剛在研究 LNG 潛液泵,原來 LNG 潛液泵電機上用的電纜要浸泡在 -165℃ 超低溫 LNG 介質中,這遠遠超出我的認知水平,家里用的電纜溫度一低就會脆裂,泡在超低溫介質中的電纜是什么樣子的呢?
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圖 1 LNG 潛液泵(點擊上圖看大圖)
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圖 2 LNG 潛液泵超低溫電纜連接示意圖(點擊上圖看大圖)
LNG潛液泵上用的超低溫電纜,超低溫電纜要浸泡在-162℃的LNG液體中,對導線及保護層的材質要求很高。
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圖 3 超低溫電纜實物圖(點擊上圖看大圖)
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圖 4 LNG 潛液泵罐內電纜
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圖 5 LNG 潛液泵罐內電纜(點擊上圖看大圖)
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圖 6 LNG 潛液泵罐外接線端子(點擊上圖看大圖)
下圖是國外某公司超低溫電纜內購構造圖及產品說明,這是一種超導多芯復合電纜的截面結構圖,其設計兼顧了超導性能、電氣絕緣與機械防護:
導電線芯:采用 NbTi 超導合金作為核心導電材料,外層 CuNi 護套既提供穩(wěn)定的支撐,也在超導失超時起到分流保護作用。
絕緣與成纜:每根導線均采用 PFA(高性能氟塑料)絕緣,并通過絞合工藝提升纜線的柔韌性。
防護結構:304 不銹鋼編織層為纜線提供了優(yōu)異的抗拉伸和抗磨損能力,外層 PFA 護套則進一步強化了絕緣和耐化學腐蝕性能。
尺寸控制:成品纜線外徑被精確控制在 2.4mm 左右,適合對空間和重量有嚴格要求的低溫超導應用場景。
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圖 7 超低溫電纜內部構造及組成(點擊上圖看大圖)
下圖是國外某品牌超低溫電纜內部結構、零部件組成和性能參數(shù)。兼具高機械強度、低熱泄漏、可焊接性和低溫兼容性,在 4.2 K(液氦溫區(qū))下進入超導態(tài),電阻為零。適用于低溫物理實驗、超導磁體、核磁共振(NMR)等對低電阻和高可靠性有嚴格要求的領域。
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圖 8 超低溫電纜特性(點擊上圖看大圖)
低溫電纜的電阻隨著溫度的降低而降低,在4K溫度條件時已經(jīng)是超導體了。
大千世界,只有你想不到,沒有別人做不到的產品,科技無極限。
作者:嚴偉,喜愛的CAD和科技大爆炸網(wǎng)站站長,機械工程師、一級建造師、網(wǎng)頁設計師和網(wǎng)絡工程師,專注工業(yè)機器人、自動化生產線和壓力管道裝備。
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