of which is fed to a cooling stage of a temperature cooling medium at ground potential. Sokaskade between the room temperature and the with occur no insulation problems between the superconducting temperatures. The cooling stage 50 inner and outer conductors and, for example, at the lowest temperature level, is powered by liquid helium, which is at ground potential and has a temperature of a few K, for the cooling media.
chilled. There the normal citer are connected to the super The high-voltage strength of the feed line after the conductors of a cable. The invention for high voltage is achieved by an insulator, the voltage potential designed conductors are provided between the 55 with a potential control, preferably a single cooling stage in insulating bodies- capacitor control, which advantageously net the flashovers between the ground potential an approximately linear potential characteristic possesses, lying outer parts of the supply and the line can also be advantageous to prevent cooling of the inner core. The outer conductor and the outer conductor are passed through a pipe, especially when this deep-Hcliumbad dor the last cooling stage, which is also the 60 peratuileitcr superconductor, is used to cool the superconductor in the connected. It is useful to refill the boiling cable in the container. This pipe is used by one of the helium, while the pipe that surrounds it concentrically, and through the vessel surrounding the holder, single-phase helium vaporising helium from the bath or cable can flow out. The boiling helium is then used to give way. The pipes consist of insulating 65 receiving and discharging the current-carrying material. Because of the relatively low losses. The length of the supply lines for the coolant, in particular exhaust gas, which is lost due to these losses, is used to cool the normal conductors for the liquid helium, this power supply is drawn. Since higher losses lead to higher evaporation

führen, die cine stärkere Normallcitcrabkiihlung bewirken, können somit stabile Gleichgewichtszustände erreicht werden. Das einphasige Helium, das zweckmäßig in einem geschlossenen Kreislauf unter Druck zur Abführung der Phascnleitcrvcrlustc dient, durchläuft dabei das Potcntialgefällc zwischen dem Außen- und dem Inncnlcitcr. Es gelangt am oberen Teil des Inncnlcitcrs, der heliumtransparent ausgebildet ist, direkt an die Supraleiter des Inncnlciters.lead to a stronger normal cooling, stable states of equilibrium can thus be achieved. The single-phase helium that is expedient is used in a closed circuit under pressure to remove the Phascnleitcrvcrlustc, passes through the potential gradient between the outer and inner walls. It arrives at the top of the Inncnlcitcrs, which is helium-transparent, directly to the superconductor of the Innciter.

Darüber hinaus kann vorteilhaft zwischen dem Boden des Behälters und dem Isolator ein das Kühlmedium durchlässiger feinporiger Filter angeordnet sein. Durch Druckunterschiede im inneren und äußeren Gasraum zu beiden Seiten des Isolators hervorgerufene Schwingungen des Kühlmcdiums, die insbesondere bei Verwendung von Hciium auftreten, können durch diesen Filter gedämpft werden.In addition, a cooling medium can advantageously be used between the bottom of the container and the insulator permeable fine-pored filter be arranged. Due to pressure differences inside and outside Gas chamber on both sides of the isolator caused vibrations of the cooling medium, which in particular when using Hciium can be attenuated by this filter.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und der in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen wird auf die Zeichnung Bezug genommen, ao in der zwei Ausführungsbeispiele einer Hochspannungs- und Kühlmittclzuführung für eine supraleitende Drehstromphase schematisch veranschaulicht sind.To further explain the invention and the further developments characterized in the subclaims reference is made to the drawing, in which two embodiments of a high-voltage and coolant supply for a superconducting three-phase phase illustrated schematically are.

Es zeigt im LängsschnittIt shows in longitudinal section

F i g. 1 eine Hochspannungs- und Kühlmittelzuführung nach der Erfindung für eine Drehstromphase, F i g. 1 a high voltage and coolant feed according to the invention for a three-phase current,

F i g. 2 eine weitere Zuführung nach der Erfindung undF i g. 2 a further feed according to the invention and

Fig. 3 eine Kühlmittelzwischeneinspeisung einer Kabclstrecke mit Teilen der Zuführung nach der Erfindung. 3 shows an intermediate coolant feed of a Cable route with parts of the feed according to the invention.

In F i g. 1 ist ein senkrecht angeordneter Endverschluß eines vorzugsweise supraleitenden Phasenleiters 1 eines Drchstromkabcls dargestellt. Er ist beispielsweise für Hochspannungen von 110 kV_rrf und hohe Ströme von 10⁴ A ausgelegt. Für einen dreiphasigen Kabeiaufbau werden beispielsweise drei derartige Endverschlüsse parallel angeordnet. Die von einem solchen Drehstromkabel übertragbare Leistung kann dann etwa 2000 MVA erreichen. Auch eine beliebige Aufteilung der Phase in parallele Einzelleiter erfordert einen entsprechenden Aufbau paralleler Endverschlüsse. Der Phasenleiter ist in einem vakuumdichten Hohlzylinder 2 untergebracht und enthält dabei einen hohlzylindrischen Innenleiter 3 auf Hochspannungspotential, der von einem Außenleiter 4 auf Erdpotential konzentrisch umschlossen ist. Die Leiter können vorzugsweise aus einer Vielzahl von supraleitenden Einzeldrähten aufgebaut sein und sind somit für Kühlmedien transparent. Der Innenleiter 3 ist an seinem oberen Ende mit einer scheibenförmigen Kontaktplatte 5 kontaktiert, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des Innenleiters ist und die beispielsweise aus Kupfer bestehen kann, das gegebenenfalls mit einem supraleitenden Material überzogen ist. Am Außenrand dieser Kontaktplatte 5 ist vorzugsweise das untere Ende eines rohrförmigen inneren Normalleiters 6, der zweckmäßig aus einer Vielzahl von einzelnen dünnen Kupfer- oder Aluminiumdrähten aufgebaut ist, elektrisch leitend verbunden. Um diesen inneren Normallcitcr 6 ist isoliert in einem vorbestimmten Abstand ein dem inneren Normalleiter 6 entsprechender äußerer Normalleiter 7 konzentrisch angeordnet. Die Normalleiter 6 und 7 können zweckmäßig transportiert zueinander angeordnet werden, so daß die Kupferoder Aluminiumdrähtc derart zueinander angeordne werden, daß jeder einzelne Draht einen gleich großer Betrag des Stromes übernimmt. Das untere Ende de: rohrförmigen äußeren Normalleiters 7 ist an de Innenseite einer konzentrischen, ringförmigen Kon taktplatte 8 elektrisch leitend befestigt. Mit den Außenrand dieser Kontaktplattc 8 ist das obere, kon zcnlrisch nach außen erweiterte Ende des Außen leiters 4 elektrisch leitend verbunden. Die Kontaktplatte 8 kann entsprechend der inneren Kontaktplattc S aufgebaut sein und umschließt diese ringförmig. Über diese Kontaktplatten 5 und 8 wird somit den Leitern 3 und 4 der Strom von den Normalleitern 6 und 7 zugeführt. Die Teile 3, 5 und 6 liegen dabei auf Hochspannungspotential, die sie umgebenden Teile 4, 7 und 8 dagegen auf Erdpotential. Das von den in einer Ebene angeordneten Kontaktplattcn gebildete Kaltende 9 der Stromzuführung stellt den Deckel eines hohlzylindrischcn Gefäßes 10 für ein Kühlmedium A dar. Der Durchmesser einer rohrförmigen Lederhülle 11, welche die Außenwandung des Gefäßes 10' darstellt, ist nach unten stufenweise abgesetzt. Diese Gestaltung hat den Vorteil, daß der Inhalt des Kühlmediums A, insbesondere wenn es sich dabei um Helium handelt, im Endverschluß begrenzt werden kann. An einem heliumdicht ausgebildeten Boden 12 dieses Gefäßes 10 ist die eigentliche Kabelstrecke mit dem Phasenlciter 1 befestigt.In Fig. 1 shows a vertically arranged termination of a preferably superconducting phase conductor 1 of a three-phase cable. It is designed for high voltages of 110 kV _rrf and high currents of 10 ⁴ A, for example. For a three-phase cable structure, for example, three such terminations are arranged in parallel. The power that can be transmitted by such a three-phase cable can then reach around 2000 MVA. Any division of the phase into parallel individual conductors also requires a corresponding construction of parallel terminations. The phase conductor is accommodated in a vacuum-tight hollow cylinder 2 and contains a hollow cylindrical inner conductor 3 at high voltage potential, which is concentrically enclosed by an outer conductor 4 at ground potential. The conductors can preferably be constructed from a large number of superconducting individual wires and are therefore transparent to cooling media. The upper end of the inner conductor 3 is in contact with a disk-shaped contact plate 5, the diameter of which is greater than the diameter of the inner conductor and which can consist of copper, for example, which is optionally coated with a superconducting material. At the outer edge of this contact plate 5, the lower end of a tubular inner normal conductor 6, which is expediently made up of a large number of individual thin copper or aluminum wires, is connected in an electrically conductive manner. An outer normal conductor 7 corresponding to the inner normal conductor 6 is arranged concentrically around this inner normal citric 6, insulated at a predetermined distance. The normal conductors 6 and 7 can expediently be arranged to be transported to one another, so that the copper or aluminum wires are arranged to one another in such a way that each individual wire takes on an equal amount of current. The lower end de: tubular outer normal conductor 7 is attached to de inside of a concentric, annular con tact plate 8 in an electrically conductive manner. With the outer edge of this Kontaktplattc 8, the upper, kon zcnlrisch extended outward end of the outer conductor 4 is electrically connected. The contact plate 8 can be constructed in accordance with the inner contact plate S and surrounds it in an annular manner. The current from the normal conductors 6 and 7 is thus fed to the conductors 3 and 4 via these contact plates 5 and 8. The parts 3, 5 and 6 are at high voltage potential, while the parts 4, 7 and 8 surrounding them are at ground potential. The cold end 9 of the power supply formed by the contact plates arranged in one plane represents the cover of a hollow-cylindrical vessel 10 for a cooling medium A. The diameter of a tubular leather cover 11, which represents the outer wall of the vessel 10 ', is stepped downwards. This design has the advantage that the content of the cooling medium A, especially when it is helium, can be limited in the end seal. The actual cable section with the phase lciter 1 is attached to a bottom 12 of this vessel 10 that is designed to be helium-tight.

Die Innenwandung des Gefäßes 10 wird von einem Isolationskörper 13 gebildet, welcher den Inncnleitcr 3 konzentrisch umschließt, jedoch das obere Ende des Innenlciters 3 freiläßt. Durch den entstehenden ringförmigen Spalt zwischen der Kontaktplatte 5 und dem Ende des Isolationskörpers 13 gelangt das Kühlmedium in das Innere des kühlmitteltransparenten Innenleiters 3. Der Isolationskörper 13 ist mit einem Hochspannungs\vickel 14 umgeben, der vorzugsweise mit Kondensatoreinlagen zur Steuerung des Potentialüberganges im Kühlmedium A versehen werden kann. Solche Kondensatorsteuerungen sind beispielsweise aus »Kleines Lehrbuch der elektrischen Festigkeit« von P. Böning, Karlsruhe, 1955, insbesondere S. 140 bis 142, bekannt.The inner wall of the vessel 10 is formed by an insulating body 13 which concentrically surrounds the inner conductor 3, but leaves the upper end of the inner conductor 3 free. Due to the resulting annular gap between the contact plate 5 and the end of the insulation body 13, the cooling medium enters the interior of the coolant transparent inner conductor 3. The insulating body 13 is surrounded by a high-voltage \ vickel 14, which is preferably provided with capacitor pads to control the potential transition in the cooling medium A can be. Such capacitor controls are known, for example, from "Small textbook on electrical strength" by P. Böning, Karlsruhe, 1955, in particular pp. 140 to 142.

In dem Gefäß IQ ist ein in etwa gleicher Weise gestalteter Behälter 1§ für ein weiteres Kühlmedium B angeordnet, dessen Außenwand 16 an der äußeren Kontaktplatte 8 und dessen Innenwand 17 an der inneren Kontaktplatte 5 gasdicht befestigt sind. Die Außenwand 16 besteht aus einem thermisch gut leitenden Material, beispielsweise Kupfer, während die Innenwand 17 aus einem elektrischen Isolationsmaterial besteht. Der Behälter M ist so in dem Gefäß 10 angeordnet, daß zwischen den Wänden 16 und 11 und den Wänden 17 und 14 bzw. 13 ein genügender Zwischenraum zur Führung des Kühlmediums A ausgebildet ist.In the vessel IQ there is arranged an approximately identically designed container 1§ for a further cooling medium B , the outer wall 16 of which is fastened to the outer contact plate 8 and the inner wall 17 of which is fastened to the inner contact plate 5 in a gas-tight manner. The outer wall 16 consists of a thermally highly conductive material, for example copper, while the inner wall 17 consists of an electrical insulation material. The container M is arranged in the vessel 10 such that a sufficient space for guiding the cooling medium A is formed between the walls 16 and 11 and the walls 17 and 14 or 13.

In den Behälter 15 ragt frei das untere Ende 19 eines hohlzylindrischen Isolators 18 hinein. Dieser Isolator 18 ist im oberen Teil des Endverschlusscs zwischen dem inneren und äußeren Normalleitcr 6 und 7 und zwischen den beiden Kontaktplatten S und 8 so angeordnet, daß im Behälter 15 entstehendes Abgas des Kühlmcdiums B an seinen beiden Seiten längs der Normalleitcr aufsteigen kann. Sein unteres im Behälter M befindliches Ende 19 besitzt auf der Innenseite eine nach innen eingezogene Potentialsteuenmg, die vorteilhaft eine lineare Charakteristik aufweisen kann.The lower end 19 of a hollow cylindrical insulator 18 protrudes freely into the container 15. This insulator 18 is arranged in the upper part of the end closure between the inner and outer normal conductors 6 and 7 and between the two contact plates S and 8 so that exhaust gas from the cooling medium B in the container 15 can rise on both sides along the normal conductors. Its lower end 19, located in the container M, has an inwardly drawn potential control on the inside, which can advantageously have a linear characteristic.

7 87 8

Im Kabelendverschluß werden Strom und Span- Die Temperatur des siedenden Heliumbades B ist nung von Raumtemperatur auf Tieftemperatur und . mit einer Druckregelung des entweichenden Kühlumgekehrt dem Innen- und Außenleiter 3 bzw. 4 des gases bis zur kritischen Temperatur von etwa 5,22 K Phasenleitcrs 1 zugeführt. Zur Stromzuführung die- bei 2,3 bar einstellbar. Eine solche Regelung kann nen die Normalleitcr 6 und 7. Die Stromdichte in 5 erforderlich sein, um die Temperatur des siedenden den Normalleitcrn kann vorteilhaft über Querschnitt Heliumbades B beispielsweise der Ein- bzw. Auslaß- und Länge konstant gehalten werden. Durch ihre temperatur des Phasenleiterheliums/1, C anzupassen, große Oberfläche erhält man einen guten Wärme- damit gegebenenfalls ein Wärmeaustausch zwischen austausch mit dem sie kühlenden, aus dem Behälter den beiden Bädern vermieden wird. Das Phasen-15 aufsteigenden Abgas B. In einem optimalen Be- io lciterhelium A, C befindet sich deshalb in gutem triebszustand stellt sich am warmen Ende 20, 21 der Wärmekontakt zu dem Heliumbad B. So können gasgekühlten Normalleiter 6 bzw. 7 Raumtemperatur auch Verluste in den Zuleitungen der Medien A ein. Aus diesem Grund können zweckmäßig die kon- und C abgefangen werden, indem sie dem Bad B zuzentrisch angeordneten Normalleiter innen und geführt werden. Dies hat zur Folge, daß das Helium B außen für gleiche Länge ausgelegt sein, um einen 15 stärker verdampft und damit die Stromzuführungs-Wärmeaustausch über den zwischen ihnen angeord- teile intensiver abkühlt. Die Zufuhr des siedenden netcn Isolator 18 und damit eine Störung der opti- Heliums B und die Kontrolle des Heliumniveaus malen Betriebsbedingungen zu vermeiden. Zum an- können vorteilhaft auf Erdpotential erfolgen. Der deren werden im Isolator 18 mechanische Spannun- Spannungsübergang von Erd- auf Hochspannungsgen in radialer Richtung vermieden. Die Gefahr der ao potential im Helium B erfolgt gleichmäßig über eine Rißbildung, die zu Tcilentladungen und Herabset- entsprechend große Strecke mittels des potentialgezung der Hochspannungsfestigkeit führt, ist damit steuerten unteren Endes des eingezogenen Hochausgeschlossen. Zusätzlich können gut wärmeleiten- Spannungsisolators mit einer vorzugsweise wenigstens des Material, beispielsweise ein Hohlzylinder 22 aus etwa linearen Potentialcharakteristik. Durch Druck-Kupfer, der am warmen Ende 2(1 des Normalleiters 6 35 unterschiede im inneren und äußeren Gasraum zu mit diesem verbunden ist und dessen Querschnitt beiden Seiten des Isolators 18 hervorgerufene groß gegenüber den Normalleiterquerschnitten ist, Schwingungen des. Heliums B können vorteilhaft und ein in der Figur nicht näher dargestellter öl- durch einen feinporigen Filter 23 gedämpft werden, kreislauf am warmen Ende 20, 21 der Normalleiter der zwischen dem unteren Ende des unteren Teiles 6, 7 auch bei nicht optimalen Betriebsbedingungen 30 19 des Isolators 18 und dem Boden des Behälters 15 für die Aufrechtcrhaltung der Raumtemperatur als angeordnet ist. Der Behälter 15 für das siedende Endtemperatur sorgen. Es wird dadurch auch ver- Helium B besteht beispielsweise im Bereich des Erdmieden, daß sich am Isolator 18i Kondenswasser bil- potentials, d.h. an seiner Außenwand 16, aus Medet, daß seine Hochspannungsfestigkeit herabsetzen tall und im Bereich des Spannungsüberganges, d. h. könnte. 35 an seiner Innenwandung 17, aus Isolierstoff. DieIn the cable termination current and voltage are The temperature of the boiling helium bath B is voltage from room temperature to low temperature and. With a pressure control of the escaping cooling, the gas is fed in reverse to the inner and outer conductors 3 and 4, respectively, up to the critical temperature of about 5.22 K phase conductor 1. For power supply, the adjustable at 2.3 bar. Such a control can be the normal conductors 6 and 7. The current density in 5 may be necessary around the temperature of the boiling normal conductor can advantageously be kept constant over the cross section of the helium bath B, for example the inlet or outlet and length. By adapting its temperature to the phase conductor helium / 1, C, large surface area, good heat is obtained, so that, if necessary, heat exchange between the exchange with the one cooling it from the tank and the two baths is avoided. The phase 15, therefore, the ascending exhaust gas as in optimum loading io lciterhelium A, C in good operating condition arises at the warm end 20, 21 of the thermal contact with the helium bath B. Thus, gas-cooled normal conductors 6 and 7, room temperature can also losses in the supply lines of media A. For this reason, the con and C can expediently be intercepted by routing them to the center of the normal conductors inside and outside the bath B. As a result, the helium B must be designed for the same length on the outside in order to evaporate more strongly and thus the power supply heat exchange via the parts arranged between them cools down more intensely. The supply of the boiling net insulator 18 and thus a disturbance of the optimal helium B and the control of the helium level paint operating conditions to be avoided. On the other hand, it can be carried out advantageously on earth potential. The mechanical stresses and stresses transition from earth to high voltage genes in the radial direction are avoided in the insulator 18. The danger of the ao potential in helium B occurs evenly via crack formation, which leads to Tcilentladungen and lowering - correspondingly large distances by means of the potential reduction of the high voltage strength, is thus excluded controlled lower end of the drawn-in high. In addition, a voltage insulator with a preferably at least one material, for example a hollow cylinder 22 with an approximately linear potential characteristic, can conduct heat well. Due to pressure copper, which is connected to the warm end 2 (1 of the normal conductor 6 35 differences in the inner and outer gas space) and whose cross-section on both sides of the insulator 18 is large compared to the normal conductor cross-sections, vibrations of the helium B can be advantageous and an oil not shown in the figure are dampened by a fine-pored filter 23, circulation at the warm end 20, 21 of the normal conductor between the lower end of the lower part 6, 7 even under non-optimal operating conditions 30 19 of the insulator 18 and the ground of the container 15 for the Aufrechtcrhaltung the room temperature is disposed. to make the container 15 for the boiling end temperature. It is therefore also comparable helium B is for example in the range of Erdmieden that the insulator 18i condensation educational potentials, that is, on its outer wall 16, from Medet that its high voltage strength decrease tall and in the area of the voltage transition, ie could. 35 on its inner wall 17, made of insulating material. the

Die Drähte 3 und 4 des Phasenleiters 1, die vor- thermische Koppelung der Kontaktplatten 5 und 8The wires 3 and 4 of the phase conductor 1, the pre-thermal coupling of the contact plates 5 and 8

teilhaft aus Supraleitcrmatcrial besteht, die mit Nor- am Kaltende 9 der Stromzuführung mit dem Helium-partly consists of superconducting material, which is connected to the north at the cold end 9 of the power supply with the helium

malleitermaterial stabilisiert sind, werden möglichst bad B im Behälter 15 erfolgt im Innenraum zwischenmalleitermaterial are stabilized, as possible bad B in the container 15 takes place in the interior between

nahe am Kaltende 9 der Stromzuführungen, d. h. an dem Isolator 18, 19 und der Behälterinnenwand 17close to the cold end 9 of the power supply lines, d. H. on the insulator 18, 19 and the inner wall 17 of the container

den Kontaktplatten 5 und 8, kontaktiert. Der Strom 4° mittels eines Kupferhohlzylinders 24, der in das Badthe contact plates 5 and 8, contacted. The stream 4 ° by means of a copper hollow cylinder 24, which is in the bath

kann somit bis zur Sprungtemperatur T_c in den hineinragt, und außerhalb des Isolators 18, 19 übercan thus protrude into the transition temperature T _c , and outside the insulator 18, 19 over

Supraleitern geführt werden, und die Anzahl der die äußere Metallwandung 16 des Behälters 15'. DasSuperconductors are guided, and the number of the outer metal wall 16 of the container 15 '. That

Kontaktstellen für einen Stromübertritt zwischen Kühlgas tritt, nachdem es an den Normalleitern 6Contact points for a current transfer between cooling gas occurs after it has passed to the normal conductors 6

Normalleiter- und Supralcitermaterial ist dann mini- und 7 vorbeigeströmt ist, außen auf Erdpotential amNormal conductor and superciter material is then mini and 7 has flowed past, outside on earth potential

mal. 45 Austritt 25 und innen auf Hochspannungspotentialtimes. 45 exit 25 and inside on high voltage potential

Im Kabelendverschluß erfolgt ferner die Zu- bzw. am Austritt 26 aus. Es wird zweckmäßig aufgefangenThe inlet and outlet 26 also takes place in the cable termination. It is appropriately caught

Abfuhr des Kühlmediums für das gesamte Kabel und Heliumverflüssigern über besondere ZuleitungenDischarge of the cooling medium for the entire cable and helium condensers via special feed lines

oder einen Teil des Kabels. Bei einer Verwendung zugeführt.or part of the cable. Fed at one use.

von supraleitenden Leitern 3 und 4 kommt als Kühl- Die maximale Austrittstemperatur des einphasigenof superconducting conductors 3 and 4 comes as cooling. The maximum outlet temperature of the single-phase

medium praktisch nur Helium in Frage. Im Kabel- 50 Heliums A zur Kühlung des inneren Phasenleitcrs 3medium practically only helium in question. In the cable 50 helium A for cooling the inner phase conductor 3

endverschluß sind zwei getrennte Heliumbäder vor- wird von der Ternpcraturabhängigkcit der Wcchscl-end closure are two separate helium baths, depending on the temperature, the toilet

handen. Siedendes Helium B, das den Behälter 15 Stromverluste des Supraleiters bestimmt. Um denact. Boiling helium B, which determines the container 15 current losses of the superconductor. To the

ausfüllt, dient zur Aufnahme der Stromzuführungs- Wirkungsgrad von angeschlossenen Kältemaschinenis used to record the power supply efficiency of connected chillers

Verluste. Dieses Kühlsystem ist selbstregelnd, d. h., es zu verbessern, ist es zweckmäßig, die Austrittstem-Losses. This cooling system is self-regulating, i. i.e. to improve it, it is appropriate to

wird jeweils die durch die eingeleiteten Verluste ent- 55 peratur möglichst groß zu wählen. Für Temperaturenthe temperature caused by the losses introduced should be selected as large as possible. For temperatures

stehende Heliumgasmenge zur Kühlung der Normal- größer als 5,2 K findet dann ein Wärmeaustauschstanding helium gas for cooling the normal - greater than 5.2 K then takes place a heat exchange

leiter 6 und 7 verwendet, und man erhält einen sta- zum siedenden Heliumbad B statt. Dies führt zu einerheads 6 and 7 are used, and a steady-boiling helium bath B is obtained . This leads to a

bilen Gleichgewichtszustand. stärkeren Verdampfung des Heliums B und damit zubalanced state of equilibrium. stronger evaporation of the helium B and thus to

Ferner dienen einphasiges Helium A und C in einer intensiveren Kühlung der Stromzuführungs-Furthermore, single-phase helium A and C are used for more intensive cooling of the power supply

geschlossenen Kreisläufen unter Druck zur Abfüh- 60 teile.closed circuits under pressure for discharge 60 parts.

rung der Verluste des Phaseninncnleiters 3 bzw. Pha- Die Verluste des Phasenleiters 1 führen zu einer senaußenleiters 4. Dabei muß der Strom des Phasen- Temperaturerhöhung der Kühlmedien A und C in innenleiters 3 aus dem geschlossenen Kreislauf des ihrem gemeinsamen geschlossenen Kreislauf. Die Heliums A heraus in das siedende Heliumbad B ge- Ein- und Auslaßtemperaturen werden sowohl von führt werden, so daß eine thermische Trennung der 65 der Auslegung des Kabels als auch von den angebeiden Bäder sehr schwer möglich ist. Deshalb ist schlossenen Kühlmaschinen bestimmt. Im Kabelendvorgesehen, daß sich die beiden Bäder in gutem ther- Verschluß sind der Außen- und Innenleiter 3 bzw. 4 mischen Kontakt befinden. der Phase 1 heliumdurchlässig gestaltet, so daß die tion of the losses of the phase inner conductor 3 or Pha- The losses of the phase conductor 1 lead to an outer outer conductor 4. The flow of the phase temperature increase of the cooling media A and C in inner conductor 3 must come from the closed circuit of their common closed circuit. The helium A is fed out into the boiling helium bath B and inlet and outlet temperatures are both carried out, so that a thermal separation of the design of the cable and of the adjoining baths is very difficult. That is why closed cooling machines are intended. In the end of the cable it is provided that the two baths are in good thermal closure, the outer and inner conductors 3 and 4 are mixed contact. the phase 1 made helium-permeable, so that the

ίοίο

Heliumzufuhr zu den Kühlkrcisläufcn auf Erdpotential erfolgen kann. Die Aufteilung des Heliumstromes A,C für die Innen- bzw. Außenkühlung des Phascnlcilcrs 1 erfolgt beispielsweise über ein Dreiwegeventil 27, das sich auf Heliumeingangstemperatur bcfindet. Das Helium A zur LeitermncnkUhlung wird beim Durchströmen des Raumes zwischen dem Wickel 14 um den Isolationskörper 13 und der Wand 17 auf Hochspannungspotential gebracht, d. h., der Spannungsaufbau zwischen dem Innen- und Außenleiter im Endverschluß erfolgt über den Wickel 14, der vorteilhaft mit Kondensatoreinlagen versehen werden kann. Um die Durchschlagsfestigkeit nicht zu verschlechtern, muß dabei die Strömungsgeschwindigkeit verhältnismäßig gering sein. Dies wird durch ig einen entsprechend großen Abstand zwischen dem Wickel 14 und der Wand 17 erreicht. Das Helium C zur Kühlung des Außcnleiters 4 sowie der Außenleiter 4 selbst werden durch das Heliumbad A für den Innenleiter 3 geführt. Dadurch wird für den ao Innen- und Außenleiter eine gleiche Eingangstemperatur erreicht.Helium supply to the Kühlkrcislaufcn can take place on earth potential. The distribution of the helium flow A, C for the internal and external cooling of the phase filter 1 takes place, for example, via a three-way valve 27, which is at the helium inlet temperature. The helium A for LeitermncnkUhlung is brought to high voltage potential when flowing through the space between the coil 14 around the insulation body 13 and the wall 17, i.e. the voltage build-up between the inner and outer conductors in the end closure takes place via the coil 14, which is advantageously provided with capacitor inserts can. In order not to impair the dielectric strength, the flow velocity must be relatively low. This is achieved by a correspondingly large distance between the coil 14 and the wall 17. The helium C for cooling the outer conductor 4 and the outer conductor 4 itself are passed through the helium bath A for the inner conductor 3. As a result, the same inlet temperature is achieved for the ao inner and outer conductor.

In einem entsprechenden Endverschluß am Kabclausgang kann die Zusammenführung der beiden Kühlströme A und C für den Innen- bzw. Außen- »5 leiter 3 bzw. 4 im Bad für das einphasige Helium erfolgen, das dann aus dem Endverschluß auf Erdpotential durch eine Leitung herausgeführt oder in einem separaten Heliumzwischenschild, der das Kabel umgibt, zum Kabeleingang zurückgeführt wird.In a corresponding end cap at the cable outlet, the two cooling flows A and C for the inner and outer conductors 3 or 4 can take place in the bath for the single-phase helium, which is then led out of the end cap to earth potential through a line or is returned to the cable entry in a separate helium intermediate shield that surrounds the cable.

Der Isolator 18, 19 ist bei dieser Ausbildung eines Endverschlusscs frei einschiebbar. Er ist auf Raumtemperatur gegen das Heliumgas abgedichtet und befestigt, so daß es keine Schwierigkeiten bei der thermischen Kontraktion seines Tieftemperaturendes 19 gibt.The insulator 18, 19 can be inserted freely in this design of an end closure. He's at room temperature sealed against the helium gas and fastened so that there is no difficulty in the thermal contraction of its low temperature end 19 there.

Auf Grund der konzentrischen Anordnung des Phasenleiters 1 und der Rotalionssymmetrie des Isolators 18, 19 ist ein konzentrischer Aufbau der Stromzuführungsteile, insbesondere der Normalleiter 6, 7 zweckmäßig. Es läßt sich dadurch eine vollständige Feldkompensation im Außenraum unter Vermeidung von Wirbclstromverlusten und eine weitgehende Unterdrückung des Skineffektes bei einer Transponierung der Normalleiter 6, 7 in den Stromzuführungsteilen erreichen.Due to the concentric arrangement of the phase conductor 1 and the Rotalion symmetry of the insulator 18, 19 is a concentric structure of the power supply parts, in particular the normal conductor 6, 7 appropriate. Thereby a complete field compensation in the outer space can be avoided Avoidance of eddy current losses and an extensive Suppression of the skin effect when the normal conductors 6, 7 are transposed in the power supply parts reach.

Zwischen der äußeren Gefäßwand 11 mit dem angeschlossenen Phasenleiter 1 und dem sie umschließenden Außenrohr 2 können zusätzliche thermische Isolationsmittel, beispielsweise ein Stickstoffstrahlungsschild 28, der in der Figur nur angedeutet ist, angeordnet sein. Der vakuumdichte Innenraum 30 zwischen den Normalleitern 6, 7 kann ferner an einem Stutzen 29 aus Wärmeleitungsgründen evakuiert werden.Between the outer vessel wall 11 with the connected phase conductor 1 and the one surrounding it Outer pipe 2 can have additional thermal insulation means, for example a nitrogen radiation shield 28, which is only indicated in the figure, be arranged. The vacuum-tight interior 30 between the normal conductors 6, 7 can also be evacuated at a connection piece 29 for reasons of heat conduction will.

F i g. 2 gibt eine weitere Ausbildungsmöglichkeit der Erfindung wieder, die der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform eines Endverschlusses in wesentlichen Teilen entspricht. Die entsprechenden Teile sind in der F i g. 2 mit den gleichen Bezugsziffern verschen. Abweichend von F i g. 1 wird bei dieser Ausbildung eines Endverschlusses das einphasige Helium A dem Phaseninnenleiter 3 schon auf Hoch spannungspotential in bekannter Weise durch den Innenraum 30 in einem Hohlrohr 33 zugeführt. In der Kontaktpiaitc 5 ist eine zentrale heliumdichte Durchführung hierfür vorgesehen. Das Helium B im Behälter 15 ist vom Innenleiter 3 durch einen hochspannungsfesten Isolationskörpcr 17 abgeschirmt. Zur Zufuhr des zur Kühlung des Außcnleiters 4 erforderlichen Heliums C ist eine gesonderte Rohrleitung 34 seitlich an der Phase 1 vorgesehen.F i g. 2 shows a further possible embodiment of the invention, which is the one shown in FIG. 1 embodiment of an end closure shown corresponds in essential parts. The corresponding parts are shown in FIG. 2 give away with the same reference numerals. Notwithstanding FIG. 1, the single-phase helium A phase inner conductor 3 already supplied in this embodiment of an end closure at high voltage in a known manner through the internal space 30 in a hollow tube 33rd A central helium-tight leadthrough is provided for this in the contact area 5. The helium B in the container 15 is shielded from the inner conductor 3 by a high-voltage-resistant insulating body 17. A separate pipe 34 is provided on the side of phase 1 to supply the helium C required to cool the outer conductor 4.

Für ein Kabel, dessen gesamter Heliumkrcislauf nicht von einem Kabelendverschluß her versorgt werden soll, ist eine Zwischencinspeisung notwendig, die beispielsweise an der Stelle eines Verflüssigers angebracht sein kann. Eine solche Zwischencinspeisung ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei muß das Kühlhclium A ohne elektrische Unterbrechung der Phase dem Innenleiter 3 zugeführt werden. Dies geschieht im Prinzip wie im Kabelendverschluß nach Fig. 1: Die Heliumzufuhr erfolgt auf Erdpotential, die Außen- und Inncnleiter4 bzw. 3 der Phase 1 werden heliumdurchlässig gestaltet, und die Hochspannung im Helium A wird über eine potcntialgcstcucrte Strecke zwischen dem Wickel 14 auf Jem Isolationskörper 13 und dem Ende 19 des Isolators 18 gleichmäßig abgebaut. Da die Zwischcneinspeisung spiegelsymmetrisch aufgebaut ist, kann das Kabel in beiden Richtungen von einer Kühlstation mit Helium versorgt werden.For a cable whose entire helium cycle is not to be supplied from a cable termination, an intermediate feed is necessary, which can be attached, for example, at the location of a condenser. Such an intermediate feed is shown in FIG. The Kühlhclium A must be fed to the inner conductor 3 without an electrical interruption of the phase. This is done in principle as in the cable termination according to Fig. 1: The helium supply takes place at earth potential, the outer and inner conductors 4 and 3 of phase 1 are made helium-permeable, and the high voltage in helium A is over a potential-tight path between the winding 14 on Jem Insulation body 13 and the end 19 of the insulator 18 degraded evenly. Since the intermediate feed is mirror-symmetrical, the cable can be supplied with helium in both directions from a cooling station.

Der Potentialabbau des Leiterinnenheliums A und die Rückführung des gesamten Kühlhcliums, die zweckmäßig in einem Heliumzwischenschild vorgenommen wird, können entweder in einem Kabelendverschluß oder in einer Umlenkstclle erfolgen. Eine Umlcnkslelle kann zweckmäßig so aufgebaut sun wie die Zwischeneinspeisung nach Fig. 3, nur daß eine Heliumzu- oder -abfuhr unterbleibt. Das gesamte Helium A und C zur Innen- und Außenleiterkühlung, das über ein Zweiwegeventil 35 dem Inncnleitcr 3 bzw. dem Außenleiter 4 in einer Zwischeneinspeisung zugeführt wird, kann zweckmäßig im Heliumzwischenschild zu einer Kühlstation zurückgeführt werden. Das im Kabelendverschluß dann nur benötigte siedende Heliumbad zur Kühlung der Stromzuführungen ohne eigene Heliumspeisung wird beispielswiese durch ein Heliumbetankungsrohr, das sich thermisch isoliert zwischen dem Heliumführungsrohr und dem Heliumzwischenschild befindet, versorgt. Das entstehende Heliumgas auf Raumtemperatur wird in einem separaten Rohr zum Verflüssiger zurückgeleitet. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der geschlossene HeHumkühlkrcislauf nicht unterbrochen zu werden braucht, um die Stromzuführung zu kühlen.The potential reduction of the conductor inner helium A and the return of the entire coolant, which is expediently carried out in a helium intermediate shield, can either take place in a cable termination or in a deflector. A loop can expediently be constructed in the same way as the intermediate feed according to FIG. 3, except that there is no helium supply or removal. All of the helium A and C for cooling the inner and outer conductors, which is fed via a two-way valve 35 to the inner conductor 3 and the outer conductor 4 in an intermediate feed, can expediently be returned to a cooling station in the helium intermediate shield. The boiling helium bath then only required in the cable termination to cool the power supply lines without its own helium feed is supplied, for example, by a helium refueling tube that is thermally insulated between the helium guide tube and the helium intermediate shield. The resulting helium gas at room temperature is returned to the liquefier in a separate pipe. This arrangement has the advantage that the closed cooling circuit does not need to be interrupted in order to cool the power supply.

Der Phasenleiter kann in größerer Länge gefertigt und bei der Kabelverlegung in das Heliumführungsrohr beispielsweise eingezogen werden. Die Verbindungsstelle zweier Phasenieiter muß hochspannungsfest ausgeführt werden. Dies läßt sich unter anderem mit dem symmetrischen, potentialgesteuerten Isolator 18, 19 wie bei der Zwischeneinspeisung nach F i g. 3 erreichen. Der Innenleiter 3 wird beispielsweise durch Bewickeln mit Kunststoffbändern in diesem Falle heliumdicht gestaltet, so daß die Trennung der beiden Kühlkreisläufe für das Innen- und Außenleiterhelium A bzw. C aufrechterhalten wird. The phase conductor can be made in greater length and, for example, pulled into the helium guide tube when laying the cable. The connection point between two phase conductors must be designed to withstand high voltages. This can be done, among other things, with the symmetrical, potential-controlled isolator 18, 19 as in the case of the intermediate feed according to FIG. 3 reach. The inner conductor 3 is made helium-tight in this case, for example by being wrapped with plastic tapes, so that the separation of the two cooling circuits for the inner and outer helium A and C conductors is maintained.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. High-voltage and coolant supply for those cooled to low temperatures, concentric to one another arranged inner and outer conductors, each connected to a normal conductor are, with a hollow cylindrical shape

"" electrical insulator, which is arranged between the normal conductors, which are located in the gas flow of an evaporating cooling medium, characterized in that one end (19) of the insulator (18) into the open end (5, 8) of the cooling medium (B ) containing container (15) protrudes, the outer hollow cylindrical shell part (16) concentrically enclosing an inner also shell cylindrical shell part (17) made of electrically insulating material, through which the inner conductor (3) is passed, which is connected to the inner normal conductor (6) , and that the electrically conductive ao connection between the outer conductor (4) and the outer normal conductor (7) is arranged outside the insulator (18,19).

2. High voltage and coolant supply according to claim 1, characterized in that the electrically conductive connection between the inner conductor (3) and the inner normal conductor (6) is arranged at the open end (5) of the container (15).

3. High voltage and coolant supply according to claim 1 or 2, characterized in that that the electrically conductive connection between the outer conductor (4) and the outer Normal conductor (7) consists of parts of the container (15).

4. High-voltage and coolant supply according to one of claims 1 to 3, characterized in that the container (15) is arranged in an approximately similarly constructed vessel (IQ) for a further cooling medium (A) that both (10, 15) form an intermediate space which is provided as a flow space for the further cooling medium (A) , and that there is access to the flow space at the end of the inner conductor (3).

5. High voltage and coolant supply according to claim 4, characterized in that the hollow cylindrical inner jacket part of the vessel is an electrical insulation body (13,14) is.

6. High voltage and coolant supply according to claim 5, characterized in that the insulation body (13) is surrounded by a high-voltage winding (14) with a potential control is provided.

7. High voltage and coolant supply according to one of claims 1 to 6, characterized in that the insulator (18) is provided at its end (19) with a potential control. ^6tl

8. High-voltage and coolant supply according to claim 6 and / or 7, characterized in that that the potential control is a condenser cooling is.

9. High voltage and coolant supply 6; i according to claim 8, characterized in that the potential characteristic of the capacitor control is at least approximately linear.

10. High-voltage and coolant supply according to one of claims 1 to V, characterized in that that the inner conductor (3) and / or the outer conductor (4) are superconductors.

11. High-voltage and coolant supply according to one of claims 1 to 10, characterized in that that at least partially helium is provided as the cooling medium.

12. High-voltage and coolant supply according to one of claims 1 to 11, characterized in that the cooling medium (B) is boiling helium.

13. High-voltage and coolant supply according to one of claims 1 to 12, characterized in that the cooling medium (A) is single-phase helium.

14. High voltage and coolant supply according to one of claims 1 to 13, characterized in that that a filter (23) is provided in the cooling medium (Z?).

15. High voltage and coolant supply according to claim 14, characterized in that the filter (23) is arranged in the container (15) at the end (19) of the isolator (18).

16. High voltage and coolant supply according to one of claims 4 to 15, characterized in that that the outer diameter of the vessel QO) is adapted to the outer diameter of the container (15).

17. High voltage and coolant supply according to claim 16, characterized in that the outside diameter of the vessel (lfi) is stepped down.