一种用作电气铁路的两相配电网络中的供电电缆的两相超导电缆（ＳＫ），所述超导电缆具有彼此同轴配置并用内部电介质（２）彼此分开的两个相导体（１，３），并且所述超导电缆配置在冷却器（ＫＲ）中，所述冷却器包括两个管（８，９），所述两个管同轴放置并且彼此间间隔一距离，在这两个管之间具有真空绝缘物（１０），并且除该电缆（ＳＫ）之外，所述管围绕一供冷却剂通过的自由空间（ＦＲ），其中外部电介质（４，１１）装配在该电缆（ＳＫ）的外部相导体（３）之上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及两相超导电缆作为供电电缆的使用。
技术介绍
例如可适用于交流电和直流电的超导电缆在W02008/148390A1中公开。具有超导电缆的配置和供电系统是已知的并已在世界范围内使用多年。在这种情 况下，其可以是用于高压直流输电(HVDCT)的配置，例如，其使用了配有两根电缆的传输元 件。一种这样的传输元件例如是水下电缆，其可用于桥接远距离。然而，诸如这样的配置还 用在两相交流电网中，例如用于电气铁路的电源。相应的两相供电系统的两个相，例如在该 情况下悬挂在铁塔上，彼此分开。在已知的两相供电系统中产生有电气损耗和不期望的电 压降。开始时提及的W02008/148390A1公开了一种通过两相电缆为负载提供电流的配 置，该两相电缆的形式为具有两相导体的超导电缆，该两相导体彼此同轴，通过内部电介质 彼此分开，并且结合在一起而形成一个单元。
技术实现思路
本专利技术基于的目的是，设计一种具有超导电缆的配置，从而能低损耗和低压降地 将该电缆用在两相供电系统中。该目的通过专利权利要求1中所述的特征的总体而实现。该电缆允许为两相交流 系统提供一种很低损耗的电源，以及为直流系统提供一种实质上无损耗的电源。与已知的 交流领域中所使用的单导体技术和三导体技术相比，在该情况下，使用了一种仅设有两个 超导相导体的超导电缆。使用该电缆的两相供电系统能够被特别容易地安装，这是因为仅 有一个元件需要装配，就是制冷器，其中配置有结合形成一个单元的两个超导相的超导电 缆。这对设计用于电气铁路的电源的两相配电网络尤为有利。在德国诸如该网络的网络中 的相电压为例如llOkV。由于许多欧洲国家的电气铁路使用频率为16. 7Hz的交流电，这另 外导致与用于一般电源的50Hz多相系统相比，交流损耗减少3倍。由于电缆的两个同轴相导体-用于直流电和两相交流电-以180°的相移工作，其 电磁场彼此抵消，其结果是在该配置或制冷器外部不存在电磁场。通过现代技术，超导电缆具有由复合材料构成的电导体，该复合材料包含在充分 低的温度下改变到超导状态的陶瓷材料。适当设计的导体的电气直流阻抗为零，只要使用 了充分的冷却，以及只要未超过特定电流大小。作为示例，适合的陶瓷材料为ReBCO(稀土 钡铜氧化物)，特别是YBC0(钇钡铜氧化物)或BSCC0(铋锶钙铜氧化物)。作为示例，将这 种材料改变到超导状态的充分低的温度为67K到110K之间。作为示例，适合的冷却剂为氮 气、氦气、氖气和氢气，或这些物质的混合物。附图说明本专利技术主题的典型实施例在图中示出，其中图1和2示出了被冷却器包围的两个电缆的横截面，在不同的实施例中其可根据 本专利技术而使用。具体实施例方式图1示出了一种超导电缆SK，其配置在冷却器KR中并具有冷介质。电缆SK包括 内部相导体1、围绕内部相导体的内部电介质2、和围绕该内部电介质2的外部相导体3，外 部电介质4配置在外部相导体上。两个相导体1和3可有利地由YBC0或BSCC0构成。它 们可由例如由铜构成并放置在其上的正常导体所稳定。在该情况下，内部正常导体5放置 在内部相导体1内部，而外部正常导体6放置在外部相导体3外部。内部相导体1-可能插 入有内部正常导体5-装配至圆形横截面的支承7，其优选为管状，如图中所示。当该装置工 作时，冷却剂可通过该管。然而，支承7也可为实心截面的形式。冷却器KR包括两个金属管8和9，它们彼此同心并间隔一定距离设置。真空绝缘 10位于两个管8和9之间。管8和9有利地由不锈钢构成，并且相对于其纵向横向起皱。 冷却器KR包围供冷却剂通过的自由空间FR，且其中布置有电缆SK。图2中所示的超导电缆SK为具有冷介质和热介质的电缆。其设计与图1中所示 电缆SK基本上相对应，但不具有围绕外部相导体3的外部电介质4。在该实施例的电缆SK 或整个装置中，冷却器KR由外部电介质11所包围，在该外部电介质上可装配由绝缘材料构 成的壳体12。权利要求一种用作电气铁路的两相配电网络中的供电电缆的两相超导电缆(SK)，所述超导电缆具有彼此同轴配置并用内部电介质(2)彼此分开的两个相导体(1，3)，并且所述超导电缆配置在冷却器(KR)中，所述冷却器包括两个管(8，9)，所述两个管同轴放置并且彼此间间隔一距离，在这两个管之间具有真空绝缘物(10)，并且除该电缆(SK)之外，所述管围绕一供冷却剂通过的自由空间(FR)，其中外部电介质(4，11)装配在该电缆(SK)的外部相导体(3)之上。2.根据权利要求1的电缆，其特征在于，外部电介质(4)位于外部相导体(3)之上。3.根据权利要求1的电缆，其特征在于，外部电介质(11)位于冷却器(KR)的外侧之上。4.根据权利要求1至3任一项的电缆，其特征在于，两个相导体(1，3)中的每一个由位 于其上的正常导体(5，6)所稳固。全文摘要一种用作电气铁路的两相配电网络中的供电电缆的两相超导电缆(SK)，所述超导电缆具有彼此同轴配置并用内部电介质(2)彼此分开的两个相导体(1，3)，并且所述超导电缆配置在冷却器(KR)中，所述冷却器包括两个管(8，9)，所述两个管同轴放置并且彼此间间隔一距离，在这两个管之间具有真空绝缘物(10)，并且除该电缆(SK)之外，所述管围绕一供冷却剂通过的自由空间(FR)，其中外部电介质(4，11)装配在该电缆(SK)的外部相导体(3)之上。文档编号H01B12/16GK101853717SQ20101017410公开日2010年10月6日 申请日期2010年2月4日 优先权日2009年2月4日专利技术者雷纳·索伊卡, 马克·斯泰莫尔 申请人:尼克桑斯公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用作电气铁路的两相配电网络中的供电电缆的两相超导电缆（ＳＫ），所述超导电缆具有彼此同轴配置并用内部电介质（２）彼此分开的两个相导体（１，３），并且所述超导电缆配置在冷却器（ＫＲ）中，所述冷却器包括两个管（８，９），所述两个管同轴放置并且彼此间间隔一距离，在这两个管之间具有真空绝缘物（１０），并且除该电缆（ＳＫ）之外，所述管围绕一供冷却剂通过的自由空间（ＦＲ），其中外部电介质（４，１１）装配在该电缆（ＳＫ）的外部相导体（３）之上。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷纳索伊卡，马克斯泰莫尔，
申请(专利权)人：尼克桑斯公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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