一个含有被补偿的电力电缆段的网络的制作方法

专利名称：一个含有被补偿的电力电缆段的网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有经由各连接节点互相连接的多个超导电缆段的电能传输网络。
本发明还涉及含有经由各连接节点互相连接的多个电缆段的电能传输网络。
它更具体地涉及在用于配电的高压电缆中，对电压和电流之间的相位差的补偿。
背景技术：
所有电力电缆或自由悬挂的传输线都具有每单位长度一定的电感和一定的电容。因此，在电流和电压之间引入了依赖于负载情况的相位移，并且这个相位移取决于在电缆中处于什么位置。
人们已经知道，沿着超导电缆的线路引入多个串联电感的方法，请参看，例如，B.M.Weedy和B.J.Cory合著的《电力系统》一书第四版，该书于1998年由Wiley公司在伦敦出版，在下文中用Weedy&Cory来表示。这些串联电感被用来补偿沿着线路的相位移，后者是由于具体的电缆在每单位长度中都有一定的电容量而引起的。在已知的结构中，这些串联电感都必须被装入一个占据很大空间的专门的外壳之中。
人们还知道，特别是在冷电介质类型的超导电缆的两端引入串联电感，请参看，例如，WO00/39811。然而，在这里，其目的在于，当发生短路或过电流时，能增加电缆本身的电感，以便使电缆受到保护。

发明内容
本发明的目的就是补偿沿着一根电力传输电缆的电流和电压之间的相位移，使得该相位移保持在一个预定范围之内，最好是小于30°，上述相位移是由于电缆的结构、在一定电压下被传输的功率以及负载等因素引起的。
根据本发明的一个用于传输电能的网络包括各超导电缆段以及各连接节点，所述各超导电缆段在所述各连接节点中互相连接，其中，所述节点中的至少一个，最好是全部，含有以串联方式连接两个相邻段的相位补偿单元，所述相位补偿单元适于补偿在一个或多个相邻段中引入的、介于电流和电压之间的相位移。
在本文中，名词“超导电缆段”指的是被用来作为所讨论的网络中的一个积木块的一定长度的超导电缆，例如，在不用拼接内导体的前提下，按照在一段上来处理、排列和其他实际问题的观点来生成这样一个长度。段的长度可能是500m或1km或符合上述考虑的其他长度。换句话说，可以用一个接头自然地将两个超导电缆段连接起来。根据本发明的网络包括至少两个电缆段，以及一个连接节点，用以电气上把它们连接在一起。
在本文中，名词“连接节点”指的是一个接头或者任何其他的自然连接点，例如，包括介于相继的电缆段之间的接头(原来设计时就有的或者在一个稍后的时间点上建立的，例如，在电缆损坏或断裂之后)。
人们预料，各超导电缆段在低于临界温度的温度下运行，因此，临界电流为足够大，能维持实质上无损耗的电传导。
本发明的一个好处就是，在电缆上通常无论以什么方法(例如在一个城市区域)都能提供的、某种相对容易接入的点上(例如每1公里左右)进行补偿。这样做的好处是可以提供一种“标准尺寸的”系统，它能增加系统的灵活性以及便于维修(导致较低的成本)。通过提供一种具有相对地较小的间隔的补偿，使得每一次的补偿量保持相对地小，并且其物理实现也是如此。这样一种“分布式”补偿的好处就是，由于网络的每一段都有其本身的补偿，使得电缆系统或网络变得更加稳定，所以降低了电缆受到伤害的损伤程度。这在一个含有超导电缆的网络中是特别重要的，因为在一次电缆故障中(过电流导致过热等)，可能引起相当可观的损坏。再有，这种补偿策略允许网络的大小不受限制(该网络含有大量的超导电缆段)。最后，根据本发明的补偿方案意味着所需的充电电流较小，由此导致较大的网络传输容量。
名词“相位补偿单元”被理解为，在采用矢量表示法的条件下，能减少介于电流和电压之间的相位角的绝对大小的部件或装置。相位补偿单元的实例可以是一个有源或无源的、固定的或可变的阻抗(包括一个电阻和一个电抗)、电抗(例如，一个电感和一个电容的组合)、电感或电容。
在一个优选实施例中，该网络还包括一个或多个终端节点，该终端节点含有介于一段超导电缆以及终端设备之间的连接，其中，所述一个或多个终端节点中的至少一个含有一个相位补偿单元，它以串联方式将所述超导电缆段跟所述终端设备连接在一起。
在本文中，名词“终端设备”指的是被连接到该电缆段的任何设备，它可能位于一个发电厂子站，一个变电站，一个用户负载，等等。
可以方便地在一个终端单元中实现(易于安装和维护)被连接到该终端设备(可能在一个或多个先前的段中)的电缆段中引入的相位移的补偿。还有，相位补偿单元可以跟故障电流限制或转换装置以及用于阻抗匹配的装置相结合。
在一个优选实施例中，所述相位补偿单元包括一个电抗，最好是有源电抗，例如一个通用电源控制器。
在本文中，名词“通用电源控制器”(UPC)指的是一种半导体大功率高压器件，它能注入一个跟一个线相串联的电压，后者与相电压的相位角之间可以具有任何所需的关系(参看例如Weedy&Cory合著的书，p.204)。它可以包括一个能量存储装置，例如一个电池，一个电容器或者一个能存储一个周期能量的超导电感。使用有源电抗(例如一个UPC)的好处是，即使面对着网络负载改变的情形，仍然可以动态地对补偿量进行调整，以保证介于电流和电压之间的相位差被保持在一个预定的范围内，例如±30°，最好是±10°。可供替代地，可以经由一个监测和控制网络(通常跟配电网并行建立)，对相位补偿单元进行集中控制。
在一个优选实施例中，所述电抗包括一个电感。
超导电缆的电感处于10μH/km到1mH/km量级的范围内，处于0.1Ω/km到10Ω/km量级范围内的电感补偿(元件的电阻值)可能是适当的。对于一个给定的电缆段以及预期的负载来说，可以确定一个预定的平均补偿量，并且作为一个固定的数值被插入，或者，最好是，可以根据实际的负载情况来进行调节。
在一个优选实施例中，所述电感包括一个超导线圈。
其优点在于，构成一个给定电感的超导线圈可以被制作成比常规线圈小很多。不妨加以比较，一个常规的铜空气线圈(1.5Ω，400A)，具有每相大约1m3的体积，而一个等效的超导线圈则为每相大约0.1m3的体积(不算冷却装置)。而且，在串联电感中因欧姆损耗而导致的产热得以避免，所以在一个低温环境、例如一根超导电缆中，这是特别有利的。通过将一个超导线圈跟一个常规的电力电缆系统连接在一起，就能有利地应用于相同目的，其中，用于补偿各种相位移的安装典型地都具有相当于建筑物那样的大小，并且表现出可观的系统造价。
例如，在由作者Daumling，M.和Flukiger，R.发表于《低温学》杂志1995年第35卷第12期第867-870页的论文“确定由具有临界电流各向异性的超导体制成的螺线管所产生的磁场的若干因素”，以及由Martin N.Wilson于1983年由牛津大学出版社出版的手册《超导磁体》(标准书号0198548052)中，都给出了关于各种超导线圈的设计实例。
在一个优选实施例中，所述相位补偿单元被冷却到基本上跟各超导电缆段相同的温度。
其优点在于，在各连接节点中消除了介于电缆系统冷暖两部分之间的(热量的)转移，由此节省了冷却剂，同时减少了由于冷凝而导致的覆冰或部件发潮的问题。在本文中，名词“基本上相同的温度”指的是彼此相差在10％以内，最好是在5％以内。
在一个优选实施例中，相位补偿单元以及一个或两个被连接的超导电缆段共享相同的冷却剂。
这具有简化的优点，可能(通过减少独立冷却系统的数目)来产生一个更稳定的系统。某些或全部含有相位补偿单元的节点可以被用来作为已使用过的冷却剂的出口和新鲜的冷却剂的入口。
可供替代地，含有相位补偿单元的节点可以具有它本身的冷却系统，即，该冷却系统独立于各超导电缆段的冷却系统之外。
在一个优选实施例中，各超导电缆段都包括一组以上的导电元件，每一组都适于分配一个交流相位，并且为每一组插入一个相位补偿单元，以便以串联方式将相邻各段的对应的各组连接在一起。
在一个优选实施例中，由一组环形线圈来形成超导线圈。这具有避免杂散电磁场的优点，不然的话，杂散电磁场可能会使超导特性下降，同时对环境来说，也是有害的。
在一个优选实施例中，一个相位补偿单元经由用低电阻率材料(例如铜)制成的一个中间件，被连接到一个超导电缆段。可供替代地，也可以使用银或铜银合金。使用这些材料的优点是，除了优异的导电性以外，还可以实现相位补偿单元与电缆之间的容易的电气连接，例如，通过焊接。
在一个优选实施例中，各超导电缆段被形成为室温电介质电缆段。在这个实施例中，该网络由各超导电缆段组成，其中的电介质材料位于低温系统的外面，以便将超导材料的温度维持在临界温度以下。
在一个优选实施例中，各超导电缆段被形成为各冷电介质电缆段。在这个实施例中，该网络由各超导电缆段组成，其中的电介质材料位于低温系统里面。一根冷电介质超导电缆典型地具有每单位长度相对地较小的电感。
在一个优选实施例中，各超导电缆段被形成为各3导体电缆段。在这个实施例中，该网络由各超导电缆段组成，适于向这些超导电缆段分配基于3相交流电压的功率。
本发明还涉及一个用于传输电能的网络，其中包括各超导电缆段以及各连接节点，所述各超导电缆段在所述各连接节点中互相连接，其中，所述节点中的至少一个，最好是全部，含有一个以串联方式连接两个相邻段的电感，所述电感适于补偿在一个或多个相邻段中引入的、介于电流和电压之间的相位移，所述电感被实现为一个超导线圈。
其优点在于，为一根常规电缆安装一个给定的电感补偿所需的体积得以显著地缩小，由此降低了材料成本以及用于容纳安装物的建筑物的成本。
在本文中，名词“常规的电缆”指的是一种非超导电缆，其中，大量的导电体在电缆的正常工作温度下具有非零的电阻值。
本发明还涉及一个用于传输电能的网络，其中包括各电缆段以及各连接节点，所述各电缆段在所述各连接节点中互相连接，其中，所述节点中的至少一个，最好是全部，含有以串联方式连接两个相邻段的有源电抗，例如一个通用电源控制器，所述有源电抗适于补偿在一个或多个相邻段中引入的、介于电流和电压之间的相位移。
其优点在于，即使面对着网络负载改变的情形，仍然可以动态地对补偿量进行调整，以保证介于电流和电压之间的相位差被保持在一个预定的范围内，例如±30°，最好是±10°。可供替代地，可以经由一个监测和控制网络对相位补偿单元进行集中控制。
本发明的第二方面的目标是讲授，a)如何将沿着一根超导电缆的串联电感制造成比以前所知道的(串联电感)小很多，b)怎样才有可能在电缆中避免相位移(的产生)。
一个用于传输电能的网络包括许多根超导电缆，它们经由各连接节点进行互联，根据本发明，其特征在于，串联电感被安排在介于各超导电缆之间的每一个连接节点里面，借助于用于冷却各超导电缆的冷却剂，来冷却所述串联电感。由此，介于各电缆和各串联电感之间的温度差异得以避免，同时，不必采取专门措施来保证不从各串联电感发出热量。
再有，根据本发明的第二方面，由一个超导线圈来形成个别的串联电感。由此，避免了在串联电感中因欧姆损耗而产热。
而且，根据本发明的第二方面，由一个环形线圈来形成超导线圈。这就避免了杂散电磁场的产生，不然的话，杂散电磁场可能会损害超导特性，同时对环境来说，也是有害的。
还有，根据本发明的第二方面，可以经由一个由低电阻率材料(例如铜)制成的中间件，将该电感连接到超导电缆。
再有，根据本发明的第二方面，可以由各室温电介质电缆来构成各超导电缆。
同样，根据本发明的第二方面，可以由各冷电介质电缆来构成各超导电缆。
此外，根据本发明的第二方面，可以由各3导体电缆来构成各超导电缆。


下面，将参照诸附图，对本发明进行更充分的说明，在诸附图中图1表示通过一个连接件来连接两个超导电缆段的一个截面，所述连接件含有一个串联电感，图2表示具有一个串联电感的一个连接件，一个分界壁以及通往致冷机的连接，图3表示一个连接件，其中，串联的相位补偿单元[用以取代电感]是一个采取通用电源控制器形式的电气线路，图4表示一个通用电源控制器的详图，图5表示一根室温电介质超导电缆，
图6表示一根冷电介质超导电缆，图7表示一个含有各超导电缆段以及各连接节点的网络，以及图8表示一个含有各电缆段以及各连接节点的网络。
具体实施例方式
在一个由超导电缆组成的电能传输网络中，可以沿着个别的电缆、按照规则的间隔来设置各串联电感。这样的串联电感可以用作在第一位置的功率限制装置。其理由在于，电感引入了数值为ωL的阻抗，其中，ω＝2πf，并且f＝50Hz，L为电感量。这样的电感的好处在于，由于负载是电感性的，所以它不会发生任何能量消耗。在电流过大的情况下，跨在电感两端的电压降将使电流受到限制。然而，电感还会在电压与电流之间引入相位移，当然，可接受的相位移的大小限制着电感的大小。
所有电力电缆或者自由悬挂的传输线都具有在每单位长度上一定的电感L和一定的电容C，根据负载是电感性还是电容性，在电流和电压之间还引入了一个相位移，并且这个相位移取决于电缆的长度。仅在所谓自然负载阻抗Zn=L/C]]>的情况下，才不会引入相位移。然而，由于例如在一天中负载变化很大，所以在大多数实际情况下，都不能实现这种负载的自然状态。在极端的情况下，相位移甚至会导致完全不能在线路上传输能量。因此，所有的传输线或电缆都需要沿着具体的线路进行周期性的相位补偿，以便限制由传输线引起的相位移。电感和电容补偿二者都可能被涉及，这取决于负载、电压等级以及电缆特性。
若终端负载阻抗大于自然负载Zn(对应于小于自然负载状态的功率传输)，则电容效应将是主要的，因此，必须使用电感补偿，若终端负载阻抗小于自然负载Zn(对应于高于自然负载状态的功率传输)，则电感效应将是主要的，因此，必须使用电容补偿。今天，大多数的架空线路都被驱动到高于自然负载，因此需要电容补偿，而各种地下电缆，特别是在低负载的情况下，则需要电感补偿。
有两种类型的超导电缆，即室温电介质电缆和冷电介质电缆。室温电介质电缆-见图5-由芯体(former)20组成，致冷剂，例如，液氮，从芯体中流过。在芯体20上缠绕着一层超导带21。低温恒温器22以环形真空室的形式环绕在超导带层21的周围，借助于垫片在真空室的内壁和外壁之间保持距离。在低温恒温器22的外面有一层电介质材料23，在电介质材料层23的外面是屏蔽层24。电介质材料层23基本上处于室温之中。
冷电介质电缆-见图6-包括一个芯体31，致冷剂从该芯体中流过。在芯体31上缠绕着第一层超导带32。电介质材料层33缠绕在第一层超导带32的外面。在电介质材料层33的外面是第二层超导带34。低温恒温器35以环形真空室的形式环绕在第二层超导带34的周围，借助于垫片在真空室的内壁和外壁之间保持距离。在低温恒温器35的外围设置了屏蔽层36。在这种情况下，电介质材料就处于很低的温度之中。
在室温电介质电缆中-见图5-每单位长度的电容量稍微偏高，但其每单位长度的电感量可以跟标准电力电缆的电感量相比拟。因此，其自然负荷跟标准电力电缆相同或略低一些。
在冷电介质电缆中-见图6-每单位长度的电容量差不多对应于常规电缆的每单位长度的电容量，但其每单位长度的电感量则稍低于常规电缆的电感量，这是因为附加的超导层起到屏蔽的作用。因此，其自然负荷阻抗Zn显著地小于常规电缆。
除了所使用的负载以外，补偿量还取决于在电缆中的电压等级以及最大电流，请参看，例如，作者O.Tonnesen等发表于《物理学会会议丛刊》第167号第1103页(1999年)的论文“超导电缆的电力应用”。根据这篇论文，超导电缆的长度受到沿着电缆而产生的相位移的限制。因此，很可能出现这样一种情况，即，超导电缆所需的串联电感小于常规电缆。串联电抗的连接，例如采取超导串联电抗的形式(例如采取环形线圈的形式)，通常经由位于该电抗两侧的中间件7而实现。通常由一种低电阻率的金属件，例如一片铜，来形成具体的中间件7。这就意味着超导电缆将(例如通过焊接)被连接到一个铜部件，后者又(例如通过焊接)被连接到一个超导串联电抗，后者又经由铜部件7被焊接到处于另一侧的超导电缆。
在使用3导体电缆的情况下，3个串联电感必须被安排在连接部件之中。
图1是连接两段室温超导电缆的一个连接件的实例。1为屏蔽层，它包括一个铜阻挡层，无论如何还有一个防水层，还可选地包括一个环绕着准备连接到屏蔽层1的另一侧的连接件的层。两根电缆的铜屏蔽层在此被互相连接。
5是内部电绝缘层。层5包含一个基底，用以保证电场的均等分布。典型地，层5的材料在两种电缆中是相同的，但在连接件中不必相同。在电缆中，绝缘体可能是挤压成型的类型，而在连接件中，绝缘体则可能是缠绕成型的类型。在层5下面的层4起到隔热作用。在实践中，由一个含有多层隔热材料的真空器来形成隔热层。根据可用的空间的大小，在连接件中可能采用另一种结构来实现隔热。在下面的层3中所包含的超导体通过中间件7被连接到在连接件中的一个串联电抗6(一个环形线圈)。冷却剂，例如液氮，流经超导层3中的冷却管2。可供替代地，也可以将超导层3浸入冷却剂中，在这种情况下，隔热体4的内壁起到了包封物的作用。可以使用跟超导体所用的冷却剂相同的冷却剂来使电抗6冷却，并且电抗6必须以这样一种方式来构成，使得它能浸入到冷却剂中去。可供替代地，可以使用内含电缆的导电体(CICC)。图2中显示了用于从制冷机中提供冷却剂的一些连接件9、10。
在一个可供替代的实施例中，相位补偿单元由电子单元11组成，该单元在电缆的温度下被驱动，并能改变或补偿相位角的变化。该电子单元指的是一种用于室温电介质电缆的通用电源控制器11，并且示于图3。该电子单元也可以用来跟冷介质电缆相连接。图4更详细地表示通用电源控制器11，并且将在下面进行更为详尽的解释。
随着受控的高压半导体器件的研制产生了逆变器，它能够注入一个与线电压串联的电压，该电压跟相电压之间的相位角可以具有任何所需的关系。除了该电压没有被限定为相对于电流移相90°以外，它等效于引入了一个串联的电容器。这样一种装置指的是通用电源控制器，如图4所示，在该图中附有一幅相位图，用以说明运行模式。可以看出，若所注入的电压相对于电流移相90°，则不会从能源中取出能量。在其它任何角度下，都会从能源或系统的其他部分取出能量。能源可能由，例如，与系统母线棒连接的变压器形成，系统母线棒对整流器进行馈电，后者提供一组信号，用以合成一个具有所需幅度和相位角的正弦形的注入电压。可供替代地，能源可以是一个存储装置，例如一个电池，一个电容器或者一个超导能源存储器，在这种情况下，就可能需要一个辅助的充电器。超导体可以传送很大的电流密度，例如它可能是铜的电流密度的10-100倍。根据本发明，可以大大地降低串联电抗的体积，由此避免了采用大的附加结构，并允许电抗被安装在连接件里面。
图7表示根据本发明的一个网络70，其中包括各超导电缆段72以及各连接节点73。
该网络包括各终端节点74，其中各超导电缆段(各导体以及各低温恒温器，等等)被终接和连接到处于室温下的终端设备(例如，被连接到一个发电厂电源或一个用户负载的各子站)，或者被连接到转换设备(例如位于一个变电站的各变压器)，用以将所传输的电压转换为另一个等级，以便进行进一步的配电。各超导电缆段72可以被实现为各暖的电介质段，其中主要的电介质材料被放置在低温恒温器的外面，以便使位于其中(参看图6)的超导材料或冷的各电介质段冷却(参看图5)。标号75表示可以将许多段72以串联方式连接在一起。各连接节点73包括一个跟相邻的各电缆段72串联连接的相位补偿单元，它可以被实现为一个分线箱(未示出)，用以使各电缆段被分支。
举出这样一个网络作为实例，该网络包括各超导电缆段，其长度为例如1km，其额定值为132kV，1kA(230MVA)，电容量为大约2.5×10-7F/km，电感量为10-3H/km。这将导致大约10A/km(运行于50Hz)的充电电流(由于电缆电容)，它对应于大约2MVAr/km的无功功率的产生。这个充电电流为电抗性的，并且对于一根长度为100km的未经补偿的电缆来说，它等于电缆的额定值。由于电流是电抗性的，所以没有可供传输的功率。在长度为50km的电缆中，若该电缆由于流过一个866A的电流的实部分量而实现满负载，则可以达到30°的临界角。由于充电电流仅依赖于电缆电压而不是它的负载，所以对一个较小的负载来说，该角度将变大。在这种满负载的情况下，量级为1.1Ω/km的电感补偿是适当的，并且在较轻的负载下，需要较多的补偿量。在关于电力系统的任何教科书(例如，Weedy&Cory合著的书，第196页)中，都可以找到针对其他各种电压等级的实例。
图8表示根据本发明的一个网络80，其中包括各电缆段82以及各连接节点83。
该网络包括各终端节点84，其中各常规电缆段被终接和连接到终端设备各子站、各变电站或各用户负载，或者被连接到转换设备，以便将阻抗等参数适配于另外的传输介质(各超导电缆段，各架空线路段，等等)。标号85表示可以将许多电缆段82以串联方式连接在一起。各连接节点83是一些接头，其中包括具有其本身的冷却系统的一个超导线圈，该线圈以串联方式跟相邻的各电缆段连接，并且对在一个先前的段中所“导致”的相位差进行补偿。一个网络包括被一个节点连接在一起的至少两个段82。
在图7和8中所描述的网络可以被配置成一个线性网络(源-负载)，一个环路或一个电力网。在一个优选实施例中，经由一个终端节点(该节点处理阻抗的差异、低温恒温器系统的终接、保护系统等)，将图7和8的网络结合在一起，因此，该网络包括各常规电缆段，它在介于各常规电缆段和各超导电缆段之间的接头上具有各超导线圈，例如，在介于各超导电缆段之间的每一个接头上，都采取通用电源控制器(UPCs)形式或超导线圈形式。如果方便的话，也可以可替代地用UPCs来实现介于各常规电缆段之间的接头83中的相位补偿。
同样的原理可以部分地应用于与各终端的连接之中。
权利要求
1.一个用于传输电能的网络包括各超导电缆段以及各连接节点，所述各超导电缆段在所述各连接节点中互相连接，其中，所述节点中的至少一个，最好是全部，含有以串联方式连接两个相邻段的相位补偿单元，所述相位补偿单元适于补偿在一个或多个相邻段中引入的、介于电流和电压之间的相位移。
2.根据权利要求1所述网络，所述网络还包括一个或多个终端节点，该终端节点含有介于一段超导电缆以及终端设备之间的连接，其中，所述一个或多个终端节点中的至少一个含有一个相位补偿单元，它以串联方式使所述超导电缆段跟所述终端设备相连接。
3.根据权利要求1或2所述网络，其中，所述相位补偿单元包括一个电抗，最好是一个有源电抗，例如一个通用电源控制器。
4.根据权利要求3所述网络，其中，所述电抗包括一个电感。
5.根据权利要求4所述网络，其中，所述电感包括一个超导线圈。
6.根据上述各项权利要求中任何一项所述网络，其中，相位补偿单元被冷却到基本上跟各超导电缆段相同的温度。
7.根据权利要求6所述网络，其中，相位补偿单元以及一个或两个被连接的超导电缆段共享相同的冷却剂。
8.根据上述各项权利要求中任何一项所述网络，其中，各超导电缆段包括一组以上的导电元件，每一组都适于分配一个交流相位，并且为每一组插入一个相位补偿单元，以便以串联方式将相邻各段中的对应的各组连接在一起。
9.根据权利要求5所述网络，其中，由一个环形线圈来形成超导线圈。
10.根据上述各项权利要求中任何一项所述网络，其中，一个相位补偿单元经由用低电阻率材料(例如铜)制成的一个中间件，被连接到一个超导电缆段。
11.根据上述各项权利要求中任何一项所述网络，其中，各超导电缆段被形成为室温电介质电缆段。
12.根据权利要求1-10中任何一项所述网络，其中，各超导电缆段被形成为各冷电介质电缆段。
13.根据上述各项权利要求中任何一项所述网络，其中，各超导电缆段被形成为各3导体电缆段。
14.一个用于传输电能的网络包括各超导电缆段以及各连接节点，所述各超导电缆段在所述各连接节点中互相连接，其中，所述节点中的至少一个，最好是全部，含有一个以串联地连接两个相邻段的电感，所述电感适于补偿在一个或多个相邻段中引入的电流和电压之间的相位移，所述电感被实现为一个超导线圈。
15.一个用于传输电能的网络包括各超导电缆段以及各连接节点，所述各超导电缆段在所述各连接节点中互相连接，其中，所述节点中的至少一个，最好是全部，含有以串联方式连接两个相邻段的有源电抗，例如一个通用电源控制器，所述有源电抗适于补偿在一个或多个相邻段中引入的电流和电压之间的相位移。
全文摘要
一个电功率传输网络包括经由各连接件进行互联的多个超导电缆段，所有电缆都具有每单位长度一定的电感和一定的电容。因此，根据负载情况，在电流和电压之间引入了相位移，并且这个相位移取决于沿着电缆的位置。根据本发明，在介于各超导电缆段之间的每一个连接件上，都安排了一个相位补偿单元，例如一个串联电感(6)，或者一个通用电源控制器，借助于例如用于冷却各超导电缆的冷却剂，来冷却所述串联电感。本发明还涉及一个电功率传输网络，它包括多个常规电缆段，其中，该相位补偿单元包括一个超导线圈或一个通用电源控制器。由此，沿着电缆的相位补偿单元可以被制造成比以前所知的(相位补偿单元)小很多和/或此种自动补偿能动态地将相位移保持在预定的范围内。
文档编号H02J3/22GK1496599SQ02806496
公开日2004年5月12日 申请日期2002年3月11日 优先权日2001年3月12日
发明者曼弗雷德·多姆宁, 曼弗雷德 多姆宁 申请人:Nkt电缆乌尔拉有限公司