超導(dǎo)電纜及其工程應(yīng)用

前言
第1章  超導(dǎo)電纜概述 1
   1.1  超導(dǎo)技術(shù) 1
　　1.1.1  超導(dǎo)現(xiàn)象及其基本特征 1
　　1.1.2  超導(dǎo)材料分類 3
　　1.1.3  超導(dǎo)材料及理論的發(fā)展概況 5
　　1.1.4  實(shí)用化超導(dǎo)材料 7
   1.2  電力電纜基礎(chǔ) 10
　　1.2.1  電力電纜概述 10
　　1.2.2  電力電纜主要性能參數(shù) 11
　　1.2.3  電力電纜敷設(shè)方式 13
   1.3  超導(dǎo)電纜 15
　　1.3.1  超導(dǎo)電纜發(fā)展概述 15
　　1.3.2  超導(dǎo)電纜分類 16
　　1.3.3  超導(dǎo)電纜主要構(gòu)成 17
　　1.3.4  超導(dǎo)電纜電氣參數(shù) 19
　　1.3.5  超導(dǎo)電纜的安裝 20
   1.4  超導(dǎo)電纜運(yùn)行系統(tǒng) 21
　　1.4.1  電纜系統(tǒng) 21
　　1.4.2  冷卻循環(huán)系統(tǒng) 21
　　1.4.3  監(jiān)控系統(tǒng) 22
   1.5  超導(dǎo)電纜示范工程 22
   參考文獻(xiàn) 29
第2章  超導(dǎo)電纜絕緣 33
   2.1  電力電纜絕緣的種類 33
　　2.1.1  油浸紙絕緣 34
　　2.1.2  塑料絕緣 36
　　2.1.3  橡皮絕緣 38
　　2.1.4  氣體絕緣 39
　　2.1.5  低溫介質(zhì)絕緣 40
   2.2  低溫介質(zhì)絕緣特性 40
　　2.2.1  液氮 41
　　2.2.2  木纖維電纜紙 41
　　2.2.3  聚丙烯復(fù)合纖維紙 41
　　2.2.4  聚酰亞胺 44
　　2.2.5  聚芳酰胺纖維紙 44
　　2.2.6  聚丙烯薄膜 44
   2.3  超導(dǎo)電纜絕緣制造 44
   參考文獻(xiàn) 49
第3章  超導(dǎo)電纜柔性絕熱管 51
   3.1  絕熱管絕熱技術(shù) 51
　　3.1.1  冷卻介質(zhì) 51
　　3.1.2  絕熱套的熱力學(xué)基礎(chǔ) 53
   3.2  低溫絕熱技術(shù) 54
   3.3  超導(dǎo)絕熱套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造 59
　　3.3.1  波紋管的基本知識 60
　　3.3.2  金屬波紋管的結(jié)構(gòu)及類型 61
　　3.3.3  絕熱套的制造工藝 62
　　3.3.4  波紋管的性能檢驗(yàn) 65
   3.4  絕熱套真空技術(shù)及真空壽命 66
　　3.4.1  絕熱套真空技術(shù) 66
　　3.4.2  絕熱套的真空壽命 68
   參考文獻(xiàn) 69
第4章  超導(dǎo)電纜附件 71
   4.1  超導(dǎo)終端 71
　　4.1.1  超導(dǎo)終端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 72
　　4.1.2  示范工程中的超導(dǎo)終端 88
   4.2  中間接頭 95
　　4.2.1  中間接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 95
　　4.2.2  示范工程中的中間接頭 98
   參考文獻(xiàn) 100
第5章  超導(dǎo)電纜制冷系統(tǒng) 104
   5.1  制冷系統(tǒng)簡介 104
　　5.1.1  制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 106
　　5.1.2  制冷系統(tǒng)類型 108
   5.2  制冷機(jī) 113
　　5.2.1  G-M制冷機(jī) 114
　　5.2.2  斯特林循環(huán)制冷機(jī) 116
　　5.2.3  脈管制冷機(jī) 120
　　5.2.4  布雷頓循環(huán)制冷機(jī) 122
　　5.2.5  不同制冷機(jī)性能對比 126
   5.3  液氮泵 129
　　5.3.1  液氮泵選型原則 129
　　5.3.2  液氮泵類型 141
   5.4  冷箱與過冷換熱器 145
   5.5  泵箱 148
   5.6  輔助系統(tǒng) 149
　　5.6.1  液氮儲槽 149
　　5.6.2  冷卻水供應(yīng)系統(tǒng) 150
　　5.6.3  真空絕熱管路 150
　　5.6.4  閥門及測量儀表 151
　　5.6.5  驅(qū)動氣源 152
   參考文獻(xiàn) 152
第6章  超導(dǎo)電纜監(jiān)控系統(tǒng) 154
   6.1  監(jiān)控系統(tǒng)功能定義 154
　　6.1.1  超導(dǎo)電纜監(jiān)控系統(tǒng)定義的演變 154
　　6.1.2  監(jiān)控系統(tǒng)基本原理 158
　　6.1.3  監(jiān)控系統(tǒng)功能框架 158
　　6.1.4  監(jiān)控系統(tǒng)完備程度 159
   6.2  監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā) 160
　　6.2.1  實(shí)驗(yàn)室超導(dǎo)電纜監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā) 160
　　6.2.2  工程用超導(dǎo)電纜監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā) 174
   6.3  控制程序與軟件系統(tǒng) 188
　　6.3.1  軟件系統(tǒng)建模與架構(gòu) 188
　　6.3.2  系統(tǒng)運(yùn)行模式 190
　　6.3.3  行為管控 191
　　6.3.4  數(shù)據(jù)共享運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)開發(fā) 192
　　6.3.5  遠(yuǎn)程組網(wǎng) 193
　　6.3.6  人工智能應(yīng)用 194
   參考文獻(xiàn) 195
第7章  超導(dǎo)電纜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 200
   7.1  電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 200
　　7.1.1  襯芯設(shè)計(jì) 200
　　7.1.2  超導(dǎo)電纜導(dǎo)體與屏蔽設(shè)計(jì) 202
　　7.1.3  超導(dǎo)電纜絕緣設(shè)計(jì) 203
　　7.1.4  超導(dǎo)電纜絕熱套設(shè)計(jì) 204
   7.2  超導(dǎo)電纜附件設(shè)計(jì) 205
   7.3  低溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 206
   7.4  監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 207
   參考文獻(xiàn) 208
第8章  超導(dǎo)電纜系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù) 210
   8.1  運(yùn)維基本概念 210
   8.2  備用系統(tǒng)可靠性分析 212
   8.3  超導(dǎo)電纜系統(tǒng)維護(hù)策略 214
   8.4  超導(dǎo)電纜系統(tǒng)運(yùn)維管理 219
　　8.4.1  運(yùn)維制度 219
　　8.4.2  超導(dǎo)電纜本體巡視檢查要求及內(nèi)容 221
　　8.4.3  泵房環(huán)境維護(hù) 224
　　8.4.4  缺陷管理 225
　　8.4.5  帶電檢測 225
   8.5  超導(dǎo)電纜應(yīng)急預(yù)案 226
　　8.5.1  超導(dǎo)電纜故障演化機(jī)理 226
　　8.5.2  超導(dǎo)電纜系統(tǒng)故障應(yīng)急預(yù)案 227
　　8.5.3  制冷系統(tǒng)和真空管道的嚴(yán)重故障處置 229
　　8.5.4  一般故障應(yīng)急預(yù)案驗(yàn)證 230
　　8.5.5  小結(jié) 231
   參考文獻(xiàn) 231