本發(fā)明涉及一種具有超導(dǎo)性三相電力傳輸元件的系統(tǒng)，三個超導(dǎo)性的電力相導(dǎo)體彼此絕緣且相互同心地布置在所述傳輸元件中，所述傳輸元件布置在絕熱的管狀的低溫恒溫器中，所述低溫恒溫器具有用于引導(dǎo)冷卻介質(zhì)通過的自由空間(WO2004/013868A2)。

背景技術(shù)：
超導(dǎo)性電纜在當今技術(shù)中具有由包含陶瓷材料的復(fù)合材料制成的電導(dǎo)體，該陶瓷材料在足夠低的溫度下進入超導(dǎo)性狀態(tài)。在足夠的冷卻下，只要不超過特定的電流強度，相應(yīng)構(gòu)造的導(dǎo)體的直流電阻為零。適合的陶瓷材料例如為BSCCO(鉍-鍶-鈣-銅-氧化物)作為第一代材料或ReBCO(稀土-鋇-銅-氧化物)，尤其是YBCO(釔-鋇-銅-氧化物)作為第二代材料。用于使這類材料進入超導(dǎo)性狀態(tài)的足夠低的溫度例如在67K至90K之間。適合的冷卻劑例如是氮、氦、氖和氫或這些物質(zhì)的混合物。按照開頭提到的WO2004/013868A2的已知系統(tǒng)具有超導(dǎo)性電纜作為傳輸元件，三個相導(dǎo)體彼此絕緣且相互同心地布置在所述超導(dǎo)性電纜中。此外，在使用另一絕緣層的情況下，圍繞所述三個相導(dǎo)體同心地設(shè)置中性導(dǎo)體作為第四導(dǎo)體。具有四個由超導(dǎo)材料制成的導(dǎo)體的整個裝置位于低溫恒溫器中并且在傳輸系統(tǒng)運行時被冷卻以實現(xiàn)超導(dǎo)性能。各個相導(dǎo)體通過多個由超導(dǎo)帶制成的層組成。超導(dǎo)帶的數(shù)量和導(dǎo)體橫截面取決于待傳輸?shù)墓β省?br/>
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，簡化用于開頭所述類型的系統(tǒng)的傳輸元件的結(jié)構(gòu)。該技術(shù)問題按本發(fā)明由此解決，即-所述傳輸元件具有至少兩根結(jié)構(gòu)相同的電纜，每根電纜具有三個彼此絕緣且相互同心地布置的超導(dǎo)性的電相導(dǎo)體，并且-所述兩根電纜的相導(dǎo)體這樣并聯(lián)地導(dǎo)電連接，使得一根電纜的相導(dǎo)體分別與另一電纜的相導(dǎo)體相連。由于傳輸元件由至少兩根電纜構(gòu)成，所以兩根電纜的相導(dǎo)體橫截面可以比一體式傳輸元件設(shè)計得更小，制造也相應(yīng)得到簡化。電纜的結(jié)構(gòu)相同。為此，可以制造長度更長的三相電纜，從其上截取預(yù)設(shè)長度的電纜作為需要相互連接的電纜。由此進一步簡化了用于所述系統(tǒng)的傳輸元件的制造。在適當設(shè)計電纜的相導(dǎo)體的尺寸的情況下，通過所述系統(tǒng)可以傳輸比已知系統(tǒng)明顯更高的功率。在功率相同時，電損耗相對已知系統(tǒng)減小，因為出現(xiàn)于電纜中的磁場減小。此外在電纜之間不會出現(xiàn)磁效應(yīng)。在優(yōu)選的實施形式中，將三個結(jié)構(gòu)相同的電纜用于所述系統(tǒng)的傳輸元件，所述電纜的相導(dǎo)體通過循環(huán)換位導(dǎo)電地并聯(lián)連接。由此，電力參數(shù)對于每個相來說是相同的，因此所述系統(tǒng)也是電對稱的。如果將電纜相互絞合在一起，則可減小在系統(tǒng)冷卻時的熱學(xué)收縮過程中總體形成的力。附圖說明在附圖中示出了本發(fā)明技術(shù)方案的一個實施例。在附圖中：圖1以剖視圖示出可使用于按照本發(fā)明的系統(tǒng)的超導(dǎo)性電纜的基本結(jié)構(gòu)；圖2以相對圖1縮小的視圖示出剖切按照本發(fā)明的系統(tǒng)的一種實施形式得到的剖視圖；圖3示意性地示出使用在所述系統(tǒng)中的電纜的導(dǎo)電連接；圖4同樣以剖視圖示出所述系統(tǒng)的一種相對圖2擴展的實施形式；圖5示意性地示出圖4所示電纜的導(dǎo)電連接。具體實施方式按照本發(fā)明的系統(tǒng)應(yīng)具有至少兩個結(jié)構(gòu)相同的電纜作為傳輸元件，所述至少兩根電纜的相導(dǎo)體并聯(lián)連接。以下在優(yōu)選的實施形式中討論具有三根電纜的系統(tǒng)。在此，首先根據(jù)圖1闡述在系統(tǒng)中使用的超導(dǎo)性電纜的基本結(jié)構(gòu)。按照圖1的超導(dǎo)性電纜具有三根彼此同心布置的超導(dǎo)性相導(dǎo)體L1、L2和L3。相導(dǎo)體L1和L2通過由絕緣材料構(gòu)成的層1和2彼此絕緣。圍繞位于外側(cè)的相導(dǎo)體L3設(shè)置有另一由絕緣材料構(gòu)成的層3，在該層3上可以附加地設(shè)置未顯示的中性導(dǎo)體。這種中性導(dǎo)體例如在受到非對稱電流系統(tǒng)的負載時可以是用于所有相導(dǎo)體的共同的回線。位于內(nèi)側(cè)的相導(dǎo)體L1圍繞載體4設(shè)置，所述載體4在所示實施例中設(shè)計為管。載體4也可以是實心的棒。也可以為一根電纜配設(shè)管狀的載體4，而為另一根電纜配設(shè)實心的載體4。載體4可以由金屬，尤其是精煉鋼制成，但也可以由塑料制成。由金屬制成的管也可以橫向于其縱向制成波紋狀。圖2示出具有超導(dǎo)性傳輸元件的系統(tǒng)，其在所示實施例中由兩根電纜K1和K2組成。所述電纜相同地設(shè)計具有相應(yīng)于按照圖1的電纜的結(jié)構(gòu)。所述電纜有利地通過長的扭絞節(jié)距相互絞合在一起。相應(yīng)的扭絞節(jié)距長度例如在5×D至15×D之間，D為電纜的直徑。電纜K1和K2布置在低溫恒溫器KR中，所述低溫恒溫器還圍成了用于引導(dǎo)冷卻劑通過的空腔HR。如果至少一根電纜K1或者K2的載體4是管，則也可以附加地引導(dǎo)冷卻劑流過該管。低溫恒溫器KR例如由兩個彼此同心地間隔布置的金屬管5和6構(gòu)成，在這兩個金屬管5和6之間布置有真空隔絕層7。所述低溫恒溫器應(yīng)具有至少一個由金屬制成的絕熱管。管5和6以及可能存在的絕熱管優(yōu)選由精煉鋼制成。它們可以有利地橫向于其縱向制成波紋狀。在圖3中示出了所述兩根電纜K1和K2的相導(dǎo)體L1、L2和L3的一種可能的導(dǎo)電連接。兩根電纜的相導(dǎo)體L1與其相導(dǎo)體L2和L3一樣導(dǎo)電地并聯(lián)連接，因此它們在連接到電源上并且與更多的電纜連續(xù)連接時分別像一個具有相應(yīng)導(dǎo)電橫截面的相導(dǎo)體那樣發(fā)揮作用。與圖3的圖示不同地，例如兩根電纜之一K1或者K2的相導(dǎo)體L1也可以與另一電纜的相導(dǎo)體L2或者與相導(dǎo)體L3相連。對于相導(dǎo)體的連接可以使用超導(dǎo)性電線8，所述超導(dǎo)性電線具有優(yōu)選為ReBCO或者BSCCO的超導(dǎo)材料。在優(yōu)選實施形式中，按照圖4的系統(tǒng)傳輸元件由三根超導(dǎo)性電纜K1、K2和K3組成，它們有利地仍通過長的扭絞節(jié)距絞合在一起。這三根電纜也相同地設(shè)計具有相應(yīng)于圖1中電纜的結(jié)構(gòu)。以下出于簡單清楚的目的，將電纜的三個相導(dǎo)體L1、L2和L3稱為“內(nèi)部導(dǎo)體L1”、“中間導(dǎo)體L2”和“外部導(dǎo)體L3”。電纜K1、K2和K3原則上可以這樣導(dǎo)電地相互連接，使得它們各自的內(nèi)部導(dǎo)體L1和其中間導(dǎo)體L2以及其外部導(dǎo)體L3分別并聯(lián)連接。但是在按照圖5所示的優(yōu)選實施形式中，電纜K1、K2和K3的相導(dǎo)體的貫穿連接通過相導(dǎo)體的循環(huán)換位實現(xiàn)。由此，傳輸元件是電對稱的。因此在正常運行中可以防止電纜之間出現(xiàn)磁效應(yīng)。在圖5中與圖3類似地示出了三根電纜的三個相導(dǎo)體。所述相導(dǎo)體可通過超導(dǎo)性電線8(優(yōu)選使用ReBCO或者BSCCO作為超導(dǎo)性材料)例如按照以下方式相互連接：電纜K1的外部導(dǎo)體L3與電纜K2的中間導(dǎo)體L2和電纜K3的內(nèi)部導(dǎo)體L1相連。電纜K1的中間導(dǎo)體L2與電纜K2的內(nèi)部導(dǎo)體L1和電纜K3的外部導(dǎo)體L3連接。此外，電纜K1的內(nèi)部導(dǎo)體L1與電纜K2的外部導(dǎo)體L3和電纜K3的中間導(dǎo)體L2相連。三根電纜的相導(dǎo)體這樣通過換位彼此并聯(lián)地連接。因此，在傳輸元件的輸入端和輸出端分別具有三根超導(dǎo)性連接導(dǎo)線A1、A2和A3，其具有相當于相導(dǎo)體橫截面的導(dǎo)電橫截面。